par dominique Dubois : dubois.dominique@gmail.com

En mesure-contrôle, les nouveautés se multiplient et chaque exposition permet de découvrir de nouvelles offres ou de nouvelles possibilités sur des produits évolutifs. Se tenir au courant de l’actualité la plus récente est plus que jamais indispensable pour les entreprises afin de sortir de la crise par le haut. Mutualiser des moyens de contrôle ou faire appel à des prestataires externes peut être aussi à étudier de près.


FARO offre les dernières versions de ses produits phares avec des applications toujours plus étonnantes
  · Le FaroArm dont la gamme a été étendue et les performances améliorées : le Quantum FaroArm est désormais disponible dans les longueurs 1,80 m, 2,40 m, 3 m et 3,70 m, et offre une précision de mesure jusque 30% supérieure à celle offerte par les modèles Platinum. 
  · Le Platinum affiche un tout nouveau design et est équipé de la technologie sans fil Bluetooth® déjà intégrée aux Quantum. 
  · Le modèle d'entrée de gamme Fusion permet maintenant de transmettre des données à 10m de distance sans connexion filaire et est équipé de la fonction de mise en veille automatique.
  . Le Laser Scanner LS reste un des produits les plus étonnants de la gamme. Sa dernière évolution couleur qui a aussi beaucoup progressé en vitesse d’acquisition, autonomie sur batterie et liaisons numériques, connaît un véritable décollage commercial dans des niches de marché hors du monde industriel comme les recherches archéologiques, l’identité judiciaire sur les scènes de crime, la numérisation d’assemblages complexes - comme un décor d’opéra ou une exposition -avant démontage et transport. Des sociétés prestataires ont équipés des véhicules avec des systèmes GPS différentiels de geolocalisation fine et numérisent, tout en déplaçant le véhicule bardé de capteurs qui intègrent le moindre mouvement de suspension. Il est possible de numériser une rue complète ou une place entière classée avec des données exploitables par des géomètres ou des architectes. L’interfaçage d’un tel produit avec un bras de mesure ou un laser de poursuite restant parfaitement possible, le logiciel de traitement des données ayant également été refondu.
  · Les lasers de poursuite FARO Laser Tracker. Systèmes de métrologie de grands volumes, ils permettent de mesurer petits et grands objets (enveloppe de travail de 0 à 70 m) avec une précision à partir de 0,025 mm, y compris dans des environnements difficiles (de -15 à +50° C). Ils sont idéaux pour la calibration et l'alignement de machines, l'inspection d'assemblages et la digitalisation dans des espaces confinés.


Logiciel de calibration chez HEIDENHAIN
Les variations des conditions ambiantes et les contraintes élevées pour la précision des pièces nécessitent plusieurs interventions quotidiennes pour s'assurer que la pièce aura bien la précision voulue. Jusqu'à présent, on avait l'habitude d'utiliser un palpeur 3D pour contrôler la pièce. Les données enregistrées peuvent être utilisées pour corriger le programme CN ou les données d'outils mais elles ne s'appliquent qu'à une pièce donnée. Mais ces mesures s'avèrent parfois très délicates lorsqu'il s'agit de pièces complexes avec des surfaces de forme libre. Dans certains cas, on ne peut vérifier la précision dimensionnelle des pièces que lorsqu'elles ont été usinées.

Des erreurs peuvent souvent entraîner une modification de la cinématique de la machine outil, par exemple, à cause de variations thermiques ou de charges mécaniques. C'est pourquoi la nouvelle fonction KinematicsOpt des iTNC poursuit un principe plus général en permettant d'optimiser non pas le programme CN mais le modèle cinématique. L'utilisation d'un palpeur de haute précision et d'une bille étalon très rigide permet de détecter et de compenser rapidement les changements de cinématique. Conséquence : la machine peut guider l'outil avec encore plus de précision le long du contour programmé.

Le logiciel KinematicsOpt est donc un cycle de l'iTNC 530 qui propose une interface utilisateur familière à l'opérateur de la machine. Pour la calibration, on utilise donc en plus une bille étalon qui est montée sur la table de la machine. Le palpeur 3D de haute précision enregistre le centre de la bille étalon à différentes positions des axes rotatifs. A partir des écarts mesurés, la commande numérique définit le modèle cinématique de la machine et l'adapte automatiquement. Pour être sûr que la mesure et la recalibration seront exécutées dans un environnement de production conforme aux besoins de l'application et dans un laps de temps aussi court que possible, le but de cette méthode n'est pas de définir un modèle d'erreurs complet mais d'identifier rapidement la partie pertinente du modèle cinématique. De cette manière, on évite que l'erreur d'usinage ne dépasse une certaine magnitude malgré les modifications induites par les conditions d'environnement et la procédure est rapide à mettre en œuvre.

KinematicsOpt propose un cycle de mesure avec figures d'aide graphiques dont l'opérateur de la machine peut faire rapidement l'apprentissage car il s'apparente à tous les autres cycles de mesure disponibles dans l'iTNC. Le cycle de mesure est identique pour toutes les cinématiques de machines. En sélectionnant les paramètres d'introduction adéquats, le processus de mesure peut être adapté aux besoins de manière conviviale et flexible. On peut également choisir parmi plusieurs stratégies de positionnement.

Ceci permet de contrôler également les axes rotatifs avec denture Hirth qui sont mis en œuvre notamment sur les têtes pivotantes des grosses machines. Sur les machines outils à cinq axes, la précision d'inclinaison est particulièrement critique. Selon la machine et son utilisation, on peut se fier à des erreurs déterminées raisonnablement dans une fourchette de -90 à +90°. Une calibration complète peut parfois prendre une journée et n'est donc pas adaptée pour remédier à la dérive de la cinématique de la machine. Cette lacune peut être comblée par une recalibration réalisée en cours de production et qui ne prend que peu de temps.

Il est surprenant de constater à quel point il est simple d'effectuer une recalibration rapide. KinematicsOpt fonctionne comme un cycle palpeur conventionnel et il est tout aussi facile à configurer. L'opérateur n'a qu'à introduire les paramètres dans les boîtes de dialogue habituelles. Il bénéficie pour cela des figures d'aide explicites de l'iTNC ou des instructions précises et claires contenues dans le manuel du palpeur. Le cycle de calibration est ensuite exécuté et ne dure que quelques minutes.
 

 Pourquoi la recalibration est-elle si importante...
Lorsqu'une machine est mise en route, son constructeur exécute une calibration complète pour adapter avec précision le modèle cinématique à la machine en question. Mais en cours de fonctionnement, la cinématique d'une machine change à cause de facteurs mécaniques et thermiques. La dilatation thermique des vis à billes est un des points critiques.
Les vis à billes ont des constantes de durée courtes et il est difficile de mesurer les températures. L'utilisation de systè-mes de mesure linéaire a fait ses preuves. On prend parfois en compte la dilatation thermique plus lente de certains éléments de la machine en mesu-rant la température en différents points de la machine au moyen de sondes et en adaptant en consé-quence le modèle cinématique en cours de fonctionnement.

Voir en 3D et en haute précision
La station de mesure CLI 2000 du CETIM répond à la prochaine norme de mesure en état de surface 3D.

Munie de plusieurs capteurs avec et sans contact, la station de mesure CLI 2000 permet d'effectuer des mesures 3D fines avec une résolution de quelques nanomètres sur des surfaces variées (pièces métalliques, plastiques, caoutchouc, peintures, vernis, peau, papier, etc.). Elle répond à l'ISO 25178 et à la prochaine norme de mesure en état de surface 3D (XP E 05 030 -1, -5, -6) qui définit les critères de mesure topographique.

La visualisation en 3D améliore la compréhension des surfaces en révélant des défauts invisibles en mesure classique 2D et ouvrant ainsi aux industriels une nouvelle piste d'amélioration de la qualité. L'examen commence par une analyse avec le spécialiste du Cetim et l'industriel afin de bien cerner la problématique posée. Objectif : comprendre les caractéristiques de conception, de production et d'utilisation de la pièce pour maîtriser, par exemple, les paramètres de fabrication, de corrosion ou d'étanchéité et pour choisir les éléments pertinents de contrôle.

Un croquis va ensuite représenter les caractéristiques spatiales de la pièce et comprendre les fonctions qu'elle doit remplir.

Une fois les différentes pistes à explorer identifiées, la pièce est placée sur la platine de la station de mesure CLI 2000 qui dispose de plusieurs capteurs avec et sans contact.

La topographie de la pièce étudiée est montrée en temps réel sur l'écran, ce qui permet d'approfondir la compréhension des phénomènes liés à son état de surface.

La visualisation en 3D apporte une compréhension des informations non visibles en 2D, comme, par exemple, la présence de rayures, de chocs, de variations de hauteur, de bavures, de traces d'outils.

La surface peut être examinée avec une très grande précision, grâce à la résolution de quelques nanomètres seulement. Les données peuvent être affichées sous forme de tableaux et de graphes pour une analyse et une lecture rapide des différents paramètres.

Chiffres clés :
  -   capteur à contact; Plage de mesure en Z : 2,5 mm; Résolution verticale  : 2 à 40 nm
  -   capteurs sans contact lumière blanche; Plages de mesure en Z : 0,4 et 1 mm; Résolution verticale : < 15 nm
  -   capteur laser; Plage de mesure en Z: 10 mm; Résolution verticale: 0,05 µm
  -   caméra x 6 : sélectionne et visualise la zone à mesurer
  -   Volume de mesure : 200 x 200 x 300 mm


Le scanner laser METRIS LC60d révolutionne l’inspection numérique
METRIS lance le LC60D, le scanner en ligne numérique de nouvelle génération. Equipé de la toute dernière technologie numérique et d’un puissant module de traitement des données intégré, le scanner LC60D arrive à plus que tripler la vitesse d’acquisition par rapport au LC50 par exemple.

Ce scanner permet de renforcer et d’accélérer le Process d’Inspection Numérique en numérisant les pièces et en intégrant la géométrie de la pièce et les données du modèle dans un flux de données allant de la conception à la fabrication.

Metris est reconnu comme étant un leader pour le scanning laser sur machines de mesure tridimensionnele (MMT), réputation établie sur le succès de ses scanners LC à simple faisceau et de ses scanners XC à faisceaux multiples. Avec le lancement du LC60D, Metris reste donc dans sa tradition d’innovation pour ses scanners. Le grand progrès, par rapport au précédent scanner en ligne LC50, réside dans une amélioration significative de la productivité, qui est obtenue par une plus grande vitesse d’acquisition de l’image, avec une fréquence qui passe de 25 à 75 Hertz. Ajoutée à une augmentation de la largeur de faisceau de 15% et à une amélioration de la résolution du point de 17%, la vitesse de numérisation du LC60D atteint la surprenante valeur de 75  000 points non interpolés par seconde. La très grande quantité de points mesurés augmente considérablement la surface que le scanner est à même de capturer et traiter. Résultat : les utilisateurs du nouvel appareil peuvent numériser jusqu’à trois fois plus vite. Cela permet aux fabricants de réduire significativement les temps de cycle d’inspection des pièces de forme libre, ou d’augmenter le nombre de caractéristiques scannées dans le même temps.

Scanning de n’importe quel matériau par un réglage automatique de l’intensité du scanner. Afin de scanner des surfaces de différentes couleurs ou avec une grande réflectivité, Metris présente la troisième génération de l’ESP3 (Enhanced Sensor Performance). Grâce à une adaptation dynamique de l’intensité de la source laser et à une caméra sensitive CMOS, le LC60D peut capturer automatiquement n’importe quel changement progressif ou brutal des caractéristiques de surface. L’utilité de l’ESP3 ne réside pas uniquement dans la possibilité d’ajuster en temps réel les réglages du palpeur entre des faisceaux successifs, mais également pour chaque point du faisceau laser. C’est ce qui permet une couverture maximale des données pour tous les matériaux et les formes de surface, quelles que soient la finition et les conditions d’éclairage.

Les ingénieurs en développement de Metris ont optimisé la conception du scanner pour lui conférer une stabilité et une solidité optimales pendant l’utilisation, en éliminant les pièces en mouvement et en montant les composants principaux sur une structure aluminium ultra-rigide et exempte de contrainte.

L’appareil à été conçu pour être parfaitement stable à la chaleur, avec des algorithmes de compensation de température qui permettent de minimiser les temps de chauffe et de garantir la précision même en utilisation dans l’atelier. Le scanner LC60D présente même un temps de chauffe nul quand il est pris sur le support de stockage chauffé ACR3, ce qui réduit au minimum les temps de non utilisation.

Des solutions de scanning complètement intégrées. Le scanner LC60D a été conçu pour s’intégrer facilement sur les MMT Metris et les MMT des autres grandes marques. Il peut être également utilisé en conjonction avec des MMT portatives compre-nant un bras articulé et des MMT optiques. Le très renommé logiciel Metris Focus permet d’accélérer tout le flux de travail, de la préparation hors-ligne au rapport final. Le Focus Scan permet d’utiliser les générations de trajectoire de déplacement du scanner à partir de la CAO et le Focus Inspection permet de générer des rapports manuels ou automatiques qui montrent le contrôle interactif de pièce par CAO ou les résultats d’inspection.

Les solutions de scanning intégrées de Metris permettent de capturer en 3D la signature métrologique complète des pièces et des assemblages en un temps record. Cela permet au système de Traitement Numérique d’Inspection de fournir une vue métrologique plus fouillée, ce qui est indispensable pour améliorer et accélérer la conception, l’outillage, le prototypage et la production de série.


Le contrôle qualité des verres plats, une application des capteurs MICRO-EPSILON
L'entreprise SCHOTT basée à Jena a fait appel à deux nouvelles stations de mesure de MICRO-EPSILON pour procéder à l'inspection entièrement automatique de l'exactitude des dimensions ainsi que de la qualité des bordures des verres plats. L'exactitude des dimensions des verres industriels utilisés dans le cadre d'applications technologiques exigeantes, est un critère très important. Les verres utilisés pour la production de modules photovoltaïques en sont un exemple. Le moindre écart par rapport aux exigences de géométrie ou d'épaisseur peut avoir des répercussions négatives sur la fonction future du verre.

En raison de sa transparence, le verre est connu pour être difficilement mesurable. Seules les toutes nouvelles technologies permettent de contrôler de manière fiable et extrêmement précise la géométrie (format, épaisseur, planéité) et la qualité de la surface du verre. Pour cette application, Micro-Epsilon a fait appel à deux procédés de mesure optique différents : les capteurs confocaux à codage chromatique et le procédé de coupe optique. Sur la chaîne de production, le verre est posé par un robot sur un convoyeur qui achemine le verre dans la station de mesure. Là, le verre est déposé sur un marbre massif afin d'éviter les vibrations. Six capteurs confocaux à codage chromatique de la série optoNCDT 2401 situés sur une poutre de traverse directement au-dessus du verre mesurent l'épaisseur et la planéité de ce dernier sur six voies. Le principe de mesure confocale se caractérise par obtention des informations de distance et d'épaisseur à partir de lumière blanche polychromatique. Une LED blanche sert de source de lumière. Les capteurs disposent d'une plage de mesure de 10 mm et mesurent l'épaisseur depuis un seul côté, le marbre sert à assurer un posage plan de référence. Un scanner laser de la série scan CONTROL 2800 mesure le contour le verre durant le processus de traversée. Ainsi, le système contrôle la géométrie de la bordure du verre et vérifie dans le même temps si cette dernière présente des irrégularités. Pour ce faire, une ligne laser est projetée sur le verre et la lumière réfléchie de manière diffuse est enregistrée par une matrice CMOS. De cette façon, le profil de la surface de la bordure du verre peut exactement être reproduit. Ces deux nouvelles installations de mesure sont aussi bien utilisées en contrôle d'entrée que de sortie. Le recours à de tels systèmes garantit une utilisation et une livraison de vitres conformes à 100%.