L’Association Française de la Mécanique de Précision MHP, affiliée à la Fédération des Industries Mécaniques FIM, regroupe des entreprises de trois branches différentes que sont 1) Métrologie et contrôle dimensionnels, état de surface, étanchéité, 2) Roulements de toutes catégories et 3) Fabrications spéciales de haute précision telles que garnitures mécaniques et sous-traitance de haute précision. Toutes ces entreprises ont en commun l’aptitude à répondre à des exigences particulièrement sévères de précision de maîtrise des formes, des jeux, des états de surface… Une réunion organisée en avril dernier a permis de prendre connaissance des dernières nouveautés présentées par les vingt-une entreprises participantes qu’ont été ACTI CM, ALICONA, ALTIMET, AMETEK Solartron Metrology, AMETEK Taylor Hobson, BLUM NOVOTEST, BOWERS Metrologie, CARL ZEISS, DIGITAL SURF, HEIDENHAIN France, HEXAGON METROLOGY, HOMMEL SOMITRONIC, IBS Precision Engineering, LE CONTROLE INDUSTRIEL (LCI), MICRO EPSILON, MITUTOYO France, NANOJURA, OPTEC Industries, RENISHAW, SATIMAGE, STOTZ Mesure & Contrôle.

Solutions de mesure sans contact

ACTICM conçoit fabrique et commercialise une gamme complète de systèmes de mesure tridimensionnelle. La gamme de produits proposés couvre un large spectre d’applications en mesure portable, mesure sans contact et applications médicales. On notera Actiris350, solution de mesure 3D portable, ergonomique, simple d’utilisation avec une précision garantie. Pesant moins de 10 kg, il tient dans une seule malette et ne demande pas cinq minutes pour être opérationnel. Le système AdventCR et une machine de mesure optique sans contact à grande vitesse parfaitement adaptée au contrôle en ligne.

ALICONA est une société autrichienne spécialisée dans la mesure optique et le contrôle qualité en ligne. Le système InfiniteFocus de mesure de topographie optique sans contact fournit une image de surface 3D associée à une image de microscopie couleur. Sa capacité à mesurer des pentes importantes ouvre de nouvelles possibilités en métrologie de surface telles qu’analyse de fractures, découpage laser soudure, emboutissage, usure, etc. L’image de microscopie couleur associée met la mesure de topographie dans son contexte visuel.

ALTIMET, spécialiste de la métrologie des surfaces sans contact annonce son premier instrument portable autonome Altisurf®50 destiné à la métrologie optique profilométrique et surfacique des états de surface en ligne de production. Intégré en rack standard 19 pouces, construit autour d’un bus et PC industriels et d’une architecture Altimat PheNIX©, associé à un autofocus robuste, un mode de marche autonome sur batterie permettant des mesures mobiles tout au long de la ligne et, enfin, une station d’accueil en granit pour la mesure en poste, il autorise des cycles de mesure d’états de surface profilométriques ou surfaciques rapides et métrologiquement capables dans le cadre de la nouvelle norme ISO25178. L’IHM (Interface Homme Machine) permet le contrôle qualité avec une signalisation des dérives par feux (rouge/vert), l’écriture sur le réseau d’atelier ou dans le système SPC, l’analyse des rugosités et phénomènes de surface en cycle automatique. La tête de mesure de l’instrument robuste est embarquable au sein même du process par simple montage. Pour un budet maîtrisé et adapté à la métrologie bord de ligne, ce système est particulièrement dévolu aux procédés en continu.

AMETEK-TAYLOR HOBSON offre une large gamme d’instruments de mesure d’état de surface, de contour, de défaut de forme, de métrologie électro-optique. Le nouveau TalySurf CCI est un interféromètre basé sur une technologie révolutionnaire de traitement des données, appelée la corrélation par cohérence. Cette méthode offre à la fois une résolution extrême et une forte sensibilité aux retours de lumière. Ce système mesure des surfaces en 3D, des hauteurs de marche et des rugosités sur des surfaces de 7 x 7 mm ou plus petites avec une résolution inférieure au 1/10ème de nanomètre.

On notera que le département SOLARTRON Metrology présentait un système d’acquisitions de mesures via USB avec le réseau Orbit®.

CARL ZEISS a présenté ses trois grandes dernières évolutions techniques. Le premier thème du constructeur met en avant l’utilisation d’une technologie de mesure par rayon X. Le “Metrotom” combine la technologie de mesure avec celle de la tomographie. Cette nouvelle machine répond à des besoins de mesure jusqu’alors inexplorés pour des pièces complexes ne nécessitant plus de contrôle destructif. Ces pièces sont, en règle générale, en matière plastique, acier ou aluminium. L’utilisation des rayons X restitue des images 2D et associée avec un plateau rotatif, permet la reconstruction 3D de la pièce. En un seul coup d’œil, on peut observer un assemblage, détecter un défaut matière ou, encore, de porosité. Le contrôle intervient également en terme d’analyse fonctionnelle.

Le deuxième concept répond aux besoins de la mesure nanométrique avec la machine F25. Avec cette machine, Zeiss propose la solution adaptée aux demandes de la micromécanique avec sa précision inférieure à 0,250 µm. Le concept de la machine se base sur quatre piliers techniques conçus par Zeiss que sont l’intégration avec son logiciel universel Calypso, les déplacements gérés par sa commande numérique C99 avec des paramètres adaptés aux petits positionnements, sa cinématique innovante de haute précision et la technologie des capteurs optiques et tactiles.

Enfin, le troisième thème, en avant-première au salon Control de Sinsheim, est concrétisé par la machine O-Inspekt qui combine deux capteurs, l’un pour l’optique “ViScan” et l’autre pour le scanning “Vast  XXT”. Ces deux derniers travaillent en commun pour une mesure de précision. O-Inspekt concentre les fonctions des applications projecteurs optiques, microscopes, contourographe et machine de mesure 3D. Cette machine s’adresse à toutes les industries électroniques, plastique, mécaniques de précision, laboratoires etc.

LCI, Le Contrôle Industriel, est une société pionnière d’Ingénierie en Vision spécialisée dans les domaines de la métrologie dimensionnelle sans contact et le guidage des robots de soudure. Elle a présenté son système de mesure des bagues de roulement par robot de mesure et capteurs optiques permettant de mesurer à 1 µm des diamètres de fond de gorge de bagues intérieure et extérieure pour un assemblage au jeu souhaité en faisant appel à un procédé de mesure sans contact, basé sur un concept de mesure comparative. Ce dernier permet d’intégrer le robot dans une chaîne de mesure extrinsèque et d’aboutir à une solution dédiée qui soutient la comparaison avec les machines de mesure universelles, les capteurs pneumatiques ou encore les palpeurs tactiles LVDT (Linear Variable Differential Transformer). En faisant appel à un tel système, en dehors de la précision et de la vitesse de la mesure, on note une absence de déformation due aux touches, aucun transfert de poussières et un temps de cycle de mesure plus court qu’en faisant appel à d’autres systèmes.

Le fabricant présentait également Porthos, un capteur de profil à la précision décuplée. Ce capteur est doté d’une optique spéciale qui expanse le champ latéral. Ce coefficient d’expansion est, selon les besoins, défini par construction entre 3 et 10. Il permet d’exécuter des mesures de planéité, de profil de cordon de soudure ou de cordon de colle. Le dispositif optique d’expansion agit comme un zoom unidirectionnel.

Enfin, LCI présentait son système de recalage et de positionnement deux axes. Ce système intègre deux axes motorisés, le capteur de suivi de joint et le porte-toche. Destiné aux lignes de production continue intégrant des systèmes de soudure à l’arc MIG, TIG, il assure le suivi du joint entre les tôles par des corrections en latéral et en vertical. Le système capte la position du joint, en mesure le jeu, le dénivelé et la hauteur. La course transversale Y est de 10 mm, celle du dégagement outil Z de 50 mm. La masse embarquée n’est que de 15 kg. Le système est fourni avec des modules de pilotage des axes.

MICRO EPSILON, spécialiste s’il en est des capteurs et systèmes de mesure de distance et de déplacement avec ou sans contact présentait son dernier-né dans sa gamme de capteurs miniatures, le capteur confocal à codage chromatique ISF2402. Il permet le scanning de surfaces avec des résolutions et des précisions au nanomètre, la mesure unilatérale d’épaisseur de matériaux transparents car son principe de mesure, unique en son genre, autorise une mesure depuis un seul côté de l’épaisseur de matériaux transparents tels que le verre. Enfin, ces capteurs miniatures ont un diamètre externe de seulement 4 mm pour effectuer des mesures dans des espaces très étroits tels que dans des alésages ou des gorges. Adaptés à toutes les surfaces, ils offrent une résolution extrêmement élevée, un spot de mesure de très petit diamètre jusqu’à 1 µm et constant dans toute la profondeur de champ avec une trajectoire linéaire compacte du faisceau.

OPTEC INDUSTRIES fournit des systèmes de contrôle de qualité par voie optique. Ainsi en est-il de son système d’analyse d’état de surface/pofilométrie TactEye-TactView. Simple et sans contact, ce système analyse le profil et l’état de surface d’une pièce complète de forme quelconque avec une résolution de profondeur de 1 µm de rugosité, jusqu’à 5 nm et de profilométrie de 10 µm (en champ de 10 mm2) et tout cela en seulement 2 secondes. Son champ de mesure peut aller de 10 mm2 à 1 m2. Très simple à mettre en œuvre, il est insensible à l’environnement lumineux et robuste aux vibrations.

RENISHAW, numéro un mondial de systèmes de mesure et de palpage pour machines à mesurer et machines-outils, présentait son nouveau système laser homodyne XL-80 consolidant ainsi sa position de leader sur le marché des lasers interférométriques de référence. Avec moins de 15 kg (trépied compris), les métrologues disposent d’un système léger, compact et pouvant travailler en ambiance industrielle, étant garanti pour une incertitude de mesure de 0,5 µm par mètre, avec une résolution de 1 nm à des vitesses de déplacements de 4 m/s et une cadence d’acquisition de 50 kHz. Cet appareil se place en position de produit de référence pour le contrôle et la qualification des mouvements de haute précision, tant pour le contrôle de petits mouvements de l’ordre du micromètre que pour des déplacements pouvant atteindre les 80 mètres.

SATIMAGE est spécialisé dans la fourniture de systèmes précis de mesure dimensionnelle par vision, conçus pour fonctionner en ambiance de fabrication, de systèmes d’inspection d’état de surface, profilométrie en ligne ainsi que de tableaux de bord opérateur, rapports de contrôle et rapports de suivi de production personnalisé. Avec la machine PPM  100 Satimage présente “une nouvelle race de moyens de mesure”. Il s’agit d’une machine qui fournit en quelques secondes et automatiquement toutes les cotes à contrôler d’un coup telles que diamètre intérieur, extérieur et épaisseur d’une pièce. Parmi les produits de ce fabricant on notera le contrôle de brillance au défilé avec Brillo, le contrôle embarqué de soudures laser avec Weldinspectro, le scanning 3D en temps réel avec SurfLab3D, le contrôle de taraudages avec Tarodo, le contrôle de rectitude et du faciès de découpe avec Recta-Profil et le contrôle des ouvertures de filtres avec Slots.

Solutions de mesure avec contact et logiciels de contrôle

BLUM NOVOTEST est bien connu pour ses systèmes de contrôle outil sur machines-outils - laser pour casse outil et mesure outils palpeur pièce, tampon de mesure d’alésage sur machine - ses postes et machines automatiques de contrôle en ligne et ses bancs de test de transmissions de flexibles et de direction assistée. Lors de cette présentation “La Mesure du Futur” de la MHP, Blum s’est plus particulièrement focalisé sur sa solution logicielle FormControl pour la mesure de la forme des pièces en 3+2 axes, ne nécessitant pas de besoin de calibration entre deux remises en broche du palpeur et qui autorise des mesures rapides reportées sur le dessin CAO de la pièce permettant de comparer l’usinage à la pièce finie avant de la démonter. Le palpage de formes complexes peut être réalisé dans la machine permettant de détecter rapidement des défauts d’usinage, d’effectuer les retouches sans démonter la pièce. FormControl est facile d’utilisation grâce à son interface opérateur claire et conviviale.

BOWERS METROLOGIE qui commercialise au travers de différentes marques de renom une gamme diversifiée d’instruments de précision et de systèmes conçus pour la mesure dimensionnelle de haute précision tels que des micromètres, comparateurs, projecteurs de profil, aimants, jauges, mesureur de profondeur de taraudage, vérificateur d’alésages, appareils pour contrôler le centrage des rainures de clavetage, billes, duromètres, cales étalons, tampons et calibres etc. a axé sa présentation sur sa proposition d’extension de garantie de dix ans sur les micromètres d’intérieur de la gamme XT. Cette gamme se décline en trois versions :  XTA mécanique analogique à friction, XTD digitale à friction et XTH avec poignée pistolet digitale à pression constante. Ces appareils dont la gamme s’étend de 2 à 300 mm, permettent des mesures de trous borgnes pour les diamètres de 2 à 6 et supérieurs à 12,5 mm.

DIGITAL SURF est fournisseur OEM de logiciels d’analyse de données 2D et 3D de mesure, issues d’appareils de métrologie tels que profilomètres, machines à mesurer, microscopes SPM etc. Il est également fournisseur d’électronique de pilotage de systèmes de mesure des états de surface comportant plusieurs axes de déplacement et plusieurs capteurs permettant des mesures 2D et 3D avec ou sans contact.. Ses solutions pour la métrologie des surfaces sont basées sur trois technologies modulaires intégrés dans les lignes de produit de ses partenaires fabricants d’instruments. On trouve Mountains®, logiciel d’analyse leader de la micro et nano-géométrie et des états de surfaces 2D/3D compatible avec tout instrument de mesure, Volcanyon®, système de contrôle modulaire multi-axe, multi-capteur pour le pilotage des profilomètres 2D et 3D et, enfin, Nobis®, capteur optique à haute résolution développé pour l’intégration dans les instruments de mesure sans contact.

HEIDENHAIN, outre les commandes numériques, visualisation de cotes et systèmes de mesure pour l’étalonnage de machines-outils conçoit et fabrique des systèmes de mesure linéaires incrémentaux et absolus, des systèmes de mesure angulaire, des palpeurs de métrologie et des capteurs rotatifs incrémentaux et codeurs rotatifs absolus. Sa présentation a été axée sur ses règles de mesure dont la précision et de 0,5 µm en standard ou 0,1 µm en option, la résolution pouvant aller jusqu’à 1 nm. Le support peut être vitrocéramique, verre ou acier et leur étendue de mesure va de 70 mm à 30 040 mm, en fonction de la précision.

HEXAGON METROLOGY, numéro 2 mondial de la mesure dimensionnelle présentait l’ensemble de ses technologie MMT (Machine de mesure tridimensionnelle) fixes et portables. Précision, portabilité, rapidité, productivité flexibilité, simplicité d’utilisation, garantie de service après-vente, 6 DoF (degrés de liberté) sont déjà aujourd’hui les mots clés de la mesure du futur selon LEICA GEOSTYSTEM du groupe Hexagon Metrology. Le Leica T-Probe est une CMM (Machine de mesure par coordonnées) mobile conçue pour des inspections sans fil et sans bras. Ultra léger et extrêmement flexible, il permet des observations de petit et grands volumes avec des temps d’installation et de mesure très courts. Le Leica T-Scan est un scanner laser portatif qui numérise en une passe des surfaces brillantes et diffuses dans des conditions de luminosité normales. Installation très rapide et acquisition ne nécessitant pas de préparation (poudre) et de cibles photogrammétriques constituent ses avantages notables. Le Leica T-Mac (Tracker-Machine Control sensor) représente la future génération de procédés automatisés de mesure 6DoF (6 degrés de liberté) dans des applications automatisées. Il s’agit là d’une solution révolutionnaire du constructeur offrant de nouvelles dimensions de flexibilité et de productivité dans un package d’une compacité hors pair.

ROMER, une autre société du groupe Hexagon Metrology, à l’origine de l’invention du bras de mesure 3D portable 6 axes, propose aujourd’hui une gamme complète de bras de mesure intégrant les dernières technologies et un concept unique et exclusif permettant une mesure totalement flexible pour l’utilisateur dans tous les domaines de l’industrie. Après Sigma la référence universelle des bras de mesure portable, Omega, le bras de mesure portable accessible à tous et Flex avec deux bras en un seul système pour mesurer des volumes différents et limiter l’investissement, les nouvelles solutions scanning Romer viennent compléter la palette de solutions de scanning initiée en 2002 avec son premier laser scanner G-Scan. La mesure portable 3D sans contact proposée fournit une solution de scanning flexible, précise et très convivale en 6 et 7 axes.

En ce qui concerne les solutions MMT classiques une large gamme est proposée depuis Infinity, la machine LEITZ la plus précise au monde, la ligne de machines Global de DEA dont la dernière-née Global555 présente l’avantage d’un volume de mesure 1/2 M3. L’axe Z de 500 mm permet tout en gardant une course utilise appréciable d’embarquer la nouvelle tête de mesure motorisée Hexagon Metrology TesaStar-m au pas de 5 degrés. On n’oubliera pas la gamme TESA Micro-Hite 3D qui bénéficie d’un rapport prix/performances très favorable une résolution au micron et une simplicité d’utilisation étonnante. Le groupe propose également une gamme très complète de sondes et têtes de mesure.

HOMMEL SOMITRONIC présentait une nouvelle génération d’instruments de mesure sous la désignation de Hommer Formscan. En effet cette offre est la réponse à ce constat :  les tolérances de forme et de position des pièces usinées deviennent de plus en plus faible, l’influence des états de surface sur la fonction des composants provoquent une accroissement des demandes pour les instruments de mesure utilisés dans les opérations d’essai. Hommel Formscan impose de nouveaux standards pour ces types d’applications. Un système d’investigation particulièrement développé permet la mesure à la fois combinée et automatique des caractéristiues de forme et état de surface au cours d’une seule mesure exécutée. Quatre mesures d’état de surface peuvent être effectuées en 45 secondes. Le temps complet de mesure peut être réduit de 14,5 minutes à 5,55 minutes, sans intervention de l’opérateur. Par ailleurs, cette machine est ergonomique et permet de travailler en position assise ou debout. Un système de capteur innovant a été développé pour des mesures de forme et état de surface au cours d’un même passage à n’importe quel endroit de la pièce.

IBS Précision Engineering est un spécialiste de la mesure et de l’ingénierie de précision dans le domaine du micromètre et du nanomètre. Elle présentait une nouvelle famille de guidages réalisés en matériau poreux et destinés aux applications rotatives critiques. Grande vitesse, absence totale de frottement et d’usure, pas de lubrification, excellent contrôle de la vitese et absence totale de bruit sont quelques-unes des qualités originales de ces produits disponibles sous forme concave ou convexe et au rayon exact demandé. Ces guidages sont disponibles dans des dimensions allant de 12 x 24 mm à 150 x 300 mm.

Autre produit présenté, le MT Check. Il s’agit d’un système complet d’étalonnage des axes linéaires des machines-outils, basé sur la mesure simultanée en X, Y et Z de la position de sphères disposées sur une règle étalon par une tête de mesure à auto-centrage. Ce système mesure la précision des machines exactement de la même façon que lors de l’usinage d’une pièce et permet une claire compréhension des performances machines et pièces usinées. Polyalent, il permet d’autres applications comme la nouvelle fonction “R” pour, dans les applications industrielles d’usinage 5 axes, déteminer la position réelle de l’axe rotatif par rapport aux autres axes X, Y, Z de la machine. Les écarts mesurés reflètent directement la localisation d’erreur de l’axe rotatif. Cette fonction peut être effectuée sur toutes les tables rotatives (course complète de 360° ou réduite) et têtes orientables. Le capteur mesure la position réelle de la sphère étalon montée sur la partie tournante de la machine l’objectif est alors que ce centre demeure le même pour toute la gamme des axes rotatifs. La machine est pilotée pour suivre la sphère et les résultats permettent de trouver la position réelle de l’axe rotatif correspondant. Simple et rapide, cette fonction ne demande qu’un simple réglage initial de mesure. Le logiciel est convivial et très peu de connaissances sont requises. Le système est complet et de grande précision (inférieure au µm). Il représente un outil puissant pour les fabricants et les utilisateurs de machines-outils.

MITUTOYO a axé sa présentation sur trois produits : les comparateurs numériques ID-N et ID-B, la suite logicielle d’analyse statistique et de gestion de données Measurlink et la machine de mesure d’états de surface et de profil Formtracer CS-H5000  3D.

Les comparateurs ID-N et ID-B sont compacts, étanches IP66 et utilisent la technologie de mesure absolue “Absolute” développée par Mitutoyo. Leur largeur n’est que de 35 mm ce qui leur permet d’être aisément intégrés dans les procédés de contrôle nécessitant un encombrement restreint. Le premier modèle possède un affichage frontal tandis que le second dispose d’un écran placé sur le dessus de l’appareil.

La suite logicielle d’analyse statistique Measurlink gère la collecte des données en temps réel grâce au module “Real Time” qui permet l’élaboration de cartes de contrôle, d’analyses de rapports et d’alertes en temps réel facilitant la gestion des systèmes de production. Measurlink est fait pour s’intégrer à un réseau d’entreprises afin d’optimiser le partage des données et pour faciliter le traitement provenant de tous les instruments de mesure. l’acquisition des données et leurs transferts peuvent également provenir d’un Palm Pilot grâce au module Pocket ML facilitant alors la circulation de l’opérateur. Cette suite est composée de différents modules permettant de gérer l’ensemble des données. Chaque module possède des fonctionnalités différentse afin de s’adapter aux besoins de chaque utilisateur.

Le Formtracer CS-H5000 3D est une machine mixte de mesure d’état de surface et de profil qui offre le plus haut niveau de précision disponible et s’avère très simple à utiliser. Equipée d’un détecteur de grande capacité et de haute résolution, elle permet de mesurer en un seul passage les dimensions sur le profil ainsi que toutes les caractéristiques d’état de surface n’importe où sur le profil. Les axes X et Z sont équipés de codeurs optiques à laser “Holoscale” qui leur confèrent une excellente précision. La tête de mesure motorisée est inclinable de 10° à 45°. Ces trois axes sont pilotables par le logiciel et permettent ainsi de créer des programmes de mesure complets. Pour parfaire l’efficacité de la machine, il est possible de rajouter 3 axes supplémentaires. Cet appareil propose plusieurs solutions telles que mesure d’états de surface et de profil de grande précision en une seule mesure, mesure de contour 3D et mesure en panoplie. Par ailleurs, il offre un ensemble de méthodes graphiques et de paramètres d’évaluation qui permettent d’effectuer diverses études de textures surfaciques à partir des données topographiques tridimensionnelles.

NANOJURA est une société dont la mission est de développer, fabriquer et commercialiser des instruments de microscopie et de profilométrie 2D/3D de haute et ultra-haute précision pour des applications dans les micro et nanotechnologies. Les profilomètres bénéficient d’un large choix de capteurs à contact avec des gammes verticales de 1 mm à 2,5 mm et une résolution de 2 nm à 40 nm, capteurs chromatiques confocaux, gammes verticales de 300 µm à 3 900 µm et résolution jusqu’à 2 nm et capteurs laser dont la résolution moindre est d’environ 1 µm dans une gamme de 10 à 30 mm. Quant aux profilomètres, ils sont puissants, rapides, flexibles et extensibles. Les systèmes 2D et 3D d’entrée de gamme sont équipés en mono ou bi-capteurs et offrent des courses X et Y sur les systèmes 3D de 100 mm et de 50 mm en Z. Les systèmes 3D haut de gamme offrent jusqu’à 4 capteurs et une enveloppe de mesure de 200 x 200 x 200 mm.

STOTZ est un des leaders dans le domaine de la mesure dimensionnelle pneumatique et propose des postes de contrôles dimensionnels manuels, semi-automatiques et automatiques. Ces machines automatiques permettent, par exemple, de réaliser le contrôle dimensionnel d’un roulement destinés aux colonnes de direction de véhicule, effectué à 100 %.

Il n’est plus de fabrication sans contrôle. On le voit les fabricants proposent des solutions toujours plus innovantes toujours plus précises et toujours plus aisées d’utilisation. Cette rapide présentation des dernières nouveautés présentées par les adhérents à l’Association de la Mécanique de Haute Précision en est une illustration probante.