Essais & Simulations n°128

DOSSIER Industrie Lyon

DOSSIER Industrie Lyon Montage combiné de trois imageurs 3D sur un bras robotisé pour la mesure 3D rapide de gros objets. disposés devant les caméras et une dynamique élevée et une commande automatique de l’exposition des caméras. > Vitesse Plus la lumière du projecteur est claire, plus les temps d’exposition des caméras sont brefs. Cela permet le mouvement rapide de l’objet à mesurer ou de l’imageur 3D pendant la mesure sans pour autant altérer la précision. La résolution des caméras et du projecteur est aussi décisive pour la rapidité d’un processus de mesure : plus le champ de projection et le champ de vision des caméras sont grands, plus il est possible de mesurer de grandes zones à la fois. Outre la prise de vue, les algorithmes ultra complexes et intensifs en calcul du traitement des images sur les imageurs 3D constituent tout particulièrement un facteur de temps décisif. Chacune des nombreuses images capturées par seconde livre des milliers de coordonnées 3D. Les résultats de toutes les prises de vue doivent être ensuite calculés pour former un nuage de points comprenant des millions de coordonnées. L’idéal est que des modules de calcul dédiés, spécialisés dans des opérations de calcul de ce genre et intégrés dans l’imageur 3D, endossent cette tâche. Cela garantit un calcul performant avec une latence de seulement quelques secondes et réduit considérablement les coûts d’ordinateurs externes. Les conditions requises pour une vitesse élevée sont : un éclairage clair pour des temps d’exposition brefs, de grands champs de projection et de vision, et le traitement des images et le calcul de nuages de points 3D embarqués. > Utilisation flexible Dans les grandes usines de fabrication, les contrôles de qualité sont réalisés à de multiples endroits. D’un point de vue économique, il serait souhaitable qu’un système de mesure puisse être évalué et qualifié une fois, puis utilisé dans les différents scénarios. L’imageur 3D doit pouvoir être utilisé pour tous ces scénarios, d’une utilisation mobile sur un trépied pour la rétro-ingénierie en passant par le montage fixe sur des tables rotatives ou l’utilisation en tant que capteur de mesure sur des bras robotisés. Cela peut se réaliser par exemple à l’aide d’un design de boîtier correspondant avec des possibilités de montage variables et une interchangeabilité aisée des objectifs afin d’obtenir différentes distances de travail avec des champs de projection et de vision appropriés. Pour mesurer rapidement des pièces particulièrement volumineuses, il est également possible de combiner plusieurs imageurs 3D. Cela est alors particulièrement simple lorsque les appareils réalisent eux-mêmes les opérations intensives de traitement en calcul grâce à leurs processeurs embarqués et qu’un équipement ordinaire de commande suffit pour la périphérie. Ainsi, il est possible de numériser des pièces de formes diverses en un seul balayage, ce qui permet d’augmenter nettement la productivité. Il doit être également plus avantageux en termes de coûts d’utiliser en même temps plusieurs imageurs 3D relativement peu chers pour réaliser la forme spécifique d’un champ de mesure que d’acquérir un système spécial pour les pièces de grande dimension. Les conditions requises pour une utilisation flexible sont : diverses possibilités de montage sur le boîtier, des objets interchangeables pour des distances de travail, des champs de projection et de vision différents, et la possibilité de combiner simplement plusieurs imageurs 3D. > Utilisation simple Un autre facteur permettant l’adoption du système de mesure et de coûts faibles d’intégration et de formation est 40 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017

Industrie Lyon DOSSIER sa facilité d’intégration et son utilisation intuitive. Outre un boîtier solide et un câblage simple, il est question ici en particulier d’une interface utilisateur facilement compréhensible du logiciel et d’une interface (IPA) clairement structurée et bien documentée. Grâce aux gammes de mesure prédéfinies, une simple configuration du processus de mesure à l’aide de paramètres compréhensibles doit être possible pour la réalisation des principales applications. Les conditions requises pour une utilisation simple sont : un boîtier solide avec câblage simple, une interface utilisateur intuitive du logiciel de mesure, de nombreuses gammes de mesure prédéfinies qui n’ont plus qu’à être configurées et une IPA clairement structurée et bien documentée. > Fiabilité et service Aujourd’hui, les systèmes d’assurance qualité sont devenus des composantes essentielles de la production industrielle. S’ils tombent en panne, la chaîne s’arrête. Leur fiabilité élevée est donc une condition préalable indispensable. Les caméras et LED de projection de haute qualité tout comme les puces informatiques sont extrêmement durables. Les utilisateurs d’imageurs 3D de qualité supérieure peuvent donc bénéficier de temps d’utilisation très longs et d’un fonctionnement fiable. Alors que l’utilisateur doit réaliser lui-même le calibrage géométrique de l’appareil, il est néanmoins essentiel que le fabricant assure des temps de réaction rapides en cas de besoin de maintenance et de réparation grâce à des centres de service locaux. Les conditions requises pour la fiabilité et le service sont : l’utilisation de composants électroniques de haute qualité, la réalisation du calibrage par l’utilisateur lui-même et des temps de réaction brefs grâce à des centres de service locaux. RÉSUMÉ ET SOLUTION La lumière structurée et la stéréovision sont deux procédés performants pour la mesure optique en trois dimensions. L’expert en technologie de mesure et leader à l’échelle internationale Faro a combiné ces deux procédés, y compris un traitement puissant des signaux 3D, en un système de mesure ultra flexible : le capteur Faro Cobalt Array Imager. En quelques secondes, il mesure et calcule plusieurs millions de coordonnées 3D de pièces, indépendamment de la couleur, de la texture, du degré de réflexivité et de l’éclairage ambiant. Grâce à sa précision de mesure, à son intégration et son utilisation simples et à la possibilité unique dans le secteur de combiner plusieurs unités Cobalt en un système de mesure avec un grand champ de vision personnalisable, il remplit toutes les exigences techniques et économiques d’un système de mesure moderne pour la fabrication industrielle. Son IPA facile à utiliser et sa solidité mécanique permettent de l’intégrer aisément et avantageusement dans une ligne de production, que ce soit sur un trépied, un bras robotisé ou avec une table rotative automatisée. Dans chaque détail du Faro Cobalt Array Imager ressort l’expérience de longue date de Faro avec les applications industrielles de technologie de mesure. Tout cela fait de lui une solution adaptée et malgré tout avantageuse en termes de coûts pour le contrôle qualité des produits ainsi que pour la rétro-ingénierie de pièces et d’outils dans la construction automobile et aéronautique ou encore dans la construction de machines et d’installations tournée sur l’avenir. • CHOCS ET VIBRATION Isolation des bancs d’essais Protection des moyens de mesure EXPERT EN ISOLATION ANTIVIBRATOIRE ET ACOUSTIQUE Isolateurs pneumatiques très basse fréquence Régulation de niveau, pilotage actif EPPC & AIS Taques en hydropol et plateformes antivibratoires Massifs antivibratoires - étude et réalisation Isolation acoustique et anéchoïque technologies antivibratoires Exposant INDUSTRIE LYON STAND : 4 G 116 www.vib-et-tec.fr ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I41