La typologie des différentes machines à mesurer
Parmi les machines à mesurer utilisées au travers de nombreux secteurs s’en dégagent certaines catégories. Elles se basent sur plusieurs critères :
- La taille de l’objet à mesurer ;
- La méthode;
- L’environnement
Les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT)
Les MMT sont utilisées dans l’industrie pour mesurer des pièces et analyser le résultat grâce à un logiciel. Il existe quatre grands types de machines, répondant à des besoins différents.
Machines dédiées aux petites et pièces moyennes
Les machines type « col de cygne » conviennent à la mesure de petites pièces et sont parfaites pour une utilisation en atelier. Le chargement des pièces s’effectue par une table mobile.
Le type « portique » est adapté pour les pièces de plusieurs dizaines de centimètres à plusieurs mètres.
Les machines de type « pont » ou à « bras horizontal » sont plus adaptées pour les grandes pièces.
La majorité des MMT nécessitent une alimentation en air et ne sont pas destinées à un usage en atelier.
Machines dédiées aux grandes pièces
Les machines de type « pont » sont dédiées à la mesure de pièces imposantes (jusqu’à 10 mètres de longueur) et garantissent une grande précision, meilleure que celle obtenue avec un bras horizontal. On réserve donc son utilisation pour les éléments d’aérospatiale et militaires.
Les machines à « bras horizontal » étaient à l’origine utilisées pour le traçage par les maquettistes. On peut les utiliser de façon manuelle ou automatique. Le déplacement des axes machine se fait par roulements et glissières à billes.
Machines de mesure portables
Afin de répondre aux exigences en matière d’ergonomie et de mobilité, des machines de mesure portables se sont démocratisées.
Bras de mesure et système de poursuite
Les bras de mesure ont récemment connu des améliorations et se voient davantage utilisés dans l’industrie, grâce à un coût d’acquisition diminuant progressivement. Ils sont constitués de liaisons pivots et réalisent, à l’aide d’un scanner à nappe laser, les mesures avec ou sans contact.
Les systèmes de poursuite sont équipés de deux caméras et d’un système de détection à réflecteurs infrarouges. Ce sont des instruments de mesure portables sans contact qui peuvent utiliser la spatialisation des points en atelier ou encore dans un environnement sujet aux vibrations.
Tracker laser et tachéomètre
Le tracker laser mesure une distance et un angle pour localiser un objet dans l’espace en calculant ses données spatiales. Cette technique fonctionne en position statique ou dynamique.
Le tachéomètre est constitué d’une lunette de visée, mesurant la distance entre l’appareil et un point donné.
Systèmes de numérisation libre
Ils ne disposent pas de tracker laser et utilisent le système de photogrammétrie pour réaliser les mesures. Ils sont équipés d’un projecteur de lumière servant à « flasher » l’objet. L’outil est relié à un logiciel qui recrée dans sa totalité l’objet mesuré à l’écran.
Les machines de mesures à base robots
Les robots sont massivement utilisés dans l’industrie pour des contrôles dimensionnels, en raison de leur coût relativement faible. S’ils présentaient auparavant quelques défauts thermiques et de calibrage, des solutions ont été trouvées pour les rendre plus fiables.
Cellule robotisée
Une cellule robotisée est une plateforme équipée d’un robot polyarticulé et de capteurs. La marge d’erreur de ces robots varie selon leur taille. Le calibrage du robot est aussi susceptible de s’altérer avec le temps, notamment à cause de facteurs thermiques qui viennent modifier sa structure.
Modes de mesure dans une cellule robotisée
Une cellule robotisée effectue des mesures relatives et absolues. Une mesure relative consiste à se baser sur les mesures de référence d’une pièce dite « étalon ». Une mesure absolue est basée sur l’exactitude intrinsèque du robot.
Les autres systèmes existants
Le principe de mesure s’applique à l’industrie et à des types d’objets récurrents. Cependant, il peut se voir utilisé dans d’autres domaines, allant même jusqu’à la cartographie.
Tomographie RX
Il s’agit d’un système d’imagerie à rayons X, privilégié par le domaine médical, mais aussi utilisé en industrie. Il reconstitue l’objet en 3D sur l’ordinateur pour ensuite effectuer les mesures. Cette technique a un fort potentiel dans de nombreux secteurs (industrie, biologie, archéologie, etc.).
Laser radar
Il s’agit d’un outil utilisé à grande échelle de façon automatisée, et ce, sans contact. Contrairement au tracker laser, il effectue ses mesures directement sur la surface de la pièce sans aucun réflecteur.
Porteurs originaux
Les porteurs originaux sont des appareils (avions, drones, etc.) dotés de caméras qui pourront mesurer des distances, devenant particulièrement utiles pour la cartographie. Ils peuvent aussi amener les palpeurs au contact de structures à expertiser.
