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3. Les bras de mesure intègrent les solutions globales

Mirel Scherer

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- Utilisés comme outils de contrôle autonomes, les bras de mesure s'interfacent de plus en plus souvent avec d'autres solutions comme les scanners ou les lasers de poursuite. Ce qui permet d'étendre leur champ d'application.

Développés, il y a une vingtaine d'années par Romer, la filiale du groupe Hexagon Metrology, les bras de mesure font désormais partie de la panoplie des outils indispensables pour de nombreuses applications de contrôle dimensionnel. Ils évoluent constamment sur plusieurs voies, comme l'amélioration de la précision ou la communication sans fil. Ou encore l'intégration avec d'autres outils comme les scanners, pour constituer une offre globale. « En 2008, nous avons amélioré l'équilibrage de nos bras de mesure », explique Éric Balluais, responsable produit chez Romer France. Objectif : la possibilité de couvrir un volume sphérique plus grand. L'augmentation de la course sur l'axe B permet ainsi d'atteindre des points plus hauts ou plus bas et un nombre plus important de points de calibrage. Une facilité que recherchent bien des utilisateurs confrontés au contrôle des grandes calottes comme Peugeot dans la fabrication d'automobiles, par exemple.

L'utilisation de fibres de carbone permet aussi d'alléger le poids de ces dispositifs portables. C'est le cas de l'offre de Metris ou de Romer. Ce dernier décline par ailleurs ses solutions en plusieurs familles correspondant à des besoins différents. Comme le bras Omega, destiné aux applications de contrôle 3D, disponible dans six tailles différentes. Équipé d'un logiciel de mesure 3D, il s'utilise dans de nombreux domaines industriels : tôlerie, plasturgie, travail du bois, fonderie... Ou le système modulaire Flex qui comporte deux tailles de bras disponibles en un seul équipement ce qui lui permet de s'adapter au volume de mesure. L'utilisateur peut choisir par exemple, la configuration grand volume pour la mesure d'un véhicule ou celle plus faible pour le contrôle des petites pièces. Sigma, le nec plus ultra de Romer, allie ergonomie, légèreté, robustesse et précision (à partir de ± 25 µm) tout en assurant selon le constructeur le plus large volume de mesure disponible sur le marché : de 1 800 à 5 200 mm pour un poids de 4,6 à 6 kg.

Un bras à six axes compatible Wi-Fi

Devenus de véritables dispositifs mécatroniques, les bras de mesure s'interfacent avec d'autres accessoires et équipements : des capteurs avec et sans contact, des caméras de digitalisation, des rails numériques, etc. Ils dialoguent aussi avec différents logiciels, des outils devenus de plus en plus puissants. « Nos bras s'interfacent en temps réel avec le logiciel PolyWorks d'InnovMetric », remarque Éric Balluais. Ce qui ouvre de nouveaux champs d'application dans le domaine de la numérisation, de l'analyse dimensionnelle, de la comparaison pièce/modèle CAO ou de la rétroconception. « L'utilisateur peut choisir la configuration adaptée à son application », ajoute le spécialiste de Romer. Bras Omega et scanner RScan accompagnés du logiciel 3DReshaper de Technodigit pour les applications de contrôle des pièces plastiques ou de retroconception par exemple. Ou, pour les applications plus exigeantes, une solution plus précise qui comporte le bras Sigma et le GScan accompagnés du logiciel PolyWorks. Signe des temps, les bras peuvent aussi communiquer à distance. Romer adopte ainsi pour ses bras la liaison sans fil Wi-Fi qui assure, selon Éric Balluais, une meilleure sécurité et une capacité plus importante de transmission de données. Ainsi, le MultiGage, une solution novatrice qui marie les avantages d'une machine à mesurer tridimensionnelle avec ceux d'un bras de mesure, est compatible Wi-Fi. Ce bras à six axes s'installe rapidement sur la ligne de production, est prêt à l'emploi grâce à un logiciel très convivial, offre un volume de mesure de 1,2 m et peut contrôler des pièces ou des assemblages dans une machine-outil par exemple...

Même quête de polyvalence chez Faro qui améliore au passage lui aussi, la précision de ses dispositifs de mesure portables FaroArm. « Disponi- ble dans différentes longueurs (1,8, 2,4, 3, 3,7 m), le Quantum FaroArm offre une précision de mesure jusqu'à 30 % supérieure à celle de modèles Platinum grâce à des fonctions comme la compensation de la température ou l'utilisation de matériaux évolués », explique Martin Hugues, Regional manager chez Faro France. Ce bras de mesure est en outre, doté d'un capteur original développé en collaboration avec Renishaw. Le Faro Sensor combine les fonctions de trois palpeurs différents : dur, à déclenchement et scanning. « Les données sont uniquement mesurées lorsqu'il est en contact avec la pièce, tandis que les autres capteurs continuent à recueillir des points même lorsque le palpeur dur n'est plus en contact avec la pièce, souligne Martin Hu-gues. Ceci oblige l'utilisateur à retravailler les données et crée des erreurs devant être éliminées plus tard. Le Faro Sensor élimine cette perte d'efficacité. » Quant aux bras de mesure Faro Gage, ils disposent d'un volume de travail de 1,2 m et une précision à partir de 5 µm adaptés aux applications de contrôle de planéité, de parallélisme ou de circu-larité.

Un contrôle multipièce relié aux données CAO

Toutes ces solutions, FaroArm, ScanArm et Trackers, s'accompagnent d'un outil logiciel puissant, le CAM2 Q. Livré depuis février 2008, il a été conçu avec les meilleurs traducteurs de CAO et le modeleur de CAO Parasolid. Il s'utilise notamment avec le ScanArm (bras de mesure FaroArm et la tête de scannerisation Laser Line Probe) et reconnaît donc automatiquement les caractéristiques géométriques, telles que les orifices et les plans, pour une inspection sans contact. Son moteur graphique CAO breveté conçu pour le contrôle multipièce, relie des fichiers de mesures multiples à un fichier CAO unique (au lieu d'avoir plusieurs dossiers comportant toutes les données de la pièce CAO). Une nouvelle version propose une foule de fonctions comme la possibilité d'installer rapidement le bras choisi. Ou d'effectuer une mesure simultanée avec différents FaroArms et Faro Laser Trackers, y compris à partir d'un seul et même endroit... Côté communication, la liaison sans fil Bluetooth se généralise à l'ensemble de l'offre Faro. Le modèle d'entrée de gamme Fusion transmet ainsi des données à 10 m sans connexion filaire et est équipé de la fonction de mise en veille automatique.

L'approche globale est à l'honneur chez Metris également. Son bras de mesure MCA qui offre des longueurs de 1,8 , 2,4 et 3 m, s'intègre avec le scanner laser MMD et le logiciel Kube. « À six ou sept axes, ce bras très léger grâce à sa structure en fibre de carbone et alliage d'aluminium dispose d'un frein électromagnétique qui facilite la mise en oeuvre », souligne Jean-Jacques Balaguer, le directeur de ventes Europe du Sud de Metris. Un palpeur flottant maison et un système de compensation de température de 5° à 40 ° C ainsi qu'un logiciel pour la mesure simultanée (palpeur et scanner) équipent ces bras.

COMBIEN ÇA COÛTE ?

Il faut compter en général, 20 000 euros pour le bras seul et 70 000 euros pour une solution globale qui ajoute un scanner et le logiciel afférant. Voire plus si le scanner est très évolué...

LES BONNES QUESTIONS À SE POSER

- Quel est le volume couvert par le bras ? - Quelle est sa précision de mesure ? - Le palpeur est-il facile à installer ? - Peut-on repositionner le palpeur sans calibration ? - Peut-on adapter un scanner laser du marché ? - La température est compensée ?- Le constructeur propose-t-il une offre globale : palpeur, scanner, logiciel ? - Quelles sont les connexions possibles ? - Faut-il traiter les pièces avant de les contrôler ? La plupart des scanners analogiques nécessitent par exemple, un poudrage.- Quelle est la vitesse d'acquisition du système ? (élément peu important en mesure de points, mais essentiel avec un scanner laser). - Peut-on communiquer sans fil ? - Quel est son poids ? - La contrebalance est-elle efficace ? - Peut-on bloquer un axe ?

Sources : Industrie et Technologies avec Jean-Jacques Balaguer (Metris)

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