Des lasers dans la mesure tridimensionnelle de pièces en composite

Les technologies de mesure tridimensionnelle laser sont de plus en plus prisées par les fabricants de composants destinés à l’industrie. Pour répondre aux vastes besoins en contrôles dimensionnels,  OGP  intègre de nouveaux lasers dans sa gamme SmartScope et présente un tout nouveau concept de système de mesure automatisé à pinceau laser particulièrement adapté aux pièces injectées, composites et de fonderie.

Les composants en plastique injecté, matériaux composites ainsi que les fonderies de précision sont présents dans de nombreux types d’industrie et possèdent fréquemment une combinaison de formes gauches et géométriques nécessitant souvent un compromis entre légèreté et résistance. Ces pièces complexes sont, la plupart du temps, très difficiles à mesurer et la prise de décision de savoir si une pièce est conforme ou non est souvent délicate dans la mesure où l’intégralité des surfaces de la pièce n’est pas prise en compte ; en effet, les systèmes de mesures tridimensionnelles traditionnels ne prennent en compte, lors de la mesure, qu’une faible partie des formes géométriques ou gauches du composant.

En lançant sur le marché ShapeGrabber, système de numérisation rapide de surfaces, il n’est plus  nécessaire de décider de la conformité de la pièce uniquement sur quelques échantillons de points, mais sur l’intégralité des surfaces la composant, rendant ainsi la mesure particulièrement fiable et représentative de la réalité. ShapeGrabber d’OGP est une machine de mesure 3D à faisceau laser rapide et facile d’emploi, idéale pour la mesure rapide et automatisée de pièces gauches ou géométriques, nécessitant une acquisition de l’intégralité des surfaces.

La pièce en rotation sur un plateau rotatif doté d’un capteur incrémental très précis est numérisée par un pinceau laser (il ne s’agit pas d’un système à balayage), pinceau  diffusé au travers d’une optique très spécifique à faisceau élargi. Un contrôle géométrique très rigoureux peut être réalisé sur des composants aux formes multiples  par la rotation de la pièce et la translation  simultanées. Un nuage comportant des millions de points est ainsi numérisé en quelques dizaines de secondes, la technologie d’acquisition permettant de pénétrer assez profondément dans les pièces pour reconstituer  une véritable  forme en 3D.

Les fichiers de points sont totalement compatibles PolyWorks et peuvent être ainsi comparés en temps réel à la définition CAO, donnant ainsi des résultats graphiques facilement interprétables, aussi bien sur des prototypes que des pièces de série.

Les pièces plastiques, composites  et de fonderie sont le domaine de prédilection de ShapeGrabber  qui est un outil particulièrement efficace pour détecter et visualiser les gauchissements, vrillages, cintrages, variations d’épaisseurs de toile, rétrécissements et autres défauts inhérents à ce type de pièces. Qu’il s’agisse de formes gauches ou de  formes géométriques (cylindres, plans…). Le rapport de mesure, très visuel permet une prise de décision immédiate et sûre sur l’ensemble du composant, remplaçant avantageusement les coûteux montages multi-cotes.

L’intérêt majeur de ShapeGrabber est de pouvoir enregistrer des macros de mesure et, par conséquent, de permettre d’exécuter une mesure par un simple clic ; il est donc parfaitement compatible avec une utilisation libre-service en atelier et une traçabilité totale des mesures.

Ainsi, dans l’industrie automobile, des firmes comme ­Cooper-Standard, Inteva, Ford, ­General ­Motors, Honda, MPC, Toyota sont équipées de ShapeGrabber, aussi bien pour le prototypage qu’en production, où la nature très visuelle des résultats de mesure permet une analyse en temps réel. L’industrie médicale concentre également de nombreuses applications où la rigidité, le poids et l’encombrement sont des facteurs contradictoires ; il est possible de scanner précisément  l’enveloppe complète et de mesurer très précisément les toiles de chaque partie du composant en plus de son dimensionnel. L’industrie aéronautique est dans le même cas de figure de compromis rapport rigidité/ poids / encombrement.

ShapeGrabber permet une analyse fine et poussée des dimensions du composant avec une restitution du rapport de contrôle rapide et clair quant à la position des zones critiques. Totalement caréné, il permet un démarrage de la mesure en quelques clics sans alignement préalable de la pièce ; si on ajoute à cela la compatibilité avec de nombreux matériaux et une insensibilité totale à la lumière externe,  il se présente comme un outil idéal pour une mesure fiable et complète de pièces, aussi bien en atelier qu’en laboratoire.

À l’opposé de la mesure par pinceau laser, il est parfois nécessaire d’effectuer des mesures avec un spot laser extrêmement fin. Les SmartScopes d’OGP peuvent être, sur la quasi-totalité de la gamme, équipés de lasers soit externes soit  intégrés à l’objectif (TTL : Throught  The  Lens). Deux types de lasers peuvent être intégrés : soit des lasers à triangulation dont la précision varie avec l’ouverture numérique de l’objectif, soit des lasers interférométriques.

OGP présentera à Industrie Lyon pour la première fois en France un SmartScope ­Vantage équipé du « Téléstar + », laser interférométrique permettant des scannings rapides et très précis avec un spot de quelques microns de diamètre.

Le shéma ci-contre montre l’expérience réalisée dans les laboratoires d’OGP : deux cales étalons ont été posées sur une surface métallique avec les 2 faces parallèles distantes de 25µ m. Il a été possible de scanner la surface de fond au travers de la rainure ainsi constituée,  une rainure de largeur de 25µm avec le nouveau laser telestar +.

OGP, fabricant d’optique depuis 1945, producteur des premiers projecteurs de profils  et inventeur des célèbres ­SmartScopes, intègre des lasers de mesure depuis le début des années 2000 et vient de franchir un nouveau pas dans la maîtrise de la technicité des mesures par lasers.

• OGP sera présent sur le salon Industrie Lyon, sur le stand 6Y90

N° 84 Février 2017

Mesure avec laser TTL Telestra plus sur pièce mécanique

SmartScope mesure de planéité par scan laser

SmartScope mesure avec laser triangule