En laboratoire, comme en atelier d’usine, différents travaux peuvent nécessiter l’évaluation des dimensions d’objets ou de pièces. Il peut parfois s’avérer utile de réaliser une représentation virtuelle d’un objet en laboratoire ou au sein d’une société industrielle. À cet effet, des technologies de mesure d’optique sont déployées. Elles sont mises en œuvre par des machines de mesure, en vue de réaliser des mesures géométriques d’objets, des plus simples aux plus complexes.
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En quoi consiste la mesure optique ?
La mesure optique consiste en l’utilisation de technologies digitales tridimensionnelles dans le but de mesurer avec précision un objet physique. Ces technologies utilisent des principes de la physique optique pour recueillir les dimensions géométriques d’un objet. La finalité d’un tel processus est de pouvoir reproduire une image virtuelle de l’objet dont les mesures ont été prises.
De façon concrète, dans un premier temps, les capteurs de la machine de mesure détectent et collectent des coordonnées géométriques de l’objet. De leur côté, les équipements sans capteur optique utilisent une tige pour palper la surface de l’objet à mesurer, en vue de collecter des données géométriques.
Dans un second temps, les données collectées précédemment sont utilisées en vue d’entamer une reproduction virtuelle de l’objet. À cet effet, des techniques de conception assistée par ordinateur sont employées. Un ordinateur est relié à la machine de mesure. Sur l’ordinateur est installé un logiciel de traitement des données recueillies par la machine. À l’issue de ces analyses de données faites par l’ordinateur, celui-ci produit une image qui est la reproduction virtuelle en 3D de l’objet.
À combien s’élève le prix d’une machine de mesure optique ?
Pour se procurer une machine de mesure optique, il faut généralement prévoir un budget compris entre 200 euros et 50 000 euros. Sur le marché, les modèles affichant le meilleur rapport qualité/prix valent en moyenne 15 000 euros. Généralement, ces appareils sont de petite dimension et sont pourvus de technologies de mesure par contact. Ils sont les plus en vogue chez les professionnels.
Les modèles les plus coûteux valent en moyenne 85 000 euros. Ces modèles sont relativement onéreux, car ils sont dotés de fonctionnalités absentes sur les appareils d’entrée de gamme. Certaines caractéristiques telles que la taille, la vitesse et la précision de mesure influencent le prix d’une machine de mesure optique, au même titre que les fonctionnalités.
Par quels moyens s’effectue une mesure optique ?
Les mesures optiques se font par l’entremise d’équipements dénommés machines de mesure tridimensionnelle (MMT). Ces machines sont assemblées suivant une architecture bien déterminée. Dans le secteur industriel, comme en laboratoire, on en rencontre de différents types.
Comment est constituée une machine de mesure d’optique ?
La table support est l’un des éléments constitutifs d’une machine de mesure optique. C’est sur elle qu’est placée et fixée la pièce à mesurer. Hormis cette table, on peut relever la présence de trois glissières de mesure, représentant les trois axes de repère de l’espace géométrique. Les machines à mesure optique sont aussi dotées de commandes numériques. Celles-ci permettent de gérer de manière pratique la mobilité des règles de mesure, ainsi que l’impulsion des signaux des modules de mesure. Le mécanisme de palpation peut quant à lui être optique ou tactile. Les machines de mesure optique se déclinent en quatre catégories.
Quels sont les types d’architecture des machines de mesure ?
Les machines de mesure sont à pont, à portique, à bras ou optiques.
Les machines de mesure à pont
Elles sont dotées d’un mécanisme qui palpe l’objet à mesurer en suivant trois axes de mesure. Ceux-ci représentent les trois axes de l’espace géométrique. Chaque axe est surveillé par un capteur qui enregistre les déplacements de la tête de lecture. Cette dernière se déplace sur la surface de l’objet et renvoie les coordonnées des points parcourus. Les capteurs récupèrent ces données et en font un nuage de points.
Les machines à pont sont particulièrement recommandées pour la mesure des pièces utilisées en usine. Elles sont adaptées à la mesure d’objets de petite ou de moyenne taille. Cependant, elles sont relativement onéreuses et affichent quelques limites en termes de capacité de collecte de données géométriques. Elles peuvent aussi s’avérer complexes à utiliser, rendant nécessaire le recours à une expertise.
Les machines de mesure à portique
Du point de vue fonctionnel, elles ressemblent aux machines de mesure à pont. Toutefois, leur taille est plus grande. Elles sont donc conçues pour la mesure des objets ayant d’importantes dimensions.
À cet effet, les machines de mesure à portique doivent être fixées directement sur sol, avec un appui stable. Elles doivent être installées sur une fondation résistante. Elles permettent d’effectuer des mesures de grande précision. L’installation d’une machine de mesure à portique requiert beaucoup d’espace.
Les machines de mesure à bras
Elles se déclinent en des modèles avec un bras fixe horizontal ou vertical d’une part, et en des modèles avec un bras portable d’autre part.
Les variantes qui possèdent un bras fixe horizontal sont par exemple utilisées pour la mesure d’objets d’épaisseur réduite, mais de grande longueur. C’est le cas des feuilles de tôle ou encore des objets présentant une géométrie complexe. Ces machines présentent l’avantage de collecter une grande quantité de données géométriques. Elles sont faciles d’installation.
Les machines de mesure à bras portable sont quant à elles utilisées par les techniciens. Ils en font usage pour réaliser directement des mesures d’une pièce ou d’un objet dans un endroit déterminé. Elles sont munies d’au moins six axes de mesure et d’un bras mobile. Elles sont légères, peu coûteuses et faciles d’utilisation.
Les machines de mesure optique
Les équipements de mesure optique utilisent des technologies d’acquisition de dimensions géométrique en 3D, sans contact avec l’objet. Ils sont dotés de technologies favorisant une certaine célérité et une précision dans l’acquisition des informations géométriques de l’objet.
Quels sont les critères à considérer pour acquérir une machine de mesure d’optique ?
Avant d’acquérir une machine de mesure optique, il faut passer en revue un certain nombre de critères. Il faut notamment prendre en compte la nature physique de l’objet. Tous les objets ne se prêtent pas à un contact physique avec un appareil de mesure. Pour les objets sensibles, les machines de mesure optique 3D sans contact sont particulièrement adaptées.
Le second critère à considérer lors du choix d’une machine de mesure est la rapidité. Il faut retenir que les anciens appareils sont plus lents dans leur fonctionnement, comparés aux équipements de dernière génération. Toutefois, ils offrent une grande précision de mesure.
Au-delà de la prise en compte de la nature physique et de la rapidité de l’acquisition des mesures, la taille de la machine est aussi un critère important. À titre d’exemple, pour les travaux de laboratoire, des appareils de taille modeste sont plus indiqués. En revanche, pour les travaux d’atelier ou d’usine, il faudra très probablement des machines de mesure de grande taille.