Numérisation 3D avec MMT
La numérisation 3D avec une MMT (Machine à Mesurer Tridimensionnelle) est une méthode utilisée pour créer une représentation numérique détaillée d’un objet physique en capturant sa géométrie. Ce processus combine la précision d’une MMT avec les capacités de la numérisation 3D pour fournir des mesures tridimensionnelles extrêmement précises et permettre la rétro-ingénierie de pièces ou d’outils complexes.
Technologie de numérisation 3D
Les avantages et les limites d’un scanner 3D proviennent généralement de sa méthode de positionnement. C’est pourquoi il est utile d’examiner les méthodes de positionnement utilisées dans les différentes catégories de scanners 3D. Les principales catégories de scanners 3D sont:
Bras de mesure, scanners CMM portables
Scanners 3D suivis optiquement
Scanners 3D à lumière structurée
Scanners 3D portables
Bras de mesure, scanners CMM portables
Les machines à mesurer tridimensionnelles (CMM) et les bras de mesure peuvent être équipés de têtes à palpeur fixe ou de palpeurs à déclenchement par contact. Il est également possible d’installer une tête de numérisation 3D sur une CMM.
MÉTHODE DE POSITIONNEMENT : CODEURS MÉCANIQUES
Les CMM portables sont positionnées à l’aide de codeurs mécaniques intégrés au bras.
Avantages
De nombreux outils peuvent être montés sur les CMM portables, ce qui permet de combiner facilement la numérisation et le palpage dans un même projet.
Limites
Les CMM portables doivent être fixées à une surface et utilisent une liaison physique (bras) pour le positionnement. Cela les rend sensibles aux vibrations et à d’autres contraintes environnementales pouvant affecter la performance et la qualité des résultats. Elles manquent également de flexibilité quant aux emplacements où elles peuvent être utilisées et aux formes des objets qu’elles peuvent numériser.
Scanners 3D suivis optiquement
Les dispositifs de suivi optique peuvent suivre divers types d’outils de mesure, y compris la position d’un scanner 3D.
MÉTHODE DE POSITIONNEMENT : SYSTÈME DE SUIVI OPTIQUE EXTERNE
Ces scanners utilisent un système de suivi optique externe pour établir leur position. Ils utilisent généralement des marqueurs (cibles passives ou actives) qui lient optiquement le scanner au dispositif de suivi.
Avantages
Les scanners 3D suivis offrent une très bonne précision et une excellente exactitude sur l’ensemble du volume de mesure. L’absence de liaison physique entre le scanner et l’objet à numériser permet une grande liberté de mouvement.
Limites
Le lien optique, qui est un atout de cette technologie, constitue également l’une de ses limites. Le dispositif de suivi doit toujours avoir une ligne de vue dégagée sur le scanner. De plus, ces dispositifs ont souvent un volume de travail limité. Étendre les paramètres de numérisation complique le processus et peut introduire une incertitude supplémentaire dans les mesures. Enfin, les scanners 3D suivis sont généralement plus coûteux que les scanners 3D portables.
Scanners 3D à lumière structurée
Ces scanners projettent un motif lumineux sur un objet et analysent la déformation de ce motif lorsqu’il touche la surface de l’objet. Le motif lumineux est projeté à l’aide d’un projecteur LCD ou d’un faisceau laser. Une ou plusieurs caméras enregistrent le motif projeté.
MÉTHODE DE POSITIONNEMENT : POSITIONNEMENT HORS LIGNE AVEC CIBLES ET POSITIONNEMENT GÉOMÉTRIQUE
Le scanner peut se baser uniquement sur la géométrie de la pièce pour positionner les données ou utiliser des cibles (petits autocollants fournis avec le système à placer directement sur la pièce) pour aligner les données 3D.
Si une seule caméra est utilisée, la position du projecteur par rapport à la caméra doit être déterminée à l’avance. Si deux caméras sont utilisées, la paire stéréoscopique doit être préalablement calibrée.
Avantages
Les scanners haut de gamme à lumière structurée produisent des données de très haute qualité. Ils offrent généralement une excellente résolution, permettant de capturer les plus petits détails d’un objet.
Limites
Bien que les scanners à lumière blanche puissent capturer de grandes quantités de données en un seul scan, la vitesse globale du projet n’est pas nécessairement améliorée. Plusieurs numérisations sont généralement nécessaires pour couvrir toutes les faces des pièces complexes, ce qui prend beaucoup de temps.
