Appareils de mesure avec palpeurs multiples intégrés

Flexibilité pour la mesure dimensionnelle en contrôle production et en laboratoire.

La flexibilité associée à une haute précision a entraîné une large utilisation d'appareils de mesure de coordonnées pour le contrôle dimensionnel, tant en contrôle production que pour des présentations d'échantillons, ainsi qu'en contrôle développement. Les appareils de mesure de coordonnées avec technique multi sensor présentent comme avantage fondamental de permettre à l'utilisateur de gérer n'importe quel problème par le choix du sensor.

Il n'y a donc pas de limites pour ces appareils intelligents. Ils permettent de réaliser un plan de contrôle optimisé sur un cycle de mesure, ce qui est économiquement avantageux et garantit une haute fiabilité.

Le concept de l'appareil de base est adapté à la tâche de mesure

Le principe de concept modulaire s'adapte à des exigences différentes, et donc à des domaines de mesure et de précision différents, ainsi qu'aux conditions environnantes. Le Scope Check de Werth a été conçu pour un contrôle qualité rentable au niveau de l'atelier.

La conception mécanique a été réalisée sous forme de structure en acier massif, ce qui est tout à fait remarquable pour cette catégorie d'équipement.

Les rails de guidage intégralement masqués en permettent l'utilisation même dans des conditions de fabrication particulièrement extrêmes. Les principaux axes de mesure sont séparés les uns des autres..

De par la conception solide de l'axe Z, le Scope Check présente une capabilité 3D complète. La plage de mesure de cette gamme d'instruments va jusqu'à 400 mm. Les appareils de la gamme Werth Video Check répondent à des exigences de précision plus élevées. Son système de guidage constant, unique au monde, permet d'arriver à des degrés de précision inégalés. La sensibilité à la température est ainsi minimisée. Le système de commande haute performance de cette gamme d'appareils permet même de raccorder des systèmes de palpage de mesure. Ainsi ces appareils peuvent faire un scanning 3D rapide. La course de mesure maximale pour ces appareils est également de 400 mm.

Là où les exigences en précision et flexibilité sont les plus fortes, le Video Check Portique Werth constitue la solution la mieux adaptée. La technologie de coussin d'air la plus moderne associée à des solutions intelligentes dans la structure mécanique sont les bases hors pair de cet appareil, lui conférant une performance supérieure par rapport aux appareils de cette catégorie dans le monde. Des solutions aux mesures les plus complexes sont trouvées en intégrant des axes rotatifs ou axes rotatifs et basculant. En combinant les règles linéaires de très haute résolution et une compensation de défaut 3D, les incertitudes de mesure peuvent être réalisées jusqu'à moins de 0,5 µm.

Les appareils de la gamme Werth INSPECTOR FQ ont été conçus pour un contrôle rapide en production. Le système d'entraînement linéaire permet aux appareils de commander jusqu'à 5 positions de mesure par seconde et de mesurer plusieurs éléments géométriques à chaque position. Du fait de la vitesse de mesure élevée, un contrôle en production rentable avec des appareils de mesure de coordonnées est rendu pour la première fois possible dans divers domaines. Ceci est valable par exemple pour des applications dans le domaine des composants électroniques, comme pour la mesure rapide de pièces cintrées, d'outillages ou d'arbres dans la construction automobile. Tous les appareils précités présentent l'avantage commun de pouvoir recevoir , en-dehors de la technique sensorielle optoélectronique existante, des systèmes de palpage les plus divers ainsi que laser.

Rapidité et flexibilité dans le traitement de l'image

La configuration de base de chaque appareil comprend un système de traitement de l'image par capteur vidéo particulièrement adapté à la technique de mesure dimensionnelle. La mesure complètement automatique de pièces de contraste extrêmement faible en lumière transmise et lumière incidente est ainsi possible.

Des procédés de filtres spéciaux du traitement de l'échelle des gris réduisent l'influence de la surface matière ou de particules de poussière sur le résultat de la mesure.

L'éclairage des objets est commandé par calculateur sur tous les types d'appareils. Pour des mesures de haute précision, on utilise la lumière transmise et la lumière incidente intégrée dans l'axe optique. Pour la mesure, par exemple, de pièces plastique ou cintrées en tôle, un éclairage flexible de surface est d'une grande importance. Une lumière annulaire multi-secteurs est idéale pour ces applications. La lumière annulaire procure un éclairage uniforme, mais des secteurs individuels peuvent être toutefois éclairés, si nécessaire, pour révéler des contrastes spécifiques.

Une solution idéale à de nombreux travaux de mesure standards est le Zoom Werth nouvellement développé. Le concept mécanique (dont le brevet est déposé) est fondé sur des guidages linéaires et permet une haute reproductibilité ainsi qu'une stabilité à long-terme pour les mesures. Le calibrage de l'optique se fait une seule fois en usine. Un calibrage intermédiaire avant mesure ou après changement du grossissement pas nécessaire. Le réglage automatique de la distance de travail et du grossissement est une caractéristique unique de cet appareil. Une mesure de profondeur dans des pièces jusqu'à 200 mm est ainsi possible. Il est également possible de rechercher des caractéristiques sur pièces avec une grande distance de travail et un vaste champ visuel sans risque de collision. D'autres avantages résident dans le fait de mesurer des pièces symétriques et de grands diamètres en utilisant une combinaison de lentilles verticales et horizontales pour la mesure sous différents angles.

Pour les mesures de précision, on recommande en priorité les optiques télécentriques. Un changement automatique du grossissement peut être également obtenu par un zoom électronique.

Les mesures en axe Z sont effectuées en vidéo par l'autofocus rapide intégré. La précision que l'on peut obtenir se situe en fonction de l'objet mesuré dans une plage inférieure au micron. Un avantage remarquable par rapport au palpeur laser est que les surfaces matières ont relativement peu d'incidence.

Les palpeurs par contact élargissent les domaines d'application

L'association parfaite de palpeurs optiques et mécaniques sont une alternative idéale d'un point de vue économique pour les projecteurs de mesure, les microscopes de mesure et les machines de mesure tridimensionnelle par contact. Pour la mesure, par exemple, de la forme cylindrique d'alésages ou de contre-dépouilles, chaque méthode de mesure optique a ses limites.

Le palpeur par contact fait partie de ce fait de l'équipement standard d'une machine de mesure tridimensionnelle multi-sensors moderne. Les têtes de palpage à indexage rotatifs et les dispositifs de changement de palpeurs offrent une flexibilité pratiquement illimitée. Sur les appareils de mesure tridimensionnelle Werth, on peut effectuer avec ces palpeurs un scanning 3D entièrement automatique. La saisie de surfaces en forme libre est ainsi possible pour une évaluation ultérieure.

A la différence des palpeurs à déclenchement par impulsion, les systèmes de mesure par contact disposent de systèmes de mesure de course 3D intégrés. Ainsi un travail en continu en scanning 3D est possible. La densité de points et les vitesses de positionnement plus élevées permettent de travailler de façon rentable lors de la mesure de surfaces de forme libre. Ces palpeurs peuvent également pour plus de flexibilité être installés sur des têtes indexées et avoir des changeurs de stylets.

Les palpeurs laser et palpeurs fibres affinent les possibilités machines

Les palpeurs laser s'adaptent particulièrement à la mesure rapide de la planéité de pièces ainsi qu'à la mesure de surfaces de forme libre peu courbées. A la vitesse de mesure élevée s'oppose une sensibilité relativement élevée concernant les caractéristiques changeantes des pièces. Grâce à la possibilité de mesure comparative, ce problème peut toutefois être maîtrisé par des appareils à capteurs multiples. Combinée à des têtes indexables ou à des axes rotatifs, une digitalisation complète de surfaces de forme libre en 3D est également possible.

La technologie moderne de fibres de verre a permis le développement du Palpeur Fibre Werth. Le fait de mesurer les éléments 3D les plus petits (rayon de bille de 12 - 250 µm) permet des applications complètement nouvelles. Du fait de la force de palpage extrêmement faible, la mesure de pièces caoutchouc et plastique peut être effectuée par contact. Le vide entre la mesure optique et par palpage classique est comblé. Avec ce palpeur, dont le brevet est déposé, la flexion des palpeurs, l'apparition d'effets stick-slip, l'incidence de la pression de palpage et les oscillations intrinsèques sont pratiquement sans incidence sur le résultat de la mesure.

En utilisant une machine de mesures tridimensionnelle de haute précision, l'incertitude de palpage peut être réduite à moins de 0,5 µm. Ainsi, la mesure de gabarits et d'outils de haute précision ne représente plus de difficultés.

Dans certains cas, il peut être intéressant d'enregistrer et d'imprimer la température dans le volume de mesure. Ceci est rendu possible en intégrant des palpeurs à rayonnement thermique. Egalement, la mesure de la rugosité par contact ou sans contact avec le palpeur à fibres peut être effectuée dans le même cycle de mesure. C'est un atout supplémentaire du concept du multisensor, et d'un intérêt tout particulier dans le processus de contrôle fabrication.

Des logiciels ergonomiques pour applications en atelier et en laboratoire de mesure

Le logiciel de mesure WinWerth permet un fonctionnement efficient et facile des appareils. L'interface graphique a ici une importance spécifique. Les éléments géométriques mesurés sont représentés graphiquement dans un plan CAO. Par simple clic de la souris, ils peuvent être reliés pour des mesures et des constructions. Ainsi, la mesure devient aussi simple que lire un plan. En mode CAO-Online, l'opération se réduit au strict minimum. L'opérateur se contente de sélectionner en cliquant avec la souris les éléments géométriques à mesurer sur la représentation du plan CAO . Les éléments sont alors mesurés automatiquement.

Grâce à la protection par mot de passe, l'interface utilisateur peut être réglé de façon à ce que les opérateurs ne puissent avoir accès qu'au seul logiciel correspondant à leur qualification. L'initialisation du programme par code barre ainsi que le lancement de cycles de mesure complexes est ainsi garantie de façon optimale. Avec l'aide des modules logiciel Werth Cad-Offline et Werth Cad-Paramess, une programmation à distance des machines de mesures de tridimensionnelle multisensor est possible au plus haut niveau.

Les données de contour obtenues en mode scanning avec différents palpeurs peuvent êtres évaluées en principe de deux façons différentes :

Le logiciel WinWerth renferme des éléments de contour spécifiques, permettant une évaluation directe des géométries de forme libre scannées en mode automatique. Par exemple, les mesures du plus petit espace du contour, de points extrêmes, ou de la composition de différentes pièces de contour sont possibles.

Le logiciel Werth BestFit utilise depuis plus de 10 ans des algorithmes de mesure ergonomique pour les contours de forme libre. Dans sa toute dernière version Werth ToleranceFit, il est possible d'adapter non seulement le contour nominal, mais aussi les zones de tolérances réelles. Il est ainsi possible pour la première fois de faire une évaluation en conformité intégrale avec le gabarit. La mesure adaptée à une application particulière est devenue réalité.