Logiciel de mesure WinWerth®

Dans la pratique, il faut souvent déterminer "rapidement" quelques taillee sur des pièces de fabrication. Cette tâche est également exécutée par des collaborateurs qui ne sont pas en permanence familiarisés avec l'utilisation des machines à mesurer tridimensionnelles. Pour permettre un travail efficace dans cet environnement, l'utilisation est limitée au strict nécessaire. L'"intelligence" de logiciel de mesure WinWerth® se charge alors, par exemple, de la détermination exacte de la zone de l'objet à saisir, de la sélection de l'élément géométrique à mesurer (par ex. droite, cercle, point d'angle) ainsi que des algorithmes de combinaison pour déterminer les propriétés géométriques telles que les distances, angle et diamètre.

La programmation des séquences de mesure est assistée par les outils correspondants de logiciel de mesure WinWerth® . Les capteurs sont directement sélectionnés sur l'interface utilisateur de la machine à mesurer tridimensionnelle multisensor. Un "arbre des caractéristiques" représente le plan de contrôle et donc la structure du programme de mesure dans une structure arborescente. Les relations entre les propriétés géométriques, les éléments géométriques et les paramètres technologiques tels que le type de capteur, le réglage de l'éclairage, la vitesse de balayage, l'algorithme d'évaluation et l'orientation valable y sont visibles. Parallèlement à arbre des caractéristiques, les éléments géométriques et les caractéristiques avec les résultats de mesure correspondants sont également affichés dans la représentation graphique du déroulement de la mesure et dans le protocole de mesure numérique. Des opérations de liaison avec des éléments géométriques (point d'intersection, droite d'intersection) ou des caractéristiques géométriques (distance, perpendicularité) peuvent être programmées soit dans arbre des caractéristiques soit dans la vue graphique.

Un autre avantage du module CAO intégré dans WinWerth® est que les informations CAO peuvent être utilisées pour positionner la machine à mesurer tridimensionnelle. Werth, sans doute le premier fabricant de machines à mesurer tridimensionnelles, a présenté cette technique dès le milieu des années 1990 sous le nom de CAD-Online®. L'ensemble du site déroulement de la mesure peut être piloté en sélectionnant les caractéristiques géométriques sur le modèle CAO. Le appareil de mesure se déplace automatiquement vers les positions de mesure générées et mesure avec le capteurs sélectionné.
De cette manière, il est par exemple possible de saisir automatiquement points de mesure sous forme de nuages de points à l'aide de palpeurs ou de mesurer des surfaces plus grandes avec le Patch Werth 3D ou des capteurs confocaux en juxtaposant automatiquement les mesures individuelles à un niveau élevé résolution. Les paramètres technologiques tels que le réglage de l'éclairage pour le capteur de traitement d'image peuvent être réglés par une commande directe sur appareil de mesure en tenant compte de l'interaction entre l'éclairage, objet de mesure et le système d'imagerie. La modification automatique des séquences de mouvement sur la base de la géométrie de la pièce et de l'appareil ou du capteur permet d'éviter les collisions.

De nombreux systèmes de CAO offrent désormais la possibilité d'intégrer des données PMI (Product and Manufacturing Information). Les jeux de données CAO qui en résultent contiennent, en plus de la description de la géométrie des éléments CAO, les cotes définies par le concepteur. Lors de la sélection des propriétés géométriques, le site logiciel de mesure WinWerth® points de mesure ou des traces de balayage sont réparties sur tous les éléments géométriques à associer pour trouver une solution, et le site déroulement de la mesure est créé au moins en partie automatiquement. En raison des exigences accrues lors de la création du modèle CAO, cette solution est malheureusement encore peu répandue.

Si le site déroulement de la mesure complet doit être généré de manière entièrement automatique, tous les paramètres nécessaires doivent être enregistrés dans les données PMI ou être déterminés automatiquement par le logiciel de mesure. Si ces conditions sont remplies, il est par exemple possible de générer de manière entièrement automatique dans WinWerth® les séquences de mesure complètes pour mesure d'outils métalliques à tolérances serrées destinés à la fabrication des moules d'injection pour lentilles de contact. Le site mesure est réalisé avec un machine à mesurer tridimensionnelle multisensorielle en combinant des capteurs de distance optiques avec un traitement d'image et en utilisant un axe rotatif-pivotant automatique pour la pièce à usiner.

Dans le cas de traitement des images de contour, l'image est considérée comme un ensemble plat à l'intérieur d'une fenêtre d'évaluation. Dans cette image, des contours sont extraits par des algorithmes mathématiques appropriés (opérateurs). Chaque point d'image d'un contour correspond à un point de mesure. Les points de mesure sont alignés comme dans un collier de perles. Cela permet de détecter et de filtrer (filtre de contour) les contours parasites dus à des structures de surface, des éclats et des salissures lors de l'utilisation de mesurer, sans modifier le forme des contours. Ce qui est important pour l'utilisation pratique, c'est que plusieurs contours puissent être distingués dans une zone de capture. Les systèmes modernes interpolent dans une étape ultérieure les coordonnées des points de mesure à l'intérieur de la grille de pixels et permettent ainsi une plus grande précision.

Grâce à la 2D-traitement des images de contour et aux filtres de traitement d'image correspondants, il est également possible de mesurer dans n'importe quelle coupe du volume du scanner ou de la nuage de points. Cela permet entre autres de faciliter particulièrement le mesurer de pièces composées de plusieurs matériaux.

Le site Tomographie excentrique permet de placer la pièce à usiner comme on le souhaite sur le site plateau tournant (brevet). Il n'est plus nécessaire d'aligner la pièce, ce qui prend du temps et augmente le confort d'utilisation. La tomographie de détail ou ROI-tomographie (ROI : Region of Interest) permet de mesurer des zones partielles de l'objet à mesurer avec une grande résolution, sans avoir à mesurer l'ensemble du objet de mesure, par ex. avec Rastertomographie, entièrement en haute résolution et donc avec un temps et une mémoire importants saisir. La multi-ROI-tomographie offre une combinaison des avantages de la tomographie excentrique et de la tomographie de découpe. Il est également possible de sélectionner plusieurs zones partielles à haute résolution à n'importe quelle position dans objet de mesure.

Avec tomographie dans le système traditionnel fonctionnement marche-arrêt, le mouvement de rotation est interrompu pour l'acquisition de chaque image radiographique afin d'éviter tout flou de mouvement pendant l'exposition. Le tomographie OnTheFly permet d'économiser des temps morts pour positionner la pièce en la faisant tourner en continu. Ce procédé permet d'une part de réduire fortement le temps de mesure pour une même qualité de données, et d'autre part d'améliorer la qualité des données et donc l'incertitude de mesure pour un même temps de mesure.

Pour les utilisateurs non formés à l'utilisation des appareils de mesure, WinWerth® offre la possibilité de sélectionner uniquement le numéro de pièce et de lancer un programme automatique avec ce numéro. Cela peut également se faire en scannant un code-barres sur l'ordre de fabrication. Un traitement automatique des pannes aide par exemple en cas de mise en place incorrecte des pièces.

En alternative, un système de changement de pièces (modèle d'utilisation) peut être intégré dans le boîtier des machines à mesurer tridimensionnelles TomoScope® sans autres précautions pour la radioprotection. Avec plusieurs palettes déjà équipées, il est ainsi possible d'effectuer des mesures pendant la nuit et le week-end.

Il est également possible d'intégrer un système d'alimentation automatique équipement. Pour cela, les programmes de mesure peuvent être préparés à distance de la machine, à des postes de travail hors ligne. Les pièces sont introduites dans la zone de sécurité du robot via un sas. Les caractéristiques géométriques des pièces telles que les blocs de vannes, les pièces de boîtier et de fonte sont ainsi déterminées presque toutes les demi-minutes, un comparaison consigne/réel est réalisé avec le nuage de points de mesure d'une pièce maîtresse et les pièces sont contrôlées pour détecter les défauts tels que les bavures. Les résultats de mesure peuvent être déterminés à l'aide d'ordinateurs d'évaluation fonctionnant en parallèle et rassemblés dans un protocole commun, y compris avec les résultats de mesure d'appareils multisensoriels enchaînés.

Pour illustrer le site écart de la géométrie de la pièce par rapport aux valeurs de consigne, une comparaison avec les données CAO avec une représentation en code couleur des écarts dans WinWerth® est appropriée. Cette méthode est impérative pour le contrôle de surfaces de forme libre. Pour mesurer, les zones d'intérêt de l'objet sont scannées ou saisies sous forme de nuage de points. Ensuite, WinWerth® compare les valeurs mesurées avec le modèle CAO. Le résultat est documenté à chaque fois par une représentation vectorielle ou codée en couleur des écarts par rapport au modèle CAO. Cette évaluation peut être effectuée comme partie intégrante du processus de mesure sur appareil ou en mode hors ligne sur un poste d'évaluation séparé. Les couleurs du site points de mesure illustrent le site écart entre la valeur théorique et la valeur réelle. Pour intégrer les tolérances des pièces dans la représentation, on procède à une subdivision en quatre classes de base :

• positif dans la tolérance
• négatif à l'intérieur de la tolérance
• positif hors tolérance
• négatif en dehors de la tolérance

Le montant de écart est représenté par un code couleur. Alternativement, l'utilisateur peut configurer des codes de couleur selon ses besoins.

Afin d'intégrer les écarts mesurés ou calculés dans le processus de fabrication, les données par défaut peuvent être modifiées avec WinWerth® FormCorrect . Pour cela, les écarts entre le modèle CAO initial et les données de mesure d'une pièce échantillon sont déterminés et reproduits sur le modèle. Sur cette base, logiciel de mesure génère un modèle CAO corrigé qui permet de compenser les écarts de fabrication systématiques du processus d'injection plastique et d'impression 3D. Pour des corrections à haute résolution et pour modifier également des surfaces intérieures, il est recommandé d'utiliser des machines à mesurer tridimensionnelles avec tomographie à rayons X assistée par ordinateur. Une procédure similaire est possible avec le logiciel 2D-BestFit. Le site correcteur d'outil peut être utilisé aussi bien lors de l'introduction de nouveaux outils de coupe (ponçage de profils, fraisage de forme) que lors de l'électroérosion à fil pour corriger les écarts de positionnement.

Si aucune donnée CAO n'est disponible, la sélection de points de mesure peut être effectuée de manière interactive par l'utilisateur. Dans WinWerth®, la sélection directe à l'aide de la souris ainsi que la décomposition automatique en éléments géométriques de contrôle sont possibles. Pour cela, à partir d'un point de départ, d'autres points sont automatiquement ajoutés tout autour jusqu'à ce que le ecart de forme de l'élément sélectionné (par ex. cylindre) s'agrandisse sensiblement. Cela signale que les limites de l'élément sont atteintes et que le processus est terminé.

Il est plus efficace de définir le processus de mesure en utilisant des données CAO 3D. Il suffit de sélectionner les éléments CAO pour sélectionner automatiquement les éléments nécessaires points de mesure. En partant de la sélection de patchs CAO et en tenant compte des distances de bord prédéfinies, tous les points de mesure de l'objet mesuré qui peuvent être attribués géométriquement à ce patch sont sélectionnés. Il en résulte une saisie complète de forme de l'élément correspondant avec le nombre maximal de points.

Dans la pratique, il est courant de définir des dimensions de dessin dans des vues 2D et des coupes. Il faut également tenir compte de cet état de fait lors de l'évaluation des données de mesure générés par tomographie. Pour cela, il est possible de définir des plans dans le système de coordonnées de la pièce et de les couper aussi bien avec les données de consigne CAO qu'avec le nuage de points réels. WinWerth® extrait automatiquement les contours représentant les données de consigne et les contours réels. Pour évaluer lestaillee 2D dans les contours de coupe ainsi créés, on utilise les mêmes fonctions logicielles que celles disponibles pour évaluer les contours scannés par un traitement d'image ou un palpeur de mesure.