Référentiels et points de mesure

Plan Choix des types de points: Les moyens de mesures et les points compatibles Critères de choix des points Propositions   Référentiels et points de mesure par composant : Généralités Supports en V Poutres Berceaux CONCLUSION

Choix des types de points: Les moyens de mesures et les points compatibles CMM La nouvelle CMM Leitz Infinity mesure à l’aide d’un palpeur comme toutes les machines à mesurer tridimensionnelles. Elle peut donc déterminer la position du centre d’une sphère, l’intersection d’un plan et de l’axe d’un alésage, la pointe d’un cône…

Choix des types de points: Les moyens de mesures et les points compatibles Laser Trackers Les Laser Trackers sont des appareils opto-électroniques nécessitant le retour d’un signal pour mesurer un point. Ils déterminent la position du centre d’un prisme sphérique (0.5’’ ou 1.5’’ généralement). Le LTD500 Leica, contrairement à l’AT401, est capable de prendre des mesures en continu et donc de déterminer des formes géométriques (plan, cylindre, sphère…). Mais dans ce mode, la précision angulaire est dégradée d’un facteur 2 à 4 (de l’ordre de 20 à 40ppm à 2σ).

Choix des types de points: Les moyens de mesures et les points compatibles Photogrammétrie La photogrammétrie est une analyse d’images prises depuis plusieurs points de vue. Pour que les points soient reconnus il faut un fort contraste, ils sont donc généralement matérialisés par des cibles rétro-réfléchissantes.

Choix des types de points: Les moyens de mesures et les points compatibles Bras de mesure Comme une CMM, un bras de mesure est équipé d’un palpeur. Il peut donc déterminer la position du centre d’une sphère, l’intersection d’un plan et de l’axe d’un alésage, la pointe d’un cône…

Choix des types de points: Les moyens de mesures et les points compatibles Micro-Triangulation Le principe de la Micro-Triangulation est d’utiliser tout le potentiel d’un théodolite en substituant une caméra CCD à l’œil de l’opérateur. Le logiciel associé permet de déterminer la position d’objets à fort contraste : un point lumineux, une bille blanche sur un fond noir… Suite à des problèmes de réflexion sur les billes en céramique et de résultats décevants sur les cibles photogrammétriques, nous développons actuellement une cible sphérique lumineuse.

Choix des types de points: Les moyens de mesures et les points compatibles Système HAMAR Ce système ne détermine pas la position de points, il permet d’aligner des plans de référence. Nous n’en parlerons donc plus dans la suite de cette présentation.

Choix des types de points: Critères de choix des points Précision de définition du point Pour déterminer précisément un point de manière répétable, il ne doit pas y avoir de jeu entre les pièces. Il faut donc proscrire : les supports de prisme amovible les cibles photogrammétriques à queue de centrage Compatibilité avec plusieurs moyens de mesure La position d’un point doit être déterminable par plusieurs moyens de mesures dans un soucis de contrôle et de minimisation du nombre de cibles. Nous éliminerons donc les points suivants : Les cibles codées (sans relief) Les sources lumineuses Valider les techniques en cours de développement Pour donner toutes ses chances à l’alignement du CLIC il est nécessaire de tester le maximum de techniques de mesures. Nous devrons donc nécessairement avoir une surabondance de points de mesures.

Choix des types de points: Propositions Support de sphère 1.5’’  Ce type de support est compatible avec les prismes sphériques Hubbs (centrage à 2.5µm), les demi-sphères rétro-réfléchissantes Hubbs (centrage à 13µm) et des billes pour les mesures au palpeur (centrage de l’ordre du micron).

Choix des types de points: Propositions Bille céramique inamovible et éclairée  Ces cibles sont développées pour la Micro-Triangulation mais sont également compatibles avec la CMM et les bras de mesures. Le centrage est de l’ordre du micron.

Référentiel et type de points par composant  Généralités Le référentiel est défini par l’orientation du repère et un système de coordonnées. Nous proposons la même orientation des repères pour tous les composants, Z positif dans le sens du faisceau et Y la verticale. Il paraît raisonnable d’attribuer des coordonnées de l’origine du repère différentes pour des composants différents, par exemple : (1, 2, 3) pour une poutre et (40, 50, 60) pour un berceaux. Ainsi il n’est pas possible de confondre les coordonnées des points d’un composant avant et après assemblage.

Référentiel et types de points par composant  Support en V Référentiel : Nous proposons un référentiel avec Z l’intersection des deux plans de référence et Y la verticale définie par la bissectrice de l’angle formé par ces plans. L’origine du repère, moins critique, serait défini par l’intersection de l’axe Z avec le premier plan vertical du support. Une solution alternative consisterait à placer Z à l’axe théorique du faisceau.

Référentiel et types de points par composant  Support en V Points de mesure : Les surfaces de référence seront inaccessibles lorsque les composants seront en place, il faudrait donc rajouter des fiducielles sur les côtés des supports en V. Les V étant moins larges que les supports de prisme ou les cibles de Micro-Triangulation, nous proposons donc deux alternatives : Coller deux supports de bille céramique de chaque côté des V (supports adaptés à la largeur des V et sans éclairage), Définir les référentiels des V directement par rapport aux fiducielles sur les poutres.

Référentiel et types de points par composant  Poutres Comme dans l’exemple d’une poutre Boostec ci-dessous, des surfaces de référence sont prévus sur les poutres. Nous avons deux solutions pour définir les référentiels des poutres : soit prendre comme Z l’axe moyen des supports en V, soit se servir des surfaces de références. Nous proposons de rajouter des supports de prismes sphériques 1.5’’ avec aimants amovibles et des cibles de Micro-Triangulation : 5 de chaque côté d’une poutre de 2m.

Référentiel et types de points par composant  Berceaux Points de mesure : Il est prévu de fixer, par encastrement, deux supports de sphères 1.5’’ par berceau. Les plaques interfaces (2 d’un côté et 3 de l’autre) serviront également de fiducielles avant l’installation des capteurs. Nous proposons de rajouter 2 supports de billes 1.5’’ (collés ou dans des alésages) en bas des berceaux et quatre cibles de Micro-Triangulation par berceaux (proche des supports de prismes).

Référentiel et types de points par composant  Berceaux Référentiel : Nous proposons deux alternatives, soit définir le repère de chaque berceaux d’après les points, soit d’après les surfaces de référence. Sachant qu’après assemblage avec la poutre, les points des deux berceaux seront exprimés dans le repère de la poutre. Légende Supports prévus Supports rajoutés Cibles MT

CONCLUSION Nous avons proposé deux types de points pour tester un maximum de méthodes de mesure et ce avec une bonne précision de centrage : Les supports de sphères 1.5’’ sont compatibles avec la CMM, les Laser Trackers, la photogrammétrie et les bras de mesures. Les cibles de Micro-Triangulation sont compatibles avec la CMM, les bras de mesures et bien sûr la Micro-Triangulation. La définition des référentiels associés à chaque objet est ébauchée mais elle reste à parachever ensemble.