Logiciel de mesure WinWerth®

Dans la pratique, il faut souvent déterminer "rapidement" quelques dimensions 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" du 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.

Pour les tâches de mesure plus compliquées, l'opérateur peut prendre en charge lui-même certaines parties des opérations qui se déroulent en fait automatiquement (placer une fenêtre, sélectionner élément ) et se familiariser progressivement avec la commande plus détaillée des processus de mesure. Pour l'aider, points de mesure ou des pistes de balayage sont automatiquement réparties sur les éléments géométriques à mesurer, par exemple sous forme de cercles, de génératrices, d'étoiles ou de spirales, en tenant compte des trajets de contournement nécessaires. . On crée ainsi tout d'abord le déroulement de la mesure complet, y compris l'évaluation, hors ligne à l'aide du modèle CAO ou en ligne avec les nombres de points minimaux pour l'élément géométrique concerné. points de mesure et les pistes de balayage peuvent être déplacées, supprimées ou ajoutées ultérieurement à l'aide de la souris ou d'une boîte de dialogue. Les séquences de mesure prédéfinies de cette manière peuvent être enregistrées et appelées en tant que séquence automatique en cas de répétition.

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 possible, par exemple, de saisir automatiquement points de mesure sous forme de nuages de points avec des palpeurs ou de mesurer de grandes surfaces 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.

Les contours plus grands que le champ de vision de l'objectif correspondant peuvent être saisis dans leur ensemble par le suivi automatique des contours en liaison avec les axes CNC de la machine à mesurer tridimensionnelle (scanning des contours). Ce procédé de scanning convient bien pour contrôler un petit nombre de contours relativement grands, par exemple , sur des outils de poinçonnage.
Une autre méthode permettant de contrôler de plus grandes zones de la pièce saisir, est le "scanning à balayage HD" (brevet). Dans ce cas, le capteur de traitement d'images prend des images de la pièce pendant le mouvement avec un taux élevé fréquence. Celles-ci sont superposées par rééchantillonnage pour former un image globale avec jusqu'à 20.000 mégapixels résolution. Ainsi, par exemple, 100.000 petit trous sur de grands coupleurs de fibres sont mesurés en seulement 35 minutes au lieu de 7 heures. La précision est également améliorée grâce au mesurer, même de grandes zones à fort grossissement, et à la moyenne sur plusieurs images, qui améliore le rapport signal/bruit. La méthode peut être adaptée aux exigences de la tâche de mesure.
Sur Rasterscanning HD P, l'acquisition d'images uniquement sur les zones d'intérêt à l'aide d'une trajectoire prédéfinie permet de réduire à nouveau le temps de mesure et la quantité de données par rapport au tramage rectangulaire de la pièce entière avec Rasterscanning HD N. Sur les systèmes d'axes rotatifs, le scanning par balayage HD Rotary permet d'acquérir des images pendant la rotation avec des mesures sur le image globale "déroulé" de la surface d'enveloppe des pièces à symétrie de rotation.

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 CT ou de la nuage de points. Cela permet entre autres de faciliter particulièrement le mesurer de pièces composées de plusieurs matériaux. Outre les coupes planes, il est également possible de réaliser des coupes cylindriques du volume CT pour des mesures sûres du processus avec le capteur de coupe volumétrique ou l'inspection avec WinWerth® VolumeCheck . La surface de base du cylindre n'est pas limitée à des cercles et peut prendre n'importe quelle forme. Le résultat est une vue 3D de la surface de coupe ainsi que la surface d'enveloppe 2D développée du cylindre de coupe.

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 exemple 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 le objet de mesure.

 Lors de la tomographie à rayons X mesure de composants métal-plastique tels que des connecteurs équipés, les broches métalliques provoquent souvent des artefacts dus à durcissement du faisceau et au rayonnement diffusé, ce qui complique les mesures sur le boîtier en plastique. Dans le site tomographie à deux spectres, le site logiciel de mesure associe deux mesures CT à des tensions cathodiques différentes pour former un volume. Les spectres de rayonnement sont adaptés aux deux matériaux. Grâce à la réduction correspondante des artefacts dans le volume, l'incertitude de mesure diminue lors de la détermination de tailleen entre les différents matériaux. Pour ce faire, WinWerth® MultiMaterialScan permet, à l'aide du procédé breveté de subvoxeling, de calculer automatiquement, même pour plusieurs composants métalliques différents, des nuages de points STL distincts pour chaque matériau à partir des données de volume du scanner.

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.

Alternativement, un système de changement de pièces 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 mettent en évidence 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 en grande partie automatiquement 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, le site 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. Contrairement au retour surfacique habituel, l'application est considérablement simplifiée. En raison de la grande précision, une seule boucle de correction est souvent nécessaire, ce qui permet de réduire considérablement les coûts du processus de développement. 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 à l'aide de données CAO 3D. En sélectionnant simplement des éléments CAO, la sélection des points de mesure nécessaires se fait automatiquement (brevet). 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'images ou un palpeur de mesure.