La numérisation directe avec des cibles contrastées simples s'intègre dans des processus industriels établis
Essais réalisés avec des cibles noires et blanches économiques pour déterminer leur pertinence comme outil d'inspection de qualité métrologique dans la construction navale
Un process standard est un impératif dans de nombreuses applications industrielles lorsqu'il est nécessaire de disposer d'une documentation formelle de l'installation, et la construction navale ne déroge pas à cette règle. Une inspection précise est essentielle pour garantir le maintien de la forme exacte du bateau et l'absence de courbures dues à de faibles écarts lors de la fabrication. Ce contrôle exige une vérification fiable des grands volumes d'un bateau.
Les scanners laser terrestres génèrent un grand nuage de points convenant à la construction et sont une solution très répandue dans les process industriels. Mais ces équipements ne sont pas assez précis pour permettre une bonne vérification dimensionnelle dans des secteurs comme la construction navale.
Suite à des entretiens avec un groupe d'experts, nos ingénieurs ont commencé à étudier l'utilisation du Leica Absolute Tracker ATS600 comme équipement d'inspection de haute précision dans le domaine naval, parallèlement à un scanner terrestre hémisphérique, déjà bien établi comme outil de référence dans le secteur.
Le concept se base sur la capacité de numérisation directe unique en son genre du laser tracker ATS600. Cette fonctionnalité permet à l'instrument de mesurer des points de surface avec une précision de niveau métrologique à une distance jusqu'à 60 mètres sans qu'une cible ne soit fixée au point à mesurer.
La construction navale implique le soudage de panneaux pour créer des sous-ensembles, qui seront ensuite soudés en module. Différents modules sont soudés à leur tour pour former le bateau complet. Il est essentiel de maintenir la forme réelle du bateau lors de ces opérations. Pour documenter l'état final du module ou du bateau entier, on utilise souvent des scanners laser terrestres. Ces derniers ne présentent cependant pas la précision de niveau métrologique de l'ATS600 et sont de ce fait inappropriés pour un contrôle qualité et l'établissement d'un rapport de contrôle.
Sur la base des connaissances dans ce domaine, les ingénieurs ont proposé une solution combinant les fonctionnalités de numérisation directe de l'ATS600 avec des cibles contrastées simples pour l'enregistrement des données dimensionnelles. L'ATS600 peut réaliser des mesures sur un réflecteur en mode classique, contrairement à un scanner terrestre. Mais les réflecteurs sont onéreux et ne constituent donc pas une alternative acceptable.
Nos spécialistes ont dû montrer que l'ATS600 était capable de mesurer des cibles noires et blanches simples et économiques, tout en maintenant la précision de mesure dans la plage de tolérance exigée de 1 millimètre.
La cible noire et blanche Leica GZT21 a été testée et s'est révélée être une alternative économique aux réflecteurs avec l'ATS600 en fournissant la précision requise de 1 millimètre. Trois tests ont été réalisés : des essais de répétabilité à 5, 10, et 20 mètres avec différentes rotations de la cible ; un alignement best fit de cinq cibles contrastées sur cinq positions de tracker ; un alignement best fit de cinq réflecteurs à anneau rouge (RRR) de 1,5" aux mêmes positions de tracker à titre de comparaison.
Le logiciel SpatialAnalyzer d'Hexagon intègre une fonction qui permet d'effectuer en mode automatique une extraction du centre de la cible et une adaptation de l'angle d'inclinaison du scan pour garantir une répartition homogène des points sur la cible. Il est recommandé de scanner la cible à un angle de 45 degrés pour obtenir la plus haute précision et un espacement régulier des points.
Même si les mesures sur réflecteur sont sans doute plus précises, les résultats d'essai ont révélé que les mesures réalisées sur une cible noire et blanche Leica GZT21 étaient dans la plage de tolérance pour toutes les positions de mesure. Cela montre que la solution proposée est une option pertinente pour obtenir des nuages de points précis à moindres coûts, avec une haute précision, en combinant les fonctionnalités de numérisation de l'ATS600 avec des cibles courantes pour un assemblage précis. La cible noire et blanche Leica GZT21 s'est révélée être une alternative économique aux réflecteurs classiques pour laser trackers.
Cette solution facilite les process en l'état dans la construction navale tout en fournissant aussi la précision exigée dans l'inspection, sans modifier radicalement les standards existants.
Validé comme outil d'inspection standard dans la construction navale, l'ATS600 peut aussi rationaliser l'assemblage.
En utilisant le laser tracker pour la construction, l'opérateur peut se servir de la fonctionnalité DRO en temps réel du système pour placer la pièce dans une certaine position, puis la souder avec une fiabilité bien plus grande que celle d'un processus manuel courant.
Les scanners laser terrestres génèrent un grand nuage de points convenant à la construction et sont une solution très répandue dans les process industriels. Mais ces équipements ne sont pas assez précis pour permettre une bonne vérification dimensionnelle dans des secteurs comme la construction navale.
Suite à des entretiens avec un groupe d'experts, nos ingénieurs ont commencé à étudier l'utilisation du Leica Absolute Tracker ATS600 comme équipement d'inspection de haute précision dans le domaine naval, parallèlement à un scanner terrestre hémisphérique, déjà bien établi comme outil de référence dans le secteur.Le concept se base sur la capacité de numérisation directe unique en son genre du laser tracker ATS600. Cette fonctionnalité permet à l'instrument de mesurer des points de surface avec une précision de niveau métrologique à une distance jusqu'à 60 mètres sans qu'une cible ne soit fixée au point à mesurer.
La construction navale implique le soudage de panneaux pour créer des sous-ensembles, qui seront ensuite soudés en module. Différents modules sont soudés à leur tour pour former le bateau complet. Il est essentiel de maintenir la forme réelle du bateau lors de ces opérations. Pour documenter l'état final du module ou du bateau entier, on utilise souvent des scanners laser terrestres. Ces derniers ne présentent cependant pas la précision de niveau métrologique de l'ATS600 et sont de ce fait inappropriés pour un contrôle qualité et l'établissement d'un rapport de contrôle.
Sur la base des connaissances dans ce domaine, les ingénieurs ont proposé une solution combinant les fonctionnalités de numérisation directe de l'ATS600 avec des cibles contrastées simples pour l'enregistrement des données dimensionnelles. L'ATS600 peut réaliser des mesures sur un réflecteur en mode classique, contrairement à un scanner terrestre. Mais les réflecteurs sont onéreux et ne constituent donc pas une alternative acceptable.
Nos spécialistes ont dû montrer que l'ATS600 était capable de mesurer des cibles noires et blanches simples et économiques, tout en maintenant la précision de mesure dans la plage de tolérance exigée de 1 millimètre.
La cible noire et blanche Leica GZT21 a été testée et s'est révélée être une alternative économique aux réflecteurs avec l'ATS600 en fournissant la précision requise de 1 millimètre. Trois tests ont été réalisés : des essais de répétabilité à 5, 10, et 20 mètres avec différentes rotations de la cible ; un alignement best fit de cinq cibles contrastées sur cinq positions de tracker ; un alignement best fit de cinq réflecteurs à anneau rouge (RRR) de 1,5" aux mêmes positions de tracker à titre de comparaison.
Le logiciel SpatialAnalyzer d'Hexagon intègre une fonction qui permet d'effectuer en mode automatique une extraction du centre de la cible et une adaptation de l'angle d'inclinaison du scan pour garantir une répartition homogène des points sur la cible. Il est recommandé de scanner la cible à un angle de 45 degrés pour obtenir la plus haute précision et un espacement régulier des points.
Même si les mesures sur réflecteur sont sans doute plus précises, les résultats d'essai ont révélé que les mesures réalisées sur une cible noire et blanche Leica GZT21 étaient dans la plage de tolérance pour toutes les positions de mesure. Cela montre que la solution proposée est une option pertinente pour obtenir des nuages de points précis à moindres coûts, avec une haute précision, en combinant les fonctionnalités de numérisation de l'ATS600 avec des cibles courantes pour un assemblage précis. La cible noire et blanche Leica GZT21 s'est révélée être une alternative économique aux réflecteurs classiques pour laser trackers.
Cette solution facilite les process en l'état dans la construction navale tout en fournissant aussi la précision exigée dans l'inspection, sans modifier radicalement les standards existants.
Validé comme outil d'inspection standard dans la construction navale, l'ATS600 peut aussi rationaliser l'assemblage.
En utilisant le laser tracker pour la construction, l'opérateur peut se servir de la fonctionnalité DRO en temps réel du système pour placer la pièce dans une certaine position, puis la souder avec une fiabilité bien plus grande que celle d'un processus manuel courant.
Figure 1: Résultats du test de répétabilité à différentes distances – 20 cycles par position et rotation de cible.
Figure 2: Best fit – position de référence par rapport aux positions mesurées.
