Machines à mesurer tridimensionnelles sont des appareils qui effectuent des analyses géométriques. Les fabricants utilisent les MMT pour les mesures 3D, les tolérances et l'inspection de la qualité. Depuis plus de 50 ans, les MMT sont un élément essentiel de plusieurs industries critiques. La raison en est très simple. Les usines s'efforcent d'éliminer l'erreur humaine de leurs processus. Les outils métrologiques conventionnels tels que les pieds à coulisse, les jauges de hauteur et les micromètres y sont extrêmement sensibles. Les MMT, en revanche, limitent les erreurs personnelles dans le processus de fabrication. Elles permettent d'économiser de l'argent, du temps et des matières premières.
Qu'est-ce qu'une machine CMM ?
L'objectif premier d'un CMM est la mesure des pièces. Elle effectue cette opération à l'aide d'un système de palpage physique ou optique. Une MMT se compose d'une zone de préparation, d'un corps, d'une poutre de support, d'un palpeur de contact, d'un stylet et d'un ordinateur. Le stylet est monté sur le bras de palpage. Il est capable d'effectuer des mouvements orthogonaux dans trois directions sur le plan cartésien. Des méthodes différentes pour chaque MMT permettent d'obtenir ce mouvement. Les pointes du stylet contiennent un déclencheur tactile. Le déclencheur tactile enregistre les coordonnées de chaque point du corps de la pièce et envoie ces informations à l'ordinateur. L'ordinateur génère un modèle CAO en 3D à partir de ce "nuage de points". Les MMT permettent d'effectuer des mesures 3D de haute précision.
Les différents types de MMC
Pont CMM
La MMT à pont est l'une des MMT les plus utilisées dans l'industrie. Elle est idéale pour mesurer des pièces de petite et moyenne taille. Elle se compose de deux piliers de soutien et d'une traverse. Le bras de palpage est fixé à la traverse et assure le mouvement vertical. Le cadre mobile et les bras constituent les deux autres axes de mesure.
Pour
La MMT Bridge est non seulement polyvalente, mais aussi très précise. C'est le choix idéal pour les pièces de machines présentant des tolérances élevées. Elle existe en deux variantes : à pont mobile et à pont fixe. Elle peut convenir à plusieurs types d'ateliers. Les MMT à pont peuvent effectuer différentes tâches telles que la mesure, le profilage et le balayage.
Cons
Le coût est l'un des facteurs limitant les MMT de type pont - elles ont tendance à être chères. Leur volume est également limité par leur construction. Les ouvriers doivent transporter les pièces jusqu'à la zone d'inspection, ce qui n'est pas toujours idéal. Enfin, elles nécessitent des opérateurs qualifiés et sont sensibles aux perturbations environnementales.
MMT à portique
Une MMT à portique est constituée d'une poutre transversale reposant sur deux cadres parallèles de part et d'autre. La traverse se déplace librement de haut en bas. Le bras de palpage fixé à la traverse se déplace également latéralement. Enfin, comme pour la MMT à pont, le palpeur se déplace verticalement pour fournir la coordonnée finale du déplacement. Les MMT à portique sont conçues pour analyser de grandes pièces de machines et sont souvent montées directement dans l'atelier.
Pour
Les MMT à portique sont des options très précises et fiables pour mesurer les pièces automobiles. Leur grand volume de stockage permet d'accueillir la plupart des pièces de taille moyenne et grande. Comme les MMT à portique sont montées sur le sol, il est plus facile de charger et de décharger des pièces de machine plus lourdes.
Cons
Comme les MMT à pont, les MMT à portique sont également assez chères. Toutefois, comme il s'agit d'un type de MMT spécialisé, l'investissement en vaut la peine. Si vous investissez dans ce type de machines, n'oubliez pas qu'elles sont énormes. Les MMT à portique occupent une grande partie de l'atelier. Enfin, comme il s'agit d'une MMT de type fixe, elles sont limitées par leur volume total.
MMT à bras horizontal
Certaines pièces, comme les panneaux et les plaques automobiles, sont essentiellement unidimensionnelles. Elles peuvent être courtes mais très longues. Ces pièces non conventionnelles ne peuvent pas être mesurées confortablement par des MMT à pont ou à portique. Les MMT à bras horizontal sont constituées d'un bras de palpage monté sur le côté. Au lieu de se déplacer verticalement, il se déplace horizontalement. Elles peuvent ainsi mesurer facilement des objets aux profils longs. Les MMT montées sur plateau et sur piste sont les deux types d'appareils de cette catégorie.
Pour
Les MMT à bras horizontal peuvent mesurer des objets aux profils longs. Elles sont simples à installer et à utiliser, et sont excellentes pour les pièces qui requièrent moins de tolérance. Elles sont également peu encombrantes et rentables.
Cons
Elles sont moins précises que les autres types de MMT. En raison de leur construction horizontale, elles sont principalement limitées à une seule dimension. Bien qu'elles soient compactes, elles nécessitent toujours que la pièce soit amenée jusqu'à elles, et n'ont donc pas l'avantage de la portabilité.
CMM en porte-à-faux
Lorsque la société Ferranti a commencé à concevoir des MMT en Écosse dans les années 1970, elle a produit le type Cantilever. Cette MMT est constituée d'une structure de base rigide à laquelle est fixée une poutre horizontale. La poutre contient le bras de palpage et le stylet. Elle diffère de la MMT à pont en ce sens qu'elle ne comporte qu'un seul cadre. Elle permet un accès ouvert sur trois côtés de la machine. La MMT en porte-à-faux offre une grande précision et convient aux objets de petite et moyenne taille.
Pour
Les MMT en porte-à-faux ont une grande précision et une faible probabilité d'erreurs de mesure. Elles sont particulièrement efficaces pour mesurer de petites pièces telles que les composants électroniques. Comme elles sont ouvertes sur trois côtés, l'opérateur peut facilement charger et décharger les pièces. Les MMT en porte-à-faux ont une excellente vitesse de mesure. Elles conviennent aux ateliers qui ont besoin d'un rendement rapide.
Cons
En raison de la structure rigide de la poutre de l'axe X, les MMT en porte-à-faux sont limitées par la taille des objets qu'elles peuvent mesurer. En outre, elles ne sont pas portables. Elles doivent être placées à un poste dans l'atelier, l'opérateur apportant les pièces à mesurer.
Bras de mesure portable CMM
Excellentes pour les mesures sur place, les MMT à bras portable ont changé le fonctionnement des MMT dans les ateliers. Elles se composent d'un bras articulé muni d'une pointe de stylet. La MMT peut être transportée à différents endroits de l'atelier pour mesurer les pièces. Les bras de mesure portables sont dotés de systèmes à six ou sept axes, ce qui permet de profiler facilement des pièces complexes. Ils peuvent analyser des objets à différents stades d'assemblage, qu'il s'agisse de pièces individuelles ou de machines entières.
Pour
Le bras de mesure portable, la plus légère et la plus maniable des MMT, peut changer la façon dont l'analyse dimensionnelle est effectuée dans l'atelier. Ils sont équipés des technologies Leapfrog, multi-capteurs et de balayage. Les bras portables sont peu coûteux et faciles à utiliser.
Cons
En raison de leur nature portable, ces types de MMT présentent plusieurs inconvénients. Elles ne sont pas aussi précises que les MMT à pont, ce qui signifie qu'elles ne conviennent pas pour les machines très sensibles ou les petites pièces.
MMT optique
Les progrès réalisés dans le domaine de la vision artificielle ont permis aux MMT optiques de s'imposer comme une technique de mesure qui change la donne. Les MMT optiques n'utilisent pas de sondes physiques, mais des méthodes optiques pour mesurer les objets. Elles effectuent une analyse dimensionnelle à l'aide de la triangulation laser, de la photogrammétrie et de systèmes d'imagerie. Les MMT optiques sont donc idéales pour mesurer des pièces délicates et déformables. Les MMT optiques permettent d'inspecter les objets en ligne lors de l'assemblage. Elles sont indispensables à la fabrication et à l'automatisation, formant l'épine dorsale de l'industrie 4.0.
Pour
Comme les MMT à bras de mesure, les MMT optiques sont mobiles et légères. Elles offrent des temps d'acquisition rapides. Elles sont polyvalentes et peuvent effectuer des opérations de balayage, de palpage et de profilage avec facilité. Elles sont peu coûteuses et faciles à installer. Leur simplicité d'utilisation leur permet de s'adapter à un grand nombre de cas d'utilisation. Les MMT optiques sont le meilleur moyen de mesurer des pièces de machines petites et déformables.
Cons
Les MMT optiques sont moins précises que les MMT conventionnelles, telles que les MMT à pont ou à portique. Elles nécessitent un éclairage spécifique pour fonctionner de manière optimale. En outre, les MMT optiques peuvent parfois avoir des difficultés à mesurer des surfaces brillantes et réfléchissantes. De même, les MMT optiques peuvent ne pas mesurer avec précision les matériaux transparents.
Choisir la MMT adaptée à vos besoins
Les MMT se sont imposées comme la principale solution de mesure permettant de réduire les erreurs humaines lors de la fabrication. En améliorant le contrôle de la qualité et les mesures dimensionnelles, les MMT renforcent le processus de production de l'usine. Au fil du temps, cela se traduit par une réduction de la consommation de matières premières, des économies opérationnelles et une augmentation de la production.
Lorsque vous choisissez une MMT, tenez compte de votre application particulière. Si les MMT en porte-à-faux sont très précises, elles ne sont pas très polyvalentes. Les MMT les plus polyvalentes sont les MMT à pont et les MMT à portique.
La MMT à bras horizontal est idéale pour mesurer des objets longs. Les bras de mesure portables et les MMT optiques sont les mieux adaptés aux opérations portables et modulaires. Si vous avez d'autres questions sur le choix des MMT, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes impatients de connaître vos besoins en matière de mesure.