Introduction
La fabrication comprend plusieurs étapes : la planification, la conception, le prototypage, la fabrication et le post-traitement. Les mesures et l'inspection des produits sont importantes pour s'assurer que tout se passe comme prévu. Des outils de mesure de haute précision sont nécessaires pour obtenir les meilleurs résultats. Ils sont essentiels pour traduire la vision de l'ingénieur concepteur en réalité.
Les instruments de mesure dimensionnelle sont des appareils qui mesurent les caractéristiques physiques d'un objet, telles que la hauteur, la largeur, la longueur, la courbure ou l'angle. Les instruments de mesure sont classés en fonction de leur principe de fonctionnement. Les types courants d'appareils de mesure sont les outils manuels, les jauges pneumatiques, les MMT, les appareils optiques, les appareils à base de lumière et les machines de mesure par vision.
Aujourd'hui, nous allons examiner 8 des meilleurs instruments de mesure dimensionnelle dont votre entreprise peut bénéficier. Non seulement ils couvrent un grand nombre d'applications, mais ils bénéficient également de la confiance des leaders de l'industrie. Chaque fabricant a des besoins uniques en matière de précision, de finesse des objets, d'inspection des surfaces ou de transparence. Des outils manuels aux robots de mesure, nous vous proposons cette liste complète.
Les 8 principaux types d'instruments de mesure dimensionnelle
Systèmes de mesure de la vision
L'inspection visuelle à l'aide de machines existe depuis les années 1980, mais elle est aujourd'hui devenue une technique de mesure à part entière. A système de mesure de la vision comprend une caméra CCD, un système d'éclairage, une lentille optique et un logiciel d'analyse. La caméra prend une image de la pièce et le logiciel analyse ses dimensions. Selon le type de logiciel, les systèmes de mesure par vision peuvent effectuer des mesures en 2D ou en 3D.
Les systèmes de mesure par vision peuvent fournir des résultats de haute précision jusqu'au micron. Ils effectuent des mesures rapides mais sont limités aux pièces de petite taille. Les systèmes de mesure par vision sont sensibles à la lumière extérieure et doivent être utilisés dans des environnements contrôlés. Ils sont utiles dans les secteurs de l'électronique, de la médecine et de l'aérospatiale, qui exigent des mesures de haute précision pour les petites pièces. En raison de leur rapidité d'exécution, ils conviennent aux usines dont les exigences de production sont élevées.
Machines à mesurer tridimensionnelles (MMT)
Les machines à mesurer les coordonnées sont des appareils industriels spécialisés qui mesurent les dimensions en trois dimensions. Leur principal composant est un palpeur qui touche différentes pièces pour évaluer les distances. Elle peut être manuelle ou automatisée. Après avoir évalué les points, la MMT construit un nuage de points pour la pièce. Il s'agit d'une reproduction ponctuelle de la surface de l'objet. Les MMT offrent une grande précision, la plupart des appareils modernes permettant des mesures de l'ordre du micron.
Il existe différents types de MMT qui sont utilisés pour différents besoins de mesure. Les MMT à pont sont les plus courantes et les plus polyvalentes. Les MMT à portique sont conçues pour les grandes pièces de machines et offrent une grande précision, tandis que les MMT à bras horizontal conviennent aux applications nécessitant une précision moindre. Les MMT en porte-à-faux sont constituées d'un seul pilier avec un bras monté sur le côté. Elles peuvent mesurer des pièces à géométrie complexe.
En raison de leur construction mécanique complexe, les MMT sont appelées robots de mesure industriels. Si la plupart des MMT sont basées sur le contact, certaines proposent des palpeurs optiques ou laser qui n'ont pas besoin d'entrer en contact avec la pièce à usiner. Les MMT peuvent effectuer un dimensionnement et un tolérancement géométriques. Elles peuvent recréer des surfaces planes et cylindriques pour inspecter l'extérieur d'un objet.
Machine à mesurer les outils
L'innovation en matière de mesure a permis de mettre au point des machines complexes. Machines à mesurer les outils fournissent des données de haute précision sur les dimensions d'une pièce. Des outils logiciels traitent les données collectées par ces dispositifs. Les machines CNC, les machines 3D, les sondes infrarouges et les outils laser sont autant de dispositifs de mesure des outils. Ils ont des principes de fonctionnement différents, mais obtiennent les mêmes résultats. Les fabricants les choisissent en fonction des avantages de niche qu'ils offrent.
Les systèmes de palpage infrarouge fonctionnent sur la base de signaux lumineux envoyés par un stylet. Ils mesurent la surface d'une pièce en entrant en contact avec elle. Les scanners laser et les régleurs d'outils laser offrent des mesures d'outils sans contact. Les régleurs d'outils laser permettent de détecter rapidement l'usure et la rupture des outils, tandis que les scanners laser capturent les données de surface pendant la fabrication. Tout comme le système de palpage infrarouge, les systèmes de palpage par ondes radioélectriques permettent d'effectuer des mesures en cours de fabrication à l'aide d'ondes radioélectriques. Les dispositifs de mesure, les dispositifs de mesure de la température et les dispositifs de réglage des outils créent un environnement de fabrication complet.
Si les appareils de mesure conviennent à l'analyse quantitative, ils ne sont pas adaptés à la prise de décisions qualitatives. Les outils logiciels tels que les logiciels de mesure peuvent analyser les données dimensionnelles et produire des rapports qualitatifs complexes. Ils facilitent considérablement l'enregistrement, l'extraction et la traduction des données.
Distancemètre laser
Un télémètre laser est un appareil de mesure électronique portatif. Il émet un faisceau laser et capte sa réflexion pour déterminer la distance entre deux points. Le télémètre laser est une méthode de mesure rapide, précise et sans contact. Selon l'appareil, un compteur laser peut mesurer des distances allant jusqu'à 100 mètres. Les lasermètres modernes sont dotés de plusieurs éléments de qualité de vie, tels que la connectivité Bluetooth, un appareil photo et des écrans tactiles.
Le compteur laser fonctionne selon le principe de la vitesse pour déterminer la distance. Il émet une impulsion laser qui se propage à la vitesse de la lumière et se reflète dans sa cellule photoélectrique. La durée écoulée entre l'émission et le retour de l'impulsion permet de déterminer la distance entre deux points.
Un télémètre laser peut être utile dans de nombreux cas. Il permet de mesurer facilement la distance linéaire, la surface et le volume. Parmi ses caractéristiques pratiques, une carte mémoire permet de stocker les données, ce qui facilite la détermination de la valeur min/max sur une série de mesures. Il peut mesurer en continu lorsque l'appareil est en mouvement, peut également être utilisé pour mesurer des angles et peut compléter indirectement et automatiquement la mesure de la distance.
Pied à coulisse
Le pied à coulisse est l'un des plus anciens outils de mesure scientifique. Il a été décrit pour la première fois par Pierre Vernier à Bruxelles en 1631. Il se compose d'une échelle métallique munie de deux séries de mâchoires et d'une partie centrale mobile appelée échelle de vernier. Les pieds à coulisse peuvent mesurer des distances linéaires ainsi que les dimensions d'objets ronds. Fiables, portables et peu coûteux, les pieds à coulisse sont extrêmement pratiques.
Les pieds à coulisse sont très précis et facilement disponibles, ce qui les rend courants dans l'industrie. Ils sont excellents pour mesurer des objets de petite et moyenne taille, avec une précision allant jusqu'à 0,01 mm. L'échelle principale indique le nombre entier, tandis que l'échelle du vernier donne la valeur décimale. Les pieds à coulisse sont équipés d'un indicateur à cadran ou d'un écran LCD.
Micromètre
Le micromètre est un autre outil de mesure manuel basé sur une échelle. Il permet d'effectuer des mesures de haute précision sur des pièces telles que les petits outils et les raccords. Un micromètre est composé d'un cadre en forme de U avec deux extrémités - l'une appelée enclume et l'autre broche. La broche est fixée à un élément en forme de manche qui contient les échelles principale et circulaire.
Pendant l'opération, l'objet est placé entre le cadre en U. Ensuite, vous tournez la broche, en serrant fermement l'objet entre les deux faces. Ensuite, on fait tourner la broche en serrant fermement l'objet entre les deux faces. Naturellement, l'échelle circulaire avance avec la broche. Le nombre de tours de vis correspond directement à la distance de mesure. Un micromètre peut fournir une précision jusqu'à 0,001 mm. Comme le pied à coulisse, le micromètre dispose d'un cadran mécanique ou d'un écran LCD.
Jauge de hauteur
Une toise est un outil mécanique qui mesure la hauteur des objets. Il se compose d'une base, d'un poteau, d'une poutre coulissante, d'une échelle, d'une règle et d'une vis de fixation. Les toises contiennent une échelle à vernier pour les mesures manuelles ou un écran à cristaux liquides pour les mesures automatiques. Les toises existent en différentes tailles pour mesurer différents types d'objets. Leur taille varie de 6 pouces à 6 pieds. Les toises mesurent avec précision les distances verticales dans les secteurs de la fabrication, de la médecine, de la métallurgie et des sciences.
Plusieurs types de jauges de hauteur sont disponibles, avec des utilités et des avantages différents. Les toises standard sont équipées d'une échelle principale et d'une échelle à vernier avec des graduations de 0,02 ou 0,05 mm. Les toises numériques sont dotées d'un écran LCD et sont plus faciles à lire. Elles ont une résolution de 0,01 mm. En appuyant sur l'interrupteur "zéro", elles peuvent être mises à 0 à tout moment, ce qui facilite les mesures relatives.
Instrument de mesure des contours
Les instruments de mesure des contours évaluent les dimensions, les variations de surface et la rugosité des objets. Le profilage des surfaces est devenu un élément important de la fabrication de petites pièces. Le moindre écart de rugosité peut entraîner des problèmes en aval de la chaîne de production. L'analyse des contours et de la rugosité garantit la cohérence de la conception dans le traitement par lots. Les instruments de mesure des contours peuvent réduire les erreurs cumulées dans la fabrication. Ils peuvent détecter les écarts entre les pièces et les données de conception et les qualifier de défectueuses sur la base de critères prédéfinis. La mesure des contours réduit considérablement le temps d'inspection des produits et permet d'économiser des coûts d'exploitation.
Les appareils de mesure des contours sont généralement dotés d'une jauge à haute résolution, d'un établi, d'une colonne et d'un système de bras pivotant. Le bras mécanique est relié à une sonde ou à un stylet qui parcourt le corps de l'objet. Les appareils de mesure des contours effectuent des mesures dans le système de coordonnées tridimensionnelles. La machine crée une cartographie 3D et la stocke sur le disque. Un logiciel informatique traite le modèle 3D. Il peut exécuter diverses fonctions telles que l'analyse des raccords de points, la rotation de la vue de l'objet et le contrôle du grossissement. Le logiciel vous permet également de stocker et de réutiliser les données de manière pratique.
Conclusion
Nous avons présenté les outils de mesure les plus productifs du secteur, mais le meilleur dépend de l'usage que vous en faites. Pour choisir l'instrument de mesure dimensionnelle approprié, il faut tenir compte de plusieurs facteurs. Traitez-vous des pièces de petite ou de grande taille ? Quelle est la taille de vos lots ? Combien de produits allez-vous inspecter par jour ? Enfin, quelles sont vos restrictions budgétaires ? La réponse à ces questions facilitera le choix de l'outil. Nous vous assurons que l'un des instruments de cette liste répondra à vos besoins. Nos experts sont toujours disponibles pour vous guider dans votre démarche. Contactez nous pour une consultation professionnelle !