Laser de poursuite et photogrammétrie, pour une mesure de structures 3D à 7 000 points/s

Le 15/05/2006 à 0:00  

Associé à un laser de poursuite, le scanner T-Scan de Leica Geosystems permet de numériser des pièces de grand volume à la cadence de 7 000 points/s. Depuis le lancement de la première version il y a un an, le scanner a évolué en termes de définition et d'ergonomie…
Lorsqu'on souhaite numériser des pièces de grands volumes ou en mesurer le profil, les machines à mesurer tridimensionnelles et les bras de mesure 3D montrent vite leurs limites. Pour ces applications, on utilise plutôt des lasers de poursuite (tracker). Ces systèmes, basés sur des télémètres ou des interféromètres, permettent de déterminer la position 3D de n'importe quel point situé dans un rayon de plusieurs dizaines de mètres, avec une précision de quelques dizaines de microns.
Pour aller plus loin, on peut imaginer que l'on se sert du laser de poursuite pour connaître la position 3D d'un autre système de mesure, compact et mobile, qui se charge lui-même de numériser ou de balayer le profil de la pièce. C'est ce que propose le Suisse Leica Geosystems. Ses lasers de poursuite s'adaptent, selon les besoins, à une caméra (c'est la T-Cam), à un palpeur à contact (le T-Probe) ou à un scanner laser (le T-Scan).
L'union fait la force. L'ensemble formé par le laser de poursuite et le T-Scan permet de numériser des pièces à une cadence record (de l'ordre de 7 000 points par seconde), avec une précision comprise entre 30 et 100 micromètres et un volume de mesure de 30 mètres de diamètre.
Mais Leica Geosystems ne s'est pas arrêtée là. Depuis l'introduction du T-Scan en avril dernier, elle lui a apporté deux nouvelles évolutions. La première est d'ordre ergonomique. Le câble reliant le scanner au contrôleur n'est plus connecté à l'arrière du scanner, mais à sa poignée. « La solution est plus pratique, indique Méhand Idri, directeur de la division métrologie chez Leica Geosystems. Le laser de poursuite “voit” le scanner quelle que soit la manière dont l'opérateur le déplace, et celui-ci n'est plus gêné par le câble ».
L'autre évolution concerne la définition de la mesure. « Le scanner T-Scan numérise les surfaces à l'aide d'un balayage point à point, explique M. Idri. La distance entre deux points successifs, qui était de 0,3 mm dans la première version du scanner, est désormais réduite à 0,15 mm ». Résultat, le scanner relève en une seule passe la position d'un plus grand nombre de points que par le passé. La numérisation est donc plus “fine” et plus rapide.
Les autres caractéristiques n'ont pas changé. Si le T-Scan est basé sur le principe de la triangulation, sa position est mesurée par photogrammétrie. Sur les différentes faces du scanner figurent en effet un jeu de réflecteurs et de diodes. Grâce aux réflecteurs, le laser de poursuite connaît la position 3D du scanner T Scan. Grâce aux diodes, il connaît son orientation dans l'espace...
Contrairement aux systèmes photogrammétriques “classiques”, la solution basée sur le T-Scan ne requiert aucune préparation de la surface. Il n'est pas nécessaire de coller des cibles sur la pièce à mesurer : seules la position et l'orientation des diodes et des réflecteurs servent de référence.
Inutile aussi d'étaler de la poudre sur la surface pour en atténuer les différences de luminosité. Le T-Scan module en effet l'intensité de chaque faisceau laser en fonction de la réflectivité de la surface. Contrairement aux scanners classiques, qui projettent une “ligne” laser et non un ensemble de points, le T-Scan peut donc scanner en une seule passe des zones réfléchissantes et sombres, sans voir la différence.
Le système constitué du laser et du T-Scan est utilisé dans des applications de numérisation et de rétro-ingénierie, notamment dans les industries aéronautiques, aérospatiales et automobiles. Le T-Scan peut aussi être monté sur un bras de robot pour une inspection automatisée.

Quelques caractéristiques
· Laser de poursuite : interféromètre hétérodyne ou télémètre
· Vitesse de balayage : jusqu'à 7 000 points/s
· Distance de travail du scanner : de 41 à 119 mm
· Largeur de balayage : 90 ± 25 mm
· Précision : de 30 à 100 µm
· Masse du scanner : 1,6 kg

La lecture de cet article est payante.
Pour le lire abonnez-vous ou connectez vous.

Dans la même rubrique

Copy link
Powered by Social Snap