Michael Alba | Responsable du sujet | Engineering.com | 24janvier2019
Les FARO® 8-Axis FaroArm® et ScanArm possèdent une platine rotative pour numériser plus rapidement et plus facilement
Jusqu'à présent, la numérisation 3D était limitée à sept degrés de liberté. C'est la liberté de mouvement d'un bras de mesure articulé, comme celui illustré ci-dessus, qui se fixe au scanner ou à la sonde. Avec le dernier produit de FARO, 8-Axis Design ScanArm, la numérisation 3D dispose désormais de huit degrés de liberté. Cependant, l'entreprise ne s'est pas contentée d'ajouter un huitième axe au bras standard. Ce huitième axe est en fait une platine rotative physiquement séparée des sept axes du bras articulé, mais relié au système par un câble.
Les utilisateurs placent l'objet qu'ils souhaitent numériser sur la platine, puis le font tourner pour en capturer la totalité.
Bien que physiquement séparée du bras, la platine rotative est intégrée au système comme n'importe quelle autre partie du système. Elle utilise les mêmes encodeurs mécaniques et les mêmes cartouches que les articulations du bras, et est reliée à la base du bras par un câble.
Il n'y a pas de perte de précision avec le 8ème axe... [il] a des performances très similaires ou identiques à celles du reste du bras. Vous disposez en fait d'un point d'articulation distant que vous pouvez poser à côté du bras. Vous pouvez placer votre objet dessus, le faire pivoter et le positionner comme vous le souhaitez.
Orlando Perez, Responsable en chef de la plateforme. FARO Technologies
Rotation de la platine
L'un des avantages les plus visibles de la platine rotative du huitième axe, c'est la liberté qu'elle offre aux scanners 3D. Passer de sept à huit axes peut sembler être dérisoire, mais les utilisateurs du système apprécieront la simplification du processus de numérisation qui en résulte.
Le huitième axe est une platine rotative à encodeur. Il est synchronisé avec le bras à l'arrière de la base. Et lorsque je fais pivoter cette encodeur, il indique principalement où il est verrouillé. Ainsi, au lieu de tendre le bras ou de marcher autour de la table, je n'ai qu'à déplacer l'encodeur et tout se synchronisera.
Chad Crisostomo, Responsable de la plateforme. FARO Technologies
Grâce à la possibilité de faire pivoter l'objet, les utilisateurs du bras FARO 8-Axis n'ont pas besoin de se déplacer pour scanner tous les côtés d'un objet. Non seulement cela offre une plus grande commodité à l'utilisateur, mais cela signifie également une plus grande souplesse dans la configuration du système, puisqu'un moindre espace est nécessaire pour scanner correctement un objet.
Avant de l'utiliser, la platine rotative requiert un calibrage rapide. Il s'agit de suivre le bord de la platine à deux reprises avec la sonde située à l'extrémité du FaroArm. Cela permet au système de vérifier l'axe central de la plateforme. Ensuite, l'encodeur de la platine rotative fait le reste.
« Un encodeur est en fait situé à la base, explique Crisostomo. C'est le même encodeur que nous fabriquons ici chez FARO, et c'est ce qui synchronise la table. Après avoir trouvé l'emplacement du centre de l'axe, il sait déjà, grâce aux mouvements de l'encodeur, comment il va interagir avec le bras. »
Une fois le calibrage terminé, la numérisation peut commencer. Les utilisateurs commencent par utiliser la sonde Laser Line Probe à l'extrémité du bras. FARO a récemment lancé le FARO PRIZM™ Laser Line Probe, le premier scanner couleur haute résolution de la société. Avec le PRIZM, les utilisateurs peuvent saisir les détails géométriques et colorés de leur objet, ce qui confère plusieurs avantages supplémentaires dont nous parlons dans un autre article.
Avec la sonde Laser Line Probe, les utilisateurs numérisent un objet de manière traditionnelle en le parcourant minutieusement avec le laser. La différence est que l'objet repose sur la platine rotative à 8 axes. Avec une main sur la sonde et l'autre sur la platine de rotation, les utilisateurs peuvent faire tourner l'objet à 360 degrés pour le scanner intégralement sans jamais se déplacer. Les utilisateurs peuvent suivre leur progression dans Geomagic Design X, le logiciel de numérisation de 3D Systems disponible avec le bras 8-Axis (ou tout autre logiciel de nuage de points compatible). Lorsque les utilisateurs font tourner la platine, leur nuage de points tourne de la même manière dans Design X. « Nous misons sur la vitesse, la précision et la facilité d'utilisation », déclare Crisostomo à propos du processus.
Le système à 8 axes
Le système 8-Axis est disponible pour le FaroArm, la machine à mesurer tridimensionnelle (CMM) d'origine de FARO, ainsi que pour le ScanArm, un FaroArm équipé d'une sonde Laser Line Probe pour les mesures sans contact. La sonde renvoie 2000 points par ligne à une fréquence d'actualisation de 300 lignes par seconde, soit 600000 points par seconde (240000 pour la couleur)! Tout le traitement s'effectue de manière intégrée, ce qui signifie que les utilisateurs ne sont pas freinés par des ressources informatiques limitées.
Les points et les informations de couleur sont tous [effectués par] traitement intégré. Ainsi, contrairement à d'autres appareils qui dépendent beaucoup du matériel informatique, ce n'est pas le cas du nôtre.
Ken Steffey, Directeur de la gestion des produits, FARO Technologies
Quel que soit le système que vous utilisez, le huitième axe augmente radicalement l'accessibilité de la numérisation 3D. Les objets volumineux, encombrants ou lourds peuvent être placés sur la platine rotative et tournés selon les besoins. Les utilisateurs peuvent non seulement accéder plus facilement à toutes les faces d'un objet, mais ils peuvent également accéder au dessous des objets qui sortent de la platine. Ce processus évite d'avoir à effectuer de multiples scans et à repositionner constamment l'objet.
C'est un outil incontournable pour des secteurs comme le marché des pièces détachées automobiles, dans lesquels les utilisateurs numérisent souvent des objets encombrants comme des portes de voiture et des blocs moteur.
La manipulation des objets est en fait l'aspect le plus critique du processus de numérisation. Certains objets sont uniques, comme le gant de Neil Armstrong. Si un accident devait arriver, ce serait irréparable. C'est pourquoi une solution de numérisation qui minimise la manipulation des objets est un atout.
Vincent Rossi, Administrateur principal du programme 3D, FARO Technologies
Outre une numérisation plus rapide et plus facile, il est essentiel pour certaines applications de réduire le nombre de manipulations de l'objet à numériser. Le bureau du programme de numérisation de l'Institut Smithsonian, par exemple, numérise de nombreux objets anciens et historiques pour la postérité. Dans ce domaine, la manipulation consciencieuse des objets est une priorité absolue.
Pour finir, le système 8-Axis offre un avantage appréciable dans tous les secteurs: il permet de gagner de la place. Grâce à la possibilité de scanner des objets entièrement sans se déplacer, les restrictions concernant l'emplacement du FaroArm ou du ScanArm sont moindres. Ajoutez à cela ses capacités de numérisation plus rapide et plus facile, vous obtenez finalement un nouvel axe de confort pour les utilisateurs avec le système FARO 8-Axis.