Le Cobalt Array 3D Imager
est le premier équipement de
Faro destiné à être intégré
dans les automatismes
industriels. Il couvre
l’inspection et le contrôle
dimensionnel des pièces
et des outillages en atelier
ou encore, la vérification
d’assemblages dans les
industries mécaniques.
Les appareils portables de FARO
permettent de réaliser des
mesures 3D, des numérisations
et des comparaisons à la CAO de
pièces et de structures complexes
dans le cadre des processus de
production et d’assurance qualité.
Le principe de fonctionnement du
Cobalt Array 3D Imager consiste
à projeter un faisceau de lumière
structurée sur l’objet à contrôler
en se servant de deux caméras pour
capturer le nuage de points de la
zone balayée (5 millions de points relevés en 2 secondes). Les données
prétraitées localement sur l’imageur
sont envoyées via Ethernet sur un
PC qui restitue la géométrie de
la pièce et prend la décision de
conformité.
L’utilisation de lumière bleue émise
par un projecteur électronique
DLP (Digital Light Processing) et la
technologie HDR (High Dynamic
Range) propre à Faro permettent
de travailler sur différents types de
surfaces qu’elles soient sombres
ou au contraire réfléchissantes. De
surcroît, il est possible d’associer
un nombre illimité d’imageurs pour
effectuer plusieurs relevés simultanés
sur un objet, ce qui assure
un gain de temps appréciable par
rapport aux solutions s’appuyant
sur un seul équipement.
Dans les applications d’automatismes,
les capteurs optoélectroniques
sont généralement déployés
en position fixe afin de mesurer les
pièces qui défilent dans leur champ
de vision. Partant, ils ne scrutent
qu’une partie de la scène. L’imageur
Cobalt peut être utilisé dans cette
configuration lorsqu’il est installé
sur un trépied mais il peut aussi être
monté sur un bras de robot ou en
regard d’une table rotative afin de
se déplacer tout autour des objets
pour en restituer la géométrie
complète en 3D.
Si les capteurs d’automatismes
effectuent en général des mesures
point à point ou linéaires, l’imageur
3D réalise des mesures sur une
surface, grâce à ses deux caméras
qui observent la scène sous deux
angles différents. Dans le mode
normal, les deux caméras prennent
des mesures sur les mêmes points
et combinent les résultats. C’est
le mode qui permet de réaliser
la mesure la plus précise et la plus
exhaustive puisque si un point est
occulté pour une caméra, il est
généralement vu par l’autre. Dans
l’autre mode de fonctionnement
proposé par l’équipement – le mode
stéréo amélioré – les deux caméras
sont utilisées indépendamment
l’une de l’autre et mesurent chacune
une zone différente. Partant, si la
précision est moindre, la plage de
contrôle est plus large.
On notera que les lentilles de
l’imageur sont interchangeables
avec pour l’heure deux configurations
–250 mm et 500 mm – ce
qui permet de modifier le champ
de vision de ses deux caméras.
L’espacement entre les points est de 0,13 mm pour un champ de visée
de 250 mm et 0,225 mm pour un
champ de 500 mm. La précision de
niveau métrologique commence
à 27 μm et le volume de mesure
couvre 260 x 200 x 90 mm pour
un champ de visée de 250 mm et
500 x 350 x 300 mm pour un champ
de visée de 500 mm.
Parmi les autres caractéristiques
importantes à prendre en compte
pour son déploiement, on peut
signaler que l’imageur Cobalt mesure
440 x 210 x 80 mm, qu’il pèse 5 kg
et qu’il est alimenté en 220 V.
Des possibilités de
déploiement
multiples
Les imageurs Cobalt sont des
capteurs de mesure dimensionnelle
intelligents conçus pour des
applications d’automatismes. Une
opération de relevé prend environ
5 secondes : 2 secondes d’acquisition
et environ, 3 secondes pour le
traitement et l’envoi des données
vers le PC. Le temps nécessaire
à réaliser la phase d’analyse des
données dépend à la fois, de la
complexité de la pièce, du nombre
de relevés effectués et bien sûr, de
la puissance de calcul de l’ordinateur utilisé. En moyenne, la totalité
des opérations se déroule en une
demi-minute.
La connexion avec le PC est réalisée
via une liaison Ethernet et il
est donc possible de raccorder
plusieurs imageurs sur un même
concentrateur (hub), ce qui simplifie
la connectique. Faro a réalisé
des essais en montant jusqu’à vingt
Cobalt sur le même réseau sans
relever de baisse de performance
notable.
L’imageur Cobalt ne se positionne
pas sur le même créneau que celui
des cellules optoélectroniques, des
scanners ou des caméras industriels
pour applications de contrôle automatisés.
L’imageur proposé par
Faro est centré sur la mesure et
il travaille sur des surfaces. Il s’agit
d’un système intégré comportant
un éclairage et deux caméras
stéréo et assurant en interne le
traitement de mise en forme des
informations. C’est un avantage
important, par exemple lorsqu’il
s’agit de réaliser des mesures au
moyen d’un robot. En installant
plusieurs imageurs Cobalt sur le
bras automatique, plusieurs zones
peuvent être numérisées simultanément,
ce qui assure un gain de
temps considérable comparativement
aux solutions ne faisant appel
qu’à un seul capteur.
Jusqu’ici, Faro s’est adressé directement
à l’utilisateur final même
si dans certains cas, le constructeur
passe par des intégrateurs.
L’imageur Cobalt étant destiné à
être intégré dans un équipement
automatisé, plusieurs approches
sont envisagées. Les industriels
disposant d’un service interne
d’automatisation pourront acquérir
un ou plusieurs imageurs et en
assurer l’installation et la mise en
service. Mais il sera aussi possible
de s’adresser à un intégrateur voire,
aux constructeurs d’automatismes
ou robots.
Unité de développement interne
du constructeur, le Faro Labs sera
amené à développer des logiciels
et des accessoires pour faciliter
la mise en oeuvre du produit
ou de l’étendre à de nouvelles
applications.
