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Bras de mesure 3D ? (mais en fait non, ça va pas le faire)


18 réponses à ce sujet

#1 Forthman

Forthman

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Posté 21 novembre 2020 - 11:20

Bonjour à tou.te.s

 

On est nombreux à être confronté à la douloureuse étape de la prise de cotes sur un objet que l'on souhaite modéliser.

Il y a quelques jours, suite à une discussion sur un autre forum, j'ai pris contact avec une société proposant des bras de mesures 3D.

 

Ça ressemble à ça : (ce n'est pas cette marque que j'ai consulté, mais j'imagine que les tarifs se valent)

external-content.duckduckgo.com.jpeg

 

 

pour résumé il faut compter :

un bras nu longueur déplié 2.5m : 29 000€HT

divers accessoires comme le palpeur, la base magnétique ...etc... : 2 500€HT

un logiciel sous windows : 9 000€ht

Les formations pour le bras et le logiciel (3 jours) : 5 200€HT

 

Donc au final il faut sortir un petit billet d'environ 55 000€ TTC

Plus chaque années une "maintenance logicielle" et un calibrage du bras : 3 500€TTC

 

Je suis plutôt enthousiaste, mais si j'achète ce bidule, je ne vais pas pouvoir changer ma Porsche l'année prochaine... et en plus j'ai pas de Porsche :crazy:

 

Alors j'ai commencé à réfléchir...

 

Dans les documentations, Ils parlent de bras à 6 degrés de liberté, en fait, chaque "articulation" est composée de 2 codeurs à 90°

donc avec 3 articulations on a bien 6 codeurs.

En bout se trouve un palpeur, il serait possible ici de faire un palpeur "maison" puisque le principe est juste d'avoir 3 contacts tous en série,

et quand la bille du palpeur touche, ça décolle forcément l'un des contact.

 

 

j'ai regardé ce qu'il existait en codeurs absolu, et j'ai vu que les versions 18 bits étaient plutôt courantes

comme la référence 795-1198 de chez RS (340€HT la pièce quand-même)

avec une telle résolution un bras de 2m tout déplié aurait une résolution théorique de : tan(360/2¹⁸)*2000 = 0.048mm

Ce qui me semble très correct car je n'espérais pas atteindre le dixième de millimètre.

 

Ce genre ce codeur absolu communique par bus CAN.

Il faudrait donc pouvoir récupérer les données de ces 6 codeurs, plus l'information du palpeur.

Enfin, il faudra interpréter les valeurs de ces codeurs pour calculer le point dans l'espace.

Ces données pourraient être enregistrées dans un fichier sous forme de nuage de points, ou transmises directement au logiciel de CAO

 

 

Votre mission si vous l'acceptez sera de m'aiguiller sur les possibilités électroniques/informatiques et les calculs mathématiques pour réaliser un tel projet.

Je pensais également faire un proto plus petit avec des codeurs bien moins chers et moins nombreux, histoire de valider le truc avant de me lancer.

 

 



#2 Mike118

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Posté 21 novembre 2020 - 11:41

C'est parfaitement réalisable =) 

N'importe quel microcontrôleur , un module can , acquisition des capteurs,  calculs de cinématique directe, enregistrement sur carte SD pour stocker les info ... 

Il y a plus qu'à ! 


Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#3 Microrupteurman

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Posté 22 novembre 2020 - 12:44

Faut aussi compter des palpeurs de rechanges..


 
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#4 Forthman

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Posté 22 novembre 2020 - 12:59

ça je compte le faire , c'est pas bien compliqué ;-)

 

à moins que tu parles du vendeur, si c'est le cas, le palpeur est facture 540€HT ;)



#5 Oracid

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Posté 22 novembre 2020 - 08:37

Je suis peut-être à coté de la plaque . . .

N'existe t-il pas des scanners 3D suffisamment précis pour ce genre de mesures ?

On scanne bien des cathédrales !



#6 zavatha

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Posté 22 novembre 2020 - 10:25

Je suis peut-être à coté de la plaque . . .

N'existe t-il pas des scanners 3D suffisamment précis pour ce genre de mesures ?

On scanne bien des cathédrales !

je ne sais pas ce que tu veux modéliser exactement mais as tu pensé à photogramétrie ? pas assez précis je suppose ?

et pour les cotes "internes" de l'objet ?

 

sinon projet sympa... je suis ;)

 

Zav



#7 Sandro

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Posté 22 novembre 2020 - 11:55

Bonjour,

je voulais juste attirer l'attention sur un point : la précision des encodeurs absolus ne suffit pas à déterminer la précision totale : il y a aussi :

- erreur des dimensions

- la flexibilité des pièces (je penses que c'est l'élément le plus problématique, car non calibrable)

- les jeux entre l'encodeur et la position du bras

 

Donc sur le principe c'est faisable, mais atteindre les 0.1mm de précision me semble difficile



#8 zavatha

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Posté 22 novembre 2020 - 02:14

Bonjour,

je voulais juste attirer l'attention sur un point : la précision des encodeurs absolus ne suffit pas à déterminer la précision totale : il y a aussi :

- erreur des dimensions

- la flexibilité des pièces (je penses que c'est l'élément le plus problématique, car non calibrable)

- les jeux entre l'encodeur et la position du bras

 

Donc sur le principe c'est faisable, mais atteindre les 0.1mm de précision me semble difficile

du coup est ce qu'un système de laser qui se déplacerait autour de l'objet ne serait pas envisageable ? sur un système de rails par ex ou autre... bien sur ça dépend du type d'objet...

 

Zav



#9 Forthman

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Posté 22 novembre 2020 - 02:17

Merci pour vos retours,

@Oracid et Zavatha  :

Le but n'est pas de scanner une pièce, mais d'en relever les cotes importantes.

En gros remplacer réglet, pied à coulisse, équerre...etc...

J'avais lorgné du coté des scanners 3D, mais même si certains ont une précision très acceptable, le gabarit des pièces est limité.

De plus, plus la précision sera au rendez-vous, plus le fichier final sera volumineux.

Avec un système de bras palpeur, il faut donner quelques points de référence, puis le relevé de chaque point est "instantané"

 

@Sandro :

Exact, au début c'était mon plus gros soucis : réaliser un assemblage avec une précision au dixième de mm d'un bout à l'autre n'est clairement pas réaliste,

même à y passer énormément de temps... En voyant les assemblages des bras du commerce, je me dis que ce n'est pas la bonne approche.

Je pense qu'il faut surtout privilégier la rigidité, et ainsi la répétabilité des mesures.

et trouver le moyen de calibrer les codeurs les uns par rapport aux autres puis de calculer l'erreur globale (ça va être la partie la plus délicate je pense)

 

 

En fait, ce qui m'embête le plus avec tous les systèmes que j'ai trouvé, c'est qu'il y a forcément un logiciel propriétaire derrière.

Pour mon projet, je souhaiterais vraiment avec quelque chose d'autonome qui puisse fournir des points à n'importe quel type de logiciel.

comme c'est le cas par exemple sur certains appareils de mesures numériques, où on peut envoyer sur un port série (usb) directement la valeur lue



#10 Forthman

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Posté 23 novembre 2020 - 11:14

Bonjour,

 

Ce matin j'ai chargé la doc des codeurs absolus de chez RS... et c'est la douche froide :help:

C'est pas la première fois qu'il écrivent n'importe quoi dans la description des articles mais là c'est top.

Ils indiquent 2¹⁸ points par tour mais en fait c'est la résolution de sortie et non pas par tour.

par tour on est sur du 2¹² points (4096) alors déjà on tombe la précision théorique à 1.5mm sur 1 mètres :crazy:

Mais en plus dans la doc technique il est indiqué : "singleturn accuracy < ±0.35°"  ce qui fait une erreur de 6mm sur 1 mètre :crazy:

 

Bon... plan B !

ça ne sera plus un bras de mesure, mais... un truc linéaire que je sais pas comment l'appeler...

 

L'idée serait d'utiliser des règles de mesures de machine outil, sur les 3 axes, plus un codeur rotatif sous un plateau qui permettra de faire tourner la pièces.

Je pense indexer mécaniquement le plateau sur des angles fixes (30 ou 45 ° par exemple) ce qui permettrait de mesurer la pièce sans qu'elle gigote

il faudra compenser le poids de l'ensemble pour qu'il tienne sa hauteur, et peut-être même un système d'embrayage magnétique,

et je ne sais pas si un palpeur sera utile car j'imagine bien venir caler la pointe sur la pièce et appuyer sur un bouton pour transmettre la valeur au PC...

Pour le coup la calibration sera bien plus simple à faire puisqu'il faudra juste dégauchit le plateau

 

dans l'idée un truc un peu comme une imprimante 3D, mais sans moteurs :pardon:

 

 

Capture d’écran_2020-11-23_10-39-51.png

 



#11 Oracid

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Posté 23 novembre 2020 - 11:34

j'imagine bien venir caler la pointe sur la pièce et appuyer sur un bouton pour transmettre la valeur au PC...

Pourquoi pas, un pointeur laser ?



#12 Sandro

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Posté 23 novembre 2020 - 01:22

Pourquoi pas, un pointeur laser ?

Je penses aussi qu'un laser serait probablement la meilleurs solution :

- la pièce montée sur un plateau tournant (avec encodeur)

- le laser fixé sur un rail vertical

 

Et pour la vitesse, rien n'oblige à scanner entièrement l'objet, on peut très bien ne prendre que quelques mesures à des endroits choisis



#13 Forthman

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Posté 23 novembre 2020 - 01:46

Pour tout dire, j'ai déjà fait ce genre de prise de cotes avec mon centre et un palpeur sur la broche, il manquait juste la possibilité de faire tourner la pièce.

Et c'était très long car je devais relever chaque coordonnée à l'écran de la CN, puis la transcrire sur le PC

 

là c'est un peu comme si je plaçait la CN sur le coté.

Un laser pourquoi pas oui, je n'ai aucune expérience dans ce genre de mesure à part les télémètres

laser dont la précision est insuffisante, et la prise de mesure bien longue.

 

par contre je veux garder les deux axes X(rouge)  et Z(bleu) sur règle et le laser remplacerait l'axe Y(vert)

ça me permet de travailler avec les règles sur des plans sans avoir à prendre en compte les défaut angulaires du codeur du plateau

 

Je vais voir à trouver de la doc sur la mesure laser (si vous en avez je prends ;) )



#14 Oracid

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Posté 23 novembre 2020 - 01:52

J'ai trouvé ça, https://www.wittenst...en/measurement/



#15 Microrupteurman

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Posté 23 novembre 2020 - 02:07

 

On avais ca a mon boulot, mais automatique,  c'est fichue exactement comme ça avec un plateau tournant. Il y avait une sphere en céramique d'un diamètre bien precis qui servait a calibré la machine.


 
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#16 levend

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Posté 23 novembre 2020 - 06:19

Tu cherche à te faire une machine de mesure tri-dimensionnelle low cost (comparé aux produits "pro" existants).

Quand j'ai fait mes études en génie mécanique on avait une petite machine de mesure tri-dimensionnelle mais je ne sais plus si elle avait un plateau tournant (s'il y en avait un il nous a jamais servit), il y avait aussi la sphère de calibrage.


https://www.facebook.com/Exploration-Robotisée-de-notre-patrimoine-564661773904152/

 

Objectif : Explora85 doit rouler dans l'été et une exploration avant la fin de l'année 2020.

Forum sur la sauvegarde du patrimoine et Robex : http://www.notre-patrimoine.fr/forum/


#17 Forthman

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Posté 24 novembre 2020 - 12:16

low cost je ne dirais pas ça, j'ai dans l'idée quelque chose qui ne dépasserait pas les 3000€.

Clairement je ne vais pas claquer plus de 50k€ dans du matériel qui ne sera jamais rentabilisé :pardon:

(je ne comprends même pas que le vendeur m'ait fait une offre de prix, je lui ai dit que c'était occasionnel )



#18 Melmet

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Posté 24 novembre 2020 - 07:18

Ca ne te conviendrais pas ce genre de scanner 3D? (j'ai pas regarder les prix)


Ne demande jamais à un robot de faire ce que tu peux faire toi même. :nono: :laugh1:


#19 Forthman

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Posté 24 novembre 2020 - 09:48

Moi non plus je n'ai pas regardé les prix :P

Mais comme j'ai écrit plus haut, je ne souhaite pas scanner et obtenir un maillage, jmais uniquement récupérer des points de géométrie.





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