Jun
03
2015

Fonctionnement, avantages et applications du FARO TrackArm et TrackScanArm

1 – En quoi consiste un TrackArm ?
Les TrackArm, comme leur nom l’indique, sont constitués d’un Laser Tracker associé à un bras de mesure. Le Laser Tracker est utilisé pour relever les points qui sont accessibles au faisceau laser. Le bras de mesure le seconde pour accéder aux points masqués (situés à l’arrière de la pièce par exemple).
Le bras de mesure travaille ici dans le référentiel du Laser Tracker, de sorte que tous les points relevés par le TrackArm (que ce soit avec le Laser Tracker ou avec le bras de mesure) sont situés dans un référentiel unique et traités par un seul et même logiciel. Bien que mettant en œuvre des instruments qui peuvent fonctionner indépendamment l’un de l’autre, le TrackArm constitue donc un ensemble de mesure intégré “2 en 1”.
La solution FARO est sans équivalent sur le marché. Certains concurrents ont certes développé des systèmes déportés pour mesurer dans des zones masquées mais leurs performances n’ont rien à voir avec celles obtenues avec les équipements FARO, notamment en termes d’ergonomie et de couverture des zones masquées (le TrackArm de FARO peut accéder à tous les points situés dans l’envergure du bras, qui atteint 3,70 m sur certains modèles).

 

 

2 – Quelles sont les principales applications typiques visées par les TrackArm ?
Les domaines d’application sont les mêmes que pour le Laser Tracker mais on évite ici les limitations du Laser Tracker puisque le bras de mesure permet d’accéder aux zones d’ombre et aux zones masquées.
Mais, fondamentalement, le TrackArm couvre les mêmes domaines d’applications que les Laser Trackers. Rappelons que ceux-ci sont au nombre de trois (voir l’article “Technologie, fonctionnement, applications et prix du Laser Tracker“).
Le premier concerne tout ce qui touche à l’inspection des pièces de grandes dimensions, à la réception, en production ou post-production. Les industriels peuvent ainsi démontrer à leurs clients que les pièces sont en conformité avec les spécifications annoncées.
Un autre domaine très important concerne l’aide au montage des structures et assemblages. Le laser tracker devient un outil de production à part entière dans l’aide au montage. Il donne des informations de configuration de pièces dans l’espace, permettant ainsi de faciliter l’accostage d’éléments les uns par rapport aux autres.
Il faut citer enfin l’étalonnage, le calibrage et le réglage des machines de production, ici aussi en dynamique. Dans le même univers, le laser tracker se révèle également très précieux pour inspecter et régler les outillages et gabarits de montage et assemblage.

 

3 – Sur le plan opérationnel, comment est mis en œuvre un TrackArm ?
C’est très simple. La bille-cible SMR du Laser Tracker est montée sur le bras de mesure, de sorte que les coordonnées du bras sont référencées dans l’environnement du tracker. Pour ce faire, l’opérateur décrit simplement un 8 dans l’espace* avec le pointeur du bras et le tour est joué : les deux appareils sont synchronisés et dès lors le bras travaille dans le référentiel du tracker. Cette simplicité du mode opératoire est possible grâce à un brevet déposé par FARO avec son partenaire InnovMetric.
A partir de là, il est possible de bénéficier de l’envergure du bras (jusqu’à 3,70 m pour les modèles de bras les plus grands) pour accéder aux points non visibles par le Laser Tracker. Toutes les fonctionnalités du bras sont utilisables ici. C’est ainsi qu’il est possible de faire du scanning pour relever une rafale de points, ce qui est très intéressant pour mesurer des défauts de forme (planéité, cercle, formes gauches). Si le bras est en plus équipé d’un scanner (ScanArm), il est alors possible de faire des relevés rapides sans contact d’un grand nombre de points. On obtient ainsi une combinaison de trois instruments dans un ensemble homogène, le TrackScanArm.
Les transferts de données entre le bras et le Tracker se font par radio, à une distance allant jusqu’à 80 m.

 

4 – Lors d’un déplacement du bras de mesure, comment le bras de mesure est-il “calé” dans le référentiel du tracker ?
Encore une fois simplement, en 2 clics seulement. Il suffit de décrire à nouveau un 8 avec le pointeur du bras doté du SMR, et le logiciel resynchronise dans l’espace les deux appareils. L’opérateur peut donc continuer son contrôle au bras pour relever des points dans la zone d’ombre du tracker. Et ainsi de suite pour chaque déplacement du bras.

 

Mesure de grand volume avec le Trackarm de faro

 

5 – Qu’apporte le TrackArm par rapport à l’approche consistant à utiliser un bras de mesure seul, associé à la technique Leapfrog ?
Le TrackArm apporte un gain sur plusieurs plans : simplicité d’utilisation, capacité à travailler sur des structures de grande taille et précision.
Avec un bras de mesure seul, grâce à la technique leapfrog qu’a développée FARO, il est effectivement possible de mesurer des pièces dont la taille va au-delà de l’envergure du bras. Rappelons-en la mise en œuvre : après avoir relevé les points présents dans la zone couverte par le bras, il est possible de déplacer celui-ci et de poursuivre la mesure. Ceci n’est possible que s’il y a un recouvrement de zones entre les deux positions du bras de mesure, car des points pris dans la première zone servent de référence pour les relevés faits dans la deuxième. Comparée au TrackArm, la procédure est relativement lourde. De plus, lors de chaque déplacement du bras, on perd en précision et plus il y a de déplacements, moins la mesure est précise. Dans ces conditions, la technique impose de limiter le nombre de déplacements possibles et il n’est pas pertinent de travailler sur des pièces allant au-delà de 8-10 m. On est loin des possibilités du TrackArm…
De plus, avec le TrackArm, la mise en œuvre est beaucoup plus simple, il n’y a pas besoin de zone de recouvrement entre deux déplacements du bras, le bras peut être déplacé sans se soucier de sa position antérieure. Il suffit qu’il soit dans le “champ de vision” du laser tracker…Et surtout, le déplacement est sans conséquence sur la précision de mesure.

 

6- Quels sont les points forts de la solution FARO par rapport à la concurrence ?
Certains concurrents ont des ensembles tracker/bras de mesure mais ils n’ont ni la souplesse d’utilisation ni la précision de la solution de FARO. Par exemple, leurs appareils ne peuvent pas fonctionner s’il n’y a pas une visée directe et permanente entre le tracker et le bras, alors qu’avec la solution FARO (et c’est une force de la société), la bille SMR montée sur le bras n’a pas besoin d’être en permanence dans le champ de vision du laser tracker.
Le client FARO qui a un bras de mesure et un laser tracker peut utiliser indépendamment les deux appareils. Ce n’est pas le cas de certaines offres de la concurrence où la station de mesure mobile ne peut pas fonctionner isolément.
Enfin, on retrouve avec le TrackArm tous les atouts du tracker FARO par rapport à la concurrence (voir “Pourquoi choisir un Laser Tracker”). On peut citer pêle-mêle la robustesse de l’appareil, la quantification de l’incertitude de mesure, la facilité d’installation de l’appareil (pas besoin de caler les niveaux), sa capacité à ne pas perdre sa référence si le faisceau vient à être coupé, la possibilité de corriger les mesures en fonction des conditions ambiantes ou de la température de la pièce, etc.

* La cible SMR est ici montée à l’extrémité du bras, de sorte que les points de la courbe en 8 sont relevés à la fois par le tracker et le bras. Le logiciel associé au TrackArm analyse cette courbe pour mettre les points en concordance et créer le référentiel commun.

 

En savoir plus sur le Trackarm

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