Dans la technologie de mesure optique 3D, les cadres de points de référence sont utilisés pour la mesure sûre et robuste de composants en petites séries sans avoir besoin de points de référence complexes sur les pièces eux-mêmes, et pour la mesure de pièces nettement plus grandes que le champs de mesure (volume de mesure).
Les cadres de référence peuvent être de n'importe quelle taille et forme. Cependant, la relation entre le profil du cadre et la longueur d'une jambe de force doit être telle qu'une stabilité suffisante et une bonne visibilité soient garanties. Leur matériel se compose de métal léger résistant à la flexion et à la torsion.
Fig 01 Pièce brute fraisée d'un cadre de points de référence
Dans notre exemple à gauche, il s'agit d'un cadre de points de référence 3D de 80 x 100 x 120 mm avec un profil carré de 8 mm. Il a été fraisé à partir d'un bloc solide d'alu sur un centre d'usinage.
Fig 02 Cadre anodisé avec composant et accessoires de fixation
Des tiges filetées M3 (inox) et d'autres éléments appropriés tels que des écrous, des rondelles, des pinces, etc. sont utilisés pour fixer les composants.
Le cadre de référence obtient des trous Ø3 mm pour ces tiges à des intervalles de 20 mm.
Le cadre de référence noir anodisé et pourvu de points de référence est fixé par des clips à ressort sur le plateau tournant / pivotant du système de mesure optique 3D. Sa position sur le plateau tournant doit être fixée avec des broches.
Le cadre du point de référence est étalonné au moyen d'une mesure photogrammétrique. Auparavant, les points de référence - en fonction du volume de mesure et de la taille habituelle des composants - sont appliqués dans une taille appropriée et en nombre suffisant sur toutes les surfaces du cadre du point de référence.
Fig 03 Structure du projet photogrammétrique (panneau intérieur de hayon de véhicule)
Dans la mesure photogrammétrique, des points de référence codés sous la forme de marques individuelles ou de croix et d'échelles sont placés autour de l'objet, en plus des points de référence non codés existants.
De cette façon, les images photogrammétriques que le technicien de mesure prend autour de l'objet peuvent être affectées les unes aux autres. Ces outils mettent à l'échelle les distances enregistrées avec une très bonne précision.
Dans le cas de notre cadre de points de référence, deux séries de mesures sont créées photogrammétriquement à partir du haut du cadre et du bas, dont le résultat est un fichier de points de référence au format .refxml. Dans cet état, les deux fichiers de points de référence (nuages de points) sont toujours indépendants l'un de l'autre.
Les deux fichiers sont chargés dans un nouveau projet ATOS. Chacun reçoit sa propre série de mesures lors du chargement. Dans la vue 3D, vous pouvez voir que de nombreux points sont «doubles». 'Scan1' a 386, 'Scan2' a 383 points.
Fig 04 Deux fichiers de points de référence dans GOM ATOS
Dans la zone de travail «Numériser», nous cliquons sur la troisième icône à partir de la gauche dans la barre d'outils supérieure «Transformation via des points de référence communs».
Fig 05 Transformation utilisant des points de référence communs
L'une des deux séries de mesures est instantanément invisible, ce qui suit est la «série de mesures de référence».
Sur la série visible de mesures (ici: Scan2), combiné avec CTRL, nous cliquons sur les points verts que nous suspectons également dans l'autre nuage de points (invisible).
Environ 5-6 points suffisent pour continuer. Les points cliqués changent de couleur en jaune.
Fig 06 Points de référence sélectionnés et erreur d'écart
La petite déviation de transformation de seulement 0,002 mm indique ici un assez bon travail préparatoire photogrammétrique.
Pour collecter tous les autres points communs de ce projet de transformation, nous cliquons sur l'icône «Identifier automatiquement tous les points de référence communs».
Fig 07 Identification automatique des points de référence communs
277 points (jaunes) ont été automatiquement identifiés ici. En cliquant sur OK, nous confirmons cette transformation avec une erreur résiduelle (écart) de seulement 0,003 mm.
Les deux séries de mesures sont à nouveau visibles.
Fig 08 Sélectionner tous les points de la série de mesures
À l'étape suivante, nous sélectionnons tous les points de la première série de mesures en cliquant avec le bouton droit sur «sélectionner tous les points de l'élément». Ils changent de couleur en rouge.
Dans les propriétés, nous en voyons 360 sélectionnés sur un total de 386 points.
Nous faisons de même avec le deuxième nuage de points.
Fig 09 Fusion des nuages de points
À partir du menu «Construire / nuage de points / nuage de points discrets à partir de la sélection», nous créons un nuage de points «fusionné» commun. Nous attribuons un nom et cliquez sur OK.
Le nuage de points «fusionné» commun apparaît dans l'explorateur d'éléments sous le groupe d'éléments «nuages de points discrets». La fusion a réduit le nombre de 769 à 440 points.
Fig 10 Exporter les points de référence
Avec la commande 'Fichier / Exporter / Géométrie / Points de référence (XML)' ces points de référence peuvent enfin être exportés sous forme de fichier refxml (fichier d'étalonnage).
En entrant le coefficient de dilatation correct et la température d'étalonnage pendant la photogrammétrie, le nouveau cadre de point de référence avec son fichier d'étalonnage peut également être utilisé à différentes températures de travail.