Optimisation des mesures dans l'usine du futur - Application sur bras polyarticulé portable

Optimization of Measurements in the Factory of the Future - Application with Articulated Arm Coordinate Measuring Machines

• Auteur / Autrice : Salma El Asmai
• Direction : Jean-François Fontaine, François Hennebelle
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Instrumentation et informatique de l'image
• Date : Inscription en doctorat le 08/11/2016
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LE2I - Laboratoire d'Electronique, d'Informatique et de l'Image

Mots clés

Mots clés libres

Métrologie portable

Bras polyarticulé portable

Incertitude de mesure

Iso 10360-12

Portable Metrology

Articulated Arm Coordinate Measuring Machine

Measurement Uncertainty

Iso 10360-12

Résumé

Les travaux principaux de la thèse concernent l’analyse d’un porteur AACMM et l’optimisation des mesures. En effet, les bras sont étalonnés en laboratoire et cet étalonnage ne prend pas en compte l’effet de l’opérateur, qui est source prépondérante en termes d’erreur de mesure. L’objectif, en collaboration avec le fabricant, est donc d’améliorer le modèle d’étalonnage des AACMM afin de chiffrer les incertitudes associées à ce modèle et optimiser le protocole d’étalonnage en prenant en compte autant que possible l’effet de l’opérateur. Pour ce faire, il est prévu de travailler sur la structure du bras, les systèmes d’accouplements, l’insertion de capteurs dans la structure pour améliorer la qualité des mesures, mais aussi de réaliser une évaluation complète des incertitudes en intégrant les mesures sans contact et l’impact logiciel. La qualité des mesures effectuées par AACMM en entreprise est également fortement dépendante du milieu extérieur et notamment des vibrations (amplitude et fréquence). De ce fait, la mesure avec un bras seul est limitée en termes de capacité de mesure. Le second objectif de cette thèse consistera, à estimer les incertitudes d’un processus comprenant un AACMM et un système externe de localisation (tracker…) : localisation dynamique de la pièce et du système d’acquisition afin de corriger les déplacements relatifs entre le dispositif de mesure et la pièce (fusion de données), problématique au cœur de la métrologie d’avenir.

The main work of the thesis concerns the analysis of an AACMM carrier and the optimization of measurements. Indeed, the arms are calibrated in the laboratory and this calibration does not take into account the effect of the operator, which is the dominant source in terms of measurement error. The objective, in collaboration with the manufacturer, is to improve the AACMM calibration model in order to quantify the uncertainties associated with this model and to optimize the calibration protocol taking into account as much as possible the effect of the 'operator. To do this, it is planned to work on the arm structure, the coupling systems, the insertion of sensors in the structure to improve the quality of the measurements, but also to carry out a complete assessment of the uncertainties by integrating the measurements without contact and software impact. The quality of the measurements made by AACMM in the company is also strongly dependent on the external environment and in particular on the vibrations (amplitude and frequency). As a result, measurement with a single arm is limited in terms of measurement capability. The second objective of this thesis will consist in estimating the uncertainties of a process including an AACMM and an external tracking system (tracker ...): dynamic localization of the part and the acquisition system in order to correct the relative displacements between the device of measurement and the piece (data fusion), problematic at the heart of metrology of the future.