Présentation du TrackScan-P42

Les scanners 3D portables offrent de nombreux avantages. La liberté de se déplacer autour d’un objet sous différents angles ouvre des possibilités en termes de taille, de complexité et d’environnement. Cependant, la numérisation 3D de qualité métrologique dépasse souvent les limites de la plupart des solutions portables, en partie car les mouvements de l’opérateur peuvent réduire leur précision.

Avec le TrackScan-P42, Scantech, expert en numérisation 3D, propose un produit portable qui permet une capture de qualité métrologique sans marqueurs – une caractéristique qui permet la numérisation d’objets fragiles et non marquables – ainsi que la capacité de numériser des objets de moyenne et grande taille qui seraient hors de portée de la plupart des scanners 3D portables.

Le Scantech T-Probe, sonde MMT portable (gauche) et le TrackScan P-42 (droite). Source : Scantech

Le scanner est doté d’un système de suivi optique embarqué, de modes de balayage adaptables et d’une intégration directe avec le T-Probe portable (MMT portable) de Scantech. En outre, il peut être utilisé en conjonction avec le système d’automatisation AutoScan-T42 de Scantech, qui utilise un bras robotique pour faciliter l’inspection automatisée des pièces dans l’atelier.

Fabriqué en métal robuste et doté d’un cadre hémisphérique distinctif, le Scantech TrackScan est léger et ergonomique, et ne fatigue pas le poignet. Le scanner a une précision de 0,025 mm, peut capturer 1,9 million de points par seconde et possède une large plage de balayage adaptée aux pièces d’une longueur maximale de six mètres.

Il peut également être déployé en différents modes : le balayage rapide est réalisé à l’aide de 17 croix laser bleues, le balayage fin utilise sept lignes parallèles et le balayage de trous profonds utilise une seule ligne laser. Associé à la MMT T-Probe, le TrackScan-P42 peut également capturer plus efficacement les trous, les poches et les surfaces complexes.

Le TrackScan-P42 projette des lasers bleus afin de capturer les surfaces. Source : Scantech

Parmi les autres avantages du TrackScan-P42, citons une forte capacité anti-interférences, qui le rend résistant aux perturbations de l’environnement, aux vibrations et aux variations thermiques. Il est également capable de numériser des surfaces difficiles – des matériaux réfléchissants, par exemple – et sa plage de mesure peut être étendue dynamiquement afin de mesurer des objets de grande taille.

Il est possible de numériser un avion entier en 3D avec le Scantech TrackScan-P42. Source : Scantech

Tout cela fait que ce dispositif de numérisation portable convient à toute une série d’industries et d’applications. Dans le secteur manufacturier, par exemple, le TrackScan-P42 peut être utilisé pour la conception et l’optimisation des machines, ainsi que pour le contrôle de la qualité, l’analyse des assemblages et l’ingénierie inversée. Il peut également numériser des pièces automobiles et aérospatiales, des sites archéologiques, etc.

Inspection industrielle à grande vitesse

L’une des principales utilisations du Scantech TrackScan-P42 est l’inspection industrielle – qu’il soit utilisé seul ou en conjonction avec la CMM T-Probe ou le système d’automatisation AutoScan-T42. Avec son haut niveau de précision et sa polyvalence, le TrackScan est capable de répondre à des normes industrielles strictes et de fournir des résultats fiables.

Cette capacité a été démontrée chez un fabricant d’équipements de construction bien connu dans l’est de la Chine, où le TrackScan-P42 est actuellement utilisé pour l’inspection de pièces. Dans un cas récent d’utilisation du scanner, la société a déployé l’appareil pour inspecter les trous de montage d’un châssis d’excavateur mesurant plus de trois mètres de long. En plus de sa taille, le châssis avait une forme complexe (voir l’image ci-dessous) qui aurait été difficile à scanner avec la plupart des appareils de métrologie.

Le châssis d’excavateur susmentionné. Source : Scantech

En outre, la forme et la position des trous de montage devaient être mesurées avec un haut niveau de précision. Afin d’aider à l’opération de numérisation complexe, Scantech a créé une solution personnalisée pour l’entreprise, en plaçant le TrackScan-P42 au centre de ses plans. La portabilité de la machine, sa capacité à numériser sans marqueurs, et ses capacités de numérisation de trous (à la fois avec la ligne laser unique et la MMT portable) l’ont rendue idéale pour la numérisation du châssis de l’excavateur.

“Il est assez exigeant d’inspecter des pièces mécaniques, car nous devons le faire dans un laboratoire avec des contrôles de température et d’humidité, et nous devons suivre des étapes opérationnelles complexes”, a expliqué le responsable de l’assurance qualité de l’entreprise. “Le flux de travail intuitif fourni par Scantech permet de rendre l’inspection aussi simple que de prendre une vidéo.”

Des mesures précises ont été obtenues pour chacune des principales caractéristiques de la pièce. Source : Scantech

Les ingénieurs de Scantech ont participé à l’inspection du châssis, en combinant le TrackScan avec le système de photogrammétrie MSCAN L15 pour augmenter le niveau de précision volumétrique. Toutes les données capturées ont été traitées, visualisées et analysées à l’aide du logiciel ScanViewer de Scantech, ce qui a permis d’établir un rapport d’inspection précis des pièces en seulement 30 minutes. Un flux de travail d’inspection 3D automatisé peut également être établi en utilisant l’AutoScan-T42.

Un autre client industriel de Scantech, un fournisseur de pièces embouties en tôle dans l’automobile, utilise le système de numérisation automatisé pour analyser la déviation de surface, le diamètre des trous, la position des trous, la distance entre les trous et le calibre de pas moins de 782 types différents de pièces embouties. Cette installation a permis d’améliorer l’efficacité de l’usine et de réduire considérablement les coûts d’inspection.

La vidéo ci-dessous explique le fonctionnement d’un tel système :

L’histoire

Une autre application de grande valeur du Scantech TrackScan-P42 est la capture de découvertes historiques sur des sites archéologiques. L’appareil étant portable, adapté à une utilisation en intérieur et en extérieur, et capable de numériser des textures inhabituelles et des crevasses profondes grâce à ses différents modes de numérisation, il peut capturer efficacement des fossiles et des objets historiques fabriqués par l’homme.

Le TrackScan P-42 en cours d’utilisation sur site archéologique. Source : Scantech

La capacité du scanner à numériser avec précision des fossiles dans un environnement extérieur a été récemment démontrée lorsque le squelette d’un dinosaure juvénile du début de la période jurassique (il y a environ 190 millions d’années) a été découvert à Lufeng dans la province chinoise du Yunnan – une région connue pour son abondance de restes de dinosaures. Le TrackScan-P42 a été utilisé pour capturer avec précision les restes fossilisés de la créature de huit mètres de long, et les données de numérisation 3D ont ensuite été transformées en un modèle imprimable en 3D.

Les restes fossilisés de dinosaures – découverts par hasard après qu’une période de fortes pluies ait perturbé le sol sous lequel ils reposaient – ont dû être numérisés sur le site de leur découverte, ce qui a posé un défi. Non seulement la lumière vive du soleil extérieur rendait l’utilisation des lasers plus difficile, mais il n’était pas possible de déplacer ou d’ajouter des marqueurs physiques aux fossiles en raison de leur fragilité et de leur importance historique.

Heureusement, le TrackScan est équipé pour relever de tels défis et a capturé le jeune Lufengosaurus avec une précision de 0,025 mm sans nécessiter de contact physique ou d’ajustement des conditions d’éclairage.

Une partie des restes du Lufengosaurus. Source : Scantech

Une fois que certains os manquants ont été complétés à l’aide des scans d’un autre Lufengosaurus, les données du scan ont été converties en un modèle numérique 3D, qui a ensuite été imprimé en 3D à l’aide de la technologie d’impression 3D résine pour créer un modèle en taille réelle. Grâce à la précision et à l’exactitude du TrackScan-P42, le modèle a affiché les véritables textures et imperfections des fossiles.

Une impression 3D en résine du fossile de crâne de dinosaure. Source : Scantech

Un scanner 3D à suivre de près

De l’usine aux grands espaces, le Scantech TrackScan-P42 possède les caractéristiques, les performances et la flexibilité nécessaires pour obtenir une numérisation de qualité métrologique dans de nombreuses situations professionnelles. Peu de produits de sa catégorie de prix peuvent égaler sa qualité ou l’étendue de ses fonctionnalités.