Machine tridimensionnelle : définition, fonctionnement, maintenance

Communément appelée scanner 3D, une MMT ou machine de mesure tridimensionnelle est une des technologies de numérisation les plus populaires existantes. Aussi nommée machine à mesure 3D, elle sert principalement à réaliser des mesures dimensionnelles d’une pièce, grâce en général à des processus optiques. 

C’est un appareil capable de prendre des coordonnées de différents points de repère sur une pièce généralement mécanique. Le palpage virtuel devient surtout possible grâce à divers éléments de la machine. Tels que :

Une machine de mesure tridimensionnelle permet de reproduire une « image numérique » d’une pièce physique au sein d’un amas de points virtuels. Son fonctionnement repose avant tout sur les différentes techniques de CAO ou Conception assistée par ordinateur. Pour ce faire, le processus suit deux étapes successives : 

Selon la technologie intégrée, il existe des machines de mesure tridimensionnelle par contact et des machines de mesure 3D à capteur optique. Les premières utilisent en général une tige, aussi appelée palpeur, qui permet de signaler sa position dès le premier contact avec l’objet. Par comparaison, les secondes analysent une proportion visuelle grâce à une tête de mesure optique, sans contact. 

Pour la restitution proprement dite de l’image numérique de l’objet, la machine de mesure tridimensionnelle est connectée à un puissant ordinateur qui intègre un logiciel d’analyse des coordonnées. Ceci facilite surtout le calcul rapide des différents paramètres d’analyses des coordonnées.   

Ce sont les modèles de MMT les plus courants dans le domaine de l’industrie mécanique. La structure se compose d’un portique, d’un chariot et d’un coulisseau sur lequel est fixé le système de palpage. Conventionnellement, la position et le déplacement de chaque composition d’une telle structure suivent trois axes principaux. Ainsi, lors du palpage, le portique se déplace à l’horizontale, mais dans un sens différent de celui du chariot. Pour le coulisseau, il meut d’un mouvement vertical pour pouvoir compléter chaque coordonnée de chaque point de la pièce. 

Les MMT à pont sont généralement de grandes dimensions, avec des rails de 2 à plus de 10 mètres de long et une traverse d’une longueur comprise entre 4 et 7 mètres. Ce sont des appareils utilisés surtout pour l’inspection des pièces d’avion ou pour la conception des moules et matrices. 

Souvent appelées MMT à bras sortant ou MMT à potences, les machines de mesure tridimensionnelle à bras horizontal sont généralement courantes dans l’industrie automobile, pour la manufacture des carrosseries. En effet, ces équipements s’adaptent mieux aux applications industrielles, bien que sa structure accuse souvent des déformations pouvant nuire à la mesure. C’est le cas, par exemple, de la déformation du montant sous l’effet du poids du système de palpage installé.