4 Identification d’erreurs géométriques de la structure par la mesure du biais
4.4 Autre utilisation possible de la MFB : Identification des erreurs d’orientation d’axes linéaires
J “ JX XR~ t ` JZ ZR~ t soit ~J “ JY YR~ t ` JZ ZR~ t en utilisant le support de palpeur no2. – d’une configuration de la MFB dans l’espace de travail au plus près de l’axe Z (Position Vpsupport no 2, C1“90˝q) ; les autres configurations sont atteintes par rotation du plateau de la machine.
Aux vues des équations d’identification, les valeurs des décalages py, pz, JX, et JY assu-rant les mesuragesdifférentiels doivent être le plus grandes possibles afin de minimiser l’incertitude d’identification deserreurs angulaires de mouvement: quelques centaines de millimètres pour les valeurs de py, pz. Ces valeurs sont déterminées expérimentalement en fonction du volume de travail, et en évitant toutes collisions entre les éléments de la boucle métrologiquemis en jeu. En revanche, dans le cas de l’identification deserreurs de mouvementde l’axe Z, les valeurs de JX, JY sont identiques et sont égales à la valeur mi-nimale assurant le palpage de laMFBen position verticale sans collisions avec le coulant de broche. Une valeur plus grande n’a pas été utilisée puisque le montage en porte-à-faux du palpeur et sa masse (support + palpeur = 1,8 ` 1 kg), malgré une indexation de broche engendrent des vibrations lors des déplacements linéaires de la boucle structurelle. Cela se traduit par une instabilité du stylet et des palpages intempestifs qui souvent, ne sont pas discriminables malgré le développement d’un algorithme de tri de points aberrants.
4.4 Autre utilisation possible de la MFB : Identification des erreurs
d’orientation d’axes linéaires
Le raisonnement mathématique pour mener à bien l’identification des erreurs d’orientation d’axes est le même quel que soit l’axe. La méthode exposée en AnnexeH est relative à l’erreur d’orientationEC0Y de l’axe Y.
L’utilisation de la MFB peut encore aller plus loin, par exemple dans le cas de vérifications périodiques des MOs par extension de la procédure spécifiée dans [NF ISO 10360-2, 2009] et appliquée auMMTs (cf. Sous-section5.2du chapitre1).
5. CONCLUSION
5 Conclusion
Le chapitre 2a permis de matérialiser un étalon thermo-invariant offrant trois paramètres in-trinsèques, dont le principe est reconnu en Europe par l’ensemble des Laboratoires Nationaux de Métrologie (LNM) du consortium duJoint Research Program-IND62 Traceable In-process dimen-sional Measurement (JRP-IND62 TIM). Sa conception est basée sur sa capacité à être utilisé au sein du volume de travail deMOs, en jouant sur le nombre de motifs et le dimensionnel paramé-trable de laMFB. L’utilisation de cetétalondans le but d’identifier deserreurs géométriquesrepose nécessairement sur une modélisation du comportement géométrique d’uneMO.
Dans cette optique, à partir d’une paramétrisation normalisée des erreurs géométriquesexposées au chapitre1, une modélisation biaisée générique d’un axe (linéaire ou de rotation) a été proposée. Une propagation de ce comportement à n’importe qu’elle structure poly-articulée est possible et permet d’en modéliser le comportement géométrique biaisé. Cette propagation a été appliquée à la boucle structurelle5 axes Mikron UCP 710. S’en est suivi une particularisation à sa chaine 3 axes linéaires de la structure qui explicite, au premier ordre, le biais géométrique traduisant l’écart de comportement géométrique biaisé et le comportement nominal. Ce biais traduit l’effet deserreurs géométriquesdes 3 axes linéaires sur les règles de mesure de ces derniers. Par la mesure de laMFB précédemment développée, le résultat fournit la position des points d’intérêt Oi biaisée exprimée dans l’espace articulaire, mais également la position nominale grâce à l’étalonnage de la MFB. L’écart entre ces valeurs biaisées et nominales est directement l’image du biais géométrique par la mesure. Par conséquent, pour des positions bien choisies et proposées dans la méthode exposée dans ce chapitre, l’identification des erreurs de mouvementdes axes linéaires peut être envisagée sous réserve d’uneMIP, d’unMAintien en Position (MAP)et d’un alignement soignés.
Dans le cas d’une structure composée de 3 axes linéaires, la méthode proposée requiert 8 positions de laMFBpour mener l’identification deserreurs de mouvement: 3 positions pour l’identification de l’axe X, 2 pour l’axe Y et 3 pour l’axe Z. En ayant recours aux axes de rotation A et C présents sur la structure 5 axes, ce nombre de positions chute à 5. La réoritentation de la MFBpar dépla-cement des axes de rotations permet d’éviter des manutentions et donc de limiter l’immobilisation du moyen de production. Malgré tout, le déploiement de la méthode engendre 11 mesurages de la MFB. Ce nombre peut bien évidemment être supérieur si une évaluation de la répétabilité de la méthode et du moyen est envisagée.
Par ailleurs, laMFBpeut être utilisée pour identifier les erreurs de perpendicularités entre axes. Ce-pendant, comme l’illustre le chapitre1, pour une structure 5 axes, les effets deserreurs de position et d’orientation d’axeincluant ces perpendicularités sont parfois semblables sur la caractérisation de l’erreur volumétrique. Elles nécessitent donc une étude plus approfondie et une identification, toutes deux décrites au chapitre5.
Une perspective à ce développement serait la définition du biais géométrique sur les règles de mesure linéaire des erreurs géométriquesdes axes de rotation. Ainsi, une fois l’identification des erreurs de mouvement d’axes linéaires et l’identification des erreurs de position et d’orientation d’axe faites et compensées, une procédure d’identification des erreurs de mouvement d’axes de rotation peut être envisagée. Les équations explicites permettraient d’identifier ces erreurs par me-131
Chapitre 3 : Modélisation d’une structure 5 axes
surages de quelques motifs de la MFB pour différentes valeurs de A et C. En effet, l’écart entre chaque positionnement du repère localRMFBpar rapport à son positionnement nominal permettrait d’en déduire non seulement les erreurs de mouvement radiales, l’erreur de mouvement axiale, ainsi que les erreurs d’inclinaison et de positionnement angulaire de chacun des axes de rotations. De plus, la définition du modèle géométrique d’un axe peut être appliquée à d’autres structures de machines telles que des MMTs ou robots anthropomorphes afin de décrire le comportement géométrique biaisé et son impact sur le positionnement effecteur/pièce.