Calibration du système digitalisation avec/sans plateau rotatif

Mise en œuvre de digitalisations à l’aide du système Steintek MobileScan via Geomagic Studio/Qualify

Introduction au système Steintek MobileScan via Geomagic

Sommaire

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Branchement du système de digitalisation et raccordement à un PC

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Calibration du système digitalisation avec/sans plateau rotatif

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Mise en œuvre d’une digitalisation avec/sans plateau rotatif

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

• Après branchement entre le système de digitalisation et l’ordinateur d’acquisition (Ports USB 2.0 et Firewire 1394), allumer le boitier du MobileScan

•Ensuite, lancer Geomagic Studio

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

• Dans la barre d’icônes, cliquer sur l’icône correspondant au MobileScan3D (si l’icône n’est pas visible, faire un Clic Bouton- Droit sur la barre des icônes -> Barre d’outils -> Opérations de modules externes-> Afficher)

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En fonction de vos choix, sélectionner l’option désirée

• Une interface graphique s’ouvre et propose de choisir le type de capteur à utiliser avec/sans le plateau rotatif

• Il existe 9 choix (d’autres choix possibles si un autre capteur est disponible) – Voir en annexes les spécifications capteurs

LS100HM DT200 : Capteur HM (High-Mix) avec utilisation du plateau (DT200) – Plage de mesure : 100 mm LS100HR DT200 : Capteur HR (High-Res) avec utilisation du plateau (DT200) – Plage de mesure : 100 mm LS100HS DT200 : Capteur HS (High-Speed) avec utilisation du plateau (DT200) – Plage de mesure : 100 mm LS100HM : Capteur HM (High-Mix) sans utilisation du plateau (DT200) – Plage de mesure : 100 mm

LS100HR : Capteur HR (High-Res) sans utilisation du plateau (DT200) – Plage de mesure : 100 mm LS100HS : Capteur HS (High-Speed) sans utilisation du plateau (DT200) – Plage de mesure : 100 mm LS100HM DT200 (Slow) : Définition inconnue – Vitesse de rotation du plateau plus lente ?

LS100HR DT200 (Slow) : Définition inconnue – Vitesse de rotation du plateau plus lente ? LS100HS DT200 (Slow) : Définition inconnue – Vitesse de rotation du plateau plus lente ?

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

• Sélectionner un des capteurs avec utilisation du plateau rotatif (LS100HM DT200, LS100HR DT200 ou LS100HS DT200) puis faire Start

• Le système MobileScan et son plateau rotatif s’initialise (Prise des références)

• Un nouveau menu, cocher la caseAlignement

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

• Le but de cette fenêtre et de pouvoir calibrer le MobileScan avec le plateau tournant

• Cette opération se fait en deux parties : Une pré-calibration grossière puis une calibration fine et automatique

• Le principe est d’utiliser un étalon (Une sphère calibrée) et de définir pour plusieurs position du plateau rotatif son centre

• Ainsi après la calibration, le système connaîtra la position de l’axe du plateau rotatif(Axe A) par rapport à la tête de digitalisation (Axes B et C)

Avant de démarrer toute procédure d’étalonnage, vérifier que l’axe A (celui de la table rotative) et l’axe B (axe vertical de la tête pivotante) sont approximativement parallèles

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

• Positionner l’étalon (Sphère blanche sur pied magnétique) sur le plateau rotatif entre l’axe de celui-ci et le système de digitalisation. Celle-ci doit être positionnée à distance focale (au-delà de la zone morte de 300 mm) et dans un champ maxi de 140 mm (Voir figures ci-dessous)

• Les deux points lumineux rouges ne sont pas associés au laser mais à la largeur maximale de digitalisation

• La source laser travaille dans un domaine où son spectre n’est pas visible

Axe A

Axe C

Axe B

Champ Maxi

Zone Morte

Etalon Sphérique Distance Sphère – Axe du

plateau rotatif Plateau Rotatif

Largeur de travail représentée par deux sources

lumineuses rouges

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

Plan de visualisation de la fenêtre Vidéo

• On doit alors placer la source laser de manière à digitaliser la sphère étalon

• Pour cela cocher la caseVidéo, une fenêtre vidéo apparaît

• Cette fenêtre de visualisation est une projection dans un plan qui n’est pas perpendiculaire à la caméra (effet miroir + un rotation)

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

• Il faut alors placer l’axe la tête de digitalisation de manière à visualiser la sphère dans la fenêtre Vidéo

• Pour cela, décocher la caseMotors

• Cette opération permet de désindexer les moteurs du MobileScan (Axes B et C) et de permettre un positionnement manuel du système de digitalisation

• Placer alors celui-ci de manière à apercevoir la sphère étalon au centre (si possible) dans la fenêtre Vidéo

• Une fois se positionnement effectué, cocher à nouveau la caseMotors

• Dans la menu Alignement, on définit les incréments (increment) associés aux moteurs ainsi que la vitesse (facteur de vitesse) associée en fonction du capteur utilisé

• Définir des incréments (codeurs) de 100 pour les axes A et B et un incrément angulaire de 0.001° pour l’axe C

• La vitesse de balayage (Speed) dépend du capteur utilisé. Elle est exprimée en °/sec

• Pour de meilleurs résultats, la grille ainsi créée par le pas doit être carrée

Plage / Type HighRes (Haute Résolution)

HighMix (haute résolution et grande vitesse)

HighSpeed (Grande Vitesse)

100 mm 0,2 0,6 1,8

400 mm 0,4 1,2 1,8

1000 mm 0,4 1,2 1,8

1500 mm 0,4 1,2 1,8

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

• Dans le Sous-menu Alignement, mettre à zéro les codeurs des axes A et B en cliquant sur les icônesSet A-Axis Zero et Set B-Axis Zero

• Cliquer ensuite sur l’icôneA Axis adjustement

• Un nouveau sous-menu associé à la calibration de l’axe A apparaît

• Si ce n’est pas le cas, décocher la caseAuto

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

• L’idée de la pré-calibration va être d’imposer au système de digitaliser la sphère étalon pour plusieurs positions angulaires du plateau rotatif

• Pour cela, on va dans le cas de la pré-calibration, définir trois positions angulaires du plateau (0°, -35°, +35°)

MobileScan

-35°

+35°

+0°

Axe A Axe B

•Pour définir les paramètres de pré-calibrage, cliquer sur Settings

•Une nouveau menu apparaît

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

Rayon de la sphère étalon (voir sur étalon)

Entrer la distance approximative entre l’axe du plateau rotatif et le centre de la sphère

Position angulaire minimale de l’axe A = -35°

Position angulaire maximale de l’axe A = +35°

Incrément angulaire de l’axe A entre Min et Max Angle = 35°

Angle de digitalisation (Axe C) = 1°

1°

Critère d’arrêt de l’étalonnage automatique L’étalonnage automatique s’arrête lorsque la modification du système de coordonnées est inférieure à la déviation maximale

•Une fois que ces paramètres sont définis, faire OK

Facteur de vitesse (dépend du capteur) 0.5pour des capteurs hautes résolutions 1.0pour les autres

Calibration du système de digitalisation avec plateau rotatif

•Les ongletsAuto et Realtime étant désactivés, faireStart

• Le système digitalisation est alors activé et opère une série de digitalisation à 0°, -35° et 35° de la sphère étalon

• Une fois ces digitalisations effectuées, le module MobileScan sous Geomagic calcule la position (pour le moment approximative) du centre de rotation du plateau

•Une fois ce calcul effectué, une fenêtre d’informations avec les positions calculées apparaît

•La pré-calibration est terminée

• Une fois la pré-calibration effectuée, cliquer de nouveau surSettings

• Définir maintenant un Angle Minimal (Min. Angle) de -135° et un Angle Maximal (Max. Angle) de 135° pour des incréments de 45°

• Le système va donc effectuer des digitalisations à0°,-45°,45°,-90°,90°,-135° et135° soit7 positions angulaires

• FaireOK quand ces paramètres sont définis

• Maintenant, cocher la case Auto et vérifier que la case Realtime est toujours désactivée

• FaireStart, l’auto-calibrage est lancé pour les 7 positions angulaires (réalisées 2 fois pour chaque position)

• Le système calcule alors automatiquement la position de l’axe Aavec une tolérance associée à l’erreur de positionnement du centre de la sphère définie dans Settings. Attention, ce traitement peut être long selon l’ordinateur utilisé

• Lorsque le calibrage est effectué, le système vous informe que l’axe Aest défini.

• La calibration est alors terminée et il est maintenant possible d’effectuer des digitalisations avec le plateau tournant

Digitalisation de pièces avec/sans utilisation du plateau rotatif

•Les digitalisations n’utilisant pas le plateau rotatif ne nécessitent pas de calibration

• En effet, l’étape de calibration permet de synchroniser et de définir la position de l’axe du plateau par rapport au MobileScan

• Pour réaliser des digitalisations, cliquer sur la case Scan

• Les sections Startet End vont maintenant permettre de définir les limites de digitalisation du MobileScan

• Cocher la case Vidéo et décocher la caseMotors

Digitalisation de pièces avec/sans utilisation du plateau rotatif

• On rappelle que le système est sensible à la lumière et surtout à la réflexion de la lumière sur la pièce à digitaliser

• Les pièces ne réfléchissant pas correctement le faisceau laser (transparentes, noires, brillantes, …) doivent faire appel à un traitement particulier

• Dans ce cas, il est nécessaire d’utiliser un matifiant

Digitalisation de pièces avec/sans utilisation du plateau rotatif

• Après avoir positionné et réalisé l’ablocage de la pièce à digitaliser, positionner manuellement les points lumineux rouges pour définir la ligne de digitalisation initiale (Utiliser la fenêtre Vidéo si besoin)

• Une fois cette ligne initiale positionnée, cliquer sur l’icône GetPossitué sous l’ongletStart

• Le système est alors renseigné sur la limite basse de digitalisation (indexation basse des axes B et C)

• Positionner manuellement es points lumineux rouges pour définir la ligne de digitalisation finale (Utiliser la fenêtre Vidéo si besoin)

•Une fois cette ligne initiale positionnée, cliquer sur l’icône GetPossitué sous l’ongletEnd

• Le système est alors renseigné sur la limite haute de digitalisation (indexation haute des axes B et C)

• Activer la case Motors

• Il est alors possible de réaliser une digitalisation

Digitalisation de pièces avec/sans utilisation du plateau rotatif

• Avant de définir la digitalisation de la pièce entre la limite basse et la limite haute, il est nécessaire de savoir si la caméra de digitalisation reçoit correctement le signal (pas de halo lumineux)

• Pour cela, on doit régler la sensibilité du capteur

• La caseSensitivity de la partie Sensor définit le temps d’exposition de la caméra en %

• Affecter un temps d’exposition long pour les pièces très sombres, et court pour les pièces très réfléchissantes et brillantes

•Cocher la case Video pour faire apparaître la fenêtre associée

•Décocher la caseMotorsafin de déplacer manuellement les points lumineux rouges sur une partie de la pièce à digitaliser

•Celle-ci doit apparaître dans la fenêtreVideo

•Cliquer alors l’icône Adjust, pour que le système règle la sensibilité du capteur

•Une fois cette opération terminée, cocher la case Motors

•Il est possible de revenir à la position Start ou End en plaçant le pointeur de la souris dans une des casesAxe A, B ou C puis de faire un simple clic et de valider parEntrée

•Le MobileScan se place alors sur la positionStart ouEndselon le choix

Digitalisation de pièces avec/sans utilisation du plateau rotatif

• Il est maintenant possible de définir et lancer la digitalisation qui s’effectuera du pointStartjusqu’au point End

• Pour cela il faut se placer sur le sous-menu Scan

• Dans la case Name, on donne le nom qui sera associé à la digitalisation par exempleDigit1- puis faire Add

• Geomagic incrémentera si l’on désire faire plusieurs digitalisations, i.e.Digit1-1 àDigit1-n

• Lorsque l’on définit une étape de digitalisation (Digit1-1), Geomagic sauvegarde la position initiale et finale associée (Start/End)

• Il est possible de modifier ces positions en cliquant sur le nom et de faire modifier puis ensuite repositionner les points Start/End

• Si l’opération de digitalisation est bien définie, il suffit de cliquer sur l’icôneScan

• La digitalisation s’effectue et une fois celle-ci terminée, le nuage de point apparaît dans la fenêtre graphique de

Digitalisation de pièces avec/sans utilisation du plateau rotatif

• Dans le cas de digitalisations multiples avec utilisation du plateau rotatif, il est d’abord nécessaire de définir la digitalisation initiale, i.e. la première opération pour la position angulaire initiale du plateau

• Ceci correspond à une digitalisation comme décrite auparavant

• Une fois cette opération effectuée, il suffit de cliquer sur celle-ci (elle devient encadrée bleue) puis de cliquer sur l’icône Duplic.

• Le sous-menu suivant apparaît

•L’angle initial (Start) correspond à la position angulaire initiale, i.e. l’angle de départ

•L’angle final (End) correspond à la position angulaire finale,i.e. l’angle finale

•Pour définir le nombre de digitalisations, il suffit de rentrer l’incrément angulaire (Increment)

•Faire OK

•Sélectionner alors l’ensemble des balayages et faire Scan

•Le MobilScan en relation avec le plateau tournant réaliser les différents balayages

•Ceux-ci apparaissent alors au fur et à mesure dans la fenêtre graphique de Geomagic