Machines CMM vs scanners 3D : quel outil règne en maître ?

Dans le monde de la mesure de précision et du contrôle qualité, les outils que nous choisissons peuvent avoir un impact significatif sur nos processus de production et leurs résultats. Deux des technologies les plus utilisées dans ce domaine sont les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) et les scanners 3D. Si ces deux technologies jouent un rôle crucial dans l'évaluation des dimensions et de la géométrie des pièces, elles diffèrent fondamentalement par leurs méthodologies, leurs applications et leurs résultats. Ce blog explore les principales différences entre ces deux technologies. Machines CMM et scanners 3D, et expliquez pourquoi notre Seal Le scanner 3D surpasse les MMT traditionnelles.

 

 

Comprendre les machines CMM

Une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) est un appareil qui mesure la géométrie d'objets physiques en détectant des points discrets à la surface de l'objet à l'aide d'une sonde. Différents types de sondes sont utilisés. Machines CMMLes plus courants sont les capteurs mécaniques et laser, bien qu'il existe des capteurs optiques et à lumière blanche. Selon la machine, la position de la sonde peut être contrôlée manuellement par un opérateur ou par ordinateur. Machines CMM (machine à mesurer les coordonnées) spécifie la position d'une sonde en termes de son déplacement par rapport à une position de référence dans un système de coordonnées cartésiennes tridimensionnelles (c'est-à-dire avec des axes XYZ) . --De Wikipédia

 

 

Comprendre le scanner 3D

La numérisation 3D consiste à analyser un objet ou un environnement réel afin de recueillir des données tridimensionnelles sur sa forme et éventuellement son apparence (par exemple, sa couleur) . Ces données peuvent ensuite être utilisées pour construire des modèles 3D numériques. La numérisation 3D comprend la tomodensitométrie industrielle, les scanners 3D à lumière structurée et les scanners 3D LiDAR, qui permettent de construire des modèles 3D numériques sans tests destructifs. --De Wikipédia

 

Un scanner 3D à lumière structurée est un appareil permettant de capturer la forme tridimensionnelle d'un objet en projetant des motifs lumineux, tels que des grilles ou des bandes, sur sa surface. La déformation de ces motifs est enregistrée par des caméras et traitée à l'aide d'algorithmes spécialisés pour générer un modèle 3D détaillé.

 

Le Seal Scanner 3D Il offre une précision exceptionnelle de 0, 01 mm et une résolution de 0, 05 mm. Avec une fréquence d'images de 10 ips et un suivi visuel IA avancé, il fonctionne efficacement à une distance de travail de 180 à 280 mm, offrant une flexibilité adaptée à divers environnements. Ses capacités de numérisation polyvalentes incluent une plage de capture unique de 100 x 75 mm et une plage de numérisation plus large de 10 à 300 mm. Une source de lumière bleue améliore la capture des détails et réduit les interférences de la lumière ambiante, facilitant ainsi la réalisation d'images couleur.

 

 

Types de machines CMM

1. Pont CMM

Le type le plus répandu, doté d'une structure en pont permettant à la sonde de se déplacer sur trois axes, est idéal pour mesurer des composants de grande taille et offre une grande précision, ce qui en fait un outil incontournable dans de nombreux environnements de fabrication.

 

2. MMT à bras horizontal

Conçu pour les pièces de grandes dimensions, ce type de mesure est couramment utilisé dans l'industrie automobile. La conception du bras horizontal offre un accès facile et une grande polyvalence, permettant aux opérateurs de mesurer facilement des géométries complexes.

 

3. MMT portable

Légères et adaptables, les MMT portables sont idéales pour les mesures sur site. Dotées de capacités de numérisation laser avancées, elles peuvent rapidement collecter des données à différents endroits, ce qui les rend indispensables pour les inspections sur le terrain.

 

4. MMT à bras articulé

Dotées d'un bras flexible, les MMT à bras articulé offrent une maniabilité exceptionnelle. Ce type de machine est idéal pour les mesures complexes dans des espaces restreints, notamment au sein d'assemblages complexes ou lors de la manipulation de composants délicats.

 

 

Types de scanners 3D

1. Scanners à triangulation laser

Les scanners à triangulation laser sont un choix idéal lorsque la précision et les détails de surface sont essentiels. Leur haute résolution et leur précision les rendent idéaux pour la rétro-ingénierie, le contrôle qualité et les processus de fabrication où la tolérance dimensionnelle est essentielle. Cependant, ils nécessitent un éclairage contrôlé et sont difficiles à utiliser avec les surfaces transparentes ou réfléchissantes ; ils sont donc mieux adaptés aux environnements intérieurs stables.

 

2. Scanners à lumière structurée

Les scanners à lumière structurée offrent un excellent équilibre entre vitesse et précision. Leur capacité à capturer rapidement des données de surface détaillées les rend parfaits pour numériser des objets tels que des produits de consommation, des modèles dentaires ou des sculptures. Bien qu'ils soient plus performants dans des environnements statiques et bien éclairés, leur sensibilité au mouvement et à la lumière ambiante doit être prise en compte lors de la configuration.

 

3. Scanners à temps de vol (ToF)

Les scanners ToF sont conçus pour numériser de grands espaces plutôt que des objets aux détails fins. Leur vitesse d'acquisition rapide et leurs capacités longue portée en font une solution idéale pour l'architecture, le génie civil et la construction. Bien qu'ils n'offrent pas la précision des scanners à courte portée, ils excellent dans la capture efficace de données à l'échelle d'une pièce ou d'un bâtiment.

 

4. Photogrammétrie

La photogrammétrie se distingue par son prix abordable et la richesse de ses textures. Avec un simple appareil photo numérique et un bon logiciel, les utilisateurs peuvent créer des modèles photoréalistes d'objets, de scènes ou de paysages. Bien qu'elle n'atteigne pas la précision géométrique des systèmes laser ou à lumière structurée, elle excelle dans des domaines comme la préservation du patrimoine culturel, les effets visuels et la modélisation 3D amateur.

 

5. Scanners à impulsions laser (LiDAR)

Scanners LiDAR Ils sont inégalés pour numériser de vastes terrains ou des environnements complexes tels que des forêts, des villes ou des sites industriels. Leur capacité à fonctionner en plein soleil et à cartographier des zones inaccessibles les rend indispensables pour l'analyse géospatiale, les véhicules autonomes et l'urbanisme. Bien que coûteux, ils sont indispensables pour la collecte de données 3D à grande échelle en extérieur.

 

6. Scanners de contacts

Les scanners à contact demeurent la référence absolue en matière de métrologie ultra-précise. Ils sont principalement utilisés dans le contrôle qualité industriel et les machines de mesure tridimensionnelle. Machines CMM) , ils offrent une précision inégalée en sondant physiquement l'objet. Cependant, leur faible vitesse et leur incapacité à scanner des objets mous ou délicats les limitent à des applications spécifiques, de haute précision et à petite échelle.

 

7. Scanners 3D portables

Les scanners portables allient flexibilité et mobilité, ce qui les rend idéaux pour numériser des endroits difficiles d'accès, des sujets vivants (comme des humains) et des objets de taille moyenne. Leur praticité et leur convivialité les rendent populaires dans des secteurs comme la médecine, l'industrie manufacturière et les arts créatifs. Cependant, la précision dépend fortement de la technique de l'utilisateur, et un post-traitement est souvent nécessaire.

 

8. Scanners 3D de bureau/stationnaires

Les scanners de bureau offrent des numérisations de haute qualité de petits objets dans un format compact et contrôlé. Fréquemment utilisés pour la bijouterie, les pièces dentaires ou les petits composants mécaniques, ces systèmes sont appréciés pour leur précision, leur automatisation et leur simplicité d'utilisation. Cependant, ils sont limités aux objets compatibles avec leur volume de numérisation et ne sont pas adaptés au travail sur le terrain.

 

 

CMM vs. Scanner 3D (avec Seal (Exemple de scanner 3D)

Caractéristique	CMM (Machine à mesurer tridimensionnelle)	Scanner 3D (général)	Seal Scanner 3D (exemple)
Méthode de mesure	Contact (sondage tactile)	Sans contact (lumière, laser ou images)	Sans contact (lumière bleue, éclairage structuré)
Précision	Extrêmement élevé (± 0, 002–0, 01 mm)	Modéré à élevé (± 0, 03–0, 1 mm typique)	±0, 01 mm (très élevé pour un scanner portable)
Résolution	Point à point ; limité au chemin de la sonde	Densité de points élevée ; données de surface complètes	0, 05 mm
Vitesse	Lent (point par point)	Rapide (des milliers de points par seconde)	10 images par seconde (rapide, efficace pour les petits objets)
sensibilité de surface	Insensible à la couleur, à la réflectivité ou à la texture	Peut avoir des difficultés avec les surfaces brillantes/foncées/transparentes	La lumière bleue et le suivi IA améliorent les performances
Capture de texture	Non	Oui (varie selon le modèle)	Prend en charge la texture des couleurs
Meilleur pour	Pièces rigides de haute précision	Formes libres, complexes et organiques	Petits objets détaillés et colorés
Distance de travail	Position de sonde fixe	Varie selon le modèle	180–280 mm
Volume de capture	Limité à la taille du lit de la machine	Varie considérablement (mm à mètres)	Capture unique 100 × 75 mm ; portée 10–300 mm
Mobilité	Stationnaire ; utilisation en laboratoire/industrielle	Ordinateur de bureau ou portable, selon le type	Portable, compact (254 g, 110 × 60 × 35 mm)
Besoins environnementaux	Des conditions de laboratoire stables idéales	Sensible à la lumière ; certains modèles fonctionnent à l'extérieur	Fonctionne dans des environnements intérieurs, éclairage stable idéal
Post-traitement	Minimal ; souvent directement vers un logiciel d'inspection	Obligatoire (nettoyage du maillage, alignement, etc. )	Alignement facile avec le suivi visuel de l'IA
Coût	30 000 $ à 250 000 $	100 $ à 100 000 $	359 $ à 699 $

 

 

Conclusion

Dans les environnements d'inspection et de conception au rythme effréné d'aujourd'hui, Machines CMM et les scanners 3D jouent un rôle essentiel : les MMT excellent dans les mesures ultra-précises par contact pour les pièces rigides, tandis que les scanners 3D offrent une numérisation sans contact plus rapide et plus flexible. Seal Le scanner 3D se distingue par sa précision de 0, 01 mm, son suivi visuel par IA et sa technologie de lumière bleue, offrant des résultats de qualité industrielle dans un format compact et portable. Pour les utilisateurs recherchant rapidité, précision et capture des couleurs pour diverses applications, Seal offre une alternative puissante aux CMM traditionnelles.