Flux de données de numérisation pour la création et la fabrication de patrons

Article par Rod Mackay mis à jour le 25 novembre 2016

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Vous avez donc acheté un scanner... vous pensiez qu'il serait facile de prendre des données numérisées et de les transformer en quelque chose d'utile sans beaucoup de travail. Peut-être que ce n'est pas aussi facile que la démonstration du produit que vous avez vue ? L'objectif de cet article est de vous aider à mettre en place un flux de données numérisées pour utiliser vos données numérisées dans des applications en aval, comme la création de modèles et la FAO.

Scanner

Scanner

La numérisation présente de nombreux avantages et montre la raison pour laquelle vous l'avez acheté en premier lieu. La clé de la numérisation est de pouvoir obtenir le résultat souhaité sans trop de travail. En gardant ce point essentiel à l'esprit, vous devez tenir compte des types de surfaces/objets que vous numérisez et de la technologie que vous utilisez.

Types de surfaces/objets que vous numérisez

Pour cet article, je vais considérer la géométrie à numériser comme le facteur déterminant du processus et la décomposer en deux types distincts de géométrie :

1. Surfaces ornées et organiques

Ce type de géométrie nécessite une technologie capable de capturer facilement des surfaces très fines avec des changements abrupts. En général, les données créées ont une tolérance très faible pour capturer les détails, ce qui donne lieu à des fichiers très volumineux qui nécessitent un logiciel spécialisé pour manipuler efficacement l'ensemble des données. Un visage humain, un vase en cristal très détaillé ou d'autres objets similaires en sont de bons exemples. Les technologies utilisées pour capturer ce type de données sont le balayage laser ou le balayage optique.

2. Surfaces mathématiques en mouvement

Ce type de géométrie nécessite une technologie capable de capturer facilement de grandes surfaces conçues/fabriquées dont les bords sont définis par le processus de fabrication (moulé, estampé, cousu, formé, forgé). En général, la géométrie créée présente des surfaces continues tangentes ou courbées qui s'écoulent d'une surface à l'autre. Ces données peuvent être représentées avec précision par des réseaux de splines (coupes transversales) et des techniques de surfaçage classiques. Ce type de collecte de données peut utiliser de très petits ensembles de données. De bons exemples en sont les ailes d'une voiture, la coque d'un bateau ou une chaise rembourrée. Les technologies utilisées pour capturer ce type de données sont la numérisation d'un point unique, le balayage laser ou des technologies similaires.

Flux de données de numérisation

Le flux de travail pour ces deux processus ressemble à ceci :

Flux de données numérisées

Flux de travail de numérisation

Flux de travail pour la numérisation de surfaces ornées et organiques

Pour obtenir un résultat utilisable, l'accent est mis sur la partie numérisation du processus lui-même. La géométrie étant très détaillée, tous les efforts sont déployés pendant la numérisation pour s'assurer qu'elle est capturée. Cela peut prendre beaucoup de temps en fonction de la forme de la pièce elle-même.

L'idée est de pouvoir prendre suffisamment de données pour pouvoir utiliser directement les données numérisées dans des applications en aval.

Flux de travail pour la numérisation de surfaces mathématiques en mouvement

Pour ce type de surface, des connaissances préalables sont nécessaires lors de la numérisation afin d'obtenir uniquement les données requises. Comprendre les données de référence dont vous avez besoin réduit le nombre de points de données à prendre et rend le travail vraiment facile !

Cela présente quelques avantages :

  • Le temps de numérisation est beaucoup plus rapide : vous n'avez pas besoin de prendre autant de données.
  • La création de géométries est rapide car vous disposez exactement des données dont vous avez besoin, vous n'avez pas à vous demander ce que vous voulez garder et ce que vous voulez rejeter,

Voici un exemple de la coque d'un bateau avec différentes résolutions de numérisation pour vous montrer ce que je veux dire :

Pour capturer avec précision la forme géométrique de la pièce numérisée, très peu de données sont nécessaires. Il suffit de capturer le contour et de définir les contours (coupes transversales) qui peuvent décrire avec précision la forme de la pièce.

Ce scan a été réalisé de manière similaire à ce que produirait un scanner laser. Beaucoup de données sur l'ensemble de la pièce.

Points de filtrage

Disposer d'un outil de filtrage rapide pour réduire la quantité de données à ce dont vous avez besoin est une partie essentielle du processus. Dans l'exemple ci-dessus, le Scan A a 8714 points, le Scan B en a 870!

Le temps de traitement pour introduire le Scan B est de 3 secondes !

Le processus d'introduction de ces points de données brutes est très simple. Les données sont dans un format ASCII plat, lisible par l'homme, qui peut être visualisé dans Notepad ou Excel. Voici à quoi ressemblent les données :

Données numérisées

Données numérisées

Exemple de flux de travail de numérisation

Dans cet exemple, voici à quoi ressemble le flux de travail pour importer les données numérisées dans SOLIDWORKS avec ExactFlat :

Processus de numérisation

Processus de numérisation

Enfin, après environ 3 minutes de travail pour convertir les données en un modèle de surface, la pièce finie est prête à être utilisée dans SOLIDWORKS !

Modèle scanné dans SOLIDWORKS

Modèle scanné dans SOLIDWORKS

Pour les pièces symétriques, le temps de numérisation est réduit de moitié car seule la moitié de la pièce doit être numérisée et modélisée. Vous trouverez ci-dessous un excellent exemple de siège de voiture utilisant le même processus que ci-dessus et intégrant la symétrie pour réduire le temps de numérisation et de modélisation de 50 % !

Données scannées sur les sièges de voiture

Données scannées sur les sièges de voiture

Facteurs critiques à prendre en compte lors de la numérisation

La numérisation peut être un excellent moyen de capturer numériquement des pièces qui doivent être remplacées par des pièces de rechange, des modifications techniques ou des conceptions entièrement nouvelles. L'utilisation de la technologie et la compréhension des paramètres clés qui déterminent les types de numérisation à effectuer sont importantes pour la réussite de votre projet !

 

  • Comprendre votre projet en fonction des détails de la géométrie
  • Tracez les données que vous voulez acquérir, utilisez du ruban adhésif/des guides pour obtenir les bonnes données de section.

Si vous disposez déjà d'un scanner, vous avez à peu près tout ce dont vous avez besoin pour commencer.

Le flux de travail des données de numérisation décrit ci-dessus a été mis en place pour créer des motifs plats de géométrie complexe qui prennent généralement beaucoup de temps à développer avec des méthodes manuelles. La numérisation est un élément clé de ce processus, car vous devez d'abord disposer des données avant de pouvoir créer les modèles. Ne manquez pas mon prochain article sur la création de motifs plats dans SOLIDWORKS.

Conclusion

J'espère que cet article vous a aidé à comprendre les bases de la création d'un flux de travail efficace pour utiliser des données numérisées afin de créer une géométrie utilisable pour une application d'ingénierie. Il existe parfois des écarts entre des technologies adjacentes qui doivent être comblés avant qu'un flux de travail puisse devenir très efficace.

Pour en savoir plus, consultez nos récents webinaires à la demande ExactFlat sur notre blog ou visitez notre page produit ExactFlat.

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Rod Mackay

Rod utilise des logiciels de CAO 3D depuis plus de 25 ans et a formé des milliers de concepteurs à une utilisation plus efficace de leurs systèmes de CAO. Rod est le webmestre de Javelin et est basé à Ottawa, ON, Canada.