Qu’est-ce qu’un système de mesure d’images CNC ?
Un système de mesure d’images CNC est un système de mesure automatique à commande numérique par ordinateur. Il utilise une caméra CCD pour agrandir l’objet à mesurer et observer ses dimensions, sa forme et les propriétés de sa surface.
Non seulement l’objet à mesurer et la caméra CCD peuvent être déplacés dans n’importe quelle position souhaitée à grande vitesse et avec une grande précision, mais la mesure s’effectue sans contact : l’objet à mesurer n’est pas endommagé. Le système permet également une mise au point de haute précision par laser et une mise au point automatique par traitement d’image. Le traitement d’image permet de trouver des défauts qui ne peuvent être observés à l’œil nu.
Utilisations des systèmes de mesure par vision CNC
Les systèmes de mesure par vision CNC sont utilisés pour effectuer des mesures continues et automatiques à grande vitesse et avec une grande précision. Ils conviennent pour mesurer successivement de très petits motifs identiques, par exemple pour mesurer des motifs sur des substrats ou des composants électroniques.
Étant donné que la même séquence de motifs peut être source de confusion et de fatigue pour l’homme, les systèmes de mesure CNC, qui effectuent toujours la même opération avec une grande précision, sont indispensables dans les lignes de production de semi-conducteurs. Ils conviennent également pour les éléments qui ne se prêtent pas à une mesure manuelle. La moindre variation de positionnement a en effet un impact significatif sur l’erreur de mesure humaine.
Principe des systèmes de mesure par vision CNC
Les systèmes de mesure par vision CNC utilisent une caméra CCD pour agrandir l’objet à mesurer afin d’observer ses dimensions, sa forme et ses propriétés de surface. Ils nécessitent un équipement pour afficher les images obtenues par la caméra CCD et un système pour mesurer les dimensions et les propriétés de surface à partir des images et pour traiter les images elles-mêmes.
De la commande du système de mesure au traitement des images, l’opération s’effectue généralement sur un PC sur lequel est installé un logiciel d’application dédié. L’installation et l’utilisation de systèmes de mesure d’images CNC nécessitent la mise à disposition d’une salle de mesure dédiée et à température contrôlée. Cela est dû à la haute précision de l’appareil et à la finesse de l’objet à mesurer. Les fluctuations de température ont une influence significative sur les erreurs de mesure.
Les machines de mesure CNC peuvent également être utilisées manuellement mais, le plus souvent, elles le sont à partir d’un contrôleur dédié ou d’un logiciel d’application sur PC. Pour une réponse rapide et un positionnement très précis, le système utilise un mécanisme combinant un moteur pas à pas et une vis à billes avec une échelle numérique pour lire les coordonnées et fournir un contrôle en retour.
Autres informations sur les systèmes de détermination d’images CNC
1. Commande CNC
La commande CNC est l’abréviation de “commande numérique par ordinateur” et désigne l’utilisation d’ordinateurs pour contrôler les machines-outils et d’autres équipements. En utilisant la programmation pour automatiser les mouvements de la machine, tels que la direction et la vitesse du mouvement, il est possible d’obtenir des opérations de haute précision et à grande vitesse.
La commande CNC est décrite à l’aide de deux types de langage de programmation, appelés code G et code M : le code G décrit les conditions et la séquence de l’usinage et des mouvements, tels que le positionnement, tandis que le code M joue un rôle complémentaire par rapport au code G.
2. Configuration de la caméra CCD
Les caméras CCD, qui sont également utilisées dans les systèmes de reconnaissance d’images des CNC, se composent essentiellement de microlentilles, de filtres de couleur et de photodiodes, chacun d’entre eux ayant les fonctions suivantes.
Microlentille
La microlentille est chargée de collecter la lumière qui a traversé l’objectif afin de la transmettre efficacement à la photodiode.
Filtres de couleur
Ces filtres décomposent la lumière en couleurs RVB (rouge, vert et bleu) ou CMJ (cyan, magenta et jaune) et les transmettent à la photodiode.
Photodiode
Lorsque la lumière est reçue, une conversion photoélectrique est effectuée pour générer une charge électrique, qui est transférée verticalement et horizontalement. La charge transférée est convertie en tension à la sortie du CCD, et l’image est produite pour chaque pixel.
Comme chaque photodiode est affectée à un R, un V et un B, la résolution tombe à environ 1/3 du nombre de pixels du CCD d’origine. Le moteur de traitement d’image complète l’image pour produire une image avec le nombre original de pixels. Le format RAW enregistre les données extraites de la photodiode sans aucun traitement composite.