Pour des millions de Nord-Américains, la fin de l'été et le début de l'automne ne signifient qu'une chose : le début de l'arrière-saison et d'une météo idéale pour surfer, qui coïncide également avec le pic de la saison des ouragans dans l'Atlantique.
Qu'il s'agisse des villes bordées de palmiers le long de la baie de Campêche et du golfe du Mexique aux habitants de la Nouvelle-Angleterre le long du golfe du Maine, les violentes tempêtes peuvent survenir presque n'importe où sur une vaste étendue de côtes tropicales, subtropicales et aux latitudes moyennes. Les tempêtes tropicales peuvent arriver près de chez soi. Elles peuvent également se former au large des côtes africaines alors qu'elles se dirigent vers les eaux locales, gagnant en intensité au fur et à mesure de leur course marine.
Même dans des endroits où ces phénomènes se produisent rarement, comme dans le Maine ou les provinces maritimes, la houle liée à ces tempêtes, arrivant parfois de centaines de kilomètres, peut offrir aux surfeurs une « fantastique série », comprenez un enchaînement d'au moins deux vagues, qui approchent là où les surfeurs attendent les vagues, juste après l'endroit où elles se cassent, leurs planches de surf trépignant de pouvoir glisser.
Autrefois, ces magnifiques planches étaient faites à la main. Aujourd'hui, la plupart sont fabriqués avec une machine CNC (à commande numérique par calculateur). Source : SurferToday
Bien entendu, pour qu'une machine CNC fasse correctement son travail, elle doit être vérifiée pour garantir que ce qu'elle coupe se trouve dans les limites des tolérances, que les pièces qui la composent ne se sont pas cassées et que les planches de surf qu'elle crée respectent les limites des tolérances définies par le modèle CAO. C'est là même que les laser trackers de métrologie 3D peuvent aider les « héros » méconnus au sein de la communauté surf. Sans cette garantie essentielle du contrôle qualité, une machine CNC mal étalonnée pourrait se traduire par un produit fini qui ne répond pas à son contrôle qualité lors du contrôle de la première pièce. En résulterait alors une baisse des ventes, une augmentation du nombre de produits retournés ou, pire encore, une hausse du nombre de blessures pour les utilisateurs, nuisant alors à la réputation d'un secteur estimé à 10 milliards de dollars.
Guide des laser trackers
Ainsi, pour les secteurs qui doivent régulièrement réaliser des mesures à grande échelle et procéder à des contrôles qualité des machines, les laser trackers sont aujourd'hui une ressource indispensable. Et pour cause : ils fournissent des mesures 3D précises collectées par un seul opérateur et possèdent cette réputation de servir depuis de nombreuses années dans les secteurs de l'aérospatiale et de l'automobile. Mais, comme l'illustre l'exemple ci-dessus, les applications sont également bénéfiques à d'autres secteurs impliqués dans la fabrication et la production de masse, comme c'est le cas des planches de surf.
Les laser trackers sont des outils simples : ils mesurent deux angles, plus une distance. L'appareil envoie un faisceau laser (d'où son nom de « laser tracker ») vers une cible rétro-fléchissante (en général un rétro-réflecteur sphérique ou SMR) qui est maintenue contre l'objet mesuré. La lumière réfléchie est alors renvoyée jusqu'au laser tracker. Lorsqu'elle atteint à nouveau l'appareil, le mesureur de distance intégré calcule la distance qui sépare le laser tracker du rétro-réflecteur. Les coordonnées collectées sont ensuite transférées à un logiciel de métrologie pour définir les coordonnées X, Y et Z du point mesuré. Le logiciel utilise enfin un ensemble de points collectés pour réaliser une interprétation et une modélisation.
Les laser trackers s'appuient sur l'un des deux types de mesureurs de distance. Le premier est un interféromètre, qui utilise la distance relative pour procéder à une mesure. Il peut donc mesurer avec précision le mouvement d'une cible, sans fournir de position exacte. Le second est un système de mesure de distance absolue (CDA). La plupart des laser trackers utilisent la technologie CDA.
La technologie CDA repose sur le changement de phase, qui envoie un signal de longueur d'onde connue à une cible, puis mesure la différence dans la phase du signal reçu. La différence donne la distance au tracker. Plusieurs longueurs d'onde doivent être envoyées, en commençant par un signal de longueur d'onde importante pour fournir une estimation approximative de l'emplacement de la cible, suivi de longueurs d'onde plus courtes pour plus de précision. Généralement, cette technologie est très précise mais également plus lente. FARO a développé un système de « CDA avancée », qui réduit le temps nécessaire pour que le signal change de fréquence. Le système intégré de mesure de la distance absolue (iADM) est la sixième génération de la technologie CDA conçue par FARO. L'iADM permet de mesurer l'angle et la distance à partir d'un même faisceau laser, afin d'éliminer les erreurs et les déviations parfois associées à la technologie CDA à deux faisceaux.
À l'instar de nombreux appareils de mesure 3D, les laser trackers varient en vitesse et en précision en fonction de leur fabrication et de leurs caractéristiques, et peuvent servir tout au long du cycle de fabrication, notamment aux phases suivantes :
- Alignement : procédez à des mesures en temps réel pendant le processus d'assemblage pour confirmer le respect des tolérances et assurer ou améliorer le contrôle qualité.
- Installation, alignement et maintenance de la machine : veillez au bon étalonnage de la machine et surveillez les pièces mécaniques pour garantir leur respect des exigences opérationnelles.
- Contrôle des pièces et de l'assemblage : générez des enregistrements numériques des données réelles (par rapport aux données nominales) pour valider la conformité aux exigences de qualité.
- Fabrication d'outils, de matrices et de moules : réalisez des mesures de précision volumétrique pour surveiller l'usure et assurer la cohérence.
- Rétro-ingénierie : obtenez des données de mesure numérique précises sur les pièces et les assemblages pour lesquels il n'existe ni plans ni dessins CAO.
- Étalonnage de robots : réalisez, sur place, des étalonnages de maintenance routiniers pour vérifier que les robots respectent les indications et que le résultat est uniforme.
Malgré ces nombreuses applications, certains secteurs repoussent l'adoption de laser trackers. En cause ? Des préjugés sur la difficulté d'utilisation de cette technologie. En règle générale, la prise de mesures est une tâche très manuelle qui demande une ligne de visée parfaite entre l'unité laser et le SMR ; si un élément se trouvait entre les deux, le faisceau serait brisé et la séquence devrait recommencer. Les opérateurs ont donc besoin d'une formation et d'une expérience plus approfondies pour pouvoir utiliser efficacement cette technologie.
Mais ces préjugés commencent à disparaître, notamment grâce aux récentes innovations qui permettent au laser de localiser et de verrouiller activement la cible, même si la ligne de visée est brisée. Les opérateurs peuvent donc commencer à utiliser la technologie sans avoir besoin d'une formation rigoureuse. Le plus ? Le temps nécessaire pour mesurer des objets volumineux ou compliqués, considérablement réduit. En outre, le recours à un accessoire tel qu'un 6Probe fournit une aide portable lors de la mesure de zones cachées ou difficiles à atteindre, grâce à sa capacité de mesure de 6 degrés de liberté (6DoF). Ces fonctionnalités font des laser trackers une solution adaptée, rapide et facile à utiliser.
La communauté surf, toujours sur la vague
Il serait difficile d'exagérer la relation symbiotique que partagent les machines CNC et les laser trackers : l'un ne peut exister sans l'autre.
Il est toutefois important de souligner que si la vitesse et l'efficacité de la conception assistée par ordinateur et de la fabrication soustractive assistée par ordinateur s'accumulent au fil du temps, aucune de ces économies ne sera réalisée (ou le sera, mais à un rythme beaucoup plus lent) si l'équipement permettant de concevoir le produit en question, qu'il s'agisse d'une planche de surf ou d'un voilier, subit une panne ou ne tient pas sa promesse de générer un grand volume de mesures précises.
Pour illustrer l'importance des laser trackers du point de vue du surf, il suffit d'écouter le légendaire surfeur et shapeur octogénaire Skip Frye : « Pour moi, surfer c'est comme jouer de la musique. Vous jouez différentes mélodies avec différentes planches. »
En remettant les mots de Skip à une plus grande échelle, les laser trackers sont les outils de mesure de précision qui « accordent » ces planches de surf pour jouer des notes parfaites.
Cette année, alors que le bassin atlantique reprend vie et que les tempêtes tropicales commencent à transformer ses eaux en « bombes » de 3, 6 ou 9 mètres, c'est bien au laser tracker, et pas seulement à la machine à commande numérique, que revient une grande partie du mérite.
Assez génial, non ?