Scanner laser 3D

Fourniture, livraison, installation et mise en service d’un scanner laser 3D portable destiné à numériser des pièces, sous-ensembles et structures aéronautiques complexes, de quelques centimètres à plusieurs mètres, en vue d’applications de contrôle dimensionnel, inspection, rétroconception, suivi des déformations, CAO, maillage pour simulation par éléments finis et virtualisation d’essais.

Composants matériels

La solution comprend notamment une tête de numérisation, un système de suivi optique global, les accessoires de calibration, les cibles et repères de positionnement, les câbles, les contrôleurs, les trépieds et les mallettes de transport.

Exigences principales :

• Numérisation de pièces de 0,2 m à 8 m de longueur et mesure d’un volume d’au moins 30 m³, extensible par déplacement de l’opérateur ou du système de suivi.
• Résolution de mesure inférieure à 0,03 mm, précision de la tête inférieure à 0,03 mm et précision volumétrique inférieure à 0,1 mm.
• Détection de la tête de numérisation entre 1,5 m et 6 m, avec suivi continu et cadence d’au moins 2 000 000 points par seconde.
• Tête de moins de 1,5 kg, utilisable par un seul opérateur, avec fonctionnement possible avec ou sans système de suivi optique global.
• Technologie de mesure sans contact combinant laser bleu et photogrammétrie, adaptée notamment aux métaux, composites, céramiques et polymères.
• Kit de repérage comprenant au moins 10 cibles magnétiques et adhésives ; pour un volume de 3 m × 2 m × 2 m, le nombre de cibles à apposer ne doit pas dépasser 15.
• En mode tête seule, recalage par au moins 10 cibles de référence ou méthode équivalente ; le nombre de cibles n’est alors pas limité.
• Aucune préparation des surfaces requise ; fonctionnement entre 10 °C et 40 °C, avec une humidité de 10 % à 90 % et une intensité lumineuse variable.
• Fourniture des éléments nécessaires à la calibration du système de suivi et de la tête de numérisation, ainsi que de câbles d’au moins 7 m entre le PC et chacun de ces équipements.

Logiciels et traitements

La suite logicielle couvre la calibration, l’acquisition, la visualisation en temps réel, le traitement des nuages de points ou maillages et les post-traitements. Elle doit fonctionner sans connexion Internet pendant l’acquisition et permettre l’export dans des formats standards, notamment STL, ASCII, OBJ et PLY.

Les fonctions attendues comprennent le paramétrage de la résolution du maillage, de l’exposition et des modes de numérisation, la continuité des acquisitions sans perte de suivi ni recalage manuel, ainsi que :

• rétroingénierie, reconstruction de surfaces, identification de plans, surfaces courbes, cylindres et sphères, gestion d’objets, nettoyage, fusion et comblement de trous ;
• export vers des formats CAO tels que STEP et IGES ;
• comparaison avec une géométrie nominale CAO, alignement des modèles, cartographie colorimétrique des écarts, contrôles de cotes, distances, angles, rayons, diamètres et profils ;
• génération de rapports d’inspection personnalisables, changement d’échelle isotrope ou anisotrope, déformation et raffinement local du maillage ;
• indication des possibilités d’automatisation par API, SDK ou mode batch pour les traitements, inspections, rapports et exports.

Le candidat précise l’architecture et les conditions de licence de l’ensemble logiciel, y compris les éventuelles licences flottantes, serveurs ou dongles.

Contraintes opérationnelles et prestations associées

Les lasers sont de classe II selon EN 60825-1 ou équivalent. Le système est certifié ou calibré selon ISO 10360, VDI/VDE 2634, ISO 17025 ou équivalent. Il est compatible avec une alimentation monophasée 230 V - 50 Hz, les accessoires électriques portent le marquage CE et disposent de prises compatibles avec les installations françaises.

La prestation comprend la certification et la calibration du matériel après un an d’utilisation, chez le fournisseur avec port retour inclus, ainsi qu’une garantie matérielle et logicielle minimale de 2 ans couvrant les pièces, la main-d’œuvre et les déplacements. Les pièces de rechange doivent rester disponibles pendant au moins 5 ans à compter de la réception de l’équipement.

Elle comprend également une formation complète sur site pour au moins 4 participants, portant sur le système et les logiciels, ainsi que les manuels matériels et logiciels en version électronique et un exemplaire papier, en français ou en anglais. La configuration PC optimale pour l’acquisition, le post-traitement et le stockage doit être détaillée.

Prestations supplémentaires éventuelles

• Fourniture obligatoire d’un ordinateur portable adapté à l’acquisition et au traitement.
• Fourniture obligatoire d’un palpeur local couplé au scanner et à l’ensemble de l’interface logicielle pour la mesure de points précis, notamment dans les trous profonds.
• Fourniture obligatoire d’un kit d’adaptation sur bras robotisé 6 axes de type Universal Robots UR10, avec interfaces mécaniques et logiciel de génération automatique des trajectoires ; le bras robotisé est déjà disponible.
• Licence supplémentaire facultative limitée au post-traitement.
• Système de numérisation sans fil facultatif entre l’ordinateur, le système de suivi optique et la tête, sans perte de performance.

Vérifications et recette

Les exigences sont vérifiées par essais, examen documentaire ou contrôle avec procès-verbal. Les essais de recette sont réalisés conjointement par le prestataire et l’ONERA, pendant la formation ou lors d’une venue distincte. Ils comprennent notamment :

• mise en place et calibration du matériel ;
• numérisation d’un montage sans déplacement du système de suivi ;
• numérisation d’un montage avec repositionnement du système de suivi ;
• numérisation avec la tête seule ;
• rétroingénierie d’un maillage, reconstruction de surface, détection de formes ou définition d’objets, export vers un logiciel de CAO de type CATIA V5, comparaison avec la CAO initiale et mesures virtuelles.

Un procès-verbal de recette récapitule les essais et les points vérifiés. Les essais sont réussis lorsque toutes les exigences concernées sont vérifiées dans les tolérances spécifiées.