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Analyse de l’erreur du positionnement assisté par la métrologie 3D sans contact

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Émond-Girard, Laurent (2022). Analyse de l’erreur du positionnement assisté par la métrologie 3D sans contact. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce mémoire présente un travail réalisé sous la thématique de l’assemblage assisté par la métrologie 3D. Aujourd’hui, dans les secteurs manufacturiers liés à l’industrie aéronautique et celle des transports, l’assemblage des divers composants est effectué en grande partie à l’aide de gabarits dédiés uniquement à cette tâche. Avec l’avènement de nouvelles technologies dites « numériques », ces industries connaissent présentement d’importants changements et modernisations. L’accessibilité croissante des systèmes de mesure sans contact et cette révolution industrielle qualifiée « Industrie 4.0 » influencent les processus d’assemblage conventionnels. Il est dorénavant envisageable d’employer des systèmes de métrologie 3D pour assister, en temps réel, les opérations de positionnement et d’orientation durant l’assemblage; il s’agit de l’assemblage assisté par la métrologie.

L’objectif de ce projet est d’estimer les performances métrologiques d’un système de mesure 3D par photogrammétrie associée à des artéfacts, et qui est employé dans un tel processus d’assemblage. En effet, comme toute nouvelle technologie, le manque de connaissance et la nouveauté de l’approche présentent leur lot de problématiques. Le travail est basé sur les théories existantes d’évaluation de l’incertitude de mesure que nous adaptons et nous proposons, sous la forme d’une méthodologie, pour identifier les performances métrologiques d’une cellule d’assemblage par mesure 3D. La proposition finale présente une méthodologie expérimentale rigoureuse pour estimer la répétabilité et la reproductibilité du système. Elle présente aussi une approche pour identifier et modéliser le comportement de l’erreur dans le volume de travail.

Titre traduit

Measurement system analysis of measurement assisted assembly by non-contact 3D metrology

Résumé traduit

This thesis presents a work addressing the theme of measurement assisted assembly using optical 3D metrology. Today, in aeronautic and transport manufacturing sectors, component assembly is carried out largely using dedicated jigs. With the advent of new digital technologies, these industries are undergoing significant adaptation and modernization. The increasing accessibility of non-contact measurement systems and the Industry 4.0 revolution both influence conventional assembly processes. It is now possible to use 3D metrology systems to assist, in real time, positioning and orientation operations during assembly; we call this measurement assisted assembly.

The objective of this project is to estimate the metrological performance of a photogrammetry 3D measurement system used in such an assembly process. Like any new technology, the lack of knowledge and the novelty of the approach present their share of problems. This work adapts and redefines existing theories of measurement uncertainty assessment into a methodology to identify the metrological performance of an assembly cell by 3D measurement. The final proposal presents a rigorous experimental methodology to estimate the repeatability and reproducibility of the system. Finally, it presents an approach to identify and model the behavior of error in the workspace.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en génie mécanique". Comprend des références bibliographiques (pages 169-174).
Mots-clés libres: industrie 4.0, assemblage assisté par la métrologie, métrologie à grande échelle, analyse de système de mesure, répétabilité, reproductibilité
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Tahan, Antoine
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 16 juin 2022 14:39
Dernière modification: 16 juin 2022 14:39
URI: https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3011

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