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Sif Eddine SADAOUI




Doctorant de l'ENS Paris-Saclay


  • Etude doctorale
  • Membre de l'équipe Géo3D

Thèse

Inspection dimensionnelle - Une approche multi-capteurs pour la vérification des spécifications géométriques

Encadrement

Mots-clés

Inspection dimensionnelle, Stratégie de mesure, Multi-capteurs,  Spécifications géométriques, Mesure collaborative

Contexte

L'inspection dimensionnelle, qui consiste à vérifier la conformité des pièces vis à vis des spécifications, est une étape essentielle dans le cycle de vie d'un produit. Dans l'industrie, les Machines à Mesurer Tridimensionnelles (MMT) sont l'outil standard pour l'inspection dimensionnelle. Cependant, les exigences en termes de qualité, de complexité et de performances ayant augmenté, la mesure multi-capteurs est désormais de plus en plus utilisée de manière complémentaire, coopérative ou associative. La mesure multi-capteurs consiste à mettre en œuvre des capteurs de technologies différentes mais également de performances différentes afin de réaliser la vérification des spécifications géométriques et dimensionnelles. Compte tenu de leurs capacités complémentaires, les palpeurs à contact et les capteurs lasers sont bien souvent combinés pour la mesure dimensionnelle. Bien que la performance de la mesure (temps de mesure, incertitude de mesure...etc.) soit directement liée à la stratégie de mesure employée, peu d'études existent sur l'automatisation de la stratégie de mesure basée sur l'utilisation d'un capteur laser couplée à l'utilisation d'un palpeur à contact.

Une première étude a été menée au laboratoire concernant la métrologie 3D automatique multi-systèmes. A partir d'une spécification donnée, l'approche proposée peut se décomposer en 3 étapes majeures : sélection du système de mesure, planification et exécution des trajectoires de mesure, traitement des données acquises. La première étape a été mise en œuvre dans un contexte multi-capteurs général. Elle s'appuie sur un protocole de qualification des systèmes de mesure, QualiPSO, développé au laboratoire. L'évaluation des systèmes a abouti à la mise en place d'une base de données qualifiée et d'un algorithme de sélection combinant les performances des capteurs aux contraintes et besoins imposées par l'application.

Dans le cadre du travail doctoral, le choix des capteurs n'est plus général mais se limite au choix du capteur laser ou du palpeur à contact et ceci afin de maximiser la qualité de la mesure engendrée et la quantité de données générée toute en minimisant le temps nécessaire à la mesure. Les 2 capteurs sont utilisés dans ce contexte de manière complémentaire. Dans ce contexte, il devra, dans un premier temps, reprendre la démarche de sélection proposée afin d'évaluer la nécessité de l'optimiser pour l'application de métrologie dimensionnelle visée. Il convient d'étudier en particulier l'apport du traitement des données brutes en termes de filtrage, avant la mise en œuvre de la qualification. Il sera alors nécessaire de proposer une démarche systématique et automatisée du traitement à appliquer.

La deuxième et troisième étape qui n'ont pas été encore abordée, constituèrent le cœur du travail de thèse.

Objectifs

Les travaux de thèse devront aboutir à la mise en œuvre d'une approche pour automatiser la mesure dimensionnelle basée sur l'utilisation d'un capteur laser couplée à l'utilisation d'un palpeur à contact. Plus spécifiquement, le travail consistera à:

  1. Établir des critères objectifs permettant d'évaluer les performances des capteurs utilisés,
  2. À partir d'un cas test, définir une gamme de mesure multi-capteur conduisant à la vérification des spécifications. Il s'agira en particulier d'étudier l'ensemble des spécifications ISO afin d'établir une règle qui permettra de calculer une valeur représentant la qualité minimale du nuage de point requise en fonction de l'IT et de la spécification imposée
  3. Définir le partitionnement du nuage de points nécessaire à la vérification des spécifications tout en associant à chaque surface le capteur le plus adapté.
  4. Mettre en œuvre les trajectoires de mesure associée à la précédente gamme. Dans ce sens il sera nécessaire de définir :
  • Le séquencement d'utilisation des deux capteurs;
  • Les points de passage et les configurations angulaires des capteurs dans l'espace de mesure;
  • Le séquencement de déplacement du capteur entre les points de passage;
  • L'étude de collision;
  • L'optimisation du temps de mesure en fonction de la qualité nécessaire.

Enfin, une dernière partie des travaux s'attachera aux traitements des données issues des 2 systèmes. Il s'agira d'appliquer sur les données acquises les méthodes de recalage, fusion, et association de modèles afin d'aboutir à la vérification des spécifications.
Le travail devra conduire à la mise en place d'un démonstrateur opérationnel permettant la vérification automatisée de l'ensemble des spécifications pour un cas test.


 

Parcours

2015-2016
    • Master 2- Sciences, Technologie, Santé, Mention Génie Industriel, parcours: Ingénierie Numérique Produit Process, ENS Paris Saclay, Université Paris Saclay. France.
2014 à 2015
    • Chargé de Mission d'Enseignement à l'École Militaire Polytechnique (EMP), Alger, Algérie.
20011 à 2014
    • Diplôme d'Ingénieur d'État en Génie Mécanique, option: Génie des Matériaux à l'École Militaire Polytechnique (EMP), Alger, Algérie.
2008 à 2011
    • Classe Préparatoire à l'École Nationale Préparatoire aux Études d'Ingénieur (ENPEI), Alger, Algérie.



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