Présentation générale
Une Machine à Mesurer Tridimensionnelle (MMT) est un appareil qui permet de mesurer la géométrie d’une pièce mécanique. Les MMT utilisent un système de palpage pour mesurer la position de points discrets sur les surfaces de la pièce. Généralement, le système de palpage se translate le long de trois axes notés X, Y et Z. Ces axes sont orthogonaux les uns aux autres dans l’espace muni d’un repère orthonormé direct. Chaque axe est doté d’un capteur qui mesure la position du palpeur. Cette mesure est enregistrée lorsque le palpeur entre en contact avec la pièce. Ces points forment alors un nuage de points, image de la surface que les utilisateurs souhaitent mesurer.
Les MMT sont le plus souvent utilisées pour mesurer une pièce afin de déterminer si elle respecte ou non l’intention de conception initiale. Les MMT sont intégrées dans le contrôle de la qualité pour vérifier les dimensions des composants fabriqués afin de prévenir ou de résoudre les problèmes de qualité. L’entreprise ZEISS développe, produit et distribue des solutions innovantes dans le domaine de la métrologie industrielle multidimensionnelle. Sa gamme de produits comprend, entre autres, des machines à mesurer tridimensionnelle pour les industries automobile, aéronautique, de l’énergie, de la défense et du médical. Ce sujet s’intéresse à la MMT ZEISS DuraMax qui est une MMT peu encombrante, ce qui permet de réaliser des mesures en ligne directement dans le hall de production.
Problématiques et parties de l’épreuve
Les trois parties sont indépendantes entre elles.
1. Dans la partie I, on étudie des modélisations des résultats obtenus par la MMT pour une étude de planéité, puis de cylindricité.
Les sous-partie I.1 et sous-partie I.2 sont indépendantes.
2. La partie II analyse et modélise la chaîne de puissance de l’axe X de la MMT.
3. La partie III étudie la modélisation d’une chaîne de production dont les pièces fabriquées sont testées par la MMT.
Partie I - Modélisation du traitement des données
I.1 - Étude de la planéité d’une surface palpée
I.2 - Surface cylindrique
Partie II - Étude de la chaîne de puissance de l’axe X
II.1 - Analyse de la structure de la boucle d’asservissement en vitesse
II.2 - Modélisation mécanique de la chaîne de puissance
II.3 - Modélisation du moteur à courant continu
II.4 - Conception du correcteur de la boucle d’asservissement en vitesse
Partie III - Étude du déchet d’une production
Le sujet et le corrigé de cette épreuve sont également disponibles sur le site de l’UPSTI (Union des Professeurs de Sciences et Techniques Industrielles)
https://www.upsti.fr/espace-etudiants/annales-de-concours
