Prenez des mesures précises avec Comparatron

La rétro-ingénierie d'objets physiques est difficile lorsqu'ils sont complexes ou très petits. Si une pièce a des courbes organiques, il est difficile de trouver des points de référence pour les étriers. Si une pièce est très petite, vous ne pouvez même pas installer d'étriers sur les caractéristiques. Pour faciliter la prise de mesures très précises, j'ai conçu et construit un comparateur optique numérique appelé Comparatron.

Un comparateur optique est un instrument qui permet aux utilisateurs de mesurer des distances et des angles à travers un microscope. Lorsque j'étais concepteur mécanique, j'utilisais un comparateur optique pour désosser des dispositifs médicaux, y compris des vis à os dont le filetage était trop petit pour être discerné à l'œil nu. Mais les comparateurs optiques commerciaux sont très chers (facilement des dizaines de milliers de dollars). Alors que je travaillais sur un projet récent, je me suis retrouvé à rêver d'un comparateur optique et j'ai donc décidé de construire Comparatron.

La base de ce projet est l'iDraw Pen Plotter 2.0 que j'ai examiné il y a quelques mois. C'est destiné au dessin sur papier, mais il a une carte de contrôle CNC qui accepte les commandes Grbl 1.1 pour le contrôle. Cela permet un mouvement très précis (jusqu'à environ +/- 0,02 mm dans mes tests).

Tout d'abord, j'ai retiré le mécanisme de levage du stylo et je l'ai remplacé par un support de microscope imprimé en 3D avec un mécanisme d'engrenage à crémaillère pour régler la distance entre le microscope et la surface. J'ai également placé une planche de traçage rétroéclairée par LED sur le lit du traceur à stylo, ce qui élimine les ombres et offre une vue claire de la pièce.

Après avoir déchiffré les commandes g-code acceptées par l'iDraw, j'ai programmé une interface logicielle en Python. Cette interface permet à l'utilisateur de se connecter au tableau de commande et de le déplacer. Un flux vidéo du microscope contient un réticule pour aligner les caractéristiques. Cliquer sur un bouton dessine un point aux coordonnées actuelles et ces points apparaissent dans la fenêtre de tracé.

Une fois que l'utilisateur a marqué chaque point important, il peut exporter un fichier DXF. De nombreux programmes, dont Autodesk Fusion 360, Eagle, AutoCAD, KiCAD et bien d'autres, vous permettront d'importer ce fichier DXF et de l'utiliser dans une conception.

Cela permet de recréer très facilement des pièces ou des PCB, comme vous pouvez le voir dans la vidéo de démonstration ci-dessus. Vous pouvez mesurer des pièces aussi grandes qu'environ 310 x 220 x 26 mm (plus hautes sont possibles avec certaines solutions de contournement) et aussi petites qu'un grain de riz.