EQUIPO DE CONTROL DIMENSIONAL.

Equipo de control dimensional.

Permite efectuar controles de calidad sobre piezas mecanizadas tales como tornillos,

bulones, pasadores u otros objetos (5). El equipo (1) comprende una cámara negra inmune a contaminación lumínica externa que incluye un soporte (4) sobre el que se coloca dicho objeto (5), una lámpara de iluminación (3) ubicada tras el soporte (4), y una cámara de toma de imágenes (2) ubicada delante del soporte (4) y montada en un dispositivo de desplazamientos (6); comprendiendo además el equipo (1) un ordenador (9) con monitor (7) y teclado (8) para control de funciones de dicho equipo (1)

Equipo de control dimensional.

Objeto de la invención

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un equipo de control dimensional cuya finalidad consiste en facilitar un equipo para control dimensional de piezas, tanto de revolución como irregulares, pudiendo determinar características de las piezas relativas tanto a su tamaño como a su superficie, siendo capaz de apreciar golpes, excesos de baño, u otros defectos, con lo que se facilita un control de calidad sobre piezas mecanizadas tales como tornillos, bulones, pasadores u otros objetos, de manera sencilla, fiable y altamente automatizada.

Antecedentes de la invención

En los procesos de fabricación se necesita habitualmente controlar la calidad de las piezas obtenidas, siendo necesaria en muchos casos la determinación de parámetros tales como el tamaño y la superficie de dichas piezas. Tradicionalmente, para la medición de las piezas se utilizan diferentes aparatos manuales, tales como relojes, proyector de perfiles, pie de rey u otros que obligan a cambiar de útil para cada sección a medir (longitud, radio, arco), lo cual implica inconvenientes relativos a unos tiempos elevados de medición y a que el análisis de la superficie que se realiza por inspección visual requiere una gran experiencia y habilidad del operador correspondiente.

Existen otros dispositivos más avanzados de medición de piezas, que utilizan rayos láser que inciden sobre la pieza y miden sus dimensiones, dándose en este caso inconvenientes relativos a que sólo analizan el contorno de la pieza en función de los rayos ocluidos. Además estos equipos tienen un precio elevado y a su vez son muy delicados. Por otra parte, hay equipos de visión artificial que utilizan bien cámaras de baja resolución o bien lentes convencionales que deforman la imagen y hacen que las medidas no sean suficientemente precisas. Dichos equipos presentan un único foco o fuentes de lectura que crea un cono de visión con distorsiones en las lecturas realizadas en la parte superior e inferior de dicho foco, produciéndose errores de medición en estas zonas.

Otras técnicas de medición de piezas utilizan luces que se proyectan sobre las piezas a medir, determinando su tamaño mediante sensores que actúan en función de los rayos absorbidos, presentándose en estos casos inconvenientes relativos a que la cantidad de datos recogidos hace que se requieran complejos sistemas de procesamiento de datos que encarecen notablemente los correspondientes sistemas.

Descripción de la invención

Para lograr los objetivos y evitar los inconvenientes indicados anteriormente, la invención consiste en un equipo de control de calidad que permite efectuar controles de calidad sobre piezas mecanizadas tales como tornillos, bulones, pasadores u otros objetos.

Novedosamente, según la invención, el equipo correspondiente comprende una cámara negra inmune a contaminación lumínica externa que incluye un soporte sobre el que se coloca dicho objeto, una lámpara de iluminación ubicada tras el soporte, y una cámara de toma de imágenes ubicada delante del soporte y montada en un dispositivo de desplazamiento; comprendiendo además el equipo un ordenador con monitor y teclado para control de funciones de dicho equipo.

Según una realización preferente de la invención, el referido ordenador incluye funcionalmente al menos un elemento de control de desplazamiento que permite mover la cámara y cuya señal se recibe en una tarjeta digitalizadora para su procesamiento, en el que primero se genera una matriz de imágenes obteniendo una única imagen virtual de toda la pieza sobre la que se le aplican los algoritmos de medida desarrollados.

El dispositivo de desplazamiento en el que se ubica la cámara de toma de imágenes presenta capacidad de desplazamiento vertical y/o horizontal. En general, la luz es suficientemente larga como para que no necesite ser movida.

Además, según la realización preferente de la invención, el referido dispositivo de desplazamiento se mueve en un intervalo máximo que está en función de la resolución de la lente de la cámara de toma de imágenes al objeto de evitar el efecto cono y los errores de lectura dimensional que dicho efecto produciría.

Por otra parte, el referido soporte puede presentar capacidad de rotar y de ajuste en sus grados de revolución en función del tipo de objeto a examinar.

Además, el soporte rotatorio es susceptible de incorporar indicadores de posición para la colocación del objeto a examinar.

Para determinados casos en los que no interese medir toda la revolución de la pieza, este soporte también puede ser fijo.

Según la realización preferente de la invención, la aludida lámpara de iluminación es una lámpara de tipo "blacklight" con una luz de LEDs de tipo continuo de color rojo, siendo su tamaño superior al del objeto a examinar.

La alimentación del objeto a examinar sobre el soporte rotatorio y su retirada del mismo se puede efectuar manualmente y/o automáticamente con brazo de robot o dispositivo análogo.

Con la estructura que se ha descrito, el equipo de la invención presenta ventajas relativas a su robustez, fiabilidad y precisión para efectuar controles de calidad sobre muy diversas piezas, siendo además de un coste 4 relativamente bajo y de fácil utilización. Además, el equipo presenta ventajas tales como la posibilidad de medir las dimensiones de la pieza, longitud, diámetro, radio, punta, ángulo y otros análisis más complejos tales como concentricidad, perpendicularidad u otros, y en el caso de roscas, número de filetes, paso de rosca, ángulo de rosca, diámetros exterior e interior y otros parámetros sin necesidad de hacer comparaciones con una pieza patrón, pudiendo además medir el equipo de la invención defectos superficiales como golpes o excesos de baño, en cualquier tipo de pieza sea ésta de revolución o no y para cualquier material que constituya a la pieza. Otra ventaja del equipo de la invención consiste en que elimina el efecto cono y los errores de lectura consecuentes que se producen en otros dispositivos.

El equipo de la invención puede integrarse en un sistema informático de empresa y conectarse a la red de la misma.

A continuación, para facilitar una mejor comprensión de esa memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.

Breve descripción de las figuras

Figura 1.- Representa una vista en alzado de un equipo de control de calidad realizado según la presente invención, mostrando sus componentes.

Figura 2.- Representa una vista en planta del equipo de la anterior figura 1.

Figura 3.- Representa un diagrama de bloques funcionales del equipo de las anteriores figuras.

Descripción de un ejemplo de realización de la invención

Seguidamente se realiza una descripción de un ejemplo de la invención haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras.

Así, el equipo de control de calidad del presente ejemplo consiste en un equipo 1 para control dimensional que consta de una cámara de visión artificial 2, una lámpara 3 y un soporte 4 para colocar la pieza 5 a inspeccionar. La cámara 2 está colocada sobre un dispositivo de desplazamiento vertical 6, moviéndose en un intervalo máximo según la resolución de la lente de la cámara (pixeles), evitándose así el efecto cono de la lente en las áreas superior e inferior respecto de una zona central de enfoque de la lente, y consecuentemente evitando los errores de lectura dimensional que generaría dicho efecto. Para piezas en las que su ancho sea superior a la resolución de la cámara 2, y según otras realizaciones de la invención, además del desplazamiento vertical, o en lugar de éste, dicha cámara 2, puede situarse sobre un dispositivo de desplazamiento horizontal. Los aludidos elementos referenciados numéricamente pueden apreciarse en las figuras 1 y 2.

La pieza a analizar 5 se sitúa sobre el soporte 4 del equipo 1, pudiendo tener este soporte 4 la capacidad de girar sobre su eje para permitir la lectura de toda la pieza 5, pudiendo ajustarse los grados de revolución del soporte 4 según el tipo de pieza, y pudiendo llevar dicho soporte 4 indicadores de posición para la colocación de la pieza.

La lámpara 3 que se emplea es de tipo "blacklight", siendo una luz de LEDs de tipo continuo...

1. Equipo de control dimensional, que permite efectuar controles de calidad sobre piezas mecanizadas tales como tornillos, bulones, pasadores u otros objetos (5); caracterizado porque el equipo (1) comprende una cámara negra inmune a contaminación lumínica externa que incluye un soporte (4) sobre el que se coloca dicho objeto (5), una lámpara de iluminación (3) ubicada tras el soporte (4), y una cámara de toma de imágenes (2) ubicada delante del soporte (4) y montada en un dispositivo de desplazamiento (6); comprendiendo además el equipo (1) un ordenador (9) con monitor (7) y teclado (8) para control de funciones de dicho equipo (1).

2. Equipo de control dimensional, según la reivindicación 1, caracterizado porque el ordenador (9) incluye funcionalmente al menos un bloque de lectura desplazamiento (10) y una tarjeta digitalizadora (11) que recibe señal de la cámara (2) conectada a su vez a un bloque de generación de una matriz de imágenes (12) que se encuentra unido a un procesador de imagen virtual (13) conectado a un bloque de análisis y medición de la imagen virtual (14) mediante la aplicación de algoritmos de medida.

3. Equipo de control dimensional, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de desplazamiento (6) presenta capacidad de desplazamiento vertical y/o horizontal.

4. Equipo de control dimensional, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de desplazamiento (6) se mueve en un intervalo máximo que está en función de la resolución de la lente de la cámara de toma de imágenes (2) al objeto de evitar el efecto cono y los errores de lectura dimensional que dicho efecto produciría.

5. Equipo de control dimensional, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho soporte (4) presenta capacidad de rotar y de ajuste en sus grados de revolución en función del tipo de objeto a examinar (5).

6. Equipo de control dimensional, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho soporte rotatorio (4) es susceptible de incorporar indicadores de posición para la colocación del objeto a examinar (5).

7. Equipo de control dimensional, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha lámpara (3) es una lámpara de tipo "blacklight" con una luz de LEDs de tipo continuo de color rojo, siendo su tamaño superior al del objeto a examinar (5).

8. Equipo de control dimensional, según la reivindicación 1, caracterizado porque la alimentación del objeto a examinar (5) sobre el soporte (4) y su retirada del mismo se efectúa manualmente y/o automáticamente con brazo de robot o dispositivo análogo.