MÉTODO Y SISTEMA DE DETECCIÓN DE ROTURAS EN PIEZAS.
Método y sistema de detección de roturas en piezas, que comprende:
un molde (1) con la forma de la pieza a inspeccionar; una lámina electroluminiscente (2) adaptable a la forma del molde (1); y un sistema de visión artificial (3) configurado para detectar, estando posicionada la pieza sobre el molde (1) recubierto por la lámina electroluminiscente (2), si existe paso de luz a través de la pieza, cuando la lámina electroluminiscente (2) está activada, considerando rotura en ese caso.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200902112.
Solicitante: FUNDACION PARA LA PROMOCION DE LA INNOVACION, INVESTIGACION Y DESARROLLO TECNOLOGICO EN LA INDUSTRIA DE AUTOMOCION DE GALICIA.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: GÓMEZ LOUREDA,DAVID, ALONSO RAMOS,VÍCTOR.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01M11/00 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01M ENSAYO DEL EQUILIBRADO ESTATICO O DINAMICO DE MAQUINAS O ESTRUCTURAS; ENSAYO DE ESTRUCTURAS O APARATOS, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR. › Ensayo de aparatos ópticos; Ensayo de aparatos y estructuras por métodos ópticos, no previstos en otro lugar.
- G01N21/91 G01 […] › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 21/00 Investigación o análisis de los materiales por la utilización de medios ópticos, es decir, utilizando rayos infrarrojos, visibles o ultravioletas (G01N 3/00 - G01N 19/00 tienen prioridad). › utilizando la penetración de colorantes, p. ej. de tinta fluorescente.
- G02F1/01 G […] › G02 OPTICA. › G02F DISPOSITIVOS O SISTEMAS CUYO FUNCIONAMIENTO OPTICO SE MODIFICA POR EL CAMBIO DE LAS PROPIEDADES OPTICAS DEL MEDIO QUE CONSTITUYE A ESTOS DISPOSITIVOS O SISTEMAS Y DESTINADOS AL CONTROL DE LA INTENSIDAD, COLOR, FASE, POLARIZACION O DE LA DIRECCION DE LA LUZ, p. ej. CONMUTACION, APERTURA DE PUERTA, MODULACION O DEMODULACION; TECNICAS NECESARIAS PARA EL FUNCIONAMIENTO DE ESTOS DISPOSITIVOS O SISTEMAS; CAMBIO DE FRECUENCIA; OPTICA NO LINEAL; ELEMENTOS OPTICOS LOGICOS; CONVERTIDORES OPTICOS ANALOGICO/DIGITALES. › G02F 1/00 Dispositivos o sistemas para el control de la intensidad, color, fase, polarización o de la dirección de la luz que llega de una fuente de luz independiente, p. ej. conmutación, apertura de puerta o modulación; Optica no lineal. › para el control de la intensidad, de la fase, de la polarización o del color (G02F 1/29, G02F 1/35 tienen prioridad).
Fragmento de la descripción:
Método y sistema de detección de roturas en piezas.
Campo de la invención
La presente invención pertenece al campo de la detección de roturas en piezas de embutición o de otra naturaleza utilizando la técnica de backlight mediante el uso de lámparas electroluminiscentes.
Estado de la técnica
En estos años se han desarrollado procedimientos de detección de roturas mediante sistemas sin contacto basados en visión artificial. Para ello, se utilizan programas de ordenador, que mediante la simulación del proceso de conformado, predicen las zonas críticas donde se puede producir el fallo, de esta forma, se colocan sistemas de visión artificial en estas zonas y se detectan las posibles roturas existentes en la zona observada.
La detección de roturas en piezas embutidas es un tema aún no resuelto de forma satisfactoria, ya que la iluminación estándar empleada en visión artificial son LEDs, fluorescentes, halógenos y bombillas convencionales, no siendo lo suficientemente flexibles como para realizar una iluminación homogénea sobre la superficie completa en piezas de geometría compleja, aún utilizando medios de difusión.
Era por tanto deseable un método y un sistema de detección de roturas en piezas que solucione las limitaciones existentes en el estado de la técnica y mejore los resultados obtenidos por los sistemas y métodos actualmente existentes.
Descripción de la invención
El sistema propuesto tiene por objeto la detección de piezas rotas mediante la utilización de técnicas de visión artificial capaces de detectar el paso de luz a través de roturas mediante una iluminación con láminas electroluminiscentes.
Estas láminas presentan una serie de ventajas respecto a otro tipo de iluminaciones. Una de las ventajas es su capacidad de adaptarse a la forma de cualquier tipo de superficie embutida. Otra es que permite iluminar el total de la superficie de la pieza pasando luz de esta lámina únicamente por las roturas, de esta forma, se controla la totalidad de la pieza y no sólo alguna de sus zonas.
La degradación de los materiales electroluminiscentes ha limitado su uso, pero su evolución hace que su aplicación en sistemas de iluminación para aplicaciones industriales sea factible. Se han desarrollado dispositivos electroluminiscentes que reducen el número total de capas y de componentes requeridos, con lo que se mejora la eficacia, procesabilidad y vida útil del dispositivo. Además, se han simplificado los procedimientos de fabricación lo que conlleva la reducción de costos de producción. La patente número WO0162822 es un ejemplo que muestra esta evolución.
La iluminación electroluminiscente se basa en la utilización de tintas de fósforo que al ser excitadas por una corriente alterna emiten luz. Los productos electroluminiscentes están formados por una película de componentes orgánicos que reaccionan a una determinada estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos.
La elección de los materiales orgánicos y la estructura de las capas determinan las características de funcionamiento del dispositivo: color emitido, vida útil y eficiencia energética.
Las láminas electroluminiscentes consisten en una estructura multicapa a modo de condensador, la corriente alterna hace que aparezca un campo entre las placas que excita el fósforo interior.
Como se ha mencionado, el empleo de láminas electroluminiscentes brinda importantes ventajas en comparación con otras soluciones alternativas. Algunas de las ventajas son: la menor necesidad de espacio para el montaje debido a su pequeño espesor, la flexibilidad, la baja demanda eléctrica y la distribución homogénea de la luz. A diferencia de las fuentes luminosas puntuales, los compuestos que forman las láminas electroluminiscentes se distribuyen homogéneamente sobre la superficie de las mismas, de este modo, las láminas emiten una luz homogénea en toda la superficie. Gracias a su elevada eficiencia, las láminas electroluminiscentes se distinguen por su bajo consumo.
El empleo de iluminación electroluminiscente con sistemas de visión artificial basados en cámara oscura permite la detección de roturas en toda la superficie de la pieza, ya que esta quedaría completamente iluminada, y no solo en zonas concretas como es habitual en el estado del arte.
Mediante láminas electroluminiscentes se puede iluminar una superficie grande sin apenas producción de calor, mientras que con los dispositivos actuales hay que poner algún sistema para disipar el calor producido.
En las piezas embutidas pueden originarse dos tipos de roturas: predecibles y no predecibles. Las roturas predecibles son las que se producen en las zonas de mayor deformación del material, estas zonas son las más comúnmente estudiadas debido a la dificultad de detección en toda la pieza. Con el sistema de iluminación electroluminiscente sería factible el estudio de las zonas de rotura predecible y no predecible.
Por tanto, con las láminas electroluminiscentes se produce una gran simplificación del sistema de iluminación debido a su pequeño espesor y a que no necesitan ningún mecanismo para la disipación de calor. Los dispositivos actuales (LEDs, fluorescentes, halógenos, bombillas convencionales, etc) son más difíciles de integrar en un útil de control debido a su geometría y a que en el caso de que se necesite iluminar una superficie grande, sería preciso incluir sistemas de disipación de calor.
Finalmente, otra de las ventajas que presenta la presente invención es que el sistema de iluminación es intercambiable, permitiendo así retirar la lámina electroluminiscente del molde y sustituirla de forma sencilla cuando sufra un deterioro o cuando finalice su vida útil.
El método de detección de roturas en piezas, comprende las siguientes etapas:
a) posicionar una pieza sobre un molde con la forma de la pieza a inspeccionar estando dicho molde recubierto por una lámina electroluminiscente que se adapta a la forma del molde;
b) detectar si existe paso de luz a través de la pieza, estando la lámina electroluminiscente activada, en cuyo caso se considera rotura.
En una realización preferente, las piezas son piezas embutidas.
Preferentemente, la detección de paso de luz se realizará mediante un sistema de visión artificial donde dicha detección se corresponde con la superación de un umbral configurable por el usuario.
El sistema de detección de roturas en piezas, comprende:
• un molde con la forma de la pieza a inspeccionar;
• una lámina electroluminiscente adaptable a la forma del molde;
• un sistema de visión artificial configurado para detectar, estando posicionada la pieza sobre el molde recubierto por la lámina electroluminiscente, si existe paso de luz a través de la pieza, cuando la lámina electroluminiscente está activada, considerando rotura en ese caso.
De la misma forma que en el método de detección de roturas, en una realización preferente, las piezas son piezas embutidas.
La detección de paso de luz se realizará, preferentemente, mediante un sistema de visión artificial donde dicha detección está basada en la superación de un umbral configurable por el usuario.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una serie de figuras.
La figura 1 muestra un esquema del sistema presentado de detección de roturas.
Descripción detallada de un modo de realización
El objetivo del método y del sistema propuesto es la detección de roturas en piezas.
El sistema comprende un molde 1 con la forma de la pieza a inspeccionar, una lámina electroluminiscente 2 fijada al molde 1 y un sistema de visión artificial 3 capaz de detectar el paso de luz a través de las roturas de la pieza. El sistema incluye un inversor para alimentar la lámina electroluminiscente 2.
El método propuesto comprende una serie de etapas. En primer lugar posicionar la pieza sobre el molde 1 con la forma de la pieza a inspeccionar estando dicho molde 1 recubierto por una lámina electroluminiscente 2 que se adapta a la forma del molde 1 y a continuación, detectar...
Reivindicaciones:
1. Método de detección de roturas en piezas, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
2. Método de detección de roturas en piezas, según la reivindicación anterior, caracterizado porque las piezas son piezas embutidas.
3. Método de detección de roturas en piezas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la detección de paso de luz se realiza mediante un sistema de visión artificial (3).
4. Método de detección de roturas en piezas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la detección de paso luz se corresponde con la superación de un umbral configurable por el usuario.
5. Sistema de detección de roturas en piezas, caracterizado porque comprende:
6. Sistema de detección de roturas en piezas, según la reivindicación 5, caracterizado porque las piezas son piezas embutidas.
7. Sistema de detección de roturas en piezas, según las reivindicaciones 5-6, caracterizado porque la detección de paso de luz se realiza mediante un sistema de visión artificial (3).
8. Sistema de detección de roturas en piezas, según las reivindicaciones 5-7, caracterizado porque la detección de paso luz está basada en la superación de un umbral configurable por el usuario.
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