Un dispositivo de inspección para elementos mecánicos y similares.

Un dispositivo de inspección (1) para un elemento mecánico (6) que comprende un eje principal (6a) y una superficie lateral (6b) que incluye roscas de tornillo,

estando adaptado dicho dispositivo de inspección (1) para inspeccionar al menos parte de dicha superficie lateral (6b) y que comprende una estructura de soporte (2) adecuada para soportar un medio de iluminación (3) y al menos una unidad óptica (4), comprendiendo dicha unidad óptica (4) al menos una cámara de video (4a) y dicho medio de iluminación (3), caracterizado por que dicho medio de iluminación (3) está adaptado para iluminar dicha superficie lateral (6b) de manera rasante, de acuerdo con direcciones de iluminación (3a) que inciden sobre dicha superficie lateral (6b) y forman, con dicho eje principal (6a), ángulos de iluminación (a) incluidos entre 5º y 15º, y por que dicha unidad óptica (4) está adaptada para definir al menos un haz de disparo (9) adecuado para obtener de manera frontal la imagen de al menos una porción de dicha superficie lateral (6b), de acuerdo con direcciones de disparo (9a) que inciden sobre dicha superficie lateral (6b) y forman, con dicho eje principal (6a), ángulos de disparo (b) incluidos entre 75º y 115º, y por que dicha unidad óptica (4) está adaptada para obtener frontal y simultáneamente toda la imagen de dicha superficie lateral (6b), y dicho medio de iluminación (3) está adaptado para iluminar simultáneamente la totalidad de dicha superficie lateral (6b).

Un dispositivo de inspección para elementos mecánicos y similares La presente invención se refiere a un dispositivo de inspección para elementos mecánicos y similares, del tipo señalado en el preámbulo de la primera reivindicación. En la actualidad se conocen dispositivos capaces de detectar normalmente de manera óptica la presencia de fallos o defectos que determinan la calidad de la superficie exterior de elementos mecánicos, por ejemplo, tornillos. Se describen dispositivos similares en las solicitudes de patente USA-2008/192243, WO-A-2007/131257, US-A-2005/134838. Los dispositivos comprenden generalmente una cámara que encuadra la esquina de un tornillo en rotación alrededor de su eje, con una superficie de luz en el fondo. Por tanto, la imagen resalta el borde del tornillo, en contraste con la superficie de luz, y por tanto el perfil de la rosca. De esta manera, la rotación del tornillo permite que se analice toda la rosca. Dichos dispositivos de inspección están dispuestos normalmente a lo largo del perímetro de placas giratorias de aparatos de comprobación que, analizando las imágenes detectadas mediante el dispositivo, determinan la conformidad o no del elemento mecánico. La técnica conocida mencionada anteriormente tiene algunos importantes inconvenientes. Los dispositivos conocidos para analizar todo el perfil del elemento mecánico necesitan un sistema para la activación del propio elemento, lo que hace que los dispositivos de inspección sean complicados y caros. Otro problema relacionado con el uso de tales dispositivos reside en los grandes tamaños del propio dispositivo, lo que da lugar a restricciones en el número de dispositivos que pueden colocarse en el aparato de comprobación. Otro problema adicional de estos dispositivos está relacionado con la lentitud del proceso de análisis. En esta situación, la tarea técnica subyacente en la presente invención es concebir un dispositivo de inspección para elementos mecánicos y similares capaz de obviar sustancialmente los mencionados inconvenientes.

Dentro del alcance de la tarea técnica es un objetivo importante de la invención concebir un dispositivo de inspección que sea simple, barato y de fácil disposición en una placa giratoria.

Otro objetivo de la presente invención es crear un dispositivo capaz de llevar a cabo el análisis más rápidamente.

Es otro objeto adicional concebir un dispositivo de pequeño tamaño que permita que se incremente el número de dispositivos que pueden colocarse en un aparato de comprobación.

La tarea técnica mencionada y los objetivos especificados se logran mediante un dispositivo de inspección para elementos mecánicos y similares, tal como se reivindica en las reivindicaciones independientes adjuntas.

Las realizaciones preferentes se resaltan en las subreivindicaciones.

Las características y ventajas de la invención se clarifican en lo sucesivo mediante la descripción detallada de realizaciones preferentes de la invención, en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una vista axonométrica de un primer ejemplo del dispositivo de inspección de acuerdo con la invención: La Figura 2 es una vista superior del ejemplo del dispositivo visto en la Figura 1; La Figura 3 muestra la sección a lo largo de la línea III-III del dispositivo, tal como se ve en la Figura 2; La Figura 4 es una porción de elemento roscada inspeccionada mediante el dispositivo de la invención; La Figura 5 es una vista en sección sagital de un segundo ejemplo del dispositivo de inspección de la invención; La Figura 6 es una vista axonométrica de un tercer ejemplo del dispositivo de inspección de acuerdo con la invención; La Figura 7 muestra el dispositivo de inspección dispuesto en un aparato de comprobación.

En referencia a los dibujos, el dispositivo de inspección para elementos mecánicos y similares de acuerdo con la invención se identifica generalmente con el número de referencia 1.

El dispositivo 1 puede analizar elementos mecánicos 6 que tienen un eje de extensión principal 6a y en particular puede detectar posibles irregularidades presentes en al menos parte de la superficie lateral 6b de los elementos mecánicos.

El dispositivo 1 está adaptado preferentemente para analizar elementos mecánicos 6 ya sea en la forma de un sólido de revolución tal como cilindros, conos y medios de conexión en general, o en la forma de elementos prismáticos y similares. Una aplicación preferente y óptima del dispositivo 1 es el análisis de las superficies laterales 6b que incluyen roscas de tornillo y similares.

El dispositivo 1 está adatado para montarse en aparatos 8 para comprobar elementos mecánicos 6, tal como se muestra en la Figura 6. Más específicamente, dicho dispositivo 1 está conectado a y se extiende a lo largo de la periferia exterior de una placa giratoria 7 en la que se forman alojamientos para los elementos mecánicos 6. En particular, dichos elementos 6 están dispuestos de tal forma que tienen sus ejes 6a preferentemente en perpendicular con respecto al plano acostado 7a de la placa giratoria.

El dispositivo 1 tal como se muestra en la Figura 3 comprende un medio de iluminación 3, al menos una unidad óptica 4 adaptada para obtener la imagen de la pieza del elemento mecánico 6 que se va a analizar, y una estructura de soporte 2 adaptada para soportar el medio de iluminación 3 y la unidad óptica 4.

La estructura 2 permite además ajustar la colocación del medio de iluminación 3 de la unidad óptica en relación con el plano acostado 7a durante el montaje del mismo sobre la placa giratoria 7.

El medio de iluminación 3 comprende al menos un elemento capaz de iluminar el elemento 6 en una dirección de iluminación 3a. Dicho medio ilumina además la superficie lateral 6b de manera rasante, es decir, en una dirección de iluminación 3a inclinada hacia el eje 6a. El medio de iluminación 3 comprende preferentemente una pluralidad de focos 3b, preferentemente de tipo LED, y dispuestos de tal manera que iluminan uniformemente la pieza de la superficie lateral 6b que se va a analizar. Por tanto, cuatro focos 3b están presentes preferentemente para obtener una iluminación uniforme de la superficie 6b. Además, se ubican preferentemente bajo el plano acostado 7a.

Estos están dispuestos de tal manera que iluminan la superficie lateral 6b del elemento 6 en una dirección de iluminación 3a inclinada hacia el eje 6a mediante un ángulo de iluminación incluido entre 5º y 15º y en particular aproximadamente 10º.

La selección de este ángulo de iluminación específico permite la obtención de iluminación rasante de la superficie 6b. Esta iluminación, en oposición a la iluminación delantera o la iluminación con valores mayores que los del mencionado ángulo , permite que las posibles desigualdades en la superficie tales como defectos en la rosca, grietas o fisuras, creen discontinuidades en la porción iluminada de la superficie lateral 6b. Dichas discontinuidades son de hecho de rápida y fácil examinación a través de la unidad óptica 4.

En el caso de la inspección de una rosca, la iluminación rasante provoca que la cresta de la rosca se ilumine, mientras que la hendidura permanece en la sombra, tal como se muestra en la Figura 4. Esta diferencia en la iluminación entre la hendidura y la cresta permite que se resalte el borde de la rosca facilitando de esta manera la identificación de irregularidades.

La unidad óptica 4 está adaptada para obtener la imagen de toda la superficie lateral 6b y define una pluralidad de haces de disparo 9, cada uno de los cuales obtiene frontalmente la imagen de una porción de la superficie lateral 6b del elemento 6 que se va a analizar.

En detalle, cada haz de disparo 9 obtiene la imagen de al menos parte de la superficie 6b y se extiende, en el elemento 6, en al menos una dirección de disparo 9a que, en las proximidades de la superficie que se va a analizar, forma un ángulo de disparo ß incluido entre 75º y 115º con el eje 6a.

Se prefiere que el ángulo de disparo ß sea esencialmente de 90º, para obtener una toma delantera de la superficie lateral 6b.

Preferentemente, están presentes cuatro haces de disparo 9 dispuestos en simetría angular en el elemento 6.

Esta toma permite una vista simultánea y frontal de toda la superficie lateral 6b y una identificación precisa y rápida de la posición y los tamaños de las irregularidades presentes en su interior.

La unidad óptica 4 comprende al menos una cámara de video 4a o incluso una cámara de fotos, pero en lo sucesivo siempre se hará referencia a una cámara, adaptada para tomar dichos planos o únicamente fotos de la superficie 6b a lo largo de... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de inspección (1) para un elemento mecánico (6) que comprende un eje principal (6a) y una superficie lateral (6b) que incluye roscas de tornillo, estando adaptado dicho dispositivo de inspección (1) para inspeccionar al menos parte de dicha superficie lateral (6b) y que comprende una estructura de soporte (2) adecuada para soportar un medio de iluminación (3) y al menos una unidad óptica (4) , comprendiendo dicha unidad óptica (4) al menos una cámara de video (4a) y dicho medio de iluminación (3) , caracterizado por que dicho medio de iluminación (3) está adaptado para iluminar dicha superficie lateral (6b) de manera rasante, de acuerdo con direcciones de iluminación (3a) que inciden sobre dicha superficie lateral (6b) y forman, con dicho eje principal (6a) , ángulos de iluminación () incluidos entre 5º y 15º, y por que dicha unidad óptica (4) está adaptada para definir al menos un haz de disparo (9) adecuado para obtener de manera frontal la imagen de al menos una porción de dicha superficie lateral (6b) , de acuerdo con direcciones de disparo (9a) que inciden sobre dicha superficie lateral (6b) y forman, con dicho eje principal (6a) , ángulos de disparo (ß) incluidos entre 75º y 115º, y por que dicha unidad óptica (4) está adaptada para obtener frontal y simultáneamente toda la imagen de dicha superficie lateral (6b) , y dicho medio de iluminación (3) está adaptado para iluminar simultáneamente la totalidad de dicha superficie lateral (6b) .

2. El dispositivo de inspección (1) tal como se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicha unidad óptica (4) define cuatro haces de disparo (9) .

3. El dispositivo de inspección (1) tal como se reivindica en una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha unidad óptica (4) comprende espejos (5) adaptados para dirigir dichos haces de disparo (9) .

4. El dispositivo de inspección (1) tal como se reivindica en la reivindicación anterior, en el que dicha unidad óptica

(4) comprende únicamente una cámara de video (4a) y en el que dichos espejos están adaptados para crear dicha pluralidad de haces de disparo (9) .

5. El dispositivo de inspección (1) tal como se reivindica en una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha unidad óptica (4) comprende una pluralidad de cámaras de video (4a) , cada una adaptada para definir un único haz de disparo (9) .

6. Un proceso para inspeccionar elementos mecánicos (6) que comprende un eje principal (6a) y una superficie lateral (6b) que incluye roscas de tornillo, estando adaptado dicho proceso de inspección para inspeccionar al menos parte de dicha superficie lateral (6b) de un elemento mecánico (6) y comprendiendo una etapa de iluminación para iluminar al menos parte de dicha superficie lateral (6b) , una etapa de disparo para obtener la imagen de dicha superficie exterior (6b) a lo largo de una dirección de disparo (9a) que incide en dicha superficie lateral (6b) , caracterizado por que dicha etapa de iluminación ilumina dicha superficie lateral (6b) de manera rasante, de acuerdo con direcciones de iluminación (3a) que inciden sobre dicha superficie lateral (6b) y formando, con dicho eje principal (6a) , ángulos de iluminación () incluidos entre 5º y 15º, y por que dicha etapa de disparo obtiene frontalmente la imagen de al menos una porción de dicha superficie lateral (6b) , y por que en dicha etapa de disparo se obtiene frontal y simultáneamente toda la imagen de dicha superficie lateral (6b) , de acuerdo con direcciones de disparo (9a) que inciden sobre dicha superficie lateral (6b) , y formando, con dicho eje principal (6a) , ángulos de disparo () incluidos entre 75º y 115º, y en dicha etapa de iluminación se ilumina de manera simultánea la totalidad de dicha superficie lateral (6b) .