BR112020007591A2 - método para medir automaticamente as dimensões lineares de objetos fabricados, e, instalação para medir automaticamente as dimensões lineares de uma região - Google Patents
método para medir automaticamente as dimensões lineares de objetos fabricados, e, instalação para medir automaticamente as dimensões lineares de uma região Download PDFInfo
- Publication number
- BR112020007591A2 BR112020007591A2 BR112020007591-4A BR112020007591A BR112020007591A2 BR 112020007591 A2 BR112020007591 A2 BR 112020007591A2 BR 112020007591 A BR112020007591 A BR 112020007591A BR 112020007591 A2 BR112020007591 A2 BR 112020007591A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- region
- inspected
- projection
- focusing
- cji
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 66
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 64
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 36
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 8
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 5
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- LZPZPHGJDAGEJZ-AKAIJSEGSA-N regadenoson Chemical compound C1=C(C(=O)NC)C=NN1C1=NC(N)=C(N=CN2[C@H]3[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)C2=N1 LZPZPHGJDAGEJZ-AKAIJSEGSA-N 0.000 description 2
- 229960003614 regadenoson Drugs 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 102100023774 Cold-inducible RNA-binding protein Human genes 0.000 description 1
- 101000906744 Homo sapiens Cold-inducible RNA-binding protein Proteins 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010252 digital analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000011426 transformation method Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/04—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
- G01B15/025—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness by measuring absorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/04—Sorting according to size
- B07C5/12—Sorting according to size characterised by the application to particular articles, not otherwise provided for
- B07C5/122—Sorting according to size characterised by the application to particular articles, not otherwise provided for for bottles, ampoules, jars and other glassware
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/04—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring contours or curvatures
- G01B15/045—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring contours or curvatures by measuring absorption
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0004—Industrial image inspection
- G06T7/001—Industrial image inspection using an image reference approach
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/50—Depth or shape recovery
- G06T7/55—Depth or shape recovery from multiple images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
- G06T7/62—Analysis of geometric attributes of area, perimeter, diameter or volume
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10116—X-ray image
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30108—Industrial image inspection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Geometry (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Abstract
A invenção se refere a um método de medição que consiste em: - adquirir, com o uso de sensores de imagem (Cji), para cada objeto durante seu deslocamento, pelo menos três imagens radiográficas da região a ser inspecionada, obtidas a partir de pelo menos três projeções radiográficas da região a ser inspecionada, cujas direções de projeção (Dji) são diferentes; - prover, a um sistema de computador, um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada para a série de objetos; - determinar, por meio do sistema de computador, considerando-se um coeficiente de atenuação constante e do modelo geométrico a priori e pelo menos três imagens radiográficas da região a ser inspecionada, um modelo geométrico digital da região a ser inspecionada; - para cada objeto da série, determinar, a partir do modelo geométrico digital da região a ser inspecionada, pelo menos uma medição de dimensão linear da região a ser inspecionada.
Description
[001] A invenção refere-se ao campo de controle dimensional por raios-X de objetos fabricados de natureza idêntica que forma uma série de objetos.
[002] O objeto da invenção objetiva mais particularmente a obtenção da medição por raios-X, de dimensões lineares, isto é, os comprimentos tomados em objetos fabricados no sentido geral, como, por exemplo, em recipientes, peças moldadas ou usinadas, peças mecânicas, embalagem, elementos de carcaça.
[003] A técnica anterior tem conhecimento de várias técnicas que permitem o controle dimensional de objetos por raios-X. Os sistemas de inspeção de bagagem também são conhecidos, os quais não objetivam medir as dimensões de objetos conhecidos, mas sim detectar objetos proibidos ou quantidades de material proibidas em arranjos, formatos e quantidades quase aleatórios.
[004] Os sistemas de rotação axial são, desse modo, conhecidos, os quais incluem tomografia auxiliada por computador ou CT (“tomografia computada”). Esse método convencional é descrito no artigo de “Computed tomography for dimensional metrology” por J.P.Kruth(1) & all, em CIRP Annals Volume 60, Edição 2, 2011, Páginas 821 a 842 e implantados, por exemplo, pelos dispositivos de tomografia comercializados pelas companhias Werth Messtechnik ou General Electric. Esse método consiste em posicionar um objeto em uma mesa giratória em torno de um eixo geométrico vertical entre um tubo gerador de raios-X e uma matriz ou sensor de imagem de raio- X linear. Um número muito grande (pelo menos 100 e frequentemente mais do que 600) de imagens radiográficas 2D de objetos é adquirido durante a rotação. Se o sensor de imagem é um sensor de imagem de matriz, o feixe é cônico. Se o sensor de imagem é um sensor de imagem linear, o feixe é vantajosamente confinado em um leque (“feixe em leque”) em um plano ortogonal ao eixo geométrico de rotação e a rotação é acompanhada por uma translação ao longo do eixo geométrico vertical da rotação, para uma varredura completa do tipo helicoidal. Essa técnica pode prover medições tridimensionais altamente precisas. Entretanto, o tempo de aquisição necessita pelo menos de um minuto para os sistemas mais rápidos, aos quais são adicionados os tempos de carregamento e descarregamento de objetos para que 10 a 30 objetos sejam inspecionados no máximo por hora.
[005] Outra solução chamada solução de armação rotativa é provida, por exemplo, pelo aparelho conhecido sob o nome comercial “speedlscan CT 64” da General Electric Company. Como alguns varredores de bagagem 3D, esse conceito de solução é similar a tomografias de imaginologia médica em termos de movimentos relativos entre fonte, objeto e sensor de imagem. Certamente, os objetos fabricados ou bagagem, arranjados em um transportador, estão em translação no aparelho. Os mesmos passam através de um plano de projeção ortogonal à direção de deslocamento. Em uma armação circular que contém o dito plano, uma fonte de raios-X e um sensor de imagem geralmente curvado, oposto à fonte, são girados em torno do eixo geométrico central de deslocamento, para obter, corte por corte ou por varredura helicoidal, as projeções necessárias para a reconstrução 3D por um algoritmo que implanta, por exemplo, o método de “retroprojeção filtrada” ou o método ART. O objetivo desses aparelhos é permitir a aquisição de um número muito grande de projeções em cada volta na armação, por exemplo, 100, ou até mesmo 700 a 1000 imagens por corte. A reconstrução 3D dos objetos é feita, por exemplo, corte por corte. Certamente, ter determinado a atenuação em qualquer ponto do corte, concatenando-se os cortes obtidos durante o deslocamento do objeto, um valor de atenuação em qualquer elemento de volume do objeto é obtido.
[006] Se esses aparelhos de rotação de eixo geométrico vertical ou armação rotativa são muito precisos graças ao grande número de imagens providas, esses aparelhos são dispendiosos e lentos e são, em prática, reservados para controle offline devido ao fato de que não são adequados para controle dimensional em linha para taxas que podem alcançar e exceder 600 artigos por minuto com a execução de 1m/s.
[007] O pedido de patente nº DE 10 2014 103137 descreve um método para determinar as características geométricas em uma parte a ser usinada com o uso de um sistema de detectores tomodensitométricos que consiste em uma fonte de raios-X, um detector plano e um eixo geométrico mecânico para girar a parte ou girar a fonte de raios-X e o detector.
[008] O método adquire imagens radiográficas durante a rotação e garante uma representação da superfície com o uso de um modelo da superfície. Tal método evita a implantação de etapas para reconstruir os dados de volume a fim de reduzir o tempo de cálculo. Tal técnica não permite que partes fabricadas em alta taxa sejam medidas devido ao fato de que necessita que partes sejam carregadas em uma mesa giratória, então, giradas pelo menos 180º e, então, descarregadas para o controle de outra parte.
[009] Para superar as desvantagens do tubo e sensor de imagem integrados em uma armação rotativa, a patente nº US 8 971 484 descreve um sistema de inspeção de bagagem em que o sistema giratório é substituído por um arranjo de fontes de raios-X de múltiplos feixes estacionário atuado sucessivamente para criar um deslocamento virtual das fontes de raios-X que permite prover um grande número de imagens radiográficas com ângulos diferentes de projeção. Em comparação com sistemas com rotação física limitada a 4 revoluções por segundo, o número de “rotações virtuais” é aumentado para 40 revoluções por segundo. Essa técnica, que é implantada pelo aparelho conhecido sob o nome comercial Rapiscan RTT da companhia
Rapiscan Systems, tem capacidade para controlar 1200 peças de bagagem por hora, produzindo-se dezenas de milhares de imagens 2D da bagagem, considerando que a rotação virtual provê cerca de 40 ângulos de projeção diferentes.
[0010] Essa técnica se demonstra muito dispendiosa devido ao alto preço para múltiplas fontes de raios-X e a potência de cálculo necessária para processar um volume muito grande de dados. Além disso, as taxas de controle ainda são limitadas e não são adequadas para controle em linha.
[0011] As patentes nº US 7319 737 e US 7221 732 propõem o controle de bagagem por uma técnica chamada laminografia digital ou tomossíntese. As peças de bagagem passam através de uma sucessão de planos de projeção cônica chamados “feixe em leque” e que contêm, cada um, um par de sensores de imagem linear arranjados em um formato de L. Essas técnicas objetivam a busca por armas ou explosivos na bagagem que contém objetos conformados e materiais muito diversos, visualizando-se suas posições 3D na bagagem e avaliando-se, por exemplo, o volume de um produto suspeito. É comum usar uma tecnologia multiespectral a fim de também determinar o número atômico do material. Esses sistemas buscam, portanto, determinar um valor de atenuação em qualquer ponto de uma bagagem. Por outro lado, esses sistemas não têm capacidade para determinar em alta taxa e com precisão, as dimensões de objetos fabricados com propósito de controle de qualidade.
[0012] O pedido de patente nº JP S60 260807 propõe medir a espessura das paredes de um tubo que se desloca em translação ao longo do eixo geométrico do tubo, com o uso de medições de raio-X de uma ou mais focalizações com cada um os quais são sensores associados. As focalizações e os sensores são posicionados para produzir projeções radiográficas ao longo de um plano ortogonal à direção de deslocamento do tubo. As projeções radiográficas são, portanto, coplanares em um plano de projeção que é ortogonal ao eixo geométrico de simetria do tubo. A direção dessas projeções radiográficas produz um ângulo reto (90º) em relação à direção de deslocamento. Essa técnica não permite conhecer completamente as superfícies interna e externa do tubo. O método descrito por esse pedido de patente permite medir apenas a espessuras cumulativa das duas paredes do tubo na direção de projeção, sem reconstrução de um modelo tridimensional de um tubo que permitiria que medições precisas fossem feitas em outras direções.
[0013] De modo semelhante, a patente nº US 5 864 600 descreve um método para determinar o nível de carregamento de um recipiente com o uso de uma fonte de raios-X e um sensor arranjado de modo transversal em qualquer lado do transportador dos recipientes. Esse sistema não permite que as medições sejam feitas para uma superfície orientada de modo não transversal, devido ao fato de que esse documento não provê uma modelagem tridimensional dos recipientes.
[0014] O pedido de patente nº US 2009/0262891 descreve um sistema para detecção por raios-X, objetos colocados em bagagem deslocados em translação por um transportador. Esse sistema inclui tubos geradores pulsados ou um sensor que tem uma grande dimensão paralelo à direção de corrida. Esse documento provê um método para reconstruir o objeto que não é satisfatório devido ao fato de que a ausência de projeções na direção de deslocamento não permite a medição de dimensões na direção ortogonal à direção de deslocamento. A falta de projeções radiográficas em um setor angular não permite a criação de um modelo digital adequado para garantir medições precisas.
[0015] O pedido de patente nº DE 197 56 697 descreve um dispositivo que tem as mesmas desvantagens, como o pedido de patente nº US 2009/0262891.
[0016] O pedido de patente nº WO 2010/092368 descreve um dispositivo para visualizar um que se desloca em translação por raios-X com o uso de uma fonte de radiação e três sensores lineares.
[0017] O pedido de patente nº US 2010/220910 descreve um método para detectar anomalias de um objeto produzindo-se um modelo 3D de referência que representa um objeto ideal. O método objetiva, então, a comparação de uma imagem 2D adquirida a partir de um objeto real com a imagem 2D correspondente ao modelo de referência para deduzir uma anomalia a partir do mesmo. Esse método não permite que medições precisas de um objeto sejam feitas e permite que um objeto seja controlado apenas nas imagens 2D feitas, portanto, apenas as direções ortogonais às direções de projeção.
[0018] O objetivo da invenção é direcionado a superar as desvantagens da técnica anterior propondo-se que um método não dispendioso seja implantado e permitindo-se o controle dimensional preciso por raios-X de objetos fabricados que correm em translação em alta taxa.
[0019] Sabe-se em tomografia, que a ausência de projeções radiográficas em torno de uma dada direção impede a reconstrução das superfícies paralelas a essa direção, criando o fenômeno de “borda ausente”, que proíbe um controle dimensional, a medição de dimensões ortogonais às projeções radiográficas ausentes.
[0020] Outro objetivo da invenção, portanto, é direcionado a propor um método que possibilita que medições precisas sejam realizadas em objetos deslocados em translação, construindo-se um modelo digital tridimensional preciso e completo enquanto as projeções radiográficas são limitadas em número e não podem ser adquiridas em torno da direção de transporte dos objetos.
[0021] De acordo com a invenção, o método para medir automaticamente as dimensões lineares de objetos fabricados de uma série consiste em:
TI47
- selecionar uma série de objetos fabricados em que cada um dos ditos objetos é feito de um material com a coeficiente de atenuação constante em todos os pontos do objeto;
- selecionar pelo menos uma região a ser inspecionada a partir dos objetos em que pelo menos uma dimensão linear deve ser medida;
- transportar, por meio de um dispositivo de transporte, os objetos de movimento em uma direção de deslocamento ao longo de uma trajetória substancialmente retilínea em um plano de transporte, em que esses objetos geram um volume de transporte durante seu deslocamento;
- posicionar, fora do volume de transporte, pelo menos uma focalização de um tubo gerador de raios-X e sensores de imagem cada um exposto e sensível a raios-X obtidos a partir de uma focalização associada, em que esses raios-X passaram através de pelo menos a região a ser inspecionada que produz em cada sensor de imagem uma projeção radiográfica na direção de projeção;
- adquirir, com o uso de sensores de imagem, para cada objeto durante seu deslocamento, pelo menos três imagens radiográficas da região a ser inspecionada, obtidas a partir de pelo menos três projeções radiográficas da região a ser inspecionada, cujas direções de projeção são diferentes uma da outra;
- analisar as pelo menos três imagens radiográficas, com o uso de um sistema de computador;
- prover o sistema de computador de um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada para a série de objetos;
- determinar, com o uso do sistema de computador considerando-se um coeficiente de atenuação constante e a partir do modelo geométrico a priori e pelo menos três imagens radiográficas da região a ser inspecionada, um modelo geométrico digital da região a ser inspecionada que consiste em pelo menos dois pontos tridimensionais que pertencem, cada um,
a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção; - para cada objeto da série, determinar a partir do modelo geométrico digital da região a ser inspecionada, pelo menos uma medição de dimensão linear da região a ser inspecionada como a distância entre pelo menos dois pontos tridimensionais, em que cada um pertence a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção.
[0022] Além disso, o método de acordo com a invenção pode incluir adicionalmente, em combinação, pelo menos uma e/ou a outra das seguintes características adicionais: - determinar um modelo geométrico digital que consiste em: - pelo menos dois pontos tridimensionais do espaço, em que cada um pertence a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção, e não paralela à direção de deslocamento; - e/ou pelo menos uma superfície tridimensional da região a ser inspecionada que contém pontos que não pertencem a um plano ortogonal a uma direção de projeção, e que não pertence a um plano paralelo à direção de deslocamento; * e/ou pelo menos uma seção da região a ser inspecionada, ao longo de um plano diferente deum plano ortogonal a uma direção de projeção e diferente de um plano paralelo à direção de deslocamento; - prover o sistema de computador do valor do coeficiente de atenuação constante; - prover o sistema de computador do modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada para a série, obtida por: * o modelo digital para projeto de computador de objetos da série;
* ou o modelo geométrico digital obtido da medição de um ou mais objetos da mesma série por um dispositivo de medição;
* ou o modelo geométrico digital gerado pelo sistema de computador a partir de valores inseridos e/ou de desenhos e/ou formatos selecionados por um operador em uma interface homem-máquina do sistema de computador;
- posicionar uma focalização da qual um feixe de raios-X divergente é obtido com uma abertura maior do que ou igual a 120º ou pelo menos duas focalizações das quais os feixes de raios-X divergentes são obtidos, cuja soma das aberturas é maior do que ou igual a 120º;
- dispor pelo menos uma focalização no plano de transporte;
- dispor em um lado de um plano que faz interseção com o volume de transporte, ortogonal ao plano de transporte, uma focalização a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtido, para que seu feixe passe através do plano de interseção e da região a ser inspecionada;
- dispor no lado oposto em relação ao plano de interseção pelo menos um sensor de imagem associado à dita focalização para receber os raios-X obtidos a partir da dita focalização;
- dispor em um lado do plano de transporte, uma focalização a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtido, para que seu feixe passe através do plano de transporte;
- dispor no lado oposto em relação ao plano de transporte pelo menos um sensor de imagem associado à dita focalização para receber os raios-X a partir da dita focalização;
- adquirir, com o uso de sensores de imagem, para cada objeto da série durante seu deslocamento, pelo menos duas imagens radiográficas da região correspondente inspecionada a direções de projeção que definem um ângulo útil maior do que ou igual a 45º e menor do que ou igual a 90º e, vantajosamente maior do que ou igual a 60º e menor do que ou igual a 90º;
- adquirir, com o uso de sensores de imagem, para cada objeto da série durante seu deslocamento pelo menos uma imagem radiográfica da região inspecionada correspondente a uma direção de projeção que tem um ângulo de abertura com a direção de deslocamento compreendida entre 10º e 60º;
- produzir e adquirir projeções radiográficas da região inspecionada de um objeto para que os raios-X da focalização ou focalizações e que alcançam os sensores de imagem não passem através de qualquer outro objeto;
- adquirir, com o uso de sensores de imagem, para cada objeto da série durante seu deslocamento, imagens radiográficas obtidas entre três e quarenta, e preferencialmente entre quatro e quinze projeções radiográficas da região a ser inspecionada de direções diferentes;
- os sensores de imagem são do tipo linear incluindo, cada um,, um arranjo linear de elementos sensíveis a raios-X, distribuídos ao longo de uma linha reta de suporte que define, com a focalização associada, um plano de projeção que contém a direção de projeção, em que esses sensores de imagem são arranjados para que:
* pelo menos m elementos sensíveis de cada um desses sensores de imagem recebam a projeção radiográfica da região a ser inspecionada pelo feixe de raio-X obtido a partir da focalização associada;
* os planos de projeção para os sensores diferentes são distintos entre si e não paralelos ao plano de transporte;
* usar cada um dos pelo menos três sensores de imagem linear, em cada deslocamento de incremento de cada recipiente ao longo da trajetória, imagens lineares radiográficas da região a ser inspecionada sejam adquiridas de acordo com um número selecionado para que, para cada objeto, a região inteira a ser inspecionada seja completamente representada em todas as imagens radiográficas lineares;
* analisar para cada objeto, os pelo menos três conjuntos de imagens radiográficas lineares da região a ser inspecionada.
[0023] Outro objetivo da invenção é propor uma instalação para medir automaticamente as dimensões lineares de pelo menos uma região a ser inspecionada de objetos fabricados de uma série, em que a instalação inclui: - um dispositivo para transportar objetos em uma direção materializada por um vetor de deslocamento, ao longo de uma trajetória substancialmente retilínea em um plano de transporte, em que os objetos atravessam um volume de transporte estendido na direção; - pelo menos uma focalização de um tubo gerador de raios-X localizado fora do volume atravessado, e criar um feixe de raios-X divergente direcionado para passar através de pelo menos uma região a ser inspecionada do objeto; - pelo menos três sensores de imagem, localizados fora do volume de transporte, de modo a receber raios-X a partir de uma focalização associada, em que a focalização ou focalizações e os sensores de imagem são arranjados para que cada sensor de imagem receba a projeção radiográfica da região a ser inspecionada pelos raios obtidos a partir da focalização quando o objeto passa através desses raios, em que as direções de projeção dessas projeções radiográficas são diferentes entre si; - um sistema de aquisição conectado aos sensores de imagem, de modo a adquirir para cada objeto durante seu deslocamento, pelo menos três projeções radiográficas da região a ser inspecionada com todas as direções de projeção diferentes; - um dispositivo para prover um sistema de computador de um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada para a série de objetos; o sistema de computador: * determina um modelo geométrico digital para cada objeto da série que consiste em pelo menos dois pontos tridimensionais que pertencem,
cada um, a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção, considerando-se um coeficiente constante de atenuação do material para os objetos, a partir do modelo geométrico a priori e a partir de pelo menos três projeções radiográficas da região a ser inspecionada; * determinar para cada objeto da série, a partir do modelo geométrico digital da região a ser inspecionada, pelo menos uma medição linear da região a ser inspecionada como, para cada objeto da série, a distância entre pelo menos dois pontos tridimensionais que pertencem, cada um, a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção.
[0024] Além disso, a instalação de acordo com a invenção pode incluir adicionalmente, em combinação, pelo menos uma e/ou a outra das seguintes características adicionais: - um dispositivo para prover o sistema de computador do coeficiente de atenuação do material dos objetos de uma série; - o dispositivo para prover o sistema de computador de um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada é uma memória de massa, uma rede de computador com fio ou sem fio ou uma interface homem- máquina; - um dispositivo para prover o sistema de computador de valores e/ou tolerâncias para as dimensões lineares necessárias, e/ou pelo menos um modelo de referência geométrica; - pelo menos duas focalizações para produzir raios-X, posicionadas separadamente em duas posições distintas e pelo menos três sensores de imagem, sensíveis a raios-X e posicionados para que: * cada focalização emita seu feixe através de pelo menos a região a ser inspecionada para alcançar pelo menos um sensor associado; * cada sensor é associado a uma focalização e recebe os raios-
X obtidos a partir da dita focalização após passar através da região a ser inspecionada;
- pelo menos uma focalização da qual um feixe de raios-X divergente é obtido com uma abertura maior do que ou igual a 120º ou pelo menos duas focalizações das quais os feixes de raios-X divergentes são obtidos, cuja soma das aberturas é maior do que ou igual a 120º;
- pelo menos uma focalização arranjada no plano de transporte;
- em um lado de um plano que faz interseção com o volume de transporte e ortogonal ao plano de transporte, uma focalização a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtido, para que seu feixe passe através do plano de interseção e da região a ser inspecionada;
- no lado oposto em relação ao plano de interseção, pelo menos um sensor de imagem associado à dita focalização para receber os raios-X obtidos a partir da dita focalização;
- em um lado do plano de transporte, uma focalização a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtido, para que seu feixe passe através do plano de transporte;
- no lado oposto em relação ao plano de transporte, pelo menos um sensor de imagem associado à dita focalização para receber os raios-X a partir da dita focalização;
- pelo menos uma focalização e dois sensores de imagem são arranjados para que as direções de projeção da região inspecionada que recebem tenham entre as mesmas um ângulo útil maior do que ou igual a 45º e menor do que ou igual a 90º e, vantajosamente maior do que ou igual a 60º e menor do que ou igual a 90º;
- pelo menos uma focalização e um sensor de imagem são arranjados para que, quando um objeto passa através do campo dos sensores, a direção de projeção da região inspecionada no sensor de imagem produz um ângulo de abertura com a direção de deslocamento compreendida entre 10º e 60º;
- os sensores de imagem e as focalizações são arranjadas para que os raios-X obtidos a partir da focalização ou focalizações e que alcançam os sensores de imagem e que passam através da região de um objeto não passem através de outro objeto ao mesmo tempo;
- entre uma e quatro focalizações, obtidas a partir de um ou mais tubo(s) gerador(es) de raios-X;
- o número e o arranjo dos sensores de imagem e focalizações associadas são tais que, para cada objeto da série durante seu deslocamento, as projeções radiográficas da região a ser inspecionada nos sensores de imagem tenham entre três e quarenta, e preferencialmente entre quatro e quinze direções de projeção diferentes;
- os sensores de imagem são do tipo linear e cada um inclui um arranjo linear de elementos sensíveis a raios-X, distribuídos ao longo de uma linha reta de suporte que define com a focalização associada, um plano de projeção que contém a direção de projeção, em que esses sensores de imagem são arranjados para que:
- pelo menos m elementos sensíveis de cada um desses sensores de imagem recebam a projeção radiográfica da região a ser inspecionada pelo feixe de raio-X obtido a partir da focalização associada;
- os planos de projeção para os sensores diferentes são distintos entre si e não paralelos ao plano de transporte;
- pelo menos três sensores de imagem linear têm suas linhas retas de suporte paralelas entre si;
- pelo menos três sensores de imagem linear têm suas linhas retas de suporte ortogonais ao plano de transporte;
- uma focalização é posicionada em um lado do plano de transporte, e de acordo com a invenção pelo menos um sensor de imagem linear associado, é posicionada no lado oposto à focalização em relação ao plano de transporte e para que sua linha reta de suporte seja paralela ao plano de transporte.
[0025] Várias outras características surgirão da descrição dada abaixo com referência aos desenhos anexos que mostram, a título de exemplos não limitantes, modalidades do objetivo da invenção.
[0026] A Figura 1 é uma vista de topo esquemática que mostra uma instalação que permite a medição por raios-X, das dimensões em objetos que correm em linha.
[0027] A Figura 2 é uma vista em perspectiva lateral esquemática que mostra uma porção da instalação que permite a medição por raios-X das dimensões em um objeto.
[0028] A Figura 3 é uma vista em perspectiva esquemática que mostra o volume atravessado ou gerado pelos objetos durante seu deslocamento linear.
[0029] A Figura 4 é uma vista de topo esquemática que mostra uma modalidade exemplificativa de uma instalação de acordo com a invenção incluindo três focalizações de geração de raios-X.
[0030] A Figura 5 é uma vista esquemática de elevação em corte da instalação ilustrada na Figura 4.
[0031] A Figura 6 é uma vista esquemática de elevação lateral da instalação ilustrada na Figura 4.
[0032] As Figuras 7 e 8 são vistas esquemáticas que explicam a definição do ângulo útil entre duas direções de projeção.
[0033] As Figuras 9 e 10 são vistas em perspectiva esquemática que mostram o posicionamento de sensores de imagem em relação ao deslocamento dos objetos a serem inspecionados.
[0034] A Figura 11 é uma vista de uma modalidade exemplificativa de uma instalação de acordo com a invenção que implanta sensores de imagem de matriz.
[0035] A Figura 12 é uma vista de uma matriz de elementos sensíveis a raios-X que mostra duas áreas distintas correspondentes a dois sensores de imagem de matriz.
[0036] Como preliminar, algumas definições dos termos usadas no contexto da invenção são dadas abaixo.
[0037] Uma focalização Fj de um tubo gerador de raios-X é uma fonte de ponto de raios-X, preferencialmente uma “micro focalização”, por exemplo, entre 0,01 mm e | mm em diâmetro, que cria um feixe de raios-X divergente. É possível usar qualquer tipo de ponto ou fonte de raios-X quase ponto.
[0038] Um elemento sensível é um elemento sensível a raios-X, em outras palavras, uma superfície elementar, de uma dimensão, por exemplo, 0,2 x 0,2 mm ou 0,02 x 0,02 mm, que converte os raios-X que recebe em um sinal elétrico. Em geral, um cintilador converte raios-X em luz visível e, então, um sensor fotoelétrico converte luz visível em um sinal elétrico. Também há técnicas para converter diretamente os raios-X em um sinal elétrico. Um pixel designa um valor elementar de um ponto de uma imagem amostrada, caracterizado por seu nível de cinza entre O e um valor máximo. Por exemplo, por uma imagem digital de 12 bits, um pixel toma valores digitais entre O e 4.095.
[0039] Um sistema para ler ou adquirir imagens radiográficas inclui uma ou mais superfícies sensíveis a raios-X, isto é, superfícies que compreendem elementos sensíveis que convertem os raios-X em um sinal elétrico a ser transmitido em um sistema de análise implantado de modo convencional por um computador e designado por sistema de computador na descrição a seguir. Os sinais obtidos a partir de um conjunto de elementos sensíveis que pertencem à mesma área de superfície sensível, adquiridos pelo dispositivo de aquisição e transmitidos ao sistema de computador, constituem uma imagem radiográfica. A fim de serem analisadas pelo sistema de computador, as imagens radiográficas são preferencialmente convertidas em imagens radiográficas digitais mais próximas possíveis à superfície sensível ou remotamente mais próximas possíveis do sistema de computador.
[0040] Os feixes de raios-X obtidos a partir de uma focalização Fj passam através de pelo menos uma região inspecionada, e formam em uma superfície sensível, a projeção radiográfica da região inspecionada, que é algumas vezes chamada de imagem radiante e que contém as informações de atenuação de raios-X pelo material atravessado.
[0041] Uma área de superfície sensível a raios-X que recebe a projeção radiográfica da região inspecionada é chamada sensor de imagem Cji. Um sensor de imagem Cji é exposto a raios-X obtidos a partir de uma focalização associada Fj. O sensor de imagem converte essa projeção radiográfica em uma imagem de raios-X da região inspecionada. Quando a área de superfície sensível contém uma linha de elementos fotossensíveis, a imagem radiográfica transmitida é linear, composta de uma linha de pixels que forma um arranjo monodimensional de valores. Quando a área de superfície sensível contém uma matriz de elementos fotossensíveis, a imagem radiográfica transmitida é uma matriz imagem radiográfica, composta de uma matriz de pixels que forma um arranjo bidimensional de valores.
[0042] A direção de projeção Dji é a direção orientada ou o vetor, que deixa a focalização Fj e passa através do centro do sensor de imagem Cji, isto é, através do centro de uma área sensível a raios-X que recebe a projeção radiográfica da região inspecionada no tempo de aquisição durante o deslocamento do objeto entre a focalização e o sensor de imagem. Para um par de sensor de imagem-focalização associada, a direção de projeção é o vetor proveniente da focalização que alcança o meio do sensor de imagem. O posicionamento dos sensores de imagem é tal que a superfície sensível não seja paralela à direção de projeção. Pode ser vantajoso, em alguns casos, que a superfície sensível do sensor de imagem seja ortogonal à direção de projeção definida com a focalização associada. Mas isso não é compulsório, por exemplo, se uma superfície sensível contém diversas áreas sensíveis que cooperam para cada captura de imagem, com diversas focalizações diferentes, portanto, em direções de projeção diferentes.
[0043] As direções de projeção Dji de projeções radiográficas são diferentes se as direções de projeção Dji tomadas em pares produzem entre as mesmas um ângulo mínimo pelo menos igual a 5º.
[0044] A área de superfície sensível que contém uma linha única de elementos sensíveis constitui um sensor de imagem linear, que inclui um arranjo linear de elementos sensíveis, distribuído ao longo de um segmento de linha reta de suporte. De acordo com essa definição, uma coluna ou uma linha que pertencem a uma superfície de matriz sensível, adquirida e transmitida separadamente pelo dispositivo de aquisição é considerada como um sensor de imagem linear. Diversas áreas de superfície sensível da mesma superfície e que contêm, cada uma, uma linha única de pixels diferentes constituem, portanto, diversos sensores de imagem linear. A direção de projeção associada à imagem radiográfica linear obtida é, portanto, a direção que começa da focalização e que passa através do meio do segmento de linha reta de suporte no momento da aquisição de imagem.
[0045] Uma área de superfície sensível que contém uma matriz de elementos sensíveis constitui um sensor de imagem de matriz, que inclui um arranjo de matriz de elementos sensíveis a raios-X, distribuídos em uma matriz. Conforme ilustrado na Figura 11, de acordo com essa definição, uma área de superfície sensível de matriz C11, C12, que pertence a uma superfície sensível maior Ss, e que é adquirida e transmitida separadamente pelo dispositivo de aquisição é um sensor de imagem de matriz. As áreas de superfície sensível de matriz C11, C12 da mesma superfície, adquiridas e transmitidas — separadamente pelo dispositivo de aquisição, portanto,
constituem diversos sensores de imagem de matriz que proveem imagens radiográficas diferentes, respectivamente, M11, M12 (Figura 12). A direção D11, D1I2 de projeção associada à imagem radiográfica de matriz respectivamente M11, M12 é a direção que começa a partir da focalização F1 e que passa através do meio da área C11, C12 da superfície sensível de matriz, no momento de aquisição da imagem. Portanto, é possível que os sensores de imagem C11, C12 sejam regiões não disjuntas ativadas sucessivamente ao longo do tempo.
[0046] Obviamente, a pessoa versada na técnica pode usar uma tecnologia de sensor de matriz com base em um intensificador de imagem ou uma “câmera de captura de tela” em que uma placa cintiladora recebe a imagem radiante, converte a mesma em luz visível, em que a imagem visível na traseira do cintilador é fotografada por uma câmera visível provida, se necessário, com uma lente.
[0047] A invenção aplica à série de objetos fabricados composta de um material, como objetos obtidos por usinagem, moldagem, sopro, sinterização, injeção, extrusão, o coeficiente de atenuação uu que é único, isto é, que tem o mesmo valor em qualquer ponto em uma região a ser inspecionada do objeto e preferencialmente constante ao longo do tempo e idêntica para os objetos da série. Por exemplo, as partes mecânicas feitas de aço ou fundição de alumínio, garrafas de vidro, embalagem de plástico. As mesmas são, geralmente, objetos chamados objetos monomateriais. Entretanto, a invenção pode ser implantada para objetos de múltiplos materiais, visto que o coeficiente de atenuação é constante, no sentido uniforme ao longo de toda a região inspecionada.
[0048] Deve ser observado que o coeficiente de atenuação u de um material é estritamente uma propriedade espectral u(4) de acordo com o comprimento de onda X ou a energia de raios-X. Essa característica não é necessariamente considerada ao ponto que a fonte de raios-X, que tem sua própria composição espectral, é possível considerar que a atenuação 1 é uma característica do material para o espectro da fonte selecionada. Ademais, a pessoa versada na técnica saberá como executar a invenção com o uso de qualquer método de considerar a atenuação espectral ou endurecimento dos feixes.
[0049] Obviamente, variações locais e/ou temporais no coeficiente de atenuação u de baixa amplitude não impedem a implantação do método, mas podem, possivelmente, dependendo de sua amplitude, causar perdas leves ou substanciais de precisão nas medições executadas pela instalação. Portanto, é considerado que tais variações leves devido a, por exemplo, variações na composição dos objetos, variações em parâmetros do método de fabricação, modificações das condições ambientais, ou mudanças de outro modo na operação das fontes de raios-X, são possíveis enquanto se considera a peculiaridade e a constância da atenuação do material conforme verificado.
[0050] A atenuação do ar pode ser considerada negligenciável em comparação com aquela do material. Nesse caso, a atenuação de um feixe de raio-X que passa através do objeto dependerá apenas de um lado, na dita atenuação constante para o espectro de raio-X emitido e, por outro lado, na espessura atravessada cumulativa de material. Alternativamente, é considerado que a espessura do ar atravessado é grande e uniforme para todos os feixes, portanto, pode ser considerada conhecida. A atenuação devido ao ar pode ser subtraída da atenuação total medida. Desse modo, o nível cinza em cada imagem radiográfica, opcionalmente corrigido, depende apenas e diretamente da espessura de material cumulativo atravessada. Então, é possível determinar precisamente as superfícies de borda que são as transições entre ar e matéria.
[0051] A análise digital das imagens radiográficas de cada objeto permite a construção de um modelo geométrico digital tridimensional de cada objeto, designado pelo modelo geométrico digital na seguinte descrição.
Opcionalmente, esse modelo geométrico digital pode ser simplesmente uma pilha de modelos geométricos digitais bidimensionais. Produzir um modelo geométrico digital é a maneira - em termos matemáticos, gráficos e de estrutura de dados - em que os objetos tridimensionais são representados e manipulados em uma forma digital em uma memória de um sistema de computador. Deve ser considerado que o objeto da invenção objetiva determinar modelos geométricos digitais tridimensionais a cada objeto radiografado.
[0052] A modelagem pode ser volumétrica. O objeto monomaterial pode ser, portanto, representado por voxels cujo valor representa uma quantidade de material. O voxel pode ser cheio, parcialmente cheio ou vazio de material (nesse caso, é ar). O modelo geométrico volume pode ser analisado para localizar as bordas do objeto e, então, medir as dimensões lineares, como comprimentos ou espessuras. O mesmo também pode ser transformado em um modelo de superfície, isto é, em que superfícies de borda do objeto é modelado.
[0053] É possível obter um modelo de superfície diretamente de imagens radiográficas, isto é, sem se submeter ao cálculo de um modelo de volume.
[0054] Em modelagem de superfície, um objeto é definido por pelo menos uma superfície tridimensional. Uma superfície tridimensional corresponde à borda entre o material do objeto e o ambiente externo (geralmente ar), que permite o entendimento dos conceitos interiores e exteriores do objeto. Em geral, as superfícies tridimensionais são modeladas de diversas maneiras, como por modelagem poligonal, por curvas paramétricas ou superfícies (cilindros, cones, esferas, ranhuras, ...) ou por subdivisão de superfícies. Com o uso de uma malha de poliedros, por exemplo, triângulos, as superfícies tridimensionais dos objetos são representadas por conjuntos de facetas planas conectadas por suas bordas.
[0055] Uma seção de um objeto tridimensional é sua interseção com um plano. A seção de superfícies tridimensionais é de curvas bidimensionais no plano de seção. O conhecimento dessas bidimensionais em uma sucessão de planos de seção permite a reconstrução de superfícies tridimensionais.
[0056] A fim de fazer medições de comprimento, há diversas abordagens.
[0057] Em um primeiro método de volume, é possível correr através de um modelo de volume ao longo de uma linha reta ou um feixe de linhas retas e determinar os voxels de borda de matéria/ar.
[0058] Em um segundo método de superfície, é possível calcular um segmento cujas extremidades são interseções de uma linha reta com a superfície de borda de material/ar de um modelo de superfície. Os algoritmos resolvem os problemas topológicos de modo relativamente satisfatório. Os pontos de interseção são únicos. Finalmente, um método misturado consiste em transformar o modelo de volume e um modelo de superfície, então, aplicar o segundo método.
[0059] Um terceiro método consiste em determinar em um plano de corte, a distância entre dois pontos de uma ou duas curvas bidimensionais, em que qualquer curva é uma borda entre a matéria e o ar.
[0060] Um ponto tridimensional é um ponto cujas coordenadas são conhecidas no espaço tridimensional, em qualquer quadro de referência.
[0061] Esses três métodos anteriores são exemplos para determinar uma distância entre dois pontos tridimensionais, para determinar uma medição de dimensão linear.
[0062] O propósito da invenção é executar medições mais completas do que aquelas tornadas possíveis por imagens radiográficas bidimensionais simples. Certamente, é fácil com o uso de um sensor de imagem de matriz obter uma imagem radiográfica bidimensional correspondente a uma projeção da região inspecionada e medir dimensões em um plano ortogonal à direção de projeção chamado “plano projetado”. De modo similar, é fácil, com o uso de um sensor de imagem linear, obter uma imagem radiográfica bidimensional correspondente a uma projeção em leque (planos paralelos) da região inspecionada obtida por justaposição das linhas de imagem sucessivas adquiridas durante o deslocamento na direção de deslocamento, e para medir dimensões em um plano projetado, que é paralelo à direção de deslocamento. Por outro lado, de acordo com a invenção, dimensões lineares podem ser medidas em direções que não são contidas nos planos projetados, nem paralelas aos planos projetados. O método, de acordo com a invenção, consiste em reconstruir e medir dimensões em praticamente todas as direções durante o processamento de uma combinação de imagens radiográficas em pelo menos três direções de projeção diferentes. Isso é possível por qualquer método que permite a determinação de pontos tridimensionais no espaço que pertence a uma superfície de borda incluída na região a ser inspecionada do objeto. A reconstrução de um modelo tridimensional da área a ser inspecionada, de um tipo de superfície ou volume ou com base em planos de seção, é um método possível. Certamente, de acordo com a invenção, é possível determinar indiretamente a partir de um modelo de superfície ou volume ou a partir de planos de seção, ou diretamente, pelo menos dois pontos tridimensionais, ou até mesmo preferencialmente nuvens de ponto tridimensionais, distribuídas em direções não mensuráveis apenas em imagens radiográficas bidimensionais.
[0063] O modelo geométrico digital é, portanto, composto de elementos geométricos, como pontos, segmentos, superfícies, volumes elementares, calculados a partir de projeções radiográficas, considerando calcular cada elemento, em que a atenuação de pelo menos alguns raios-X passou através desse ponto no objeto real, com o propósito de que o modelo geométrico digital é uma representação fiel da geometria do objeto real, incluindo deformações em comparação com um objeto ideal. Em outras palavras, as coordenadas dos elementos geométricos são determinadas considerando-se que as ditas coordenadas modificaram as projeções radiográficas, até mesmo quando esses elementos geométricos não podem ser distinguidos em qualquer uma das projeções radiográficas 2D. As medições de dimensões no modelo geométrico digital geram, portanto, informações sobre as dimensões de cada objeto modelado, a partir de elementos geométricos que não podem ser distinguidos em qualquer uma das projeções radiográficas.
[0064] Consequentemente, uma vantagem do método, de acordo com a invenção, é que consiste em determinar, para cada objeto, um modelo geométrico digital que consiste em pelo menos dois pontos tridimensionais que pertencem, cada um, a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção Dji, e não paralela à direção de deslocamento.
[0065] Obviamente, a vantagem do método não é apenas prover medições em um plano não ortogonal a uma direção de projeção Dji, como também é prover um número grande de medições distribuídas na região inspecionada, portanto, dimensões em muitas direções, entre múltiplos pares de pontos. Preferencialmente, o modelo geométrico digital consiste em: - pelo menos dois pontos tridimensionais do espaço, em que cada um pertence a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção Dji, e não paralela à direção de deslocamento T; - pelo menos uma superfície tridimensional da região a ser inspecionada, que contém pontos que não pertencem a um plano ortogonal a uma direção de projeção Dji, e que não pertencem a um plano paralelo à direção T de deslocamento; - e/ou de pelo menos uma seção da região a ser inspecionada, de acordo com um plano diferente de um plano ortogonal a uma direção de projeção Dji e diferente de um plano paralelo à direção de deslocamento.
[0066] O modelo geométrico a priori é um modelo geométrico digital da série de objetos, usado como inicialização para um software de reconstrução a fim de construir o modelo geométrico digital do objeto. Sua função é principalmente prover o sistema de computador de informações sobre o formato, geometria e dimensões do objeto a ser modelado por cálculo.
[0067] Graças a essas informações, se torna possível: - não modelar, a partir de imagens radiográficas, a atenuação em regiões do espaço de imagem vazio do material a priori, devido ao fato de a atenuação ser considerado zero no mesmo; e/ou - modelar, a partir de imagens radiográficas, apenas as superfícies em que as medições de dimensões devem ser realizadas, opcionalmente de modo direto sem se submeter à determinação de voxels; e/ou - determinar apenas os desvios entre as superfícies modeladas a partir de imagens radiográficas e superfícies ideais teóricas.
[0068] No caso de objetos monomateriais, o conhecimento do modelo geométrico a priori também permite não determinar a partir de imagens radiográficas, valores de atenuação em regiões do espaço de imagem que contém material de acordo com o modelo a priori devido ao fato de que é conhecido como aquele do material de fabricação do objeto.
[0069] Entretanto, deve ser entendido que, de acordo com a invenção, nenhuma medição de um objeto é deduzida a partir de uma medição no modelo geométrico a priori, visto que esse modelo é conhecido independentemente do dito objeto e representa um ideal teórico não real.
[0070] Conforme pode ser visto a partir dos desenhos e mais especificamente a partir das Figuras 1 e 2, a matéria da invenção se refere a uma instalação 1 que permite a implantação de um método para executar automaticamente medições de dimensão linear em objetos fabricados 2 que se deslocam em corrida de alta taxa. A invenção se refere a um controle chamado controle “em linha” de uma série de objetos fabricados, após uma etapa de transformação ou fabricação, a fim de controlar a qualidade dos objetos ou do método de transformação ou fabricação.
[0071] O método opera para uma taxa de corrida de um fluxo de objetos 2. De modo ideal, a instalação 1 tem capacidade para processar a produção na taxa de produção, por exemplo, de 600 objetos por minuto.
[0072] Entretanto, o tempo de cálculo pode exceder o intervalo entre dois objetos. De modo semelhante, os tempos de exposição da imagem e sensores de leitura podem ser muito longos. Se o fluxo mais rápido não pode ser tratado por uma instalação única de acordo com a invenção, então, diversas instalações podem ser implantadas em paralelo, em que cada um controla uma porção da produção. Desse modo, é possível dividir o fluxo de produção em dois ou três fluxos paralelos inspecionados por duas ou três instalações, de acordo com a invenção. Obviamente, o interesse econômico da invenção é alcançado se o número de fluxos e, portanto, de instalações, de acordo com a invenção, permanecer baixo.
[0073] A invenção traz uma melhora considerável graças à medição de objetos em corrida, evitando a varredura helicoidal e a varredura em uma placa que não são adaptadas às taxas de produção devido ao fato de que essas duas que implicam uma rotação relativa dos objetos em relação às focalizações e/ou aos sensores criam uma “quebra na corrida” ou um deslocamento muito lento dos objetos na instalação.
[0074] O método de acordo com a invenção garante a medição em cada objeto 2, de pelo menos uma e, em geral, de diversas dimensões lineares, isto é, comprimentos. Um comprimento é uma medição expressada em unidades de comprimento, por exemplo, polegadas ou metros, e cobre todas as medições de dimensões lineares, como, por exemplo, diâmetro, espessura,
altura, comprimento, largura, profundidade, distância, coordenada, perímetro de objetos fabricados. Pelo menos uma medição linear da região inspecionada é a distância entre pelo menos dois pontos tridimensionais que pertencem, cada um, a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção Dji.
[0075] De acordo com a invenção, os objetos 2 são objetos idênticos a variações dimensionais, que formam uma série de objetos. Em outras palavras, uma série é composta de objetos teoricamente idênticos quando se correspondem. O controle dimensional consiste em medir dimensões reais e comparar as mesmas com as dimensões necessárias. A priori, qualquer objeto de uma série é próximo a um objeto de referência ideal que tem as dimensões necessárias, mas desvia das mesmas por variações dimensionais.
[0076] De acordo com uma característica de modalidade vantajosa, pelo menos uma região do objeto 2 é selecionada para ser inspecionada de modo a poder executar medições de dimensão nessa região do objeto, correspondente a uma característica dimensional da região a ser inspecionada. Pelo menos a região do objeto em que a dimensão linear (ou dimensões lineares) deve ser medida é inspecionada por raios-X. Desse modo, a região inspecionada pode corresponder a todo o objeto ou a uma ou mais regiões desse objeto.
[0077] Conforme indicado, todos os objetos 2 de uma série são feitos de um material que tem um coeficiente de atenuação constante em cada ponto de cada objeto.
[0078] De acordo com uma variante vantajosa da invenção, esse coeficiente é conhecido pelo sistema de computador. O método consiste, portanto, em prover um meio para prover o valor do coeficiente de atenuação do material ao sistema de computador. Esse valor pode ser espectral, não espectral, ou tornado dependente de outro modo nas definições das fontes de raios-X. A provisão é possível por dispositivos de inserção, comunicação e memória diferentes. Por exemplo, o dispositivo para prover o sistema de computador do valor do coeficiente de atenuação do material é uma memória de massa, uma rede de computador com fio ou sem fio ou uma interface homem/máquina.
[0079] A instalação 1 também inclui um dispositivo 5 para transportar os objetos 2 em um plano de transporte Pc, isto é, ao longo de uma trajetória plana, com uma direção materializada por um vetor de deslocamento T. Preferencialmente, a trajetória é substancialmente retilínea, mas uma curva ou um arco são possíveis. Convencionalmente, o dispositivo de transporte 5 é um transportador de correia ou corrente que garante uma translação linear dos objetos 2 que são depositados no mesmo. Desse modo, os objetos 2 da mesma série estão em movimento essencialmente translacional em um plano de transporte. Conforme mostrado mais especificamente nas Figuras 1 e 2, a direção de deslocamento dos objetos 2 é estabelecida ao longo de um eixo geométrico horizontal X de um quadro de referência X, Y, Z incluindo um eixo geométrico vertical Z perpendicular ao eixo geométrico horizontal X e um eixo geométrico transversal Y perpendicular ao eixo geométrico vertical Z e ao eixo geométrico horizontal X, e X e Y em um plano paralelo ao plano de transporte Pc que é preferencialmente, mas não necessariamente, horizontal.
[0080] A posição dos objetos considerada em um quadro de referência ortonormal móvel em translação na direção T, é fixada durante seu deslocamento e a aquisição das imagens radiográficas. Por exemplo, os objetos são deslocados na correia transportadora, em suporte estável, opcionalmente em um plano de deposição limpo, como o fundo de um recipiente ou o pé de um assento.
[0081] Em uma variante da invenção, é possível prover um suporte para os objetos 2. Nesse caso, esse suporte é fixado no quadro de referência ortonormal móvel em translação na direção T, e também mantém o objeto fixado no quadro de referência ortonormal móvel em translação na direção T.
Para que o suporte não influencie as medições, de acordo com uma primeira variante, o mesmo é excluído da região inspecionada de modo a não aparecer em superposição da região inspecionada nas projeções. De acordo com uma segunda variante, seu coeficiente de atenuação é negligenciável em relação àquele dos objetos e pode ser assimilado ao ar ou a uma atenuação zero. De acordo com uma terceira variante menos vantajosa, a geometria do suporte, assim como sua posição no quadro de referência móvel, é precisamente conhecidas e passíveis de repetição para a série de objetos e seu coeficiente de atenuação é precisamente conhecido e estável, e preferencialmente idêntico àquele dos objetos da série de objetos, para que o suporte seja considerado na reconstrução e isolado do modelo geométrico do objeto.
[0082] A posição dos objetos estável (durante corrida e a aquisição da radiografia), permanece preferencial que essa posição no quadro de referência ortonormal na translação na direção T, seja a mesma para cada objeto de uma série de objetos.
[0083] Se isso não for o caso, então, é possível, de acordo com uma variante da invenção, implantar um meio para determinar a posição de cada objeto no quadro de referência ortonormal móvel em translação na direção T em relação a um quadro de referência da instalação, em que essa posição é considerada pelo meio para calcular o modelo geométrico digital da região a ser inspecionada. Essa etapa preliminar consiste em determinar a posição de cada objeto, então, em usinagem em um quadro de referência virtual, o modelo geométrico a priori e as imagens. Em todos os casos, isso equivale a calcular o modelo 3D dos objetos no quadro de referência ortonormal móvel em translação ao longo da direção T.
[0084] Conforme mostrado mais especificamente na Figura 3, durante seu deslocamento translacional, os objetos 2 geram ou passam através de um volume chamado volume de transporte Vt. O plano Ps é o plano que faz interseção com o volume de transporte Vt, ortogonal ao plano de transporte Pc e paralelo à direção de deslocamento T. Por exemplo, um plano mediano separa o volume em dois subvolumes iguais. O plano Ps é um plano vertical ao ponto em que o plano de transporte é geralmente horizontal.
[0085] A instalação 1 também inclui, conforme ilustrado nas Figuras 1 e 2, pelo menos uma focalização Fj (com j variando de 1 a k) de um tubo gerador de raios-X 7 que cria um feixe de raios-X divergente direcionado a passar através do volume de transporte Vt e mais especificamente para passar através de pelo menos a região a ser inspecionada do objeto 2. A instalação 1 também inclui pelo menos três sensores de imagem Cji (com i variando de 1 a N e N maior do que ou igual a 3) que são sensíveis aos raios-X e localizados de modo a serem expostos aos raios-X obtidos a partir de uma focalização associada Fj e que passaram através do volume de transporte Vt e mais especificamente, pelo menos a região a ser inspecionada do objeto 2. Obviamente, o tubo 7 e os sensores de imagem Cji são localizados fora do volume de transporte Vt para permitir o deslocamento livre dos objetos nesse volume. Convencionalmente, os tubos geradores de raio-X 7 e os sensores de imagem Cji são colocados em um invólucro à prova de raios-X.
[0086] Os feixes de raios-X obtidos a partir de uma focalização Fj associada ao dito sensor de imagem Cji, passam através de pelo menos a região inspecionada, e formam no sensor de imagem, a projeção radiográfica da região inspecionada, em uma direção de projeção Dji (Figura 16 2). À direção de projeção Dji é a direção orientada do vetor que deixa a focalização Fj e passa através do centro Mji do sensor de imagem Cji. A focalização ou focalizações Fj e os sensores de imagem Cji são arranjados para que cada sensor de imagem receba a projeção radiográfica da região a ser inspecionada em uma direção de projeção da região a ser inspecionada.
[0087] A instalação 1 também inclui um sistema de aquisição conectado aos sensores de imagem Cji, de modo a adquirir para cada objeto 2 durante seu deslocamento, pelo menos três projeções radiográficas da região a ser inspecionada que tem direções diferentes entre si. Deve ser recordado que a direção de projeção associada à imagem radiográfica obtida é a direção que começa a partir da focalização e passa através do meio da área de superfície sensível do sensor, no momento da aquisição da imagem. Desse modo, as pelo menos três projeções radiográficas têm direções de projeção que fazem, em pares, um ângulo entre as mesmas.
[0088] O sistema de aquisição é conectado a um sistema de computador que não é mostrado, mas todos os tipos conhecidos por si próprios. De acordo com uma modalidade característica vantajosa, o sistema de computador registra com o uso de sensores de imagem Cji, para cada objeto da série durante seu deslocamento, imagens radiográficas que resultam de um número determinado de projeções radiográficas da região a ser inspecionada em direções de projeção diferentes. Tipicamente, o número de direções de projeção diferentes Dji é compreendido entre três e quarenta, e preferencialmente entre quatro e quinze. De acordo com uma modalidade variante vantajosa, a instalação 1 inclui entre três e quarenta sensores de imagem Cji. De acordo com uma modalidade variante preferencial, a instalação 1 inclui entre quatro e quinze sensores de imagem Cji.
[0089] Conforme será explicado em detalhes na seguinte descrição, o sistema de computador é programado para analisar, para cada objeto, as pelo menos três imagens radiográficas obtidas a partir das pelo menos três projeções radiográficas de direções diferentes de modo a construir um modelo geométrico digital de cada objeto. Esse modelo geométrico digital pode ser produzido de qualquer maneira adequada. Desse modo, o modelo geométrico digital pode ser construído pelo menos dois pontos tridimensionais, em que cada um pertence a uma superfície de borda da região a ser inspecionada do objeto e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção Dji, e não paralela à direção de deslocamento T. Os pelo menos dois pontos podem pertencer a duas superfícies de borda diferentes, por exemplo, para medir uma espessura ou um vão de ar.
[0090] O modelo geométrico digital também pode consistir em uma seção da região a ser inspecionada de acordo com um plano diferente de um plano ortogonal a uma direção de projeção Dji, e diferente de um plano paralelo à direção T de deslocamento. Ademais, o modelo geométrico digital pode consistir em pelo menos uma superfície tridimensional da região a ser inspecionada, diferente de um plano ortogonal a uma direção de projeção Dji e diferente de um plano paralelo à direção de deslocamento T.
[0091] Obviamente, a invenção permite construir um modelo geométrico digital com um grande número de pontos tridimensionais, nuvens de ponto tridimensionais ou superfícies tridimensionais complexas.
[0092] De acordo com a invenção, o modelo geométrico digital é construído com o uso do coeficiente de atenuação do material dos objetos da série e um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada para a série de objetos. Em outras palavras, o sistema de computador usa para construir o modelo geométrico digital de cada objeto, por um lado, o coeficiente de atenuação do material dos objetos e, por outro lado, um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada para a série de objetos.
[0093] Desse modo, o sistema de computador considera o coeficiente de atenuação do material dos objetos inspecionados para essa operação de cálculo. De modo vantajoso, a instalação 1 inclui um dispositivo para prover o sistema de computador do coeficiente de atenuação do material dos objetos de uma série.
[0094] Esse dispositivo de provimento pode ser feito por uma memória de massa, uma interface homem-máquina ou por uma rede de computador com fio ou sem fio.
[0095] De modo similar, o sistema de computador tem um modelo geométrico chamado modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada para realizar essa operação de cálculo. Desse modo, a instalação 1 inclui um dispositivo para prover o sistema de computador de um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada para a série de objetos.
[0096] O dispositivo para prover o sistema de computador de um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada é uma memória de massa, uma rede de computador com fio ou sem fio ou uma interface homem- máquina.
[0097] Conforme indicado na parte de definição, o modelo geométrico a priori é um modelo digital da série de objetos, usado como inicialização para o software de reconstrução.
[0098] Na ausência de conhecimento do modelo geométrico a priori e da propriedade monomaterial dos objetos inspecionados, a reconstrução é extremamente dispendiosa em cálculo, devido do fato de, para cada ponto no espaço 3D, sua atenuação deve ser calculada. A presente invenção permite, desse modo, executar medições de dimensões lineares em objetos, com uma precisão satisfatória, em um tempo muito curto e em baixo custo.
[0099] De acordo com uma primeira variante da invenção, o modelo geométrico a priori é obtido pelo modelo digital de projeto de computador dos objetos da série, feito durante o projeto (3D CAD) dos objetos. Nesse caso, o mesmo é provido ao sistema de computador por vários meios possíveis, como uma conexão através de uma rede de computador, a um banco de dados que contêm diversos modelos de CAD correspondentes às várias séries de objetos com capacidade para serem medidas em produção, uma seleção pelo operador em um banco de dados interno à instalação, etc.
[00100] De acordo com uma segunda variante da invenção, o modelo geométrico a priori é obtido a partir de um modelo geométrico digital construído a partir da medição de um ou mais objeto(s) da mesma série por um dispositivo de medição, por exemplo, por uma máquina de medição por um sensor ou um aparelho de tomografia axial, a lentidão comparada com a invenção é recordada. O modelo geométrico a priori pode ser construído por uma fusão de medições de diversos objetos fabricados a partir da mesma série.
[00101] De acordo com uma terceira variante da invenção, o modelo geométrico a priori é um modelo geométrico digital gerado pelo sistema de computador de valores inseridos e/ou de desenhos e/ou formatos selecionados por um operador na interface homem-máquina do sistema.
[00102] Por exemplo, para prover o modelo geométrico a priori no caso de um M13 padronizado do tipo rosca de hexágono externo, com um orifício rosqueado, a maneira a seguir é suficiente. O operador insere o número e a altura dos planos, o diâmetro e o passo de rosca em um teclado, em que o sistema é configurado para inspecionar roscas métricas. Nenhuma dimensão precisa adicional é indicada. Em outro exemplo, para a inspeção de um recipiente de polietileno, o operador gera apenas como informações que o objeto é um cilindro fechado no fundo, ultrapassado por um cone, dois diâmetros, duas alturas e uma espessura são suficientes para que o sistema de computador conheça um modelo geométrico a priori do objeto a ser inspecionado. De acordo com outro exemplo, o sistema de computador pode, através de suas interfaces, receber as descrições técnicas do modelo a priori como um número, diâmetros, profundidades e posições de vários furos presentes em uma superfície que seria parte da região a ser inspecionada por um objeto maior. A descrição pode ser geométrica, por exemplo, se o sistema de computador receber o número e a aparência geral das superfícies que permitem descrever o mesmo, o número de cavidades, o número de faces ou lados de um poliedro. Em sumário, deve ser entendido que o modelo geométrico a priori deve conter pelo menos informações técnicas, geométricas, topológicas e/ou digitais, para informar o sistema de computador sobre a estrutura 3D do objeto, o grau de detalhe e precisão dessas informações pode ser muito baixo sem penalizar a precisão desejável para as medições lineares.
[00103] O sistema de computador determina para cada objeto da série, a partir do modelo geométrico digital da região a ser inspecionada correspondente ao dito objeto da série, pelo menos uma medição linear da região a ser inspecionada em uma direção contida em um plano não ortogonal a uma direção de projeção.
[00104] De acordo com a invenção, uma e geralmente diversas dimensões são controladas nos objetos 2. O propósito é comparar, em geral, as medições obtidas nos objetos com os valores necessários, por exemplo, definidos por um serviço de qualidade. Essas medições de dimensão ou os desvios dessas medições dos valores necessários podem ser exibidas, economizadas, etc. As mesmas também podem ser usadas para fazer decisões de conformidade em objetos que podem ser classificados automaticamente.
[00105] As medições podem ser obtidas a partir das medições do modelo geométrico digital da região inspecionada estabelecida para cada objeto. Por exemplo, a região inspecionada pode incluir um furo. No modelo geométrico digital, é possível determinar o diâmetro ou medições de profundidade do furo, calculando-se no modelo geométrico digital as distâncias entre elementos de superfície diametricamente expostos. Quando o objeto é monomaterial, a determinação da posição dos elementos de superfície é precisa.
[00106] Outro meio para determinar diâmetro ou medições de profundidade do furo é comparar o modelo geométrico digital da região inspecionada com uma referência ou modelo geométrico teórico.
[00107] O modelo de referência geométrica é um modelo ideal da série de objetos inspecionados. Para executar um controle dimensional, o modelo geométrico digital da região inspecionada pode ser comparado com o modelo geométrico de referência, por um algoritmo que compreende a correspondência dos modelos, então, a medição das diferenças entre os modelos. O modelo de referência geométrica pode ser tomado a partir do
[00108] É possível, desse modo, avançar com uma operação de corresponder o modelo geométrico digital da região inspecionada com o modelo geométrico de referência, então, determinar desvios dimensionais medindo-se as distâncias entre elementos de superfície que pertencem ao modelo de referência e elementos de superfície que pertencem ao modelo geométrico digital. No exemplo da medição do furo, é possível posicionar praticamente um cilindro de um diâmetro máximo inscrito na superfície modelada interna do furo, e de modo similar, um cilindro de um diâmetro mínimo que contém a dita superfície modelada interna, e considerar as medições do diâmetro do furo na região inspecionada, o diâmetro de um e/ou do outro dos cilindros inscritos e escritos.
[00109] De acordo com uma variante da invenção, o modelo geométrico de referência e o modelo geométrico a priori são o mesmo modelo geométrico.
[00110] De acordo com outra variante da invenção, o modelo geométrico a priori é menos preciso, menos completo e/ou é diferente do modelo geométrico de referência.
[00111] Para avançar com tais medições, a instalação inclui vantajosamente um dispositivo para prover o sistema de computador de valores de dimensões lineares, e/ou tolerâncias nessas dimensões, e/ou modelos de referência geométrica.
[00112] De acordo com uma característica de modalidade vantajosa, o sistema de computador é conectado a um dispositivo para exibir os valores de medição linear da região a ser inspecionada e/ou desvios dimensionais de valores de referência, e/ou desvios entre o modelo geométrico digital da região inspecionada e um modelo geométrico de referência. Por exemplo, para uma rosca, as medições são exibidas como uma profundidade de rosca, um passo de rosca médio, uma raiz quadrada de rosca média, uma altura, um diâmetro interno mínimo ou máximo, uma planeza de uma ou mais de suas faces externas. Para um recipiente plástico, o sistema exibirá a altura total e, por exemplo, o diâmetro mínimo e o diâmetro máximo da porção cilíndrica em uma altura predefinida pela definição das dimensões a serem verificadas. As dimensões podem ser exibidas com cores diferentes dependendo de estarem em conformidade ou não.
[00113] De acordo com uma característica de modalidade vantajosa, o sistema de computador é conectado a um dispositivo para classificar objetos dependendo da medição linear da região a ser inspecionada. Desse modo, esse dispositivo de classificação pode ejetar, a partir do dispositivo de transporte, os objetos considerados defeituosos em consideração das dimensões lineares medidas.
[00114] De acordo com uma característica de modalidade vantajosa, o sistema de computador é conectado a um dispositivo para marcar objetos de acordo com a medição linear da região a ser inspecionada. Esse dispositivo de marcação pode registrar, por exemplo, as dimensões lineares medidas ou o estado de conformação ou defeituoso do objeto.
[00115] As posições relativas das focalizações Fj e dos sensores Cji em um quadro de referência fixado X, Y, Z da instalação são conhecidos pelo sistema de computador. Essa posição pode ser obtida por hipótese ou por calibração. A calibração consiste, por exemplo, em colocar ou transportar na instalação um calibre usinado com precisão.
[00116] Obviamente, as posições relativas das focalizações Fj e dos sensores de imagem Cji são diversas, em que é recordado que as focalizações Fj e os sensores de imagem Cji são posicionados fora do volume de transporte Vt.
[00117] De acordo com uma modalidade variante, a instalação 1 inclui uma focalização única Fj = F1 arranjada ao longo de um lado do volume de transporte Vt e uma série de sensores de imagem Cji = C1i = C11, C12, C13,
... arranjada ao longo do lado oposto do volume de transporte Vt para receber os raios provenientes da focalização F1 e que passaram através da região a ser inspecionada. Nesse exemplo, a focalização tem uma abertura Of que é medida em pelo menos qualquer plano, como, por exemplo, o plano X, Y na Figura 1, que é maior do que ou igual a 120º. Essa abertura Of é considerada na saída da focalização, no caso em que a instalação compreende entre a focalização e o volume Vt, ou entre o volume Vt e os sensores de imagem, visores para limitar os feixes a apenas feixes úteis, no propósito de reduzir a difusão.
[00118] De acordo com outra modalidade variante, pelo menos duas focalizações Fj (Fl e F2) para produzir raios-X são posicionadas separadamente em duas posições distintas e pelo menos três sensores de imagem Cji, sensíveis a raios-X, são colocados para que cada focalização seja associada a pelo menos um sensor de imagem Cji, e cada sensor de imagem Cji seja associado a uma focalização e receba raios-X obtidos a partir da dita focalização e passe através da região a ser inspecionada. Nesse exemplo, cada focalização tem uma abertura maior do que ou igual a 60º para que à soma das aberturas das duas focalizações seja maior do que ou igual a 120º.
[00119] Na modalidade exemplificativa ilustrada nas Figuras 4 a 6, a instalação 1 inclui três focalizações F1, F2, F3 associadas, cada uma, a um tubo gerador separado 7. A instalação 1 também inclui cinco sensores de imagem C11, C12, C13, C1I4 e C15, cada um sensível a raios-X obtidos a partir da primeira focalização associada F1, cinco sensores de imagem C21, C22, C23, C24 e C25 cada um sensível a raios-X obtidos a partir da segunda focalização associada F2 e três sensores de imagem C31, C32, C33, cada um sensível a raios-X obtidos a partir da terceira focalização associada F3.
[00120] De acordo com essa modalidade exemplificativa, deve ser observado que pelo menos uma focalização (F1 e F2 no exemplo) da qual um feixe de raios-X divergente é obtido é posicionada em um lado do plano de interseção Ps para que seu feixe passe através do plano de interseção Ps e a região a ser inspecionada, enquanto pelo menos um sensor de imagem Cji associado à dita focalização Fj para receber os raios-X obtidos a partir da dita focalização Fj seja disposto no lado oposto em relação ao plano de interseção Ps. (No exemplo, há cinco sensores de imagem C11, C12, C13, Cl14 e C15, cada um sensível a raios-X, obtidos a partir da focalização associada F1 e os cinco sensores de imagem C21, C22, C23, C24 e C25, cada um sensível a raios-X, obtidos a partir da focalização associada F2).
[00121] De acordo com uma modalidade variante vantajosa que é ilustrada nas Figuras 4 a 6, uma focalização Fj a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtida é arranjada em um lado do plano de transporte Pc para que seu feixe passe através do plano de transporte Pc, enquanto pelo menos um sensor de imagem Cji associado à dita focalização Fj para receber os raios-X obtidos a partir da dita focalização seja posicionado no lado oposto em relação ao plano de transporte Pc. No exemplo ilustrado, uma focalização F3 é arranjada acima do plano de transporte Pc enquanto três sensores de imagem C31, C32, C33 são posicionados abaixo do plano de transporte Pc. Obviamente, a posição entre a focalização e os sensores de imagem pode ser revertida em relação ao plano de transporte.
[00122] De acordo com uma modalidade variante vantajosa, pelo menos uma das focalizações Fj é arranjada no plano de transporte Pc. Preferencialmente, essas focalizações cooperam com sensores de imagem associados localizados opostos às mesmas em relação ao plano de interseção Ps. Desse modo, no caso de um transporte dos objetos arranjados em um transportador plano, esse arranjo permite, nas imagens radiográficas, que as projeções de objetos não sejam sobrepostas na projeção do transportador. Desse modo, no modelo geométrico digital dos objetos, a porção do objeto em contato com o transportador pode ser determinada precisamente.
[00123] De acordo com uma característica de modalidade vantajosa, o arranjo dos sensores de imagem Cji e as focalizações são tais que os raios-X obtidos a partir da focalização ou focalizações Fj e que alcançam os sensores de imagem Cji passam através de apenas uma região a ser inspecionada em um momento. Em outras palavras, os raios-X passam apenas através de um objeto em um momento. Deve ser observado que a instalação pode incluir um sistema para controlar o espaçamento entre objetos em corrida sucessivos.
[00124] Um objeto da invenção é obter um método que não é apenas rápido, como também não dispendioso, com capacidade de calcular com a precisão necessária um controle dimensional. A invenção objetiva reduzir o número de imagens necessárias para a reconstrução para o número mínimo que permite alcançar a precisão dimensional desejável. Por exemplo, a invenção permite, com nove projeções e um número limitado de imagens da região inspecionada, medir o diâmetro interno de um cilindro em +/- 0,05 mm. Vantajosamente, a instalação de acordo com a invenção inclui entre uma e quatro focalizações Fj e preferencialmente uma ou duas focalizações Fj e preferencialmente entre quatro e quinze sensores de imagem Cji.
[00125] De acordo com a invenção, é necessário dispor os sensores de imagem e a focalização ou focalizações para que a combinação de pelo menos três direções de projeções otimize a determinação do modelo geométrico digital da região inspecionada, considerando que o volume atravessado Vt precise ser deixado livre para a circulação dos objetos. As seguintes regras são vantajosamente implantadas no contexto da invenção, em que essas regras são válidas para sensores de imagem linear ou de matriz.
[00126] A seguir, um ângulo é um valor absoluto. As Figuras 7 e 8 ilustram duas direções de projeção Dji e D'ji que também são vetores. Essas Figuras mostram o ângulo r entre essas duas direções de projeção, a saber, r= (mr É es o ângulo complementar ao ângulo r, a saber, s = 180º-r. Por definição, o ângulo útil a entre duas direções de projeção diferentes Dji e Dji, é o menor dos ângulos r e s, isto é, a = Min(r, s). Desse modo, o ângulo útil a é o menor dos ângulos formados pelas duas linhas retas que portam as direções de projeção Dji, D'ji e é trazido de volta para qualquer ponto na região inspecionada.
[00127] De acordo com uma variante vantajosa da invenção, pelo menos duas imagens obtidas a partir de duas projeções radiográficas em duas direções diferentes Dji e D'ji que formam entre as mesmas um ângulo útil à maior do que ou igual a 45º e menor do que ou igual a 90º, são adquiridas para cada objeto. De acordo com uma variante vantajosa da invenção, pelo menos duas imagens obtidas a partir de duas projeções radiográficas em duas direções diferentes que formam entre as mesmas um ângulo útil & maior do que ou igual a 60º e menor do que ou igual a 90º, são adquiridos para cada objeto.
[00128] Com esse propósito, a instalação 1 de acordo com a invenção inclui pelo menos uma focalização e dois sensores de imagem arranjados para que as direções de projeção da região inspecionada que os mesmos recebem tenham entre os mesmos um ângulo útil a& maior do que ou igual a 45º e menor do que ou igual a 90º e, vantajosamente maior do que ou igual a 60º e menor do que ou igual a 90º.
[00129] Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 4, o ângulo útil a entre as direções D1I5 e DI1I, e entre as direções D13 e D25 são maiores do que 45º. Obviamente, deve ser entendido que pelo menos um ângulo útil é maior do que ou igual a 45º e menor do que ou igual a 90º e vantajosamente que pelo menos um ângulo útil é maior do que ou igual a 60º e menor do que ou igual a 90º e os outros ângulos úteis entre duas direções Dji, D'ji são arbitrários. Com base nessa regra, a pessoa versada na técnica poderá encontrar um arranjo que provê a distribuição mais completa de direções de projeção da região inspecionada.
[00130] De acordo com outra característica vantajosa, para cada objeto, o sistema de computador adquire pelo menos uma imagem radiográfica da região correspondente inspecionada a uma direção de projeção que faz um ângulo de abertura determinado À com a direção de deslocamento T.
[00131] Conforme ilustrado nas Figuras 9 e 10, o ângulo p entre uma direção de projeção (vetor Dji) e a trajetória dos objetos (vetor T) são considerados, a saber, o ângulo p = (Dji, T), isto é, p = (DI1, T) e p = (D12, T) no exemplo ilustrado na Figura 9 e p = (D22, T) e p = (DI1, T) no exemplo ilustrado na Figura 10. O ângulo q complementar ao ângulo p é tal que q = 180º-p. Por definição, o ângulo de abertura B entre uma direção de projeção Dji e a trajetória T é o menor dos ângulos p e q, a saber, 8 = Min (p, q). Desse modo, o ângulo de abertura BB é o menor dos ângulos formados pelas duas linhas retas, uma que carrega a direção de projeção Dji e a outra a trajetória T, trazidas de volta para qualquer ponto na região inspecionada.
[00132] De acordo com outra característica vantajosa, para cada objeto, o sistema de computador adquire pelo menos uma imagem radiográfica da região correspondente inspecionada a uma direção de projeção Dji que tem, com a direção de deslocamento T, um ângulo de abertura BB compreendido entre 10º e 60º. Em outras palavras, a instalação de acordo com a invenção inclui pelo menos uma focalização e um sensor de imagem Cji arranjados para que, quando um objeto passa através do campo dos sensores de imagem, a direção de projeção Dji da região inspecionada no sensor de imagem Cji faça um ângulo de abertura B com a direção de deslocamento T compreendido entre 10º e 60º.
[00133] Em outras palavras, a configuração da instalação 1 é otimizada para reduzir seu lado na direção de deslocamento enquanto mantém um volume atravessado Vt adaptado para os objetos e uma qualidade satisfatória de reconstrução.
[00134] Devido ao volume atravessado Vt, a instalação não produz uma projeção em torno da direção de deslocamento T. O volume atravessado Vt impõe um ângulo beta mínimo. De acordo com a invenção, B min = 10º.
Não há sensor arranjado de modo a prover uma projeção de ângulo Bê menor do que 10º.
[00135] Deve ser deduzido a partir do supracitado que a distribuição dos ângulos de projeção para cada objeto não é uniforme de acordo com a invenção.
[00136] Conforme ilustrado na Figura 9, a distribuição de ângulos de projeção tem um vão, que é chamado de uma região de ponto cego, de duas vezes 2 x 10º ou 20º, em vez de ter cobertura completa sobre 180º.
[00137] Por exemplo, conforme ilustrado, na Figura 9, uma instalação de acordo com a invenção inclui pelo menos uma focalização F1 e dois sensores de imagem C11, C12, cujas direções de projeções D11, D12 definem com a direção de deslocamento T, um ângulo de abertura BB compreendido entre 10º e 60º correspondentes, respectivamente, aos ângulos p e q. No exemplo ilustrado na Figura 10, a instalação inclui pelo menos um sensor de imagem CI11, associado a uma focalização FI e um sensor de imagem C22 associado a uma focalização F2. As direções de projeção D11, D22 definem o ângulo de abertura BB compreendido entre 10º e 60º e correspondente aos ângulos p. De modo semelhante, a instalação ilustrada na Figura 4, inclui um sensor de imagem C11 associado à focalização F1 e a direção de projeção D22 que produz um ângulo BB compreendido entre 10º e 60º, em relação à direção de deslocamento T.
[00138] Os sensores de imagem Cji são do tipo matriz ou linear.
[00139] De acordo com uma modalidade variante preferencial, a instalação 1 inclui sensores de imagem linear. De acordo com essa variante preferencial, cada sensor de imagem Cji inclui um arranjo linear de elementos sensíveis a raios-X, distribuído ao longo de uma linha reta de suporte Lji que define com a focalização associada Fj, um plano de projeção Pji que contém a direção de projeção Dji (Figura 2). Esses sensores de imagem Cji são arranjados para que pelo menos m elementos sensíveis de cada um desses
44 / 47 sensores de imagem recebam a projeção radiográfica da região a ser inspecionada pelo feixe de raio-X da focalização associada Fj, com os planos de projeção Pji para os vários sensores que são distintos entre si e não paralelos ao plano de transporte Pc. O número m de elementos sensíveis de cada sensor de imagem linear é maior do que 128, preferencialmente maior do que 512. A distância entre elementos sensíveis adjacentes (chamada “passo”) e/ou a dimensão dos elementos sensíveis é preferencialmente menor do que 800 um. A frequência de leitura das linhas de imagem é preferencialmente maior do que 100 Hz, vantajosamente maior do que 1 kHz. Obviamente, esses parâmetros são adaptados dependendo do tamanho dos objetos, da precisão desejável e da velocidade de corrida.
[00140] De acordo com uma característica de modalidade vantajosa, pelo menos três sensores de imagem linear Cji têm suas linhas retas de suporte Lji paralelas entre si.
[00141] De acordo com outra característica de modalidade vantajosa, pelo menos três sensores de imagem linear Cji têm suas linhas retas de suporte Lji ortogonais ao plano de transporte Pc.
[00142] De acordo com uma variante, uma focalização Fj é posicionada para que seu feixe passe através da região inspecionada e, então, o plano de transporte Pc. Além disso, pelo menos um sensor de imagem linear associado Cji é posicionado oposto à focalização Fj em relação ao plano de transporte Pc e de tal maneira que sua linha reta de suporte Lji seja paralela ao plano de transporte Pc.
[00143] De acordo com essas modalidades variantes com sensores de imagem linear, o sistema de aquisição adquire com o uso de cada um dos pelo menos três sensores de imagem Cji, em cada deslocamento incremental de cada objeto na trajetória, imagens lineares radiográficas da região a ser inspecionada de acordo com um número selecionado para que, para cada objeto, toda a região a ser inspecionada seja completamente representada em todas as imagens radiográficas lineares. Desse modo, durante o deslocamento de um objeto, cada sensor de imagem tem capacidade para adquirir imagens radiográficas lineares para que a região inteira a ser inspecionada do objeto seja completamente representada em todas as imagens radiográficas lineares obtidas a partir do dito sensor de imagem. Desse modo, para cada objeto, pelo menos três conjuntos de imagens radiográficas lineares da região a ser inspecionada são obtidos, os quais são, então, analisados. As imagens radiográficas de matriz da região inspecionada podem ser criadas por justaposição de conjuntos de imagens radiográficas lineares. Mas a reconstrução do modelo geométrico e a medição não necessariamente impõem isto.
[00144] Deve ser observado que, considerando-se o volume atravessado Vt, nenhuma projeção radiográfica é adquirida na região de ponto cego (B < + 10º) localizada em qualquer lado da direção de deslocamento T. O método de acordo com a invenção permite, apesar da ausência de projeções radiográficas nesse intervalo de ângulo, reconstruir, graças ao modelo geométrico a priori, um modelo geométrico digital preciso e completo do objeto monomaterial. Desse modo, é possível realizar medições de dimensão linear sobre o modelo geométrico digital inteiro e, em particular, ao longo de direções que não são ortogonais às direções de projeção possíveis, incluindo medições de dimensão linear em direções de medição orotogonais às direções das projeções ausentes correspondentes à região de ponto cego localizada em qualquer lado da direção de deslocamento T. Certamente, sem o método de acordo com a invenção, por exemplo, com os métodos pretendidos para a tomografia axial “completa” convencional, no caso em que nenhuma projeção radiográfica é adquirida nas direções de um ponto cego, então, o modelo reconstruído também tem, em um setor angular ortogonal ao ponto cego, erros de reconstrução que tornam impossível determinar precisamente uma superfície e tornar, portanto, qualquer medição de uma dimensão linear de um
46 / 47 objeto monomaterial impossível.
[00145] Desse modo, conforme ilustrado nas Figuras 11 e 12, de acordo com a invenção, nenhuma projeção é possível em um ponto cego, por exemplo, igual a 20º (B min = 10º). De acordo com a técnica anterior, nenhuma medição precisa pode ser feita na direção A, que não é ortogonal a qualquer uma das direções de projeção. A direção A não é próxima à ortogonal de qualquer uma das direções de projeção pelo menos a 10º. De acordo com a invenção, graças à reconstrução de modelos a priori da série de objetos e a partir da atenuação constante e uniforme, a medição do diâmetro interno na direção A (distância al) e a medição da distância entre os dois planos externos perpendiculares à direção A (distância a2) são justos e precisos. Em outras palavras, o modelo geométrico da região a ser inspecionada não tem bordas ausentes ou desfocadas na direção A.
[00146] Obviamente, o número de focalizações, o número de sensores de imagem associados a cada focalização, e seus arranjos relativos são selecionados de qualquer maneira adequada dependendo do grau desejável de precisão de medição, do formato dos objetos e seu espaçamento no transportador.
[00147] Deve ser observado que, em produção em massa industrial, é possível que diversas séries estejam presentes ao mesmo tempo na mesma produção ou linha de controle. Nesse caso, a instalação inclui um sistema para indicar ao sistema de computador a série à qual cada um dos objetos pertence a fim de implantar o método da invenção para todos os objetos na mesma série. Certamente, a instalação de acordo com a invenção pode ser usada para inspecionar um fluxo de objetos fabricados compostos de diversas séries de objetos diferentes, por exemplo, uma primeira série e uma segunda série. À série pode diferir pelo formato dos objetos monomateriais ou pelo coeficiente de atenuação específico ou ambos. Nesse caso, a instalação deve ser provida de um meio para prover o sistema de computador com um modelo geométrico a priori de cada série de objetos, um coeficiente de atenuação de cada série de objetos e um meio para associar as imagens radiográficas de cada objeto com a série à qual pertence deve ser provido no sistema de computador.
Claims (32)
1. Método para medir automaticamente as dimensões lineares de objetos fabricados (2) de uma série, caracterizado pelo fato de que consiste em: - selecionar uma série de objetos fabricados (2), em que cada um dos ditos objetos é feito de um material com um coeficiente de atenuação constante em todos os pontos do objeto; - selecionar pelo menos uma região a ser inspecionada a partir dos objetos em que pelo menos uma dimensão linear deve ser medida; - transportar, por meio de um dispositivo de transporte, os objetos de movimento em uma direção de deslocamento (T) ao longo de uma trajetória substancialmente retilínea em um plano de transporte (Pc), em que esses objetos geram um volume de transporte (Vt) durante seu deslocamento; - posicionar, fora do volume de transporte (Vt), pelo menos uma focalização (Fj) de um tubo gerador de raios-X e sensores de imagem (Cji), cada um exposto e sensível a raios-X obtidos a partir de uma focalização associada (Fj), em que esses raios-X que passaram através de pelo menos a região a ser inspecionada produzem em cada sensor de imagem uma projeção radiográfica na direção de projeção (Dji); - adquirir, com o uso de sensores de imagem (Cji), para cada objeto durante seu deslocamento, pelo menos três imagens radiográficas da região a ser inspecionada, obtidas a partir de pelo menos três projeções radiográficas da região a ser inspecionada, cujas direções de projeção (Dji) são diferentes uma da outra; - analisar as pelo menos três imagens radiográficas, com o uso de um sistema de computador; - prover o sistema de computador de um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada para a série de objetos; - determinar o uso do sistema de computador considerando-se
2/U um coeficiente de atenuação constante e do modelo geométrico a priori e pelo menos três imagens radiográficas da região a serem inspecionadas, um modelo geométrico digital da região a ser inspecionada para cada objeto da série que consiste em pelo menos dois pontos tridimensionais, em que cada um pertence a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e é localizado em um plano não ortogonal a uma direção de projeção Dji; - para cada objeto da série, determinar a partir do modelo geométrico digital da região a ser inspecionada, pelo menos uma medição de dimensão linear da região a ser inspecionada como a distância entre pelo menos dois pontos tridimensionais, em que cada um pertence a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção (Dji).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que consiste em determinar um modelo geométrico digital que consiste em: - pelo menos dois pontos tridimensionais do espaço, em que cada um pertence a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção (Dji), e não paralela à direção de deslocamento (T); - e/ou pelo menos uma superfície tridimensional da região a ser inspecionada que contém pontos que não pertencem a um plano ortogonal a uma direção de projeção (Dji), e que não pertence a um plano paralelo à direção de deslocamento (T); - e/ou pelo menos uma seção da região a ser inspecionada, de acordo com um plano diferente de um plano ortogonal a uma direção de projeção (Dji) e diferente de um plano paralelo à direção de deslocamento (D.
3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em prover o sistema de computador do valor do coeficiente de atenuação constante.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em prover o sistema de computador do modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada a partir da série, obtido por: - o modelo digital para projeto de computador de objetos da série; - ou o modelo geométrico digital obtido da medição de um ou mais objetos da mesma série por um dispositivo de medição; - ou o modelo geométrico digital gerado pelo sistema de computador a partir de valores inseridos e/ou de desenhos e/ou formatos selecionados por um operador em uma interface homem-máquina do sistema de computador.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma focalização a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtido com uma abertura maior do que ou igual a 120º ou pelo menos duas focalizações a partir dos quais os feixes de raio-X divergentes são obtidas, cuja soma das aberturas é maior do que ou igual a 120º, é posicionada.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em arranjar pelo menos uma focalização no plano de transporte (Pc).
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em: - arranjar em um lado de um plano (Ps) que faz interseção com o volume de transporte (Vt), ortogonal ao plano de transporte (Pc), uma focalização (Fj) a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtido, de modo que seu feixe passe através do plano de interseção (Ps) e a região a ser inspecionada;
- arranjar no lado oposto em relação ao plano de interseção (Ps), pelo menos um sensor de imagem (Cji) associado à dita focalização (Fj) para receber os raios-X obtidos a partir da dita focalização (Fj).
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em: - arranjar, em um lado do plano de transporte (Pc), uma focalização (Fj) a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtido, de modo que seu feixe passe através do plano de transporte (Pc); - arranjar no lado oposto em relação ao plano de transporte (Ps), pelo menos um sensor de imagem (Cji) associado à dita focalização (Fj) para receber os raios-X a partir da dita focalização (Fj).
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em adquirir, com o uso de sensores de imagem (Cji), para cada objeto da série durante seu deslocamento, pelo menos duas imagens radiográficas da região inspecionada correspondente a direções de projeção (Dji) que definem um ângulo útil (00) maior do que ou igual a 45º e menor do que ou igual a 90º e, vantajosamente maior do que ou igual a 60º e menor do que ou igual a 90º.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em adquirir, com o uso de sensores de imagem (Cji), para cada objeto da série durante seu deslocamento, pelo menos uma imagem radiográfica da região inspecionada correspondente a uma direção de projeção (Dji) que tem um ângulo de abertura (B) com a direção de deslocamento (T) compreendida entre 10º e 60º.
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em adquirir, com o uso de sensores de imagem (Cji), para cada objeto da série durante seu deslocamento, nenhuma imagem radiográfica da região inspecionada correspondente a uma direção de projeção (Dji) que tem um ângulo de abertura (B) com a direção de deslocamento (T) menor do que 10º.
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em produzir e adquirir as projeções radiográficas da região inspecionada de um objeto para que os raios-X da focalização ou focalizações e que alcançam os sensores de imagem (Cji) não passem através de qualquer outro objeto.
13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em adquirir, com o uso de sensores de imagem (Cji), para cada objeto da série durante seu deslocamento, imagens radiográficas obtidas de entre três e quarenta, projeções radiográficas da região a ser inspecionada de direções diferentes.
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que consiste em adquirir, com o uso de sensores de imagem (Cji), para cada objeto da série durante seu deslocamento, imagens radiográficas obtidas de entre quatro e quinze, projeções radiográficas da região a ser inspecionada de direções diferentes.
15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que: - os sensores de imagem (Cji) são do tipo linear, em que cada um inclui um arranjo linear de elementos sensíveis a raios-X, distribuído ao longo de uma linha reta de suporte (Lji) que define com a focalização associada (Fj), um plano de projeção (Pji) que contém a direção de projeção (Dji)), esses sensores de imagem são arranjados para que: - pelo menos m elementos sensíveis de cada um desses sensores de imagem recebam a projeção radiográfica da região a ser inspecionada pelo feixe de raio-X obtido a partir da focalização associada EF; - os planos de projeção (Pji) para os sensores diferentes sejam distintos entre si e não paralelos ao plano de transporte (Pc); - usar cada um dos pelo menos três sensores de imagem linear (Cji), em cada deslocamento de incremento de cada recipiente ao longo da trajetória (T), imagens lineares radiográficas da região a ser inspecionada sejam adquiridas de acordo com um número selecionado para que, para cada objeto, a região inteira a ser inspecionada seja completamente representada em todas as imagens radiográficas lineares; - analisar para cada objeto, os pelo menos três conjuntos de imagens radiográficas lineares da região a ser inspecionada.
16. Instalação para medir automaticamente as dimensões lineares de pelo menos uma região a ser inspecionada de objetos fabricados de uma série, sendo que a instalação é caracterizada pelo fato de que inclui: - um dispositivo para transportar objetos em uma direção materializada por um vetor de deslocamento (T), ao longo de uma trajetória substancialmente retilínea em um plano de transporte (Pc), em que os objetos atravessam um volume de transporte (Vt) estendido na direção (T); - pelo menos uma focalização (Fj) de um tubo gerador de raios-X localizado fora do volume atravessado (Vt), e criar um feixe de raios- X divergente direcionado para passar através de pelo menos uma região a ser inspecionada do objeto; - pelo menos três sensores de imagem (Cji), localizados fora do volume de transporte (Vt), de modo a receber raios-X obtidos a partir de uma focalização associada (Fj), em que a focalização ou focalizações (Fj) e os sensores de imagem (Cji) são arranjados para que cada sensor de imagem receba a projeção radiográfica da região a ser inspecionada pelos raios obtidos a partir da focalização (Fj) quando o objeto passa através desses raios, em que as direções de projeção dessas projeções radiográficas são diferentes entre si; - um sistema de aquisição conectado aos sensores de imagem (Cji), de modo a adquirir para cada objeto durante seu deslocamento, pelo
7/IU menos três projeções radiográficas da região a ser inspecionada com todas as direções de projeção diferentes (Dij); - um dispositivo para prover um sistema de computador de um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada para a série de objetos; o sistema de computador: * determina um modelo geométrico digital para cada objeto da série que consiste em pelo menos dois pontos tridimensionais que pertencem, cada um, a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano não ortogonal a uma direção de projeção (Dji), considerando-se um coeficiente constante de atenuação do material para os objetos, a partir do modelo geométrico a priori e a partir de pelo menos três projeções radiográficas da região a ser inspecionada; * determina para cada objeto da série, a partir do modelo geométrico digital da região a ser inspecionada, pelo menos uma medição linear da região a ser inspecionada como a distância entre pelo menos dois pontos tridimensionais que pertencem, cada um, a uma superfície de borda da região a ser inspecionada e localizada em um plano de projeção não ortogonal Dji).
17. Instalação de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que compreende um dispositivo para prover o sistema de computador do coeficiente de atenuação do material dos objetos de uma série.
18. Instalação de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o dispositivo provê o sistema de computador de um modelo geométrico a priori da região a ser inspecionada é uma memória de massa, uma rede de computador com fio ou sem fio ou uma interface homem- máquina.
19. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizada pelo fato de que compreende um dispositivo para prover o sistema de computador de valores e/ou tolerâncias para as dimensões lineares necessárias, e/ou pelo menos um modelo de referência geométrica.
20. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 19, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos duas focalizações (F1, F2) para produzir raios-X, posicionados separadamente em duas posições distintas e pelo menos três sensores de imagem (Cji), sensíveis a raios-X e posicionados para que: - cada focalização emita seu feixe através de pelo menos a região a ser inspecionada para alcançar pelo menos um sensor associado (Cji); - cada sensor (Cji) é associado a uma focalização e recebe os raios-X obtidos a partir da dita focalização após passar através da região a ser inspecionada.
21. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 19, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos uma focalização a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtido com uma abertura maior do que ou igual a 120º ou pelo menos duas focalizações a partir das quais os feixes de raios-X divergentes são obtidos, cuja soma das aberturas é maior do que ou igual a 120º.
22. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 21, caracterizada pelo fato de que inclui pelo menos uma focalização disposta no plano de transporte (Pc).
23. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 22, caracterizada pelo fato de que inclui: - em um lado de um plano (Ps) que faz interseção com o volume de transporte e ortogonal ao plano de transporte (Pc), uma focalização (Fj) a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtido, de modo que seu feixe passe através do plano de interseção (Ps) e a região a ser inspecionada; - no lado oposto em relação ao plano de interseção (Ps), pelo menos um sensor de imagem (Cji) associado à dita focalização (Fj) para receber os raios-X obtidos a partir da dita focalização (Fj).
24. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 23, caracterizada pelo fato de que inclui: - em um lado do plano de transporte (Pc), uma focalização (Fj) a partir da qual um feixe de raios-X divergente é obtido, de modo que seu feixe passe através do plano de transporte (Pc); - no lado oposto em relação ao plano de transporte (Pc), pelo menos um sensor de imagem (Cji) associado à dita focalização (Fj) para receber os raios-X obtidos a partir da dita focalização (Fj).
25. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 24, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma focalização e dois sensores de imagem são arranjados para que as direções de projeção da região inspecionada que recebem tenham entre as mesmas um ângulo útil (a) maior do que ou igual a 45º e menor do que ou igual a 90º e, vantajosamente maior do que ou igual a 60º e menor do que ou igual a 90º.
26. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 25, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma focalização e um sensor de imagem (Cji) são arranjados para que, quando um objeto passa através do campo dos sensores, a direção de projeção (Dji) da região inspecionada no sensor de imagem (Cji) faça um ângulo de abertura (B) com a direção de deslocamento (T) compreendido entre 10º e 60º.
27. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 26, caracterizada pelo fato de que nenhuma focalização (Fj) de um tubo gerador de raios-X está localizada no volume atravessado (Vt), nenhum sensor de imagem (Cji) esteja localizado no volume de transporte (Vt) quando um objeto passa através do campo de sensor, a direção de projeção (Dji) da região inspecionada no sensor de imagem (Cji) nunca faça um ângulo de abertura (B) com a direção de deslocamento (T) menor do que 10º.
28. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações
16 a 27, caracterizada pelo fato de que os sensores de imagem (Cji) e as focalizações (Fj) são arranjados para que os raios-X obtidos a partir da focalização ou focalizações e que alcançam os sensores de imagem (Cji) e passam através da região de um objeto não passem através de outro objeto ao mesmo tempo.
29. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 28, caracterizada pelo fato de que inclui entre uma e quatro focalizações (Fj), obtidas a partir de um ou mais tubos geradores de raios-X.
30. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 29, caracterizada pelo fato de que o número e o arranjo dos sensores de imagem (Cji) e focalizações associadas são tais que, para cada objeto da série durante seu deslocamento, as projeções radiográficas da região a ser inspecionada nos sensores de imagem tenham entre três e quarenta direções de projeção diferentes.
31. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 30, caracterizada pelo fato de que o número e o arranjo dos sensores de imagem (Cji) e focalizações associadas são tais que, para cada objeto da série durante seu deslocamento, as projeções radiográficas da região a ser inspecionada nos sensores de imagem tenham entre quatro e quinze direções de projeção diferentes.
32. Instalação de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 31, caracterizada pelo fato de que: - os sensores de imagem (Cji) são do tipo linear e cada um inclui um arranjo linear de elementos sensíveis a raios-X distribuído ao longo de uma linha reta de suporte (Lji) que define com a focalização associada (Fj), um plano de projeção (Pji) que contém a direção de projeção (Dji), em que esses sensores de imagem são arranjados para que: * pelo menos m elementos sensíveis de cada um desses sensores de imagem recebam a projeção radiográfica da região a ser
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1760175 | 2017-10-27 | ||
| FR1760175A FR3073043B1 (fr) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Procede et installation de controle dimensionnel en ligne d'objets manufactures |
| PCT/FR2018/052681 WO2019081875A1 (fr) | 2017-10-27 | 2018-10-29 | Procédé et installation de contrôle dimensionnel en ligne d'objets manufacturés |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112020007591A2 true BR112020007591A2 (pt) | 2020-09-24 |
| BR112020007591B1 BR112020007591B1 (pt) | 2023-11-14 |
Family
ID=60923692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112020007591-4A BR112020007591B1 (pt) | 2017-10-27 | 2018-10-29 | Método para medir automaticamente as dimensões lineares de objetos fabricados, e, instalação para medir automaticamente as dimensões lineares de uma região |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11493334B2 (pt) |
| EP (1) | EP3701221B1 (pt) |
| JP (1) | JP7323517B2 (pt) |
| CN (1) | CN111279148B (pt) |
| BR (1) | BR112020007591B1 (pt) |
| ES (1) | ES2885230T3 (pt) |
| FR (1) | FR3073043B1 (pt) |
| MX (1) | MX2020004360A (pt) |
| PL (1) | PL3701221T3 (pt) |
| RU (1) | RU2768110C2 (pt) |
| WO (1) | WO2019081875A1 (pt) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9333649B1 (en) * | 2013-03-15 | 2016-05-10 | Industrial Perception, Inc. | Object pickup strategies for a robotic device |
| FR3074907B1 (fr) * | 2017-12-08 | 2019-12-27 | Tiama | Methode et machine pour controler un procede de formage |
| FR3095508B1 (fr) | 2019-04-26 | 2021-05-14 | Tiama | Procede et installation de controle dimensionnel en ligne d’objets manufactures |
| FR3095506B1 (fr) | 2019-04-29 | 2021-05-07 | Tiama | Ligne de contrôle de récipients vides en verre |
| IT201900006925A1 (it) * | 2019-05-16 | 2020-11-16 | Sica Spa | Sistema di controllo della qualità di lavorazione di tubi in materiale termoplastico |
| JP7294927B2 (ja) * | 2019-07-23 | 2023-06-20 | ファナック株式会社 | 相違点抽出装置 |
| JP6755603B1 (ja) * | 2019-12-25 | 2020-09-16 | 上野精機株式会社 | 電子部品の処理装置 |
| IT202000004246A1 (it) * | 2020-02-28 | 2021-08-28 | Microtec Srl | Apparecchiatura e metodo per eseguire una tomografia computerizzata di un oggetto che presenti forma allungata, in particolare tavole di legno |
| FR3111703B1 (fr) * | 2020-06-18 | 2022-05-20 | Skf Svenska Kullagerfab Ab | Procédé de détection d’un défaut critique pour élément roulant en matériau céramique |
| US11992733B1 (en) * | 2021-07-01 | 2024-05-28 | Acushnet Company | Concentricity measurement and classification system and method for golf balls and golf ball components |
| WO2024101477A1 (ko) * | 2022-11-10 | 2024-05-16 | 제이피아이헬스케어 주식회사 | 실시간 인라인 디지털 단층영상 합성 시스템 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60260807A (ja) * | 1984-06-08 | 1985-12-24 | Kawasaki Steel Corp | 管状材の放射線透過式肉厚測定装置 |
| US5602890A (en) * | 1995-09-27 | 1997-02-11 | Thermedics Detection Inc. | Container fill level and pressurization inspection using multi-dimensional images |
| DE19756697A1 (de) * | 1997-12-19 | 1999-07-01 | Manfred Dr Ing Pfeiler | Vorrichtung zur Stückgut-Röntgentomosynthese |
| US7412022B2 (en) * | 2002-02-28 | 2008-08-12 | Jupiter Clyde P | Non-invasive stationary system for three-dimensional imaging of density fields using periodic flux modulation of compton-scattered gammas |
| FR2846425B1 (fr) * | 2002-10-25 | 2006-04-28 | Bsn Glasspack | Procede et didpositif pour detecter des defauts de surface presentes par la paroi externe d'un objet transparent ou translucide |
| JP2004280134A (ja) | 2003-03-12 | 2004-10-07 | Toyota Motor Corp | 薄板物の３次元モデル化方法 |
| US7221732B1 (en) | 2005-04-04 | 2007-05-22 | Martin Annis | Method and apparatus for producing laminography images using a fixed x-ray source |
| JP4127698B2 (ja) * | 2005-04-25 | 2008-07-30 | アンリツ産機システム株式会社 | Ｘ線検査装置 |
| DE102005037101A1 (de) * | 2005-08-03 | 2007-02-08 | Krones Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Wandstärkenkontrolle |
| JP4736755B2 (ja) | 2005-11-30 | 2011-07-27 | コニカミノルタエムジー株式会社 | モデリング装置、領域抽出装置、モデリング方法及びプログラム |
| US7809177B2 (en) * | 2005-11-30 | 2010-10-05 | The General Hospital Corporation | Lumen tracking in computed tomographic images |
| US7319737B2 (en) | 2006-04-07 | 2008-01-15 | Satpal Singh | Laminographic system for 3D imaging and inspection |
| US7813470B2 (en) * | 2006-04-13 | 2010-10-12 | Shimadzu Corporation | Three-dimensional contents determination method using transmitted x-ray |
| GB0801307D0 (en) * | 2008-01-24 | 2008-03-05 | 3Dx Ray Ltd | Can seam inspection |
| CN101561405B (zh) * | 2008-04-17 | 2011-07-06 | 清华大学 | 一种直线轨迹扫描成像系统和方法 |
| WO2010001845A1 (ja) | 2008-07-04 | 2010-01-07 | 株式会社 日立メディコ | Ｘ線ｃｔ装置 |
| GB0902138D0 (en) * | 2009-02-10 | 2009-03-25 | Durham Scient Crystals Ltd | Apparatus and method for viewing an object |
| US20100220910A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-02 | General Electric Company | Method and system for automated x-ray inspection of objects |
| DE102009051692B3 (de) * | 2009-10-27 | 2011-04-07 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren eines Materials |
| PL2628146T3 (pl) * | 2010-07-01 | 2018-02-28 | Kinepict Kft. | Nowy sposób obrazowania przy wykorzystaniu promieniowań przenikliwych |
| FR2981450B1 (fr) * | 2011-10-17 | 2014-06-06 | Eads Europ Aeronautic Defence | Systeme et procede de controle de la qualite d'un objet |
| WO2013078344A1 (en) | 2011-11-22 | 2013-05-30 | Xinray Systems Inc | High speed, small footprint x-ray tomography inspection systems, devices, and methods |
| DE102012103984A1 (de) * | 2012-05-07 | 2013-11-07 | Werth Messtechnik Gmbh | Verfahren zum Bestimmen von Merkmalen eines Messobjekts |
| CN103900503B (zh) * | 2012-12-27 | 2016-12-28 | 清华大学 | 提取形状特征的方法、安全检查方法以及设备 |
| DE102014103137A1 (de) * | 2014-03-10 | 2015-09-10 | Deutsches Krebsforschungszentrum (Dkfz) | Verfahren zur Bestimmung und Korrektur von Oberflächendaten zur dimensionellen Messung mit einer Computertomografiesensorik |
| US9709513B2 (en) * | 2014-09-30 | 2017-07-18 | Hexagon Metrology, Inc. | System and method for measuring an object using X-ray projections |
| FR3073044B1 (fr) * | 2017-10-27 | 2020-10-02 | Tiama | Procede et dispositif de mesure de dimensions par rayons x, sur des recipients en verre vide defilant en ligne |
-
2017
- 2017-10-27 FR FR1760175A patent/FR3073043B1/fr active Active
-
2018
- 2018-10-29 CN CN201880070168.6A patent/CN111279148B/zh active Active
- 2018-10-29 BR BR112020007591-4A patent/BR112020007591B1/pt active IP Right Grant
- 2018-10-29 JP JP2020523373A patent/JP7323517B2/ja active Active
- 2018-10-29 ES ES18803752T patent/ES2885230T3/es active Active
- 2018-10-29 WO PCT/FR2018/052681 patent/WO2019081875A1/fr unknown
- 2018-10-29 PL PL18803752T patent/PL3701221T3/pl unknown
- 2018-10-29 US US16/758,195 patent/US11493334B2/en active Active
- 2018-10-29 EP EP18803752.7A patent/EP3701221B1/fr active Active
- 2018-10-29 MX MX2020004360A patent/MX2020004360A/es unknown
- 2018-10-29 RU RU2020116530A patent/RU2768110C2/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3701221B1 (fr) | 2021-07-21 |
| PL3701221T3 (pl) | 2021-12-13 |
| JP2021500571A (ja) | 2021-01-07 |
| RU2020116530A3 (pt) | 2022-01-18 |
| WO2019081875A1 (fr) | 2019-05-02 |
| RU2020116530A (ru) | 2021-11-29 |
| RU2768110C2 (ru) | 2022-03-23 |
| FR3073043A1 (fr) | 2019-05-03 |
| ES2885230T3 (es) | 2021-12-13 |
| CN111279148B (zh) | 2022-08-30 |
| MX2020004360A (es) | 2020-08-03 |
| CN111279148A (zh) | 2020-06-12 |
| EP3701221A1 (fr) | 2020-09-02 |
| US20200300619A1 (en) | 2020-09-24 |
| JP7323517B2 (ja) | 2023-08-08 |
| BR112020007591B1 (pt) | 2023-11-14 |
| FR3073043B1 (fr) | 2019-11-15 |
| US11493334B2 (en) | 2022-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112020007591A2 (pt) | método para medir automaticamente as dimensões lineares de objetos fabricados, e, instalação para medir automaticamente as dimensões lineares de uma região | |
| US11549803B2 (en) | Method and device for measuring dimensions by X-rays, on empty glass containers running in a line | |
| US11954848B2 (en) | Method and installation for the in-line dimensional control of manufactured objects | |
| US11953451B2 (en) | Item inspection by dynamic selection of projection angle | |
| ES2772698T3 (es) | Control y selección de calidad automatizados | |
| EP3074761B1 (en) | Calibration apparatus and method for computed tomography | |
| US8121247B2 (en) | Method for the tomographic measurement of mechanical workpieces | |
| US20110172972A1 (en) | Method and apparatus for asssessing properties of liquids by using x-rays | |
| US10890477B2 (en) | Method for ascertaining the capacity of glass containers | |
| JP2008541110A (ja) | 被検対象物の材料界面を決定するための方法及び装置 | |
| RU2802404C2 (ru) | Способ и установка для линейного размерного контроля изготовленных объектов | |
| RU2800540C2 (ru) | Линия контроля пустых стеклянных емкостей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 29/10/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |