BRPI1001350A2 - dispositivo para a reproduÇço da superfÍcie interna de um espaÇo oco em uma peÇa a ser trabalhada - Google Patents

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BRPI1001350A2
BRPI1001350A2 BRPI1001350-4A BRPI1001350A BRPI1001350A2 BR PI1001350 A2 BRPI1001350 A2 BR PI1001350A2 BR PI1001350 A BRPI1001350 A BR PI1001350A BR PI1001350 A2 BRPI1001350 A2 BR PI1001350A2
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Abstract

<B>DISPOSITIVO PARA A REPRODUÇçO DA SUPERFÍCIE INTERNA DE UM ESPAÇO OCO EM UMA PEÇA A SER TRABALHADA.<D> A presente invenção refere-se a um dispositivo 2 para a reprodução da superfície interna 4 de um espaço oco em uma peça a ser trabalhada 6 possui uma óptica 8 com visão panorâmica que está em ligação de transmissão de imagem com um tomador de imagens 10 e um dispositivo de avaliação conectado em série. O dispositivo 2 possui ainda um arranjo de iluminação 16 com uma fonte de luz 18 para iluminar uma área de imagem da superfície interna 4 captado pela óptica. De acordo com a presente invenção o arranjo de iluminação 16 é disposto de tal modo em relação à óptica 8 e seu percurso dos raios é selecionado de tal modo que um primeiro segmento axial da área de imagem possa ser iluminado com iluminação de campo claro, e ao mesmo tempo, um outro segmento axial distanciado do primeiro segmento axial da área de imagem pode ser iluminado com iluminação de campo escuro.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVOPARA A REPRODUÇÃO DA SUPERFÍCIE INTERNA DE UM ESPAÇOOCO EM UMA PEÇA A SER TRABALHADA".
A presente invenção refere-se a um dispositivo do gênero men-cionado no preâmbulo da reivindicação 1 para a reprodução da superfícieinterna de um espaço oco em uma peça a ser trabalhada.
Do documento WO 2009/003692 é conhecido um dispositivo dogênero para a reprodução da superfície interna de um espaço oco em umapeça a ser trabalhada que apresenta uma óptica com uma visão de 360° queé ligada a um tomador de imagem e um dispositivo de avaliação conectadoem série para fins de transmissão de imagens. O dispositivo conhecido pos-sui ainda um arranjo de iluminação para iluminar uma área da reprodução dasuperfície interna captada pela óptica.
Esses dispositivos são usados, por exemplo, na inspeção defuros de cilindros em caixas de manivela e servem para reproduzir a superfí-cie interna radial do furo cilíndrico e examiná-la quanto ao atendimento deexigências predefinidas da qualidade da superfície.
A presente invenção tem a tarefa de fornecer um dispositivo dogênero mencionado no preâmbulo da reivindicação 1 para a reprodução dasuperfície interna de um espaço oco em uma peça a ser trabalhada, cujaspossibilidades para a reprodução da superfície interna são mais amplas.
Esta tarefa é solucionada por meio da invenção indicada na rei-vindicação 1.
A idéia básica da presente invenção consiste em realizar o ar-ranjo de iluminação de tal forma que uma área de reprodução da superfícieinterna captada pela óptica seja iluminada parcialmente com iluminação decampo claro e parcialmente com iluminação de campo escuro. Na ilumina-ção de campo claro, onde a luz refletida pela superfície interna a ser repro-duzida, é aproveitada para a reprodução, resulta uma imagem especialmen-te rica em contrastes com a qual podem ser constatados, por exemplo, eespecialmente, arranhões e porosidades na superfície interna a ser reprodu-zida. Em contrapartida, em iluminação de campo escuro, onde o caminhodos raios da luz é conduzido de tal modo que para a reprodução sobretudona superfície interna a ser mostrada, raios dispersos são usados para cons-tatar outros defeitos de estrutura, por exemplo, em caso de peças fundidas,erros de fundição.
O dispositivo de acordo com a presente invenção permite, por-tanto, representar a superfície interna a ser mostrada, tanto com iluminaçãode campo claro como também em iluminação de campo escuro. Dessa for-ma, o dispositivo de acordo com a presente invenção combina as vantagensque existem quanto à detecção de defeitos de ambos os processos de ilumi-nação. De acordo com a presente invenção é possível, no caso, mostrar umprimeiro segmento axial de área a ser representada em iluminação de cam-po claro, e ao mesmo tempo um segundo segmento axial distanciado doprimeiro segmento axial da área de reprodução com iluminação de campoescuro, de modo que simultaneamente são realizadas uma iluminação decampo claro e uma iluminação de campo escuro. Porém, de acordo com apresente invenção também é possível, representar o mesmo segmento axialda superfície interna a ser mostrada cronologicamente sucessivamente, tan-to com iluminação de campo escuro e também com iluminação de campoclaro. Por exemplo, um dispositivo de avanço pode ser conjugado ao dispo-sitivo para tal, por meio do qual o dispositivo pode ser movido axialmente emrelação à superfície interna a ser reproduzida. Se, por exemplo, um segmen-to da superfície interna examinado com iluminação de campo escuro se en-contrar em direção de avanço, diagonalmente na frente da óptica, ao passoque um segmento examinado com iluminação de campo claro encontrar-seem direção axial do espaço oco, mais ou menos na altura da óptica ou umpouco atrás da mesma, então uma área axial predefinido da superfície inter-na pode ser reproduzido durante o avanço, primeiro com iluminação decampo escuro, e na continuação do avanço do dispositivo em seguida comiluminação de campo claro.
Desse modo, as possibilidades do dispositivo de acordo com apresente invenção quanto à reprodução da superfície interna do espaço ocosão ampliadas.Em virtude do fato de que de acordo com a presente invenção areprodução pode ser feita tanto com iluminação de campo escuro como tam-bém com iluminação de campo claro, por meio do dispositivo de acordo coma presente invenção, são possíveis exames especialmente amplos e quantoa detecção de defeitos da superfície, exames expressivos.
O dispositivo de acordo com a presente invenção tem uma cons-trução relativamente simples e assim pode ser produzido de maneira relati-vamente econômica.
De acordo com a presente invenção, a princípio é possível pre-ver um arranjo de iluminação com duas ou mais fontes de luz, das quaisuma fonte de luz é prevista para providenciar a iluminação de campo clarono primeiro segmento axial da área de reprodução, e uma outra fonte de luzpara providenciar a iluminação de campo escuro no segundo segmento axi-al. A fim de tornar a construção do dispositivo de acordo com a presente in-venção especialmente simples, um aperfeiçoamento vantajoso da presenteinvenção prevê um arranjo de espelhos, cuja superfície de reflexão é parci-almente disposta no caminho dos raios da fonte de luz, de tal modo que emposição de reprodução do dispositivo, raios parciais da luz emitida pela fontede luz caiam no segundo segmento axial da área de reprodução, e a super-fície de reflexão reflete outros raios parciais sobre o primeiro segmento axial.
Nessa forma de execução, a iluminação de campo claro e a iluminação decampo escuro simultâneas previstas de acordo com a presente invenção, dediferentes segmentos axiais na superfície interna do espaço oco, pode serrealizada, portanto, por meio de uma única fonte de luz. Raios parciais da luzemitida que são refletidos pela superfície de reflexão para o primeiro seg-mento axial podem servir, por exemplo, para a realização da iluminação decampo claro, ao passo que raios parciais que passam pela superfície de re-flexão indo para o segundo segmento axial podem servir para providenciar ailuminação de campo escuro.
Um aperfeiçoamento vantajoso da forma de execução acimaprevê que o arranjo de espelhos possui uma superfície de reflexão anelar.Dessa forma é obtida uma iluminação anelar da superfície interna da peça aser trabalhada. De acordo com as respectivas exigências, a superfície dereflexão do arranjo de espelhos pode ter uma forma reta em corte, de modoque o espelho tenha forma de tronco de cone. Porém, a superfície de refle-xão também pode ser circular, esférica, em forma de parábola ou de outro modo.
Um outro aperfeiçoamento da presente invenção prevê que asuperfície de reflexão é coaxial ao eixo óptico da óptica. Desse modo, surgeuma iluminação uniforme em direção circunferencial da superfície interna.
Em particular que o arranjo de iluminação irradia em direção aoeixo óptico da óptica é apropriado que a superfície de reflexão pelo menosem parte esteja disposta em um ângulo em relação ao eixo óptico, conformeprevê um, outro aperfeiçoamento vantajoso da forma de execução com oarranjo de espelhos.
Um aperfeiçoamento extraordinariamente vantajoso da presenteinvenção prevê que a óptica possui um ângulo de imagem de > 180°, de pre-ferência de cerca de 185°. Nessa forma de execução pode ser representado,por exemplo, e em especial simultaneamente um segmento iluminado comiluminação de campo escuro disposto em direção do eixo óptico diagonal-mente na frente da óptica, e um segmento da superfície interna iluminadocom iluminação de campo escuro disposto em direção ao eixo óptico, maisou menos na altura da óptica ou pouco depois da óptica.
A fim de conseguir uma iluminação uniforme do segmento a sermostrado ou dos segmentos a serem mostrados da superfície interna, umaperfeiçoamento vantajoso da presente invenção prevê que o arranjo de i-luminação possua uma fonte de luz anelar. A fonte de luz anelar pode ser,por exemplo, e especialmente, um arranjo de uma pluralidade de diodos lu-minosos que estão dispostos atrás de um difusor.
No interesse de uma construção especialmente compacta e e-conômica de espaço do dispositivo é apropriado que a fonte de luz estejadisposta em alinhamento do eixo óptico na proximidade direta da óptica.
De acordo com um outro aperfeiçoamento vantajoso da presenteinvenção, a fonte de luz é disposta coaxialmente com o eixo óptico da óptica.Um outro aperfeiçoamento vantajoso prevê que a fonte de luzem essência irradia coaxialmente com o eixo óptico da óptica.
O tomador de imagem do dispositivo de acordo com a presenteinvenção pode ser executado de qualquer modo apropriado. Por exemplo, épossível usar um sensor anelar como tomador de imagem que capta umaárea anelar da largura da imagem do círculo de imagem da óptica. Um aper-feiçoamento vantajoso da presente invenção prevê, porém, que o tomadorde imagem seja executado para captar todo o círculo de imagem da óptica.Nessa forma de execução, em virtude da captação de todo o círculo de ima-gem da óptica, existe particularmente a possibilidade de formar simultanea-mente várias áreas anelares na superfície interna da peça a ser trabalhada,das quais pelo menos uma pode ser iluminada com iluminação de campoclaro e pelo menos uma, com iluminação de campo escuro.
A fim de possibilitar uma imagem completa da superfície internaem direção axial do espaço oco, é apropriado que seja previsto um dispositi-vo de avanço para um avanço axial do dispositivo em relação à peça a sertrabalhada.
O armazenamento dos dados de imagem tomados pelo tomadorde imagem que preferencialmente pode ter um sensor de imagem digital,pode ser feito na forma apropriada qualquer. Nesse sentido, um aperfeiçoa-mento vantajoso prevê um dispositivo de armazenamento para armazenaros dados de imagem de acordo com a respectiva posição axial do dispositivoem relação à peça a ser trabalhada. Nessa forma de execução, durante umavanço axial do dispositivo são reproduzidas diversas áreas anelares crono-logicamente sucessivas na superfície interna do espaço oco, e os dados deimagem assim obtidos são armazenados, sendo que é criada uma conjuga-ção entre a respectiva posição axial do dispositivo e os respectivos dados deimagem armazenados.
A fim de possibilitar uma imagem completa da superfície internaem direção circunferencial é apropriado que a óptica tenha uma visão aoredor de 360°. Ópticas correspondentes são conhecidas, por exemplo, dosdocumentos US 3 552 820, US 5 473 474, US 4 565 763 e EP 1 321 793 B1.O dispositivo de acordo com a presente invenção é apropriadopara examinar quaisquer superfícies internas de um espaço oco, em particu-lar, de espaços ocos simetricamente balanceados, por exemplo, de espaçosocos cilíndricos ou em essência cilíndricos. Um aperfeiçoamento vantajosoda presente invenção prevê que a superfície interna a ser mostrada em es-sência é rotativamente simétrica, em especial, seja um furo cilíndrico de umacaixa de manivela.
A seguir, a presente invenção é explicada detalhadamente coma ajuda do desenho em anexo que mostra exemplos de execução de modofortemente esquematizado de um dispositivo de acordo com a presente in-venção. Nisso, todas as características descritas, mostradas no desenho ereivindicadas nas reivindicações individualmente ou em qualquer combina-ção entre si representam o objetivo da presente invenção, independente-mente do seu resumo nas reivindicações e suas dependências e indepen-dentemente da sua descrição ou apresentação no desenho.Os mesmos mostram:
A figura 1 mostra uma vista lateral esquematizada de um primei-ro exemplo de execução de um dispositivo de acordo com a presente inven-ção em posição de tomada de imagem.
A figura 2 mostra uma imagem em um tomador de imagem dodispositivo de acordo com a figura 1.
A figura 3 mostra imagens digitais geradas pelo dispositivo deacordo com a figura 1 de detalhamentos da superfície interna a ser mostradacom campo claro e com campo escuro.
A figura 4 mostra em apresentação igual à da figura 1 um se-gundo exemplo de execução de um dispositivo de acordo com a presenteinvenção.
A figura 5 mostra em apresentação igual à da figura 1 um tercei-ro exemplo de execução de um dispositivo de acordo com a presente inven-ção.
A figura 6 mostra em apresentação igual à da figura 1 um quartoexemplo de execução de um dispositivo de acordo com a presente invenção.A figura 7 mostra em apresentação igual à da figura 1 um quintoexemplo de execução de um dispositivo de acordo com a presente invenção.
A figura 8 mostra em apresentação igual à da figura 1 um sextoexemplo de execução de um dispositivo de acordo com a presente invenção.
A figura 9 mostra em apresentação igual à da figura 1 um sétimoexemplo de execução de um dispositivo de acordo com a presente invenção.
A figura 10 mostra em apresentação igual à da figura 1 um oita-vo exemplo de execução de um dispositivo de acordo com a presente inven-ção.
A figura 11 mostra em apresentação igual à da figura 1 um nonoexemplo de execução de um dispositivo de acordo com a presente invenção.
Nas figuras do desenho os componentes idênticos ou corres-pondentes levam referências idênticas.
A figura 1 mostra um primeiro exemplo de execução de um dis-positivo 2 de acordo com a presente invenção para reproduzir uma superfí-cie interna 4 de um espaço oco de uma peça a ser trabalhada 6. No exemplode execução mostrado a superfície interna 4 'uma superfície interna de umfuro de cilindro de uma caixa de manivela. O dispositivo 2 possui uma óptica8 com visão panorâmica que no presente exemplo de execução é de 360° ,que está em ligação de transmissão de imagem com um tomador de ima-gens 10 e um dispositivo de avaliação não mostrado conectado em série. Otomador de imagens 10, nesse exemplo de execução, é uma câmera digitalcom um sensor de imagem 12. No exemplo de execução mostrado na figura1, a óptica 8 é uma objetiva da tipo Fisheye que reproduz puramente comrefração óptica, cujo eixo óptico é marcado por uma linha pontilhada 14 nafigura 1.
No exemplo de execução mostrado, a óptica 8 possui um ângulode imagem de > 180°, isto é, cerca de 185°, de modo que a óptica 8 nãosomente capta uma área da superfície interna 4 que se situa diagonalmentena frente da lenta frontal da óptica 8, e sim também uma área da superfícieinterna 4 que ao longo do eixo óptico, em relação à lente frontal da óptica 8fica atrás.No exemplo de execução mostrado e realizado o sensor de ima-gem 12 para a captação de todo o círculo da imagem da óptica 8. Imagensda superfície interna 4 tomadas pela óptica 8 são registradas pelo sensor deimagem 12 do tomador de imagens 10 e armazenados em uma unidade dememória não mostrada.
O dispositivo 2 possui um arranjo de iluminação 16 que de acor-do com a presente invenção é disposto de tal modo em relação à óptica 8 eseu caminho de raios é selecionado de tal modo que um primeiro segmentoaxial da área de imagem por der iluminado com iluminação de campo claro,e simultaneamente, um segundo segmento axial distanciado do primeirosegmento axial pode ser iluminado com iluminação de campo escuro. Noexemplo de execução mostrado, o arranjo de iluminação 16 possui uma fon-te de luz 18 anelar que no presente exemplo de execução é constituída poruma pluralidade de diodos luminosos dispostos ao longo de um anel circular,que irradiam para dentro de um difusor em forma de anel circular. Como ficaevidente da figura 1, a fonte de luz 18 é disposta em direção axial do eixoóptico na proximidade imediata da óptica 8. Conforme também fica evidenteda figura 1, a fonte de luz 18 é disposta coaxialmente ao eixo óptico 14 eirradia em essência coaxialmente com o eixo óptico 14 da óptica 8.
No exemplo de execução mostrado, o arranjo de iluminação 16possui um arranjo de espelhos 20 que no presente exemplo de execução éum espelho em forma de toróide cuja superfície de reflexão 20 é inclinadaem relação ao eixo óptico 14 da óptica 8. No exemplo de execução mostradoa superfície de reflexão 20 tem em corte uma forma esférica. Como fica evi-dente da figura 1, a superfície de reflexão 20 é parcialmente disposta no ca-minho dos raios da fonte de luz 18, de modo que na posição de tomada deimagem do dispositivo 2 mostrada na figura 1, a superfície de reflexão 20reflita parte dos raios da luz emitida pela fonte de luz 18 sobre um primeirosegmento axial na superfície interna 4. Um raio parcial correspondente levaa referência 21 na figura 1. Outros raios parciais passam ao largo da super-fície de reflexão 20 e caiem diretamente sobre a superfície interna 4. Na figu-ra 1, os raios parciais correspondentes são marcados, a título de exemplo,com as referências 22, 24, 26. Como é evidente da figura 1, o primeiro seg-mento axial da área de imagem, onde o raio parcial 21 incide na superfícieinterna 4, é distanciado em direção do eixo do eixo óptico 14 do segundosegmento axial, onde os raios parciais 22, 24, 26 incidem sobre a superfícieinterna 4. Tanto o primeiro segmento axial como também o segundo seg-mento axial encontram-se na área de imagem da óptica 8.
Como é visível na figura 1, o primeiro segmento axial em direçãodo eixo óptico fica um pouco atrás da óptica 8, porém, devido ao ângulo deimagem da óptica 8 de 185°, é captado pela área de imagem.
No exemplo de execução mostrado é realizada uma iluminaçãode campo claro devido aos raios parciais refletidos pela superfície de refle-xão 20 sobre a superfície interna 4 da luz emitida da fonte de luz 18, ao pas-so que por meio dos raios parciais 22, 24, 26 é realizada uma iluminação decampo escuro. Dessa forma, de acordo com a presente invenção, um primei-ro segmento axial da área de imagem, no exemplo de execução mostrado osegmento axial conjugado ao raio parcial 21, pode ser iluminado com ilumi-nação de campo claro, e ao mesmo tempo um segundo segmento axial dis-tanciado do primeiro segmento axial, no presente exemplo de execução, osegmento conjugado aos raios parciais 22, 24, 26, pode ser iluminado comiluminação de campo escuro. Assim sendo, por meio do dispositivo 2 de a-cordo com a presente invenção, o primeiro segmento axial (com iluminaçãode campo claro) e o segundo segmento axial (com iluminação de campo es-curo) podem ser reproduzidos simultaneamente ou sucessivamente.O modo de funcionar do dispositivo 2 é como segue:
Para fazer uma imagem da superfície interna 4 do espaço ocona peça a ser trabalhada 6, o dispositivo 2 pode ser movido em relação àpeça a ser trabalhada 6 com a ajuda de um dispositivo de avanço (não mos-trado) na direção de uma seta dupla 28.
Por meio do arranjo de iluminação 16, o primeiro segmento axialé iluminado com iluminação de campo claro (raio parcial 21), e o segundosegmento axial (raios parciais 22, 24, 26) da superfície interna 4 com ilumi-nação de campo escuro, e com a ajuda da óptica 8 foi feita uma imagem nosensor de imagem 12.
Uma vez que o sensor de imagem 12 é feito para a captação detodo o círculo da imagem da óptica 8 , simultaneamente, várias áreas anela-res na superfície interna 4 podem ser reproduzidas, como é ilustrado na figu-ra 2. As referências 21", 22', 24' e 26' na figura 2 ilustram qual das áreasanelares mostradas no sensor de imagem 12 corresponde respectivamenteaos raios parciais 21, 22, 24 e 26.
Durante o avanço do dispositivo 2 em relação à peça a ser tra-balhada 6 são feitas sucessivamente imagens de diversas áreas axiais dasuperfície interna 4, e no dispositivo de avaliação são transformados em i-magens que correspondem cada vez a um detalhamento da superfície inter-na 4.
A figura 3 ilustra imagens correspondentes 30, 32, 34, 36 namemória de imagens do dispositivo de avaliação, sendo que a imagem 30corresponde a uma representação em arranjo de campo claro, e as imagens32, 34, 36 correspondem a uma representação em arranjo de campo escuro.O modo como o dispositivo de avaliação converte as áreas circulares repre-sentadas no sensor de imagem (vide a figura 2) em uma imagem cartesiana,é conhecido, por exemplo, do documento DE 10 2007 031 A1 cujo conteúdodescrito é incluído aqui por referência na presente pedido.
Com a ajuda das imagens feitas em arranjo de campo claro ouarranjo de campo escuro pode ser constatado se a superfície interna 4 a serexaminada atende a exigências predefinidas no que se refere às proprieda-des da sua superfície.
Devido ao fato de que a superfície interna pode ser reproduzidatanto em arranjo de campo claro como também em arranjo de campo escu-ro, defeitos na superfície podem ser constatados de modo especialmenteconfiável.
A figura 4 mostra um segundo exemplo de execução de um dis-positivo 2 de acordo com a presente invenção que se distingue do exemplode execução de acordo com a figura 1 pelo fato de que no lugar de uma óp-tica que reproduz puramente por refração óptica é prevista uma óptica cata-dióptrica que nesse exemplo de execução consiste em um espelho de ima-gem 38 e de uma objetiva de imagem 40. O espelho de imagem 38 é mos-trado na figura 4 apenas a título de exemplo como um segmento esférico.Porém, de acordo com as respectivas exigências, também pode ter forma decone ou qualquer outra seção transversal apropriada, por exemplo, uma se-ção transversal esférica ou convexa.
A figura 5 mostra um terceiro exemplo de execução de um dis-positivo 2 de acordo com a presente invenção , onde em concordância como exemplo de execução de acordo com a figura 4 é usada uma óptica cata-dióptrica 42. Para melhorar a qualidade de imagem, a óptica catadióptrica 42é executada como descrito no documento US 4 566 763.
A figura 6 mostra um quarto exemplo de execução de um dispo-sitivo 2 de acordo com a presente invenção onde a óptica catadióptrica 42 éexecutada como foi descrita no documento US 5 473 474.
A figura 7 mostra um quinto exemplo de execução de um dispo-sitivo 2 de acordo com a presente invenção onde a óptica catadióptrica 42 éexecutada como foi descrita no documento US 3 552 820.
A figura 8 mostra um sexto exemplo de execução de um disposi-tivo 2 de acordo com a presente invenção, cujo arranjo de iluminação 16 sedistingue daquele do exemplo de execução de acordo com a figura 4. Nesseexemplo de execução, o arranjo de iluminação 16 apresenta uma fonte deluz 44 que pode ser executada, por exemplo, como uma lâmpada de diodoemissor de luz, lâmpada de arco curto ou algo semelhante. Na direção dosraios, na frente da fonte de luz 44, é disposto um condensador de iluminaçãopara a projeção da fonte de luz 44, sendo que a condução da luz gerada pe-la fonte de luz 44 é congruente com o decurso de raios de reprodução. A luzemitida pela fonte de luz é dirigida para o espelho de imagem 38 através deum espelho de desvio parcialmente condutor 48.
A figura 9 mostra um sétimo exemplo de execução de um dispo-sitivo de acordo com a presente invenção que se distingue do exemplo deexecução de acordo com a figura 8 pelo fato de que é usada uma óptica ca-tadióptrica 42 de acordo com a figura 5.A figura 10 mostra um oitavo exemplo de execução de um dis-positivo 2 de acordo com a presente invenção que se distingue do exemplode execução de acordo com a figura 8 pelo fato de que é usada uma ópticacatadióptrica 42 de acordo com a figura 6.
A figura 11 mostra um nono exemplo de execução de um dispo-sitivo 2 de acordo com a presente invenção que se distingue do exemplo deexecução de acordo com a figura 9 pelo fato de que pe usada uma ópticacatadióptrica 42 de acordo com a figura 7.

Claims (15)

1. Dispositivo para a reprodução da superfície interna de um es-paço oco em uma peça a ser trabalhada, com uma óptica com visão pano-râmica que está em ligação de transmissão de imagem com um tomador deimagens e um dispositivo de avaliação conectado em série, e com um arran-jo de iluminação com uma fonte de luz para iluminar uma área de imagem dasuperfície interna captado pela óptica, caracterizado pelo fato de que o ar-ranjo de iluminação (16), em relação à óptica (8), é disposta de tal modo queseu percurso dos raios seja selecionado de tal modo que um primeiro seg-mento axial da área de imagem possa ser iluminado com iluminação decampo claro e ao mesmo tempo, um segundo segmento axial distanciado doprimeiro segmento axial da área de imagem pode ser iluminado com ilumi-nação de campo escuro.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado porum arranjo de espelhos, cuja superfície de reflexão (20) é parcialmente dis-posta no percurso dos raios da fonte de luz (18), de tal modo que em posi-ção de tomar a imagem do dispositivo (2), raios parciais (22, 24, 26) da luzemitida pela fonte de luz (18) incidam sobre o segundo segmento axial daárea da Imagemi e a superfície de reflexão (20) reflete outros raios parciaissobre o primeiro segmento axial.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o arranjo de espelhos possui uma superfície de reflexão(20) anelar.
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracteriza-do pelo fato de que a superfície de reflexão (20) é coaxial com o eixo óptico(14) da óptica (8).
5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 2 a 4, ca-racterizado pelo fato de que a superfície de reflexão (20) é disposta em rela-ção ao eixo óptico (14) da óptica (8), pelo menos em segmentos, em um ân-guio.
6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 5, caracterizado pelo fato de que a óptica (8) apresenta um ângulo de ima-gem de cerca de 180°, de preferência > 185°.
7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 6, caractèrizado pelo fato de que o arranjo de iluminação (16) possui umafonte de luz em forma de anel.
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que a fonte de luz (18) é disposta em direção do eixo do eixoóptico (14) na proximidade imediata da óptica (8).
9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracteriza-do pelo fato de que a fonte de luz (18) é disposta coaxialmente ao eixo ópti-co (14) da óptica (8).
10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que a fonte de luz (18) em essência irradiacoaxialmente com o eixo óptico (14) da óptica (8).
11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o tomador de imagens (10) é executa-do para a captação de todo o círculo de imagem da óptica (8).
12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por um dispositivo de avanço para um avanço axial dodispositivo (2) em relação à peça a ser trabalhada (6).
13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por um dispositivo de memória para armazenar dadosde imagem correspondendo à respectiva posição axial do dispositivo (2) emrelação à peçáa ser trabalhada (6).
14. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a óptica (8) tem uma visão panorâmi-ca de 360°.
15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a superfície interna (4) a ser reprodu-zida em essência é rotativamente simétrica, em particular, é um furo de cilin-dro de uma caixa de manivela.
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009032353A1 (de) * 2009-07-08 2011-09-08 Hommel-Etamic Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Form eines Werkstücks
DE102009042252B4 (de) * 2009-09-22 2014-03-06 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Meßvorrichtung
DE102010035147B4 (de) 2010-08-23 2016-07-28 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Meßvorrichtung
JP2013024719A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Isc Inc 放射状照明と曲面鏡を有する検査装置。
EP2762860A4 (en) * 2011-09-30 2015-05-27 Olympus Corp SHAPE MEASURING APPARATUS FOR INNER SURFACES, DETECTION HEAD AND ENDOSCOPE APPARATUS
DE202011111089U1 (de) 2011-11-04 2019-06-13 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Vorrichtung zur Abbildung der Innenfläche eines Hohlraumes in einem Werkstück
JP5728395B2 (ja) * 2012-01-10 2015-06-03 株式会社豊田中央研究所 円筒内周面検査用光学系及び円筒内周面検査装置
DE102012018580B4 (de) 2012-09-20 2015-06-11 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Messvorrichtung und Messverfahren zur Inprozess-Messung an Prüflingen während eines Bearbeitungsvorganges an einer Bearbeitungsmaschine, insbesondere einer Schleifmaschine
CN103048336B (zh) * 2012-12-06 2015-09-23 中国科学院高能物理研究所 内窥镜、内窥镜检测系统及超导腔内表面检测系统
JP6270318B2 (ja) * 2013-01-31 2018-01-31 オリンパス株式会社 内面形状測定装置
US9611735B2 (en) * 2013-11-15 2017-04-04 Schlumberger Technology Corporation Image-based measurement of a fluid
DE102014118753A1 (de) * 2014-10-01 2016-04-07 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Prüfvorrichtung
CA2915855C (en) 2014-12-19 2019-04-16 Institut National D'optique Device for optical profilometry with conical light beams
US9759670B2 (en) 2014-12-23 2017-09-12 Mitutoyo Corporation Bore imaging system
US9880108B2 (en) 2014-12-23 2018-01-30 Mitutoyo Corporation Bore imaging system
KR102335186B1 (ko) * 2014-12-24 2021-12-03 삼성전자주식회사 렌즈 조립체, 이를 이용한 장애물 감지유닛, 및 이를 구비한 이동로봇
DE102015209455A1 (de) * 2015-05-22 2016-11-24 Sac Sirius Advanced Cybernetics Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur optischen Erfassung von Innenwandungen
CN104913740A (zh) * 2015-06-08 2015-09-16 北京航空航天大学 一种管道内壁形貌测量装置
EP3310244A1 (en) * 2015-06-19 2018-04-25 Koninklijke Philips N.V. Imaging system, optical element, and a catheter or endoscope using the same
DE202015009460U1 (de) * 2015-08-12 2017-10-12 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Bohrungsinspektionsvorrichtung
DE102016113400B4 (de) 2015-08-19 2023-11-30 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Bohrungsinspektionsvorrichtung und Bohrungsinspektionsverfahren
JP6515344B2 (ja) * 2015-09-11 2019-05-22 日本製鉄株式会社 欠陥検出装置及び欠陥検出方法
JP6689083B2 (ja) * 2016-01-22 2020-04-28 リコーエレメックス株式会社 内面検査システムおよび導光部品
DE202016008966U1 (de) * 2016-03-22 2021-02-04 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Bohrungsinspektionsvorrichtung
DE102016107135A1 (de) 2016-04-18 2017-10-19 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Messanordnung
DE102016208949B4 (de) * 2016-05-24 2018-08-16 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen der Geometrie der Innenwand von Bohrungen
US9948843B2 (en) 2016-06-17 2018-04-17 Mitutoyo Corporation Super resolution bore imaging system
DE102016122695A1 (de) 2016-07-20 2018-01-25 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Oberflächenmessvorrichtung
JP6859628B2 (ja) * 2016-08-10 2021-04-14 株式会社ジェイテクト 外観検査方法および外観検査装置
US10593718B2 (en) 2017-03-28 2020-03-17 Mitutoyo Corporation Surface profiling and imaging system including optical channels providing distance-dependent image offsets
DE102017106741B4 (de) 2017-03-29 2019-11-14 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Oberflächenmessgerät
DE102017111819B4 (de) 2017-05-30 2021-07-22 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Bohrungsinspektionsvorrichtung
JP6907862B2 (ja) * 2017-09-28 2021-07-21 日本製鉄株式会社 管の内面検査装置
CN109752914A (zh) * 2017-11-01 2019-05-14 广州长步道光电科技有限公司 一种360°环视内孔侧壁检测镜头
DE102018103420A1 (de) 2018-02-15 2019-08-22 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Messgerät zur Oberflächen- oder Konturmessung
FR3090133A1 (fr) * 2018-12-15 2020-06-19 Shakti Système de prise de vue pour le phénotypage racinaire plein champ.
DE102019105059A1 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Oberflächenmessgeräts
DE102020108182A1 (de) 2019-05-07 2020-11-12 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Oberflächenmessgerät
US11347039B2 (en) * 2019-05-22 2022-05-31 The Boeing Company Optical imaging and scanning of holes
US20230037452A1 (en) * 2020-02-12 2023-02-09 Abb Schweiz Ag Apparatus for detecting surface condition of object and method for manufacturing apparatus
DE102021105629A1 (de) 2020-03-12 2021-09-16 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Bohrungsinspektionsvorrichtung
IT202000004198U1 (it) 2020-07-14 2022-01-14 Opto Eng S P A Sonda boroscopica
CN114295075B (zh) * 2022-03-09 2022-06-03 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种内凹型工件的内表面整体三维轮廓测量装置及方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH451548A (de) 1966-06-01 1968-05-15 Volpi Ag Panorama-Objektiv für Aufnahme- oder Projektionszwecke
JPS5654410A (en) * 1979-10-11 1981-05-14 Machida Seisakusho:Kk Inside wall surface inspecting device of hollow body
US4394683A (en) 1980-06-26 1983-07-19 Diffracto Ltd. New photodetector array based optical measurement systems
JPS585607A (ja) * 1981-07-02 1983-01-13 Shin Meiwa Ind Co Ltd コンクリ−ト筒体の内面仕上り状態検査装置
JPS58211166A (ja) 1982-06-02 1983-12-08 Canon Inc トナ−の製造方法
DE3232904A1 (de) * 1982-09-04 1984-03-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sonde zum automatischen pruefen von oberflaechen
HU192125B (en) 1983-02-08 1987-05-28 Budapesti Mueszaki Egyetem Block of forming image for centre theory projection adn reproduction of spaces
JPS6454013U (pt) * 1987-09-30 1989-04-04
JPS6454016U (pt) * 1987-09-30 1989-04-04
US5058178A (en) * 1989-12-21 1991-10-15 At&T Bell Laboratories Method and apparatus for inspection of specular, three-dimensional features
JPH0723210U (ja) * 1992-10-12 1995-04-25 ダイハツ工業株式会社 シリンダブロックのボアの粗残り検査装置
DE4320845C1 (de) * 1993-06-23 1994-10-27 Fraunhofer Ges Forschung Anordnung zur Messung von Streulicht in Bohrungen von Werkstücken oder in Rohren
US5473474A (en) 1993-07-16 1995-12-05 National Research Council Of Canada Panoramic lens
DE4416493A1 (de) * 1994-05-10 1995-11-16 Bosch Gmbh Robert Oberflächenprüfvorrichtung
JPH08178854A (ja) * 1994-12-20 1996-07-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 押出チューブの内面検査装置
JP3591080B2 (ja) * 1995-09-20 2004-11-17 株式会社デンソー 筒内面観察装置
JP2964976B2 (ja) * 1997-02-28 1999-10-18 日本電気株式会社 ファイバスコープ
DE19714202A1 (de) * 1997-04-07 1998-10-15 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum optischen Prüfen von Oberflächen
JPH10288742A (ja) * 1997-04-16 1998-10-27 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡装置
JP2000258141A (ja) * 1999-03-04 2000-09-22 Hitachi Ltd 有底円筒部材の内周面形状検査装置およびその方法、有底円筒部材の加工方法並びに電池の製造方法
US6621516B1 (en) * 2000-02-18 2003-09-16 Thomas Wasson Panoramic pipe inspector
DE20005842U1 (de) * 2000-03-29 2000-09-07 Schich Gisbert Endoskop-Weitwinkelobjektiv mit Reflektionsflächen zur Lichtübertragung
DE60141025D1 (de) * 2000-05-30 2010-02-25 Oyo Corp Vorrichtung und verfahren zum erkennen von defekten oder beschädigungen in abwasserleitungen
JP3377995B1 (ja) 2001-11-29 2003-02-17 株式会社立山アールアンドディ パノラマ撮像レンズ
DE20214856U1 (de) 2002-09-26 2003-01-02 Bbi Brunnen Und Bohrlochinspek Bohrlochsonde zur optischen Erfassung der inneren Wandung von Bohrlöchern und Schächten
RU2290626C2 (ru) * 2004-05-18 2006-12-27 Войсковая часть 75360 Устройство для визуального и измерительного контроля внутренних полостей
RU2267086C1 (ru) * 2004-12-10 2005-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Проектное бюро "Экстера" (ООО "ПБ "Экстера") Устройство для контроля параметров резьбовых трубных изделий
JP2008233715A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 円筒孔検査装置
US20100118136A1 (en) * 2007-06-13 2010-05-13 Riet Jan Arie Pieter Van Surface inspection device and an arrangement for inspecting a surface
DE102007031358B4 (de) * 2007-07-05 2023-03-16 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Vorrichtung zur Abbildung der Innenfläche eines zylindrischen Hohlraums
DE102008009975B4 (de) * 2008-02-19 2015-10-22 Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh Vorrichtung zur Abbildung der Innenfläche einer Bohrung in einem Werkstück

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Publication number Publication date
CA2702379C (en) 2015-11-03
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CN101881738A (zh) 2010-11-10
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