ES1086754U - System for the dimensional control of probetas (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
System for the dimensional control of probetas (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDFInfo
- Publication number
- ES1086754U ES1086754U ES201330252U ES201330252U ES1086754U ES 1086754 U ES1086754 U ES 1086754U ES 201330252 U ES201330252 U ES 201330252U ES 201330252 U ES201330252 U ES 201330252U ES 1086754 U ES1086754 U ES 1086754U
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- digital camera
- support
- dimensional control
- inspected
- supports
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La presente invención se incluye en el campo de sistemas de inspección para el control dimensional de piezas, en concreto, de probetas metálicas y no metálicas utilizadas para la realización de ensayos mecánicos. The present invention is included in the field of inspection systems for the dimensional control of parts, namely, of metal and nonmetallic specimens used for the performance of mechanical tests.
Para la realización de ensayos mecánicos a materiales, como pueden ser los ensayos de flexión o torsión, es necesaria la fabricación previa de probetas del material a caracterizar, con una geometría y unas dimensiones conocidas que permitan la estandarización de los ensayos. La mayor parte de las probetas utilizadas tienen forma de prisma y poseen una entalla en forma de V For the realization of mechanical tests on materials, such as bending or torsion tests, it is necessary the previous manufacturing of specimens of the material to be characterized, with a known geometry and dimensions that allow the standardization of the tests. Most of the specimens used are prism-shaped and have a V-shaped notch
o de U en una de sus caras. El control de las dimensiones de la probeta y en particular de la entalla, es vital para la correcta realización de los ensayos y constituye un requisito establecido en la normativa vigente en el ámbito internacional. En la actualidad las técnicas más utilizadas para el control de las dimensiones de las probetas se basan en procedimientos manuales. Para verificar las dimensiones generales de la probeta y el paralelismo entre sus caras, es habitual utilizar calibres o micrómetros. Las cotas más complejas relativas a la entalla, suelen obtenerse con la ayuda de sistemas de proyección de perfiles, como el descrito en el modelo de utilidad ES0170431U, en los que el contorno de la entalla se proyecta amplificado sobre una pantalla que permite al operario determinar las cotas de interés mediante el uso de reglas graduadas y tornillos de desplazamiento. Este tipo de sistemas llevan asociados una gran incertidumbre en la medida al realizarse la estimación de las cotas de forma subjetiva por el operario. Existen otros tipos de sistemas de inspección avanzados como los orientados al control de calidad de piezas fabricadas mediante mecanizado. Algunos sistemas, como el descrito en el modelo de utilidad español ES1073295U, miden las piezas de forma continua basándose en sensores interferométricos y sensores de movimiento, presentando una precisión insuficiente. Otros sistemas presentan una complejidad y coste elevados, como es el caso de los basados en técnicas de medición por láser, o bien los que utilizan sistemas mecánicos de contacto, como el descrito en la patente de invención ES2136568B1, en el que se utilizan múltiples palpadores para la determinación de las cotas de interés. Otro tipo de sistemas se basa en técnicas de visión artificial con cámaras de baja resolución o bien con lentes convencionales que generan elevadas distorsiones e incertidumbres en las medidas alejadas del foco de visión de las mismas. Esta limitación trata de ser resuelta por la patente de invención española ES2318994B1, mediante la or U on one of their faces. The control of the dimensions of the specimen and in particular of the notch, is vital for the correct performance of the tests and constitutes a requirement established in the regulations in force at the international level. Currently, the most commonly used techniques for controlling the dimensions of the specimens are based on manual procedures. To verify the overall dimensions of the specimen and the parallelism between their faces, it is usual to use gauges or micrometers. The more complex dimensions related to the notch are usually obtained with the help of profile projection systems, such as the one described in the utility model ES0170431U, in which the contour of the notch is projected amplified on a screen that allows the operator to determine the levels of interest through the use of graduated rules and scroll screws. These types of systems are associated with a great uncertainty in the measurement when the estimation of the dimensions is carried out subjectively by the operator. There are other types of advanced inspection systems such as those aimed at quality control of parts manufactured by machining. Some systems, such as the one described in the Spanish utility model ES1073295U, measure the pieces continuously based on interferometric sensors and motion sensors, presenting insufficient precision. Other systems have high complexity and cost, such as those based on laser measurement techniques, or those that use mechanical contact systems, such as the one described in the invention patent ES2136568B1, in which multiple probes are used for the determination of the levels of interest. Another type of systems is based on artificial vision techniques with low resolution cameras or with conventional lenses that generate high distortions and uncertainties in the measures away from the focus of the same. This limitation tries to be resolved by the Spanish invention patent ES2318994B1, by means of the
incorporación de un soporte móvil para desplazar la cámara y tomar diferentes medidas a lo largo de la pieza, lo cual incrementa el grado de complejidad del equipo y por tanto su coste. Ninguna de las soluciones anteriores está orientada específicamente al control dimensional de probetas para la realización de ensayos mecánicos y la determinación de la conformidad de los valores con las tolerancias especificadas en la normativa aplicable a la realización de dichos ensayos, limitándose el estado de la técnica a los sistemas manuales descritos anteriormente. incorporation of a mobile support to move the camera and take different measures throughout the piece, which increases the degree of complexity of the equipment and therefore its cost. None of the above solutions is specifically oriented to the dimensional control of specimens for the performance of mechanical tests and the determination of the conformity of the values with the tolerances specified in the regulations applicable to the performance of said tests, limiting the state of the art to the manual systems described above.
La presente invención soluciona la limitación existente en los sistemas actuales de inspección de probetas para ensayos mecánicos. El dispositivo objeto de la invención presenta una configuración tal que asegura la inspección y determinación de las cotas de interés de la probeta de forma automática, precisa, y altamente repetitiva. Un primer aspecto de la invención se refiere a un sistema de inspección basado en visión artificial, configurado específicamente para fotografiar e inspeccionar automáticamente probetas y determinar las cotas de interés, que comprende al menos una base sobre la que se fija al menos un soporte primero que sostiene al menos un conjunto de lentes ópticas de tipo telecéntrico, que generan una imagen réplica de la zona de la muestra que se desea inspeccionar, que es capturada por al menos una cámara fotográfica digital, al menos un soporte segundo que sostiene al menos una probeta a inspeccionar y al menos un soporte tercero que sostiene al menos una fuente de iluminación. De este modo, la probeta a medir queda colocada entre la fuente de iluminación y la cámara digital, pudiendo la cámara captar una imagen nítida de su contorno, a partir de la cual posteriormente determinar las cotas de interés de la pieza. Al utilizar una óptica telecéntrica se elimina la distorsión típica de las lentes convencionales (distorsiones radiales y tangenciales principalmente) ya que la luz incide perpendicularmente al sensor. Por otro lado, gracias a la automatización del proceso se elimina la incertidumbre asociada al factor humano de los sistemas utilizados en la actualidad, aportando una mayor fiabilidad y repetitividad de las medidas, reduciéndose también de forma sustancial los tiempos necesarios para llevar a cabo la inspección. Por otro lado, se asegura una buena trazabilidad de las medidas realizadas, al permitir el sistema la generación automática de archivos digitales en el que quedan registrados los resultados de todas las medidas. Según otro aspecto de la invención el sistema cuenta con al menos una cámara digital que lleva incorporado al menos un tipo de conector que permite la transmisión de datos a un ordenador externo, desde el cual puede accionarse el disparador de la cámara y a continuación ejecutar los algoritmos programados para la determinación de las cotas de interés a partir de los datos capturados por la cámara. El sistema puede incorporar una interfaz de usuario que presente de forma sencilla los resultados en una pantalla y muestre las cotas medidas o el veredicto final de aptitud de la probeta inspeccionada para un tipo de ensayo predefinido. The present invention solves the existing limitation in current test inspection systems for mechanical tests. The device object of the invention has a configuration that ensures the inspection and determination of the levels of interest of the specimen automatically, accurately, and highly repetitively. A first aspect of the invention relates to an inspection system based on artificial vision, specifically configured to automatically photograph and inspect specimens and determine the dimensions of interest, comprising at least one base on which at least one support is first fixed that it holds at least one set of telecentric type optical lenses, which generate a replica image of the area of the sample to be inspected, which is captured by at least one digital camera, at least one second support that holds at least one test tube to inspect and at least one third support that supports at least one lighting source. In this way, the specimen to be measured is placed between the source of illumination and the digital camera, the camera being able to capture a clear image of its contour, from which subsequently determine the dimensions of interest of the piece. When using telecentric optics, the typical distortion of conventional lenses (mainly radial and tangential distortions) is eliminated since the light strikes perpendicularly to the sensor. On the other hand, thanks to the automation of the process, the uncertainty associated with the human factor of the systems currently used is eliminated, providing greater reliability and repeatability of the measures, also substantially reducing the time needed to carry out the inspection . On the other hand, it ensures a good traceability of the measures taken, by allowing the system the automatic generation of digital files in which the results of all measurements are recorded. According to another aspect of the invention, the system has at least one digital camera that incorporates at least one type of connector that allows the transmission of data to an external computer, from which the camera's trigger can be operated and then execute the algorithms programmed for the determination of the levels of interest from the data captured by the camera. The system can incorporate a user interface that easily presents the results on a screen and displays the measured dimensions or the final aptitude verdict of the inspected specimen for a predefined type of test.
Según otro aspecto de la invención el sistema de inspección cuenta con al menos una cámara digital inteligente, que integra al menos un procesador interno que permite la programación de algoritmos específicos para la determinación de las cotas tras la captura de las imágenes y que cuenta con al menos un tipo de conector a la red de área local como puede ser un puerto ethernet According to another aspect of the invention, the inspection system has at least one intelligent digital camera, which integrates at least one internal processor that allows the programming of specific algorithms for the determination of the dimensions after the capture of the images and which has the less a type of connector to the local area network such as an ethernet port
o un puerto serie. De este modo, se evita la necesidad de utilizar un ordenador externo, pudiendo realizarse todos los cálculos con el procesador interno de la cámara, que puede además mostrar el veredicto final de conformidad de la probeta mediante un código de colores mostrado mediante pilotos LED. El sistema puede además integrarse fácilmente en una red de área local de modo que la cámara inteligente se encargue de transmitir los datos para su almacenamiento en dicha red. Otro aspecto de la invención se refiere al tipo de iluminación utilizado en el sistema, que es de tipo iluminación trasera o backlight, pudiendo ser generada a partir de LEDs u otros dispositivos, con un tamaño superior al del objeto, o zona del objeto, a medir, y pudiendo ser la iluminación difusa o colimada. Con la iluminación trasera se obtiene una mejor definición de bordes y se evitan los problemas asociados a la iluminación frontal relacionados con la especularidad metálica o irregularidades del material, consiguiendo extraer el contorno de la probeta mediante una umbralización básica. Según otro aspecto de la invención el sistema cuenta con una carcasa que cubre todo el sistema de modo que se evite la entrada de contaminación lumínica en el sensor. Otro aspecto de la invención se refiere a la estructura soporte del sistema, que cuenta con al menos un sistema de pletina con anclajes y al menos una pieza soporte diseñada específicamente para las probetas que vayan a medirse, y cuyas tolerancias mecánicas han de asegurar la correcta alineación de la óptica, la muestra a medir y la fuente de iluminación. El posicionamiento de la probeta en el soporte puede realizarse de forma manual o bien de forma automática mediante la incorporación de un brazo de robot. or a serial port. In this way, the need to use an external computer is avoided, all calculations can be made with the camera's internal processor, which can also show the final verdict of conformity of the specimen by means of a color code shown by LED pilots. The system can also be easily integrated into a local area network so that the smart camera is responsible for transmitting the data for storage in that network. Another aspect of the invention relates to the type of lighting used in the system, which is of the backlight or backlight type, and can be generated from LEDs or other devices, with a size larger than the object, or area of the object, to measure, and may be diffuse or collimated lighting. With the back lighting a better definition of edges is obtained and the problems associated with the frontal lighting related to the metallic specularity or irregularities of the material are avoided, being able to extract the contour of the specimen by means of a basic thresholding. According to another aspect of the invention, the system has a housing that covers the entire system so as to avoid the entry of light pollution into the sensor. Another aspect of the invention relates to the support structure of the system, which has at least one plate system with anchors and at least one support piece designed specifically for the specimens to be measured, and whose mechanical tolerances must ensure correct alignment of the optics, the sample to be measured and the light source. The positioning of the specimen in the support can be done manually or automatically by incorporating a robot arm.
La Figura 1 recoge con carácter ilustrativo y no limitativo una posible realización de la presente invención, representando esquemáticamente una configuración del sistema de control dimensional de probetas que cuenta con una cámara digital inteligente en cuyo microprocesador interno se ejecutan los algoritmos necesarios para la determinación de las cotas y el veredicto de conformidad con los criterios seleccionados. La Figura 2 recoge con carácter ilustrativo y no limitativo otra posible realización de la presente invención, representando esquemáticamente una configuración del sistema de control dimensional de probetas que cuenta con una cámara digital convencional conectada a un ordenador externo desde el cual se acciona el disparador de la cámara y se ejecutan los algoritmos necesarios para la determinación de las cotas y el veredicto de conformidad con los criterios seleccionados, mostrando los resultados en una pantalla de visualización de datos. Figure 1 illustrates, in an illustrative and non-limiting manner, a possible embodiment of the present invention, schematically representing a configuration of the test specimen dimensional control system that has an intelligent digital camera in whose internal microprocessor the algorithms necessary for the determination of the dimensions and the verdict in accordance with the selected criteria. Figure 2 illustrates, in an illustrative and non-limiting manner, another possible embodiment of the present invention, schematically representing a configuration of the test specimen dimensional control system that has a conventional digital camera connected to an external computer from which the trigger of the camera and the necessary algorithms for the determination of the dimensions and the verdict are executed in accordance with the selected criteria, showing the results on a data display screen.
En una realización preferente, el sistema objeto de la presente invención, tal y como se aprecia en la Figura 1, presenta una estructura (1) fabricada en un material rígido que cuenta con un soporte In a preferred embodiment, the system object of the present invention, as shown in Figure 1, has a structure (1) made of a rigid material that has a support
(2) para la fijación de la óptica (3) y de una cámara digital (4), un soporte (5) para la fijación de la (2) for fixing the optics (3) and a digital camera (4), a support (5) for fixing the
5 iluminación posterior (6) que puede ser de tipo telecéntrico o difuso y un soporte (7) para la fijación de la probeta (8) cuyas dimensiones se pretende determinar. El sistema puede accionarse con el pulsador (9) de la cámara digital y el veredicto de conformidad de las cotas con los valores y tolerancias especificados en la normativa de interés se muestra mediante un código de colores mostrado en una serie de pilotos LED (10) incorporados en la cámara inteligente. Todo el sistema 5 back lighting (6) that can be of telecentric or diffuse type and a support (7) for fixing the specimen (8) whose dimensions are intended to be determined. The system can be operated with the push button (9) of the digital camera and the verdict of conformity of the dimensions with the values and tolerances specified in the regulations of interest is shown by a color code shown in a series of LED pilots (10) Built-in smart camera. Whole system
10 está cubierto por una carcasa (11) que previene la entrada de contaminación lumínica en el sensor. En otra realización preferente, el sistema objeto de la presente invención, tal y como se aprecia en la Figura 2, presenta una estructura (1) fabricada en un material rígido que cuenta con un soporte 10 is covered by a housing (11) that prevents light pollution from entering the sensor. In another preferred embodiment, the system object of the present invention, as shown in Figure 2, has a structure (1) made of a rigid material that has a support
(2) para la fijación de la óptica (3) y de una cámara digital (4) de tipo inteligente, un soporte (5) (2) for fixing the optics (3) and a smart-type digital camera (4), a support (5)
15 para la fijación de la iluminación posterior (6) que puede ser de tipo telecéntrico o difuso y un soporte (7) para la fijación de la probeta (8) cuyas dimensiones se pretende determinar. La cámara digital cuenta con un conector (12) mediante el cual se establece la comunicación bidireccional con un ordenador externo (13) desde el cual puede accionarse la cámara y posteriormente ejecutar los algoritmos necesarios para determinar las cotas de interés y comparar con los valores 15 for fixing the back lighting (6) which can be of the telecentric or diffuse type and a support (7) for fixing the specimen (8) whose dimensions are intended to be determined. The digital camera has a connector (12) through which bidirectional communication is established with an external computer (13) from which the camera can be operated and then execute the necessary algorithms to determine the levels of interest and compare with the values
20 y tolerancias especificados en la normativa de interés, a partir de los datos recibidos desde la cámara digital (4). 20 and tolerances specified in the regulations of interest, based on the data received from the digital camera (4).
Claims (5)
- 10 3. Sistema según reivindicación anterior en el que al menos una cámara (4) digital inteligente incorpora unos indicadores tipo LED (10). 10 3. System according to previous claim in which at least one intelligent digital camera (4) incorporates LED type indicators (10).
- 15 5. Sistema según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores en el que al menos una cámara digital (4) cuenta con una conexión a interfaz (12) de visualización de los resultados de la medición en un sistema de visualización externo (13). System according to any of the preceding claims in which at least one digital camera (4) has a connection to interface (12) for displaying the measurement results in an external display system (13).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201330252U ES1086754Y (en) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | SYSTEM FOR DIMENSIONAL CONTROL OF TESTS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201330252U ES1086754Y (en) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | SYSTEM FOR DIMENSIONAL CONTROL OF TESTS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1086754U true ES1086754U (en) | 2013-08-06 |
| ES1086754Y ES1086754Y (en) | 2013-11-04 |
Family
ID=48803245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201330252U Expired - Fee Related ES1086754Y (en) | 2013-03-01 | 2013-03-01 | SYSTEM FOR DIMENSIONAL CONTROL OF TESTS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1086754Y (en) |
-
2013
- 2013-03-01 ES ES201330252U patent/ES1086754Y/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1086754Y (en) | 2013-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104040287B (en) | Equipment and correlation technique for optical measurement | |
| US10444006B2 (en) | Three-dimensional imager | |
| CN204302569U (en) | There is the binocular optical instrument of distance measurement function | |
| CN104567738B (en) | Parallelism of optical axis accurate measuring systems and method | |
| CN103857478B (en) | The device and method of the guidance pass of milling train and rolling groove or guidance base for determining the mill stand in multistand mill | |
| BR112013000427A2 (en) | geodetic survey device featuring automatic high precision target point display functionality | |
| CN107111013B (en) | Compact Modulation Transfer Function Evaluation System | |
| ES2921155T3 (en) | Device and method for optical measurement of an inner contour of an eyeglass frame | |
| CN108209855A (en) | Subjective formula optometry equipment | |
| RU2013154761A (en) | SCREW BLADE EXAMINATION | |
| KR20150058051A (en) | Device for acquisition and measurement of geometric data of at least one motif associated with a spectacle frame glass and associated method | |
| CN105987806B (en) | Testing device and testing method for turning lens | |
| BR112022004973A2 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING A PRESCRIPTION FOR A PERSON'S EYE | |
| CN104154991B (en) | A kind of illuminance measuring method for testing and this illuminance measuring electricity testing device | |
| CN203443767U (en) | Auxiliary positioner for detecting integration refractometer, and optical detection system | |
| CN103076157B (en) | Automatic measuring device and method for focal distance of thin concave lens | |
| ES1086754U (en) | System for the dimensional control of probetas (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| CN114305318A (en) | Numerical control exophthalmos measuring instrument and measuring method | |
| CN104422583B (en) | Optical system, optical detection device and method for detecting integrated refractometer | |
| CN204314057U (en) | A kind of focal length measuring equipment for Diode laser camera lens | |
| CN203949773U (en) | A kind of visual field pick-up unit for large visual field optical lens | |
| CN217696557U (en) | Numerical control eyeball protrusion measuring instrument | |
| CN112741589B (en) | Optical device for vision detection, vision detection system and method | |
| CN203132816U (en) | Optometry automatic detection device | |
| TW201321734A (en) | Optometric automatic inspection apparatus and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model granted |
Effective date: 20131022 |
|
| FD1K | Utility model lapsed |
Effective date: 20191004 |