ES2199521T3 - Mecanismo para ajustar y controlar la intensidad de iluminacion de lamparas de control. - Google Patents
Mecanismo para ajustar y controlar la intensidad de iluminacion de lamparas de control.Info
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Abstract
Mecanismo para ajustar y controlar la intensidad de iluminación de lámparas de control para la verificación visual de superficies y de revestimientos aplicados sobre las superficies, caracterizado porque las lámparas de control (39) se controlan mediante un microprocesador (35), al que se conectan en el lado de entrada un sensor de densidad lumínica (1), con una fuente de luz de referencia (2) y un ocular (3), que consta de un diafragma (20) y una célula fotoeléctrica (19) detrás de una lente colectora (21), un sensor de ultrasonidos (32) que desencadena el proceso de control y medición, un regulador (36) para el ajuste manual de la intensidad de iluminación y a elección medios (37) para registrar la velocidad de transporte de un objeto (7) que hay que verificar y una tensión de señal externa (38), y en el lado de salida a través de las líneas de conexión (40) las lámparas de control (39).
Description
Mecanismo para ajustar y controlar la intensidad
de iluminación de lámparas de control.
La invención se refiere a un mecanismo para
ajustar y controlar la intensidad de iluminación de lámparas de
control, preferentemente lámparas de control de pintura, para la
verificación visual del estado de las superficies y de los
revestimientos aplicados sobre las superficies.
Un segmento decisivo sobre la garantía de la
calidad de un producto es el control del estado de las superficies
y de los revestimientos aplicados sobre las superficies.
La verificación de superficies de carrocerías
configuradas con diferentes colores en busca de defectos de la
superficie y daños de la pintura se produce mediante controles
visuales que, por ejemplo, en la industria automovilística se
llevan a cabo en unidades de trabajo especiales, equipadas con
lámparas de control -documentos DE 195 34 145 A1, US 4 918 321, JP
581 54 628.
Las lámparas de control de pintura utilizadas
para ello van equipadas con un reflector dividido en dos partes,
una óptica de prismas y superficies oscuras, y generan sobre la
superficie irradiada que hay que verificar una imagen reflejada.
Esta imagen reflejada consta de una franja de
adaptación oscura de márgenes casi nítidos, dos franjas de
semisombra situadas a ambos lados de la franja de adaptación y una
franja de contraste clara de densidad lumínica más alta y que se
encuentra entre las franjas de semisombra. En el control visual, la
carrocería provista de un revestimiento de pintura forma el
contraste de fondo y las franjas de contraste claras el plano de
trabajo -documentos DE 195 34 145 A1, DE 196 16 884 A1, GB 1 207
489.
Mediante el movimiento de transporte de la
carrocería sobre una cinta transportadora y/o mediante el
movimiento de la persona de control, en la imagen reflejada se ven
fácilmente los posibles defectos de la superficie y de la pintura y
de esta manera pueden registrarse sin grandes problemas,
apareciendo los menores hundimientos de la superficie todavía más
claros en las franjas de contraste claras con la mayor densidad
lumínica, y se reconocen con seguridad en las franjas de semisombra
las elevaciones e inclusiones de polvo, y mediante el cambio de
contraste en la zona de transición entre las franjas de semisombra y
las franjas de adaptación oscuras, las zonas mates y los defectos
de pulimentado.
Utilizando las lámparas de control de pintura y
mediante el sencillo control visual de las zonas defectuosas en las
superficies y los revestimientos de color, se pueden reconocer con
rapidez los defectos del producto y procederse a una reparación que
garantice la calidad.
Dependiendo de la percepción individual del
color, de las dimensiones de la superficie del objeto que hay que
revisar, del ángulo de observación de la persona que realiza la
verificación, del fondo del objeto y de las propiedades de reflexión
de una superficie configurada con colores, se requiere una
intensidad de iluminación de las lámparas de control utilizadas que
esté adaptada a ello para poder reconocer con seguridad los defectos
existentes en la superficie y en el revestimiento aplicado. El
ajuste y el control de la intensidad de iluminación de las lámparas
de control de pintura se realizaban hasta la fecha manualmente con
ayuda de un regulador de intensidad manual. Sin embargo,
simplemente por razones de tiempo, no es posible ajustar a mano la
intensidad de iluminación sobre los distintos revestimientos de
color en cada una de las unidades de verificación durante el
proceso de producción y, con cada cambio de color, modificar la
intensidad de iluminación elegida basándose en un color cualquiera.
Por consiguiente, según la visibilidad y el comportamiento óptico
de la persona que lleva a cabo la verificación, en la práctica se
ha hecho hasta la fecha un ajuste estándar previo de la intensidad
de iluminación y con esta intensidad de iluminación se ha seguido
trabajando en los cambios de color, aun cuando un ajuste estándar
de este tipo sea totalmente insuficiente para reconocer con
seguridad los defectos de la superficie y los daños en la pintura,
en especial en el caso de producirse un cambio de color
relativamente frecuente.
Por consiguiente, el objetivo de la invención
consiste en desarrollar un mecanismo que, partiendo del colorido
del revestimiento de la superficie y de las condiciones tecnológicas
durante el proceso de medición y de verificación, haga posible un
ajuste y un control autónomos de la intensidad de iluminación de
las lámparas de control.
Según la invención, este objetivo se consigue
mediante un mecanismo según las características indicadas en la
reivindicación 1. En las reivindicaciones 2 a 6 se indican
perfeccionamientos ventajosos de la invención.
Con el sensor de densidad lumínica previsto en el
mecanismo según la invención, que está adaptado casi linealmente al
dominio de sensibilidad del ojo humano, al modificarse las
condiciones de verificación, como por ejemplo los cambios en las
dimensiones del objeto que hay que verificar, se detectan con
exactitud los cambios de la distancia entre la superficie que hay
que verificar y las lámparas de control de pintura, los cambios del
ángulo de visión y cualquier cambio del revestimiento de color al
producirse un cambio de color y a través de un microprocesador, en
cuya entrada están conectados el sensor de densidad lumínica, un
sensor de ultrasonidos que desencadena el proceso de control y
medición, un regulador para el ajuste manual de la intensidad de
iluminación y en caso necesario un transmisor por inducción para
registrar la velocidad de transporte de un objeto de verificación
que se encuentra sobre una cinta transportadora y una señal de
tensión externa, que sin intervención manual regula reduciendo
automáticamente la intensidad de iluminación de las lámparas de
control hasta que se alcanza un contraste de color óptimo para la
visibilidad individual de la persona de control que está
verificando.
Con ayuda del mecanismo según la invención se
pueden ahorrar considerables costes, por ejemplo en la fabricación
de automóviles, y mediante el sencillo y rápido reconocimiento de
los defectos de la superficie y los daños en la pintura se aumenta
en varias veces la productividad.
El sensor de densidad lumínica según la invención
comprende una fuente de luz de referencia, que sobre la superficie
del objeto que hay que verificar genera una imagen reflejada de
radiación estrecha y simetría de rotación con una elevada densidad
lumínica, y un ocular con una célula fotoeléctrica, cuyo eje óptico
está enfocado en el foco de la imagen reflejada. Con ayuda de la
célula fotoeléctrica se transforman directamente en señales
analógicas las señales de luz o los rayos de luz de referencia
reflejados y se conducen hasta el microprocesador a través del cual,
independientemente de una intervención de la persona de servicio o
de control, se produce un ajuste y una regulación de la intensidad
de iluminación de las lámparas de control. La señal de la célula
fotoeléctrica sirve con ello directamente para un control de la
claridad, estando ligado un color blanco del objeto que hay que
verificar a una disminución de la intensidad de iluminación y, con
ello, de la claridad y conduciendo un revestimiento negro de la
superficie a un aumento de la claridad. En el caso de superficies
configuradas de colores, la intensidad de iluminación se encuentra
entre los valores máximos y mínimos citados anteriormente.
El ocular del mecanismo según la invención consta
de un tubo de guía que se encuentra dispuesto en la tapa de la caja
del sensor de densidad lumínica y que puede desplazarse en su
posicionamiento alrededor de un eje de giro. El tubo de guía recoge
una lente colectora que concentra los rayos de luz reflejados de la
imagen reflejada y los conduce a la célula fotoeléctrica, que está
dispuesta en un asiento de células fotoeléctricas con un diafragma.
El asiento de células fotoeléctricas puede desplazarse axialmente
dentro del tubo de guía y de este modo permite un ligero ajuste de
la célula fotoeléctrica y de la lente colectora.
En una tapa de lente con la que se posiciona la
lente colectora en el tubo de guía, hay previsto un asiento para un
puntero láser. Con ayuda del punto de luz del puntero láser colocado
en el asiento, el eje óptico del ocular puede enfocarse en el foco
de la imagen reflejada sin gran esfuerzo, de manera sencilla y con
rapidez. Una vez producido el ajuste del ocular, vuelve a retirarse
el puntero láser.
El sensor de densidad lumínica posee
ventajosamente una caja abierta por un lado y se coloca en el plano
de las lámparas de control con ayuda de una abrazadera de fijación,
articulada de manera regulable en la caja. La caja va cerrada
mediante una tapa en la que están dispuestos la fuente de luz de
referencia y el ocular. Los restantes componentes eléctricos y
mecánicos del sensor de densidad lumínica, como por ejemplo el
transformador de la fuente de luz de referencia o la interfaz, a
través de la cual la célula fotoeléctrica se conecta al
microprocesador, están dispuestos en la caja.
La invención deberá explicarse a continuación con
más detalle en un ejemplo de realización. En los dibujos
correspondientes se muestra:
Fig. 1: una representación esquemática del sensor
de densidad lumínica en corte
Fig. 2: el corte A-A según la
Fig. 1
Fig. 3: la disposición y el ajuste del sensor de
densidad lumínica con respecto a la superficie del objeto que hay
que verificar
Fig. 4: el detalle "X" de la Fig. 2 para
recoger el puntero láser
Fig. 5: el esquema de conexiones del mecanismo
según la invención
Como resulta de las Figs. 1 y 2, el sensor de
densidad lumínica 1 del mecanismo según la invención conforme a la
Fig. 5 consta de una fuente de luz de referencia 2 y un ocular 3,
desplazable alrededor de un eje de giro 16 y cuya célula
fotoeléctrica 19 está conectada eléctricamente, a través de líneas
de conexión 25 de la interfaz 24, con la entrada del
microprocesador 35. La fuente de luz de referencia 2 y el ocular 3
desplazable alrededor del eje de giro 16 están dispuesto en una
tapa 26, que puede retirarse y que cierra la caja 10. El sensor de
luz 1 se dispone en el plano de las lámparas de control con ayuda de
la abrazadera de fijación 11, de tal manera que los rayos de luz de
referencia 4 inciden casi verticalmente sobre la superficie 9 del
objeto 7 que hay que verificar. La fuente de luz de referencia 2
genera sobre la superficie 9 del objeto 7, provista de un
revestimiento, una imagen reflejada 8 de radiación estrecha y
simetría de rotación, en cuyo foco 27 se enfoca el eje óptico 6 del
ocular 3. Para tal fin, con ayuda del tornillo de ajuste 13 se
desplaza alrededor del eje de giro 16 el ocular 3, cuyo eje óptico 5
en su posición de partida se encuentra primero igualmente casi
vertical a la superficie 9 del objeto 7.
Las señales de luz de los rayos de luz de
referencia reflejados por la superficie 9 del objeto 7 que hay que
verificar, se concentran por medio de una lente colectora 21 del
ocular 3 y a través de un diafragma 20 se conducen a una célula
fotoeléctrica 19 y se transforman directamente en señales
eléctricas analógicas. A través de la interfaz 24 se introducen las
señales eléctricas analógicas en el microprocesador conectado en
serie y se utilizan para ajustar y regular las intensidades de
iluminación de las lámparas de control, dependiendo del colorido del
revestimiento y de las condiciones de verificación en la unidad de
trabajo.
El ocular 3 consta de un tubo de guía 17 con la
lente colectora 21, que con ayuda de una tapa de lente 22 se sujeta
en el tubo de guía 17, y de un asiento para células fotoeléctricas
18 con la célula fotoeléctrica 19 y el diafragma 20, siendo
regulable el asiento en el tubo de guía 17 mediante un
desplazamiento axial.
La tapa de lente 22 está equipada ventajosamente
con un asiento 23 para un puntero láser 28. Con ayuda del punto de
luz generado por el puntero láser 28, el eje óptico 6 del ocular 3
puede ajustarse de manera rápida y relativamente sencilla al foco 27
de la imagen reflejada 8. Los cambios en las dimensiones del objeto
y en la distancia de las lámparas de control a la superficie del
objeto que hay que verificar, se pueden registrar rápidamente de
esta manera a través del sensor de densidad lumínica 1 y adaptarse
con facilidad la unidad de trabajo a los cambios en las condiciones
de verificación.
Para desplazar y orientar el eje óptico 6 del
ocular 3 sobre el foco 27 de la imagen reflejada 8 hay previsto,
junto al tornillo de ajuste 13, una pieza de presión 14 pretensada
por medio de un resorte, que se encuentra igualmente junto a la
camisa exterior del tubo de guía 17 y que está posicionada en un
soporte 15 de la fuente de luz de referencia 2.
Una posibilidad adicional de ajuste y
desplazamiento del sensor de densidad lumínica 1 con respecto a la
superficie 9 del objeto 7 que hay que verificar viene dada con
ayuda de los tornillos de bloqueo 12, a través de los cuales se
fija la abrazadera de fijación 11 a la caja 10 del sensor de
densidad lumínica. Junto a los grupos constructivos eléctricos y
ópticos que se han citado, la caja 10 del sensor de densidad
lumínica 1 sirve para recoger los elementos constructivos mecánicos
y eléctricos.
La pieza central del mecanismo según la invención
representado en la Fig. 5 para ajustar y regular las intensidades
de iluminación de las lámparas de control, dependiendo de la
configuración cromática del revestimiento de la superficie y de las
condiciones técnicas/tecnológicas en la unidad de trabajo o de
verificación, es un microprocesador 35, al que hay conectadas una o
más lámparas de control 39 en el lado de la salida mediante líneas
de conexión 40. Junto al sensor de densidad lumínica 1, descrito ya
con anterioridad de una manera extensa, en la entrada del
microprocesador 35 hay conectado un sensor de ultrasonidos 32 que
mediante las señales ultrasónicas 33; 34 enviadas y reflejadas
registra un objeto de verificación que entra en la unidad de
trabajo y de verificación, y que desencadena el proceso de medición
y control para ajustar y regular las intensidades de iluminación de
las lámparas de control 39, un regulador 36 con el que puede
realizarse eventualmente a mano un ajuste de la intensidad de
iluminación, y una tensión de señal externa 38. Para poder
establecer si el mecanismo de transporte en el que se encuentra el
objeto de verificación está quieto o se mueve, en caso necesario hay
conectado un transmisor por inducción 37 en la entrada del
microprocesador 35.
Dependiendo del grado de la reflexión 31 de los
rayos de la luz de referencia 4 desde la superficie del objeto 7
que hay que verificar, registrado a través del ocular 3, se
modifica la resistencia de la célula fotoeléctrica 19 cuyo valor de
resistencia es menor con una reflexión alta y que con una reflexión
menor es mayor. Estos cambios son transformados en el
microprocesador 35 en una señal digital, con la que se controlan
directamente los aparatos electrónicos conectados en serie de las
lámparas de control 39 y se modifica en consecuencia su intensidad
de iluminación.
- 1
- sensor de densidad lumínica
- 2
- fuente de luz de referencia
- 3
- ocular
- 4
- rayo de luz de referencia
- 5
- eje óptico
- 6
- eje óptico
- 7
- objeto
- 8
- imagen de referencia
- 9
- revestimiento de la superficie
- 10
- caja
- 11
- abrazadera de fijación
- 12
- tornillo de bloqueo
- 13
- tornillo de ajuste
- 14
- pieza de presión
- 15
- soporte
- 16
- eje de giro
- 17
- tubo de guía
- 18
- asiento de células fotoeléctricas
- 19
- célula fotoeléctrica
- 20
- diafragma
- 21
- lente colectora
- 22
- tapa de lente
- 23
- asiento para puntero láser
- 24
- interfaz al microprocesador
- 25
- línea de conexión
- 26
- tapa
- 27
- foco
- 28
- puntero láser
- 29
- diodo de láser
- 30
- rosca de conexión
- 31
- rayo de luz de referencia reflejado
- 32
- sensor de ultrasonidos
- 33
- señal ultrasónica
- 34
- señal ultrasónica reflejada
- 35
- microprocesador
- 36
- regulador manual
- 37
- transmisor por inducción
- 38
- tensión de señal externa
- 39
- lámparas de control
- 40
- líneas de conexión
Claims (6)
1. Mecanismo para ajustar y controlar la
intensidad de iluminación de lámparas de control para la
verificación visual de superficies y de revestimientos aplicados
sobre las superficies, caracterizado porque las lámparas de
control (39) se controlan mediante un microprocesador (35), al que
se conectan en el lado de entrada un sensor de densidad lumínica
(1), con una fuente de luz de referencia (2) y un ocular (3), que
consta de un diafragma (20) y una célula fotoeléctrica (19) detrás
de una lente colectora (21), un sensor de ultrasonidos (32) que
desencadena el proceso de control y medición, un regulador (36) para
el ajuste manual de la intensidad de iluminación y a elección
medios (37) para registrar la velocidad de transporte de un objeto
(7) que hay que verificar y una tensión de señal externa (38), y en
el lado de salida a través de las líneas de conexión (40) las
lámparas de control (39).
2. Mecanismo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la fuente de luz de referencia (2) del
sensor de densidad lumínica (1) genera sobre la superficie (9) del
objeto (7) que hay que verificar una imagen reflejada (8), en cuyo
foco (27) se enfoca el eje óptico (6) del ocular (3) y los rayos de
luz de referencia (31) reflejados de la imagen reflejada (8), tras
transformarse en señales digitales se conducen al microprocesador
(35) a través de una interfaz (24) conectada.
3. Mecanismo según la reivindicación 1 y 2,
caracterizado porque el ocular (3) comprende un tubo de guía
(17) con la lente colectora (21), en el que hay dispuesto de manera
ajustable un asiento de células fotoeléctricas (18) con el
diafragma (20).
4. Mecanismo según la reivindicación 1, 2 y 3,
caracterizado porque el tubo de guía (17) del ocular (3)
está dispuesto de manera giratoria alrededor de un eje de giro (16)
y en una tapa de lente (22) del tubo de guía (17) hay previsto un
asiento (23) para un puntero láser (28).
5. Mecanismo según una de las reivindicaciones 1
a 4, caracterizado porque la fuente de luz de referencia (2)
del sensor (1), que genera una imagen reflejada (8) de radiación
estrecha y simetría de rotación con una elevada densidad lumínica,
está orientada casi perpendicular a la superficie (9) del objeto
(7) y puede enfocar el eje óptico (6) del ocular (3) en el foco (27)
de la imagen de referencia (8) mediante giro del tubo de guía (17)
alrededor del eje de giro (16) accionando un tornillo de ajuste
(17) en contra de la fuerza de ajuste de una pieza de presión (14)
pretensada.
6. Mecanismo según una de las reivindicaciones 1
a 5, caracterizado porque la fuente de luz de referencia
(2), el ocular (3) y la interfaz (24) del sensor (1) están rodeados
por una caja (10) que se abre por un lado y que se cierra mediante
una tapa (26) en la que están dispuestos la fuente de luz de
referencia (2) y el ocular (3), y que están atornillados a la caja
(10).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE19842112 | 1998-09-07 | ||
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