ES2306236T3 - Dispositivo y procedimiento para representar la direccion de accion de un medio de trabajo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para representar la dirección de acción (9) de un medio de trabajo (3), concretamente la de un difracciómetro de rayos X que sobre todo está guiado mediante un robot; dispositivo éste que comprende un primer foco luminoso (4) para la generación de un primer rayo (4), y el mismo está caracterizado porque está previsto por lo menos otro foco luminoso más (5) para la generación de un rayo adicional (5''); en este caso, los focos luminosos (4, 4'') pueden estar ajustados de tal manera, que el primer rayo (5) y el rayo adicional (5'') tengan un ensanchamiento en forma de superficie, y que los mismos se crucen entre si en la dirección de acción (9) del medio de trabajo (3); a este efecto, un foco luminoso (4, 4'') está dispuesto - provisto de un mecanismo de ajuste - en una unidad de visualización (1), mientras que el medio de trabajo (3) se encuentra dispuesto en un dispositivo de regulación (2).

Description

Dispositivo y procedimiento para representar la dirección de acción de un medio de trabajo.

La presente invención se refiere a un dispositivo para representar la dirección de la acción de un medio de trabajo, en especial de una herramienta o de una fuente de radiación o bien de un receptor de radiación como, por ejemplo, rayos X, con un primer foco luminoso para la generación de un primer rayo, como asimismo se refiere esta invención a un procedimiento correspondiente.

En el desarrollo, durante la fabricación así como en ta verificación de los productos modernos están establecidas unas elevadas exigencias en cuanto a las tecnologías, aplicadas para poder conseguir la precisión deseada en la fabricación. Un modelo para los productos de este tipo, con las más altas exigencias en relación con la precisión en la producción, los constituyen, por ejemplo, los grupos motopropulsores de turbinas. Sobre todo dentro del ramo de la técnica de fabricación y de verificación, se te concede una importancia decisiva a la posibilidad de posicionar las herramientas o los aparatos medidores - como, por ejemplo, los difracciómetros de rayos X - en relación con las correspondientes piezas de trabajo. Al objeto de conseguir una alta calidad del producto, mediante unos procedimientos de fabricación económicos, es importante poder controlar de manera continua la orientación de estos medios de trabajo durante su funcionamiento.

Hasta la presente, no se conocen unas posibilidades que permitan - durante el funcionamiento - una visualización de las direcciones de la acción de herramientas o de unas radiaciones invisibles como, por ejemplo, de los rayos X de un difracciómetro de rayos X. En lugar de esta visualización, un foco luminoso o el rayo de luz del mismo se hace interferir o bien es introducido mediante espejo en la dirección espacial del medio de trabajo, la cual corresponde a la dirección de acción. Los dispositivos de trabajo, que para ello son necesarios, exigen mucho espacio y son de una construcción costosa, teniendo en cuenta que es necesario un acceso directo a la dirección espacial, en la cual se extiende también la dirección de la acción del medio de trabajo. Los dispositivos de este tipo merman con frecuencia et espectro del rendimiento del medio de trabajo o de la instalación en su conjunto. Además, la representación de la dirección de acción del medio de trabajo es, en el caso normal, solamente posible si para ello queda interrumpido el funcionamiento de la herramienta o de la radiación del medio de trabajo.

Por consiguiente, la presente invención tiene el objeto de facilitar una medición continua así como un control exacto de la dirección de acción de un medio de trabajo, sobre todo de una herramienta o de una fuente de radiación, durante el funcionamiento de las mismas.

De acuerdo con la presente invención y en un dispositivo de la clase mencionada al principio, este objeto es conseguido por medio de las características de la reivindicación de patente 1). A este efecto, adicionalmente al primer foco luminoso está previsto por lo menos otro foco luminoso suplementario para la generación de un rayo adicional; en este caso, los focos luminosos y/o el medio de trabajo pueden estar previstos de tal modo, que el primer rayo así como el rayo adicional tengan una extensión superficial o un ensanchamiento y que los mismos se crucen entre si en dirección de la, acción del medio de trabajo. El ensanchamiento de superficie de los rayos genera sobre todo unos planos de luz. Gracias a ello, es posible ubicar los focos luminosos para la generación de estos planos de luz por fuera de la dirección de acción del medio de trabajo, la cual ha de ser visualizada; en este caso, los dos rayos de superficie se cruzan entre si en una línea de intersección o en una recta de intersección. Según la presente invención, esta recta de intersección es puesta en coincidencia con la dirección de acción del medio de trabajo, de tal manera que la detectable recta de intersección de los rayos de superficie coincidan con la dirección espacial (dirección de la acción del medio de trabajo), la cual ha de ser representada.

Habida cuenta de que los focos luminosos están dispuestos, conforme a la presente invención, por fuera de la propia zona de trabajo de la herramienta, resulta que la dirección espacial - que es coincidente con la dirección de la acción - también puede hacerse visible durante el funcionamiento del medio de trabajo. Un caso de aplicación especial lo representa el empleo del dispositivo de la presente invención para un difracciómetro de rayos X, que está guiado por un robot, para poder visualizar la dirección del rayo al estar conectada la radiación de los rayos X. En este supuesto, la representada dirección espacial o dirección de acción está dirigida preferentemente sobre la superficie de la pieza de trabajo que ha de ser procesada o verificada, de tal manera que la dirección de acción esté siempre visible, incluso al ser la pieza de trabajo desplazada en relación con el medio de trabajo.

Según una preferida forma de realización de la presente invención es así, que un foco luminoso o cada foco luminoso puede estar dispuesto con un mecanismo de ajuste en una unidad de visualización, de tal modo que cada foco luminoso pueda ser ajustado libremente en cada dirección espacial, estando guiado por un robot o de forma manual.

De forma preferente, también el medio de trabajo puede estar dispuesto en un mecanismo de ajuste, que sobre todo está previsto en la unidad de visualización, con el fin de poder ajustar los focos luminosos y el medio de trabajo entre si y con unos elevados grados de libertad.

Al objeto de poder mantener el ajuste entre el medio de trabajo y los focos luminosos, una vez efectuado este ajuste, el medio de trabajo con el mecanismo de ajuste así como la unidad de visualización, con los focos luminosos, pueden ser desplazados - como una sola unidad - en relación con la pieza de trabajo, por ejemplo. A este efecto, el medio de trabajo o la unidad de visualización pueden estar guiados en unos correspondientes elementos de ajuste o por medio de unos robots de varios ejes.

Una sencilla posibilidad para la consecución de unos planos de luz rectos o curvados está representada por un foco luminoso, que está realizado en forma de un generador de líneas láser. En este caso, puede ser conveniente colocar dentro del camino óptico de los rayos de superficie unos discos o paralelepípedos transparentes y rotatorios, con el fin de reducir drásticamente - mediante el producido cambiante desplazamiento de ejes paralelos - los efectos tipo Speckle de los generadores de líneas láser. Es evidente que, según la presente invención, los rayos también pueden ser generados a través de un sistema de elementos ópticos como, por ejemplo, de unas compuertas de luz correspondientes. Según otra forma de realización del foco luminoso o del generador de líneas láser está previsto dirigir un rayo de luz - como, por ejemplo, un rayo láser - sobre un espejo, que está dispuesto de forma giratoria; en este caso, el rayo de luz incide sobre el espejo, sobre todo dentro de la zona del eje de giro del mismo. Al ser lo suficientemente elevada la frecuencia, a la que el espejo gira en la manera de vaivén, el rayo de luz, que es reflejado, genera entonces un rayo que se ensancha en forma de superficie.

Con el fin de conseguir una representación más clara de la dirección espacial, resulta que el primer rayo y el rayo adicional pueden ser ajustados de tal manera, que los mismos proyecten sobre la superficie de la pieza de trabajo, por ejemplo, sobre todo una cruz ortogonal, cuyo punto de intersección es el punto de acción o punto de ataque del medio de trabajo en la pieza de trabajo. En este caso, la dirección de la acción del medio de trabajo también puede ser hecha visible por el hecho de que la distancia entre la pieza de trabajo y el medio de trabajo quede variada, por ejemplo, a través de un ajuste efectuado en la pieza de trabajo o en el medio de trabajo. Es evidente que, en función de las circunstancias, también puedan ser otros modelos o dibujos ópticos. A este efecto también pueden ser empleados, dado el caso, más de dos focos luminosos, con más de dos rayos en forma de superficie.

De la manera más sencilla, los rayos generados son unos rayos de luz visibles, es decir, los mismos proceden de la gama de la longitud de onda de la luz visible. De este modo, la visualización de la dirección de la acción puede ser llevada a efecto sin ningún medio auxiliar adicional que mediante unos dispositivos de vigilancia óptica, como son las cámaras o el ojo humano. No obstante, por medio de unos sensores apropiados pueden ser representados, asimismo, unos rayos que no proceden de la gama de la longitud de onda de la luz visible, de tal modo que los mismos también pueden ser empleados conforme a la presente invención.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la representación de la dirección de la acción de un medio de trabajo, según el cual es generado un rayo para la visualización de la dirección de acción del medio de trabajo. Este procedimiento puede ser efectuado sobre todo mediante el dispositivo anteriormente descrito. A este efecto, una línea de intersección es formada por un primer rayo de superficie así como por al menos otro rayo adicional en forma de superficie; en este caso, el primer rayo adicional, y/o el medio de trabajo son orientados entre si de tal manera, que la línea de intersección de los rayos se extienda en la dirección de la acción del medio de trabajo.

De forma preferente, los rayos son generados a partir de una luz con longitudes de onda visibles; en este caso, el primer rayo y el rayo adicional también pueden estar constituidos por una luz de distintos colores para representar en la pieza de trabajo, por ejemplo, determinadas direcciones preferentes del medio de trabajo. Además, los rayos pueden producir en su proyección un determinado modelo o dibujo, sobre todo una cruz o un retículo de líneas cruzadas.

Otras características, las ventajas así como posibilidades de aplicación de la presente invención también pueden ser apreciadas en la descripción, relacionada a continuación para un ejemplo de realización, al igual que en el plano adjunto. En este caso, todas las características descritas y/o representadas gráficamente constituyen - por si solas o en cualquier combinación entre si - el objeto de la presente invención, con independencia del resumen de la misma en las reivindicaciones o en unas referencias cruzadas.

La Figura única muestra, de forma esquematizada, la estructura del dispositivo de la presente invención, previsto para representar la dirección de acción 9 de un medio de trabajo 3 en una representación tridimensional. Este medio de trabajo 3 puede constituir una herramienta, por ejemplo, para el mecanizado de una pieza de trabajo 7, o puede constituir una fuente de radiación o un receptor de rayos X, mediante los cuales tiene que ser verificada o controlada la pieza de trabajo 7. El medio de trabajo 3 puede ser sobre todo un difracciómetro de rayos X, que se encuentra guiado por un robot y cuya dirección de radiación ha de ser representada de forma continua como dirección de la acción a efectos de su verificación.

Para esta finalidad, el dispositivo comprende un primer foco luminoso 4 para la generación de un primer rayo 5 así como un segundo foco luminoso 4' para la generación de otro rayo adicional 5'. Los dos focos luminosos, 4 y 4', están dispuestos de manera regulable en una unidad de visualización óptica común 1, y los mismos generan los rayos, 5 y 5', que están ensanchados en forma de superficie. Gracias a las posibilidades de ajuste, previstas en la unidad de visualización 1, los focos luminosos, 4 y 4' - que sobre todo están realizados en forma de unos generadores de líneas láser - pueden estar dispuestos de tal manera, que los rayos de superficie, 5 y 5', que se producen como unos planos de luz, se cruzan entre si en una línea o recta intersección 6. Debido a estos rayos, 5 y 5', está siendo proyectada sobre la superficie de la pieza de trabajo 7 una cruz 8, cuyo punto de intersección 8 se encuentra dentro de la recta de intersección 6. Por ejemplo, a través de un desplazamiento de la pieza de trabajo 7 en la dirección de movimiento, indicada por la flecha x, la recta de intersección 6 puede ser representada en la superficie de la pieza de trabajo 7 para unas distintas distancias entre la pieza de trabajo 7 y la unidad de visualización 1.

Para poder representar la dirección de acción 9 del medio de trabajo 3, la recta de intersección 6 tiene que ser puesta en coincidencia con la dirección de acción 9. A este efecto, el medio de trabajo 3 se encuentra unido - a través de un mecanismo de ajuste 2 - con la unidad de visualización 1. Por medio del mecanismo de ajuste 2 así como a través de las posibilidades de regulación para los focos luminosos, 4 y 4' - las que aquí no han sido indicadas con más detalles - es posible colocar la dirección de acción 9 y la recta de intersección 6 una encima de la otra; en la Figura 1, sin embargo, las mismas están indicadas todavía como unas líneas rectas distintas. Para ello pueden ser ajustadas, de una manera correspondiente, los focos luminosos, 4 y 4', por la unidad de visualización óptica 1 y por los ajustados focos luminosos, 4 y 4', y el medio de trabajo 3 pueden ser desplazados - como un conjunto y a través de unos elementos de ajuste o de un robot, no indicados aquí - en relación con la pieza de trabajo 7, sin que por ello se separen entre si la recta de intersección 6 y la dirección de acción 9.

De este modo, resulta que la dirección de acción 9 del medio de trabajo 3 está siempre visible en la superficie de la pieza de trabajo 7, incluso durante el funcionamiento del medio de trabajo. Lo mismo ocurre en el caso en el que sea variada la posición de la superficie de la pieza de trabajo 7 en relación con la posición del medio de trabajo 3.

Gracias a la presente invención, existe la posibilidad de visualizar - por la intersección de dos rayos de luz en forma de superficie de luz o planos de luz, 5 y 5' - una dirección espacial, que es coincidente con la dirección de acción 9 de un medio de trabajo 3, incluso durante el funcionamiento del medio de trabajo 3, teniendo en cuenta que los focos luminosos, 4 y 4', para los rayos, 5 y 5', pueden estar ubicados por fuera de la dirección espacial, que ha de ser representada, y dado que esta dirección espacial queda constituida por la interferencia de estos rayos en forma de superficie.

Claims (8)

1. Dispositivo para representar la dirección de acción (9) de un medio de trabajo (3), concretamente la de un difracciómetro de rayos X que sobre todo está guiado mediante un robot; dispositivo éste que comprende un primer foco luminoso (4) para la generación de un primer rayo (4), y el mismo está caracterizado porque está previsto por lo menos otro foco luminoso más (5) para la generación de un rayo adicional (5'); en este caso, los focos luminosos (4, 4') pueden estar ajustados de tal manera, que el primer rayo (5) y el rayo adicional (5') tengan un ensanchamiento en forma de superficie, y que los mismos se crucen entre si en la dirección de acción (9) del medio de trabajo (3); a este efecto, un foco luminoso (4, 4') está dispuesto - provisto de un mecanismo de ajuste - en una unidad de visualización (1), mientras que el medio de trabajo (3) se encuentra dispuesto en un dispositivo de regulación (2).

2. Dispositivo para representar conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el medio de trabajo (3), en conjunto con el dispositivo de regulación (2), y la unidad de visualización (1), conjuntamente con los focos luminosos (4, 4'), pueden ser desplazados como un solo conjunto.

3. Dispositivo para representar conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque un foco luminoso (4, 4') está realizado en forma de un generador de líneas láser.

4. Dispositivo para representar conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque el primer rayo (5) y el rayo adicional (5') son proyectados sobre todo en forma de una cruz ortogonal (8).

5. Dispositivo para representar conforme a una de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque los rayos (5, 5') son unos rayos de luz visibles.

6. Procedimiento para representar la dirección de acción (9) de un medio de trabajo (3), concretamente la de un difracciómetro de rayos X que sobre todo está guiado mediante un robot y en el cual es generado un rayo para la visualización de la dirección de acción (9) del medio de trabajo (3) con un dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 5); procedimiento éste que está caracterizado porque es formada una línea de intersección (6) de un primer rayo en forma de superficie (5) y de por lo menos otro rayo adicional de superficie (5'); en este caso, el primer rayo (5), el rayo adicional (5') y/o el medio de trabajo (3) están alineados entre si de tal manera, que la línea de sección (6) se extienda en la dirección de acción (9) del medio de trabajo (3).

7. Procedimiento conforme a la reivindicación 6) y caracterizado porque los rayos (5, 5') son generados a partir de una luz con longitudes de onda visibles.

8. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 6) o 7) y caracterizado porque los rayos (5, 5') producen en su proyección un dibujo, en especial una cruz (8) o un retículo de líneas cruzadas.