ES2553878T3 - Procedimiento y dispositivo para detectar piezas dobles - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para detectar piezas dobles durante el transporte y la alimentación de máquinas mediante dos sensores láser (5, 6) dispuestos uno frente al otro con respectivamente una fuente de láser (5', 6') y un detector (5'', 6''), entre los cuales pasan las piezas, midiéndose las separaciones entre el correspondiente sensor láser (5, 6) y la superficie de la pieza dirigida hacia éste y determinándose el grosor de la pieza a partir de la diferencia entre la separación de los sensores láser (5, 6) y la suma de las separaciones medidas por los dos sensores láser (5, 6), caracterizado por que mediante un fotodetector (8) dispuesto frente a una de las dos fuetes de láser (5', 6'), se detecta el correspondiente haz de láser y de esta manera se controla el proceso de detección mediante los sensores láser (5, 6).

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento y dispositivo para detectar piezas dobles
La presente invencion se refiere a un procedimiento para detectar piezas dobles durante el transporte y durante la alimentacion de maquinas mediante dos sensores laser dispuestos uno frente al otro con respectivamente una fuente de laser y un detector entre los cuales pasan las piezas, midiendose las separaciones entre el correspondiente sensor laser y la superficie de la pieza dirigida hacia este y determinandose el grosor de la pieza a partir de la diferencia entre la separacion de los sensores laser entre si y de la suma de las separaciones medidas de los dos sensores laser. La invencion se refiere ademas, a un dispositivo para detectar piezas dobles durante el transporte y la alimentacion de maquinas con dos unidades de sensor laser dispuestas una frente a la otra, que forman dispuestas con una separacion entre si, un espacio de medicion para las piezas que se mueven entre ellas y provistas ademas, respectivamente de un sensor laser con respectivamente una fuente de laser y un detector, as! como de una unidad de control electronica conectada o conectable con las unidades de sensor laser.
Del documento DE 39 01 088 A1 se conocen un procedimiento de este tipo y un dispositivo de este tipo para la deteccion de piezas dobles. Este procedimiento posibilita el palpado de piezas que pasan independientemente del material y de la textura de la superficie de las piezas. Pueden controlarse planchas de chapa, placas de chapa, rodillos, cortes de chapa, pletinas frontales, etc., que consisten en material ferromagnetico o no ferromagnetico, por ejemplo, en acero, aluminio, laton, cinc, cobre u otras aleaciones de metal. Tambien pueden controlarse igualmente piezas de material plastico, carton y similares.
Esencialmente se trata de determinar en este caso, que realmente solo se suministra una pieza a la maquina. Particularmente se han establecido diferentes procedimientos para la deteccion de chapas dobles al suministrar planchas de chapa a prensas conformadoras. En este caso, la seguridad del proceso es una caracterlstica que tiene una gran importancia. Por lo tanto, no es adecuado cualquier principio de medicion para esta exigente tarea. Una ventaja en la utilization de sensores laser reside en que se requiere un recorrido de medicion relativamente pequeno frente al procedimiento de corrientes inducidas igualmente sin contacto durante la supervision de planchas de chapa.
En el caso de las aplicaciones de laser actuales, se montan para el fin de las mediciones de grosor dos sensores laser de tal manera, que estos quedan opuestos uno frente al otro y las separaciones se determinan como se ha indicado anteriormente. Este tipo de montaje y de evaluation solo es eficaz en la practica, cuando se contempla que los dos laseres estan alineados exactamente entre si, que el eje de medicion se extiende en angulo recto con respecto a la superficie, que se produce una medicion y una evaluacion sincronizada de las separaciones, que se mantiene constante la distancia de montaje, que se utilizan sensores laser rapidos, que pueden ajustarse rapidamente a propiedades de reflexion modificadas, y cuando el sistema de medicion se controla de manera completa.
Una alineacion exacta de los dos laseres entre si es absolutamente necesaria, ya que solo entonces puede medirse de manera lo suficientemente exacta, dado que incluso una alineacion vertical de los laseres con respecto a la pieza a medir en caso de una alineacion no exacta entre si, es decir, con un desplazamiento, de una irregularidad en el material que se presenta en uno de los sensores y en el otro no, ya conduce a errores en la medicion. Cuando el eje de medicion no esta alineado perpendicularmente con respecto a la superficie del material, no se mide el grosor, sino un recorrido que se corresponde con el grosor real dividido por el coseno del angulo a razon del cual se desvla la superficie del material del angulo recto. Pueden producirse errores de medicion temporales, cuando las dos separaciones no se miden en el mismo momento y la evaluacion de las dos separaciones no se produce por pares, haciendose referencia en este caso con medicion en el mismo momento, al palpado sincronizado de las separaciones. Estos errores de la medicion solo se presentan cuando el material vibra o es ondulado. Las separaciones se miden con error, pudiendo trabajar el sistema durante mucho tiempo sin errores de medicion mencionables y llamar la atencion entonces repentinamente, porque el material tiende en ese momento a mas vibraciones que anteriormente.
De esta manera es importante prever una deteccion completa de un fallo para evitar evaluaciones erroneas. Los sensores laser conocidos muestran aqul una debilidad intrlnseca, que se muestra solo cuando hay un fallo en el haz de laser. Esto puede conducir a que el material puede conducirse de manera inadvertida por el espacio de medicion. Esto es particularmente grave, dado que entonces el control de chapa doble practicamente ya no es seguro en el proceso.
La presente invencion se basa por lo tanto en la tarea de proponer una posibilidad con la que se aumente la seguridad en el proceso durante la deteccion de piezas dobles.
Esta tarea se soluciona segun la invencion mediante un procedimiento y un dispositivo con las caracterlsticas de la reivindicacion del procedimiento o de la reivindicacion del dispositivo secundaria. Otras configuraciones ventajosas se desprenden de las correspondientes reivindicaciones secundarias relacionadas.
Segun la invencion se detecta mediante un fotodetector dispuesto frente a una de las dos fuentes de laser el
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correspondiente haz de laser y de esta manera se controla el proceso de deteccion mediante los sensores laser. Esto conduce a que la seguridad del proceso en la supervision de piezas dobles se mejora esencialmente. Con esta medida se logra que se eviten especulaciones sobre la ubicacion del material y que se detecten posibles posiciones erroneas de las fuentes de laser o sensores laser.
Mediante el fotodetector se comprueba preferiblemente si entre los sensores laser hay una pieza. Esta medida adicional a los datos de medicion disponibles por los sensores laser es particularmente de importancia para detectar claramente el estado “no material” entre los sensores laser.
Ventajosamente, cuando no hay ninguna pieza entre los sensores laser se comprueba entonces la alineacion de los dos sensores laser entre si, en cuanto que el fotodetector solo recibe una senal de la fuente de laser dispuesta en el lado opuesto cuando las dos fuentes de laser o sensores laser estan alineados de manera exacta.
Estas dos medidas mencionadas anteriormente conducen a que segun otra configuracion del procedimiento se lleve a cabo una medicion de piezas solo cuando antes de la medicion de las separaciones por parte de los sensores laser, el fotodetector recibe el haz de laser desde una fuente de laser dispuesta frente a el. Adicionalmente, segun un perfeccionamiento la medicion tambien puede llevarse a cabo solo cuando los dos sensores laser emiten una senal de medicion referente a la separacion hasta una pieza. Con ello es posible al menos una declaracion mas exacta sobre el control del proceso que anteriormente cuando se interpretaba un valor de medicion no valido como “no material en el espacio de medicion”.
Ademas de ello, segun una configuracion ventajosa del procedimiento, tras una medicion de las separaciones mediante los sensores laser, puede emitirse un mensaje de error cuando el fotodetector no recibe ningun haz de laser desde una fuente de laser opuesta. Esto significarla que durante la medicion se ha modificado la alineacion de los sensores laser y debido a ello la medicion realizada anteriormente es al menos en parte dudosa.
En otra configuracion del procedimiento puede desconectarse ventajosamente de manera temporal la otra fuente de laser, cuando el fotodetector recibe un haz de laser por parte de la fuente de laser opuesta al fotodetector. Esto ha de evitar que llegue posible luz dispersa desde la otra fuente de laser al fotodetector y sea interpretada por este como una senal de la fuente de laser opuesta.
El procedimiento esta configurado convenientemente de tal manera, que la medicion de las separaciones se comienza en las piezas, cuando una pieza se mueve en el haz de laser detectado por el fotodetector, es decir, el fotodetector no recibe luz desde la fuente de laser dispuesta en el lado opuesto. Con ello se determina un comienzo de la medicion inequlvoco.
El dispositivo segun la invencion presenta un fotodetector, que en el caso de un espacio de medicion libre y para una medicion exacta de unidades de sensor alineadas la una con la otra, recibe el haz de laser por parte de la fuente de laser de una unidad de sensor laser dispuesta en el lado opuesto.
Preferiblemente mediante el espacio de medicion definido por las unidades de sensor laser se establece una zona de medicion valida para la medicion que es conveniente para la evaluacion.
Ventajosamente, la unidad de control emite un mensaje de error cuando el fotodetector no recibe ninguna senal de la fuente de laser dispuesta en el lado opuesto y una o las dos unidades de sensor laser no emiten senal. En este caso inequlvocamente hay material entre las unidades de sensor laser, no obstante, las unidades de sensor laser no proporcionan las senales a esperar como consecuencia de ello. De manera ideal, la alineacion podrla ser tal, que las dos unidades de sensor laser tengan que proporcionar esencialmente siempre las mismas senales. Si aparecen en este caso desviaciones en un rango de tolerancia determinado, una ondulacion del material fuera del rango de tolerancia significa un error.
El fotodetector puede estar dispuesto basicamente integrado en la fuente de laser o de manera externa. El fotodetector esta dispuesto ventajosamente de tal manera, que la luz dispersa procede de la incidencia del haz de laser sobre una cubierta de vidrio de la primera fuente de laser. En este caso se realiza la disposition del fotodetector mediante una medida constructiva sencilla. La placa de vidrio, que habitualmente existe de por si en la fuente de laser, a traves de la cual sale el haz de laser de la fuente de laser, se utiliza para capturar la reflexion del haz de laser que incide desde la fuente de laser dispuesta en el lado opuesto sobre esta placa de vidrio. Las dimensiones se encuentran en este caso en un rango tan pequeno, que al recibir reflexiones a traves del fotodetector, puede suponerse que las dos fuentes de laser estan alineadas exactamente.
Para evitar que el fotodetector reciba luz dispersa de cualquier tipo, lo cual puede conducir a interpretaciones erroneas, se proporciona un elemento de protection optico, que impide la incidencia de luz del entorno sobre el fotodetector. Esto puede estar realizado mediante elementos opticos adecuados como por ejemplo, filtros. Tambien es posible utilizar para ello sencillamente un casquillo oscuro por el lado interior, en el que esta dispuesto el fotodetector y a traves del cual el haz de laser accede a la placa de vidrio.
La invencion posibilita de esta manera un control seguro de proceso de piezas dobles mediante una medida
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constructiva adicional en unidades ya existentes y la correspondiente puesta en practica del procedimiento de medicion. La ventaja consiste en que puede determinarse de manera inequivoca cuando no hay material en el espacio de medicion y se comprueba la alineacion de los dos sensores.
Otras caracteristicas de la invencion resultan de la siguiente descripcion de un ejemplo de realizacion de la invencion en relacion con las reivindicaciones y con el dibujo. En la unica figura se representa en una representacion en seccion basica la disposicion de las unidades de sensor laser sin material entre las unidades de sensor laser. La figura muestra un dispositivo 1 con una primera unidad de sensor laser 2 y una segunda unidad de sensor laser 3. Entre las unidades de sensor laser 2, 3, se forma el espacio de medicion 4. Cada unidad de sensor laser 2, 3, presenta un sensor laser 5 o 6, que comprenden respectivamente una fuente de laser 5', 6', y un detector 5'', 6'' para la medicion de la separacion de manera conocida. Mediante una unidad de control no representada se evaluan las senales aportadas por los detectores de laser. En el sensor laser 5 hay un casquillo 10 para el sombreado de luz ajena, que presenta en su extremo proximo a la ventana de salida 7 del sensor laser 5 un fotodetector 8 en el lado interior. El fotodetector 8 puede ser un fotodiodo convencional. Este detecta la luz reflectada de vuelta como luz dispersa desde una ventana de salida 7 por un haz de laser 9, que procede de la fuente de laser 6' dispuesta en el sensor laser 6. La senal proporcionada por el fotodiodo 8 tambien se suministra para su evaluacion a la instalacion de control electrica no representada.
Una vez que el haz de laser 9 de la fuente de laser 6' es detectado por el fotodetector 8, queda confirmado que no hay material en el espacio de medicion 4. Este estado de esta manera es inequivoco. Para la seguridad puede desactivarse por un corto intervalo de tiempo el sensor laser 5. De esta manera se asegura durante la comprobacion, que el fotodetector 8 no reciba por error luz del haz de laser del sensor laser 5 y de esta manera el espacio de medicion 4 se interprete erroneamente como libre.
Un posible desarrollo del procedimiento es tal, que una vez que se ha detectado que hay material entre las unidades de sensor 2, 3, se lleva a cabo una medicion y se comprueba si son validas las senales aportadas por parte de los sensores laser 5, 6. Si esto es asi, se continua con la medicion. Si resulta que las dos no son validas, porque por ejemplo, superan o se quedan por debajo de valores limite, se produce una desconexion a corto plazo del sensor laser 5. Siempre y cuando llegue una senal al fotodetector 8, esto significa que no hay material y puede comenzarse con una medicion siguiente. Si no existe ninguna senal, se emite un error. De igual manera se emite un error durante la medicion cuando una senal del sensor laser 5 o sensor laser 6 no es valida.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para detectar piezas dobles durante el transporte y la alimentacion de maquinas mediante dos sensores laser (5, 6) dispuestos uno frente al otro con respectivamente una fuente de laser (5', 6') y un detector (5'', 6''), entre los cuales pasan las piezas, midiendose las separaciones entre el correspondiente sensor laser (5, 6) y la superficie de la pieza dirigida hacia este y determinandose el grosor de la pieza a partir de la diferencia entre la separacion de los sensores laser (5, 6) y la suma de las separaciones medidas por los dos sensores laser (5, 6), caracterizado por que mediante un fotodetector (8) dispuesto frente a una de las dos fuetes de laser (5', 6'), se detecta el correspondiente haz de laser y de esta manera se controla el proceso de deteccion mediante los sensores laser (5, 6).
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que mediante el fotodetector (8) se comprueba si no hay ninguna pieza entre los sensores laser (5, 6).
  3. 3. Procedimiento segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que se comprueba la alineacion de los dos sensores laser (5, 6) entre si cuando no hay ninguna pieza entre los sensores laser (5, 6).
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que solo se lleva a cabo una medicion de piezas cuando, antes de la medicion de las separaciones por parte de los sensores laser (5, 6), el fotodetector (8) recibe el haz de laser (9) desde una fuente de laser (6') opuesta.
  5. 5. Procedimiento segun la reivindicacion 4, caracterizado por que la medicion de las separaciones mediante los sensores laser (5, 6) solo se lleva a cabo cuando por parte de los dos sensores laser (5, 6) se emite una senal de medicion referente a la separacion hasta una pieza.
  6. 6. Procedimiento segun la reivindicacion 4, caracterizado por que tras una medicion se emite un mensaje de error cuando el fotodetector (8) no recibe ningun haz de laser (9) de una fuente de laser (6') opuesta.
  7. 7. Procedimiento segun la reivindicacion 4, caracterizado por que la otra fuente de laser (5') se desconecta durante un corto intervalo de tiempo cuando el fotodetector (8) detecta un haz de laser (9) de la fuente de laser (6') opuesta.
  8. 8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por que la medicion de piezas se inicia cuando una pieza se mueve en el haz de laser (9) detectado por el fotodetector (8).
  9. 9. Dispositivo (1) para detectar piezas dobles durante el transporte y durante la alimentacion de maquinas con dos unidades de sensor laser (2, 3) dispuestas una frente a la otra, que forman dispuestas con una separacion entre si un espacio de medicion (4) para las piezas que se mueven entre ellas y en cada caso con un sensor laser (5, 6), que estan provistas respectivamente de una fuente de laser (5', 6') y de un detector (5'', 6''), as! como con una unidad de control electronica conectada o conectable a los sensores laser (5, 6), caracterizado por un fotodetector (8) en una unidad de sensor laser (2, 3) que en caso de estar libre el espacio de medicion (4), y para una medicion exacta de unidades de sensor laser (5, 6) alineadas una con la otra, recibe de la fuente de laser (5', 6') de la unidad de sensor laser dispuesta en el lado opuesto, el haz de laser (9).
  10. 10. Dispositivo (1) segun la reivindicacion 9, caracterizado por que el espacio de medicion (4) establece una zona de medicion valida para la medicion.
  11. 11. Dispositivo (1) segun las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que la unidad de control emite un mensaje de error cuando el fotodetector (8) no recibe ninguna senal de la fuente de laser (6'') dispuesta en el lado opuesto y ni una ni las dos unidades de sensor laser (2, 3) emiten una senal.
  12. 12. Dispositivo (1) segun una de las reivindicaciones anteriores 9 a 11, caracterizado por que el fotodetector (8) esta dispuesto de tal manera que recibe la luz dispersa del haz de laser (9), que procede de la incidencia del haz de laser (9) sobre una cubierta de vidrio (7) de la primera fuente de laser (5').
  13. 13. Dispositivo (1) segun una de las reivindicaciones anteriores 9 a 12, caracterizado por que se proporciona un elemento de protection optico (10) que impide la aparicion de luz ambiente sobre el fotodetector (8).
ES12401188.3T 2012-09-17 2012-09-17 Procedimiento y dispositivo para detectar piezas dobles Active ES2553878T3 (es)

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