ES2638862T3 - Método y sistema para determinar las propiedades de una superficie de revolución - Google Patents

Abstract

Un método para determinar un eje de simetría de un artículo, un orificio o alguna otra forma de revolución, comprendiendo el método las etapas de: iluminar el artículo, orificio u otra forma con un aparato de iluminación desde la dirección de los dispositivos de generación de imágenes que utilizan los aparatos de iluminación; generar resultados de medición tomando imágenes del artículo, orificio u otra forma utilizando al menos dos dispositivos de generación de imágenes, en los cuales las líneas rectas de reflexión producidas por los aparatos de iluminación y visibles para cada dispositivo de generación de imágenes forman un plano de reflexión con el centro de proyección del dispositivo de generación de imágenes; combinar los resultados de medición medidos por los dispositivos de generación de imágenes individuales para formar un resultado final; y determinar la dirección y posición del eje de simetría calculándolas para una o más intersecciones de los planos de reflexión mencionados anteriormente.

Description

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DESCRIPCION

Metodo y sistema para determinar las propiedades de una superficie de revolucion Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un metodo y un sistema para determinar un eje de simetria. En particular, la invencion se refiere a determinar la direccion y posicion del eje de simetria de un articulo u orificio en forma de revolucion.

Antecedentes de la invencion

En la production industrial, el control de calidad se ha convertido en una parte cada vez mas importante del proceso de fabrication. A medida que los productos se complican, las tolerancias se reducen y aumentan los lotes de fabrication, diversos sistemas de vision artificial han demostrado ser buenos debido a su velocidad y a la forma de medicion sin contacto del articulo.

Sin embargo, el numero de problemas que son adecuados para ser resueltos utilizando sistemas de vision artificial a menudo es restringido. Tipicamente, la vision artificial puede utilizarse para llevar a cabo operaciones de medicion y comprobacion separadas en dos dimensiones. En caso de que haya mas de un objeto que se esta midiendo, cada medicion es realizada generalmente utilizando diferentes dispositivos de imagenes e incluso diferentes estaciones de medicion o celulas de fabricacion. En ese caso, no hay manera de encontrar las relaciones y mediciones mutuas entre los detalles del articulo completo. Un ejemplo tipico de una situation como esta representa un articulo en el cual se situaran orificios perforados, con suficiente precision, en la misma linea recta con el proposito de instalar el eje en un punto posterior. En ese caso, cada uno de los orificios puede estar dentro de las tolerancias en lo que se refiere, por ejemplo, a sus dimensiones y redondez, pero sin embargo el eje no se puede instalar debido a las ubicaciones mutuas erroneas de los orificios.

El problema puede resolverse, normalmente, utilizando una tecnologia de vision artificial tridimensional. Es conocido en el estado de la tecnica, por ejemplo, una disposition tal y como se divulga en la patente FI111755 con cuyo uso puede implementarse la medicion dimensional mencionada anteriormente.

Un sistema de medicion tridimensional convencional tiene la limitation de que aunque permite una medicion precisa de puntos individuales, la determination de la ubicacion y posicion de un solo componente fijado al todo puede aun puede resultar problematica. Tipicamente, este tipo de situacion sucede cuando no se puede obtener un numero suficiente de observaciones precisas en lo que se refiere al componente, por ejemplo, midiendo un conjunto de puntos conocidos. El componente no contiene necesariamente tantos detalles como puntos visibles o detalles que podrian distinguirse unos de otros de manera que se podrian determinar todos los grados de libertad relacionados con la ubicacion del componente. Un componente convencional de este tipo es una tuerca, un manguito roscado o un cilindro soldado al orificio exterior del mismo. El sistema de vision artificial se puede utilizar para medir el diametro y posicion del orificio, pero la parte soldada no ofrece dichos detalles para ser contemplados por la camara que se podria utilizar para determinar la direccion o posicion del eje de la misma. La posicion o lugar erroneos del componente guiaran al perno o eje que se va a montar en el mismo en la posicion erronea. Lo que es peor, esto evitara el montaje del producto final. La medicion del lugar de un componente, de forma optica, desde el lado de montaje no es a menudo posible debido a la estructura de cubierta solida. Ademas, la posicion precisa del componente, basada en los valores de medicion dados por el exterior, no garantiza la posicion o colocation correcta del orificio cilmdrico o roscado incluido en el mismo, lo que finalmente, sin embargo decidira si la instalacion del eje o del perno se implementara de forma exitosa.

Una manera convencional de asegurar el lugar de un componente y la direccion del eje del mismo es utilizar un calibre mecanico, posiblemente fijado a una plantilla de medicion especial. En caso de que el calibre encaje en el orificio, lo hara el articulo. Si, a su vez, el calibre no encaja, el articulo sera descartado. Este metodo es, sin embargo, muy laborioso e inflexible especialmente cuando se fabrican productos en series muy grandes. Un calibre es lento para trabajar con el y es una parte con desgaste mecanico, y normalmente se necesitan varios calibres para fijar un objeto (calibres de tolerancia superior e inferior). Un modelo de produccion moderno que esta basado en metodos de control de calidad estadisticos requiere, adicionalmente, recolectar los datos de medicion mas versatiles en el proceso de fabricacion que la estimation aproximada “vale o no” que puede dar un calibre.

La publication de referencia US 2002/0029127 A1 da a conocer una disposicion en la cual la posicion del eje intermedio de un articulo cilmdrico o con forma de revolucion se mide utilizando un sistema de camara estereo. Este tipo de sistema implica, sin embargo, serias desventajas, las cuales impiden su utilization en un uso industrial. La disposicion de la publicacion de referencia utiliza dos camaras para producir una imagen estereo, y el numero de camaras no se puede incrementar para aumentar la precision. Ademas, el sistema de la publicacion de referencia se basa en una tecnologia convencional en la cual las formas de los articulos se determinan basandose en las lineas limite reflejadas. Las lineas limites son, sin embargo, no visibles facilmente si el objeto que se va a medir es, por ejemplo, un orificio taladrado; en cambio en ese caso la medicion esta limitada a la embocadura del orificio mientras que la geometria real del orificio permanece desconocida. Aplicaciones industriales, sin embargo, a menudo utilizan orificios que pueden ser rectos o inclinados, y que pueden estar provistos de un roscado, de manera que es deseable

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la medicion de la geometrla del orificio. Adicionalmente, se debe notar que la disposition de la publication de referenda utiliza un modelo matematico aproximado y conversiones matematicas adicionales que seguramente debilitan la exactitud de la medicion.

Ademas se dan a conocer soluciones del estado de la tecnica anterior en las siguientes publicaciones. El documento WO00/029809 da a conocer un sistema de medida que utiliza rayos laser. El documento US 5949086 da a conocer un sistema para medir objetos en movimiento. El documento JP 2004248813 da a conocer un metodo para inspeccionar roscados de un orificio. El documento US 4315688 da a conocer un metodo para controlar la calidad de roscados utilizando un cabezal de inspeccion.

Objetivo de la invention

El metodo y el sistema de la invencion permiten determinar la direction y position del eje de simetrla de artlculos u orificios en forma de revolution. La invencion es particularmente util como parte del sistema de medicion tridimensional en el cual las posiciones (usualmente denominadas centros de proyeccion) y las orientaciones de los dispositivos de generation de imagenes son ya conocidas y los resultados de medicion estan en las mismas coordenadas con las mediciones tridimensionales obtenidas mediante otros metodos.

Resumen de la invencion

La presente invencion comprende un metodo y un sistema para determinar la direccion y posicion del eje de simetrla de un artlculo u orificio en forma de revolucion. El sistema de la invencion toma imagenes del artlculo que se va medir utilizando al menos dos dispositivos de generacion de imagenes, normalmente camaras electronicas. Dispuestas en conjuncion con las camaras hay fuentes de iluminacion que estan situadas preferiblemente tan cerca como sea posible al eje optico de cada camara de manera que la luz entra en el objeto que se va medir con una precision suficiente desde la misma direccion que la direccion de la camara. La superficie del artlculo que se va a medir sera tal que refleja la luz hacia atras. Desde el punto de vista de la invencion, esta no es, sin embargo, una limitation significativa como en la practica de todos artlculos, excepto para algunos objetos transparentes o a modo de espejo tales como estos. Las camaras son utilizadas para medir o bien los rayos de luz reflejados que vuelven directamente hacia o la banda de reflexion formada por estos que es visible en la imagen, y basandose en esto se forman los vectores de observation entre diferentes puntos de reflexion, es decir, puntos de observacion y los centros de proyeccion de las camaras. Se forman planos de observacion basandose en los vectores de observacion o las bandas de reflexion de cada camara, los cuales, cuando se combinan intersectan con los planos de observacion (planos de reflexion) formados por otras camaras. La intersection de los planos de observacion es paralela al eje de simetrla del artlculo, y su posicion corresponde a la posicion del eje de simetrla dentro de la precision de medicion.

Normalmente es necesario expresar la posicion del eje de simetrla con respecto a alguna superficie determinada de forma separada u otro plano del artlculo que esta siendo medido. Un ejemplo tlpico es una superficie que tiene una tuerca embebida en la misma. La llnea llmite del orificio en la superficie se puede medir de forma separada, y basandose en ello se puede determinar un plano cuya interseccion con la llnea espacial correspondiente al eje de simetrla da la posicion nominal del eje de simetrla. El metodo puede, sin embargo, ser utilizado de forma independiente, independientemente de otros metodos de medicion. Se debe notar, sin embargo, que la invencion se puede utilizar para el proposito de determinar el eje de simetrla de un artlculo utilizando la superficie exterior del artlculo siempre que el artlculo no contenga un orificio o el eje de simetrla determinado por la superficie exterior sea de una cantidad mas esencial en lo que se refiere a la calidad. Este puede ser el caso, por ejemplo, cuando esta prevista una clavija cillndrica con un tubo fuera de la clavija.

La presente invencion es particularmente ventajosa, de forma especlfica, cuando se miden superficies interiores roscadas o rectas de un cuerpo de revolucion, por ejemplo, cuando el artlculo esta provisto de una barra (un eje) montado en el mismo, cuya orientation se determina mediante el cuerpo de revolucion. Cuando la direccion y posicion del cuerpo de revolucion son conocidas, se puede calcular la orientacion de la barra que se va instalar y su capacidad de aceptacion con respecto a las tolerancias dadas. Ademas, la invencion es ventajosa en cualquier aplicacion en la que sea necesario obtener information de medicion en la orientacion paralela de varios cuerpos de revolucion diferentes.

Adicionalmente a la direccion y posicion del eje de simetrla, la invencion permite calcular el radio del artlculo o del orificio que esta siendo medido. Cuando se mide el radio, el dispositivo de iluminacion dispuesto en conjuncion con el dispositivo de iluminacion de la primera camara del sistema se utiliza para iluminar el artlculo. Esta iluminacion es reflejada utilizando la segunda camara del sistema, permitiendo obtener, basandose en las observaciones, una llnea de interseccion de la envolvente del objeto de medicion. Basandose en la posicion de esta llnea de interseccion y basandose en la posicion previamente calculada del eje es posible calcular la longitud del radio del artlculo u orificio.

En caso de que la superficie interior o exterior del artlculo que se esta midiendo este provista de roscados, es ventajoso utilizar al menos tres camaras. Estas tres camaras son utilizadas para reflejar primero la reflexion generada por el aparato de iluminacion de uno mismo, justo como en el caso de dos camaras. El roscado de un artlculo puede ser, por ejemplo, un roscado de tornillo, un roscado de perno, un roscado de tuerca o similares. Los planos de reflexion son generados basandose en los resultados de medicion que permiten determinar en el medio del artlculo un cilindro

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virtual cuyo punto intermedio y radio pueden calcularse. Basandose en el radio del artlculo u orificio, el radio del cilindro virtual y el perfil del roscado del artlculo es posible calcular el paso de roscado del artlculo.

En un modo de realizacion de la invencion, el artlculo que se va a fabricar es proporcionado, mediante soldadura, con una parte a la cual esta fijado el cabezal del eje. Con el fin de que el cabezal del eje pueda ser fijado a la pieza opuesta, sera paralelo al resto de las sujeciones del eje en el artlculo. La presente invencion permite calcular la direccion del eje midiendo la posicion y direccion del eje de simetrla de la pieza opuesta. La posicion y direccion son combinadas con el resto de los datos de medicion del artlculo, permitiendo evaluar si el eje encaja en el artlculo. El metodo de la invencion no necesita algunos metodos de vision artificial convencionales tales como el reconocimiento de las llneas llmite.

En un modo de realizacion de la invencion, hay artlculos fabricados y medidos que son parcialmente cuerpos de revolution, por ejemplo, tales como los que tienen la forma de un semiclrculo. En el caso de que el artlculo que esta siendo medido este dispuesto en el borde exterior de un cuerpo de revolucion, el eje de simetrla se puede formar fuera del artlculo. Este tipo de aplicaciones, por ejemplo, una forma taladrada o torneada en la esquina de algun otro artlculo. Medir formas tales como estas por medio de un calibre mecanico es diflcil. Por tanto, la presente invencion tiene ademas la ventaja de ser versatil ya que es adecuada para clarificar la direccion y posicion del eje de simetrla de muchos tipos de forma simetricas, as! como el radio de un cuerpo de revolucion y posiblemente tambien el paso de roscado.

En comparacion con el estado de la tecnica anterior, la invencion proporciona la ventaja de que permite una medicion confiable y suficientemente simple de artlculos que hasta ahora hablan sido diflciles de medir. El sistema de la presente invencion pode ser utilizado para medir, por ejemplo, orificios con roscados que han sido taladrados con una inclination. Este tipo de orificio permite medir la posicion y direccion del eje de simetrla, el radio del orificio y el paso de roscado. Debido a la confiabilidad y simplicidad, el sistema de medicion se puede implementar y se puede aplicar ya que es ventajoso de implementar y cumple los requerimientos de calidad impuestos por la industria. La implementation de la invencion es flexible y por lo tanto su exactitud de medicion se puede mejorar mediante el uso de mas de una camara.

La invencion es definida en las reivindicaciones 1 y 9 independientes adjuntas.

Lista de figuras

La figura 1 representa un sistema de la invencion;

La figura 2 representa un metodo de la invencion;

La figura 3 representa el sistema de la figura 1 mostrado desde arriba;

La figura 4 representa un sistema de la invencion utilizando un cilindro virtual, mostrado desde arriba; y La figura 5 representa un metodo de la invencion.

Description detallada de la invencion

La figura 1 representa un sistema de la invencion. El presente sistema comprende al menos dos camaras. Tlpicamente, hay mas camaras, pero debido a la claridad, el presente ejemplo utiliza solo dos camaras CAM1 y CAM2. Ambas camaras han sido conectadas a un servidor 111 a traves de una conexion de telecomunicaciones para procesar datos.

Dispuestos en conjuncion con las camaras hay iluminadores 12 y 14 anulares. El tipo del iluminador no impone ningun requerimiento especlfico; en su lugar se puede utilizar cualquier iluminador convencional. Si es necesario, puede haber mas de un iluminador. De forma preferible, el iluminador consiste en un conjunto de LEDs dispuestos alrededor de la camara. En ese caso, las luces emitidas sustancialmente desde la direccion de la camara, lo cual es importante para la determination de la posicion del eje de acuerdo con la invencion. Si el iluminador esta dispuesto mas lejos de la camara, entonces la precision de medicion de la disposition con respecto a la posicion sufre, pero incluso en ese caso la determinacion de la direccion del eje es lo suficientemente precisa. Con una disposicion optica especial, la luz puede tambien ser emitida directamente desde el eje optico a traves de lentes del dispositivo de generation de imagenes.

En el ejemplo mostrado en la figura 1, el sistema de camara esta dispuesto para tomar imagenes de un artlculo 10. El artlculo 10 tiene un orificio 11 taladrado en el mismo que tiene en la superficie interior del mismo un roscado de tuerca, por ejemplo, un roscado triangular en perfil. En lugar del roscado, se puede medir todos los tipos de otras superficies, siempre que se refleje de vuelta una cantidad de luz suficiente desde ellas a la camara.

El presente sistema mide la direccion del eje de simetrla de un orificio 11 de un artlculo 10 de acuerdo a lo que se va mostrar en la siguiente section, donde el proceso de medicion se describe primero para cada camara de forma especlfica. El proceso de medicion utiliza, por ejemplo, la camara CAM1, en donde el artlculo es iluminado utilizando un iluminador 12. La camara es utilizada para tomar una imagen del artlculo, con lo que se forman los vectores 16 y 17 de observation. Los vectores 16 y 17 de observation son reflejados en vuelta a la camara desde la envolvente (mostrada mediante una llnea discontinua) del orificio 11 tal y como se ve desde la camara CAM1. El vector 16 de

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observacion es normalmente reflejado desde el punto visible mas alto mientras que el vector 17 de observacion normalmente desde el punto visible mas bajo. De esta manera, los vectores 16 y 17 de observacion forman con la envolvente del orificio un plano que tiene la forma de un triangulo. Una medicion correspondiente se realiza utilizando la camara CAM2, permitiendo obtener vectores 18 y 19 de observacion que forman un segundo plano junto con la envolvente del orificio tal y como se ve desde la camara CAM2. El plano puede tambien calcularse por medio de una llnea de reflexion o recta (mostrada mediante una llnea discontinua) medida directamente desde la imagen.

Los planos por tanto formados intersectan entre si dentro del orificio y forman una llnea de 110 interseccion es paralela al eje de simetrla del orificio y esta dispuesta en el eje intermedio del orificio con la precision de medicion. La precision de medicion del sistema puede incrementarse utilizando varias camaras y calculando el eje de simetrla a partir de varios valores.

La figura 2 muestra un metodo de la invencion para determinar el eje de simetrla, que es preferiblemente realizado utilizando el equipo del tipo mostrado en la figura 1. En el metodo, se ilumina un artlculo utilizando un aparato de iluminacion, etapa 20. La iluminacion es realizada con una precision suficiente en la direccion de la camara de medicion. Tlpicamente, este es un aparato de iluminacion dispuesto en conjuncion con la camara. De forma preferible, el aparato de iluminacion consiste, por ejemplo, en un iluminador anular dispuesto alrededor de las opticas de la camara, o varias fuentes de iluminacion que han sido fijadas a diferentes lados de la camara de manera que el punto intermedio de la luz total esta dispuesto muy cercano al punto intermedio del sistema de lentes de la camara y al mismo tiempo cercano al eje optico. El artlculo iluminado es reflejado utilizando al menos un total de dos camaras. El metodo de la presente invencion necesita al menos dos camaras, pero para mejorar la prevision de medicion, normalmente se utilizan varias camaras.

Cuando el artlculo ha sido reflejado, se forman planos de reflexion basandose en las observaciones de imagen. Los planos de reflexion son formados entre el artlculo y la camara de medicion basandose en la luz que fue reflejada de vuelta a la superficie del objeto que esta siendo medido. Los planos son calculados basandose en las observaciones de imagen y en la informacion de posicion de las camaras en un sistema de informacion en el cual los planos de reflexion son tambien combinados para obtener una llnea de interseccion, etapa 23. En el presente sistema y metodo, combinar los planos de reflexion significa formar la seccion de los planos para obtener una interseccion. Como un resultado de la combinacion de los planos de reflexion, se obtiene una llnea de interseccion basandose en la cual se determinan la posicion y direccion del eje de simetrla, etapa 24. En caso de que se utilicen mas de dos camaras, la posicion del eje de simetrla se calcula basandose en mas de una interseccion de los planos utilizando algunos de los metodos de adaptacion y ajuste matematicos previamente conocidos. En el caso de que la posicion de un plano se desvle de forma significativa de las otras, se puede descartar.

Las figuras 1 y 2 muestran un caso simplificado que es bien aplicable para determinar la posicion y direccion del eje de simetrla de artlculos de superficies lisas. En caso de que la superficie interior del artlculo sea rugosa, o si se desea medir sus otras propiedades tales como el radio o el paso de roscado, se necesitan entonces propiedades adicionales basandose en la misma invencion, que son explicadas a continuacion con referencia las figuras 3 y 4.

La figura 3 ilustra la determinacion de propiedades, normalmente, de un artlculo de superficie lisa de una manera similar a la mostrada en la figura 1. Debido a la claridad, la figura 3 es mostrada desde arriba, pero en lo que se refiere a su disposicion basica, corresponde la figura 1, de manera que las camaras de las figuras corresponden unas con las otras. En el modo de realizacion como en el mostrado en la figura 3, la direccion y posicion del eje de simetrla son determinadas tal y como se muestra en la figura 1. Adicionalmente a esto, en la figura 3, se determina tambien el radio r1 del artlculo, el cual es obtenido clarificando la posicion de algunas llneas rectas espaciales en la envolvente 32 del objeto de medicion y combinando esta informacion con la posicion del eje intermedio del objeto de medicion. En contraste a la figura 1, el objeto es ahora iluminado utilizando el iluminador de la primera camara 30, pero la imagen es tomada utilizando la segunda camara 31, y viceversa, respectivamente. Cuando las camaras son utilizadas para reflejar la reflexion formada por sus propios iluminadores, es posible obtener la interseccion de los planos en el medio del artlculo. Cuando, a su vez, se utiliza el sistema que comprende dos camaras para reflejar las reflexiones formadas por los iluminadores de ambas camaras de manera que el iluminador no es el de la camara, sino que es el iluminador de la otra camara en el sistema, se produce una interseccion correspondiente en la envolvente 32 del objeto de medicion. En la figura, los planos formados por la luz de las camaras se representan mediante rayos 33 y 34. Estos planos son medidos cuando las camaras reflejan sus propios aparatos de iluminacion. De forma correspondiente, los rayos 35 y 36 representan planos que son formados cuando la luz es reflejada utilizando la otra camara. Basandose en estos planos 35 y 36, as! como en la llnea intermedia del artlculo calculada a partir de los planos 33 y 34, es posible calcular el radio n del artlculo.

La figura 4 ilustra un caso de medicion mas complicado en el cual el lado interior del artlculo que esta siendo medido esta provisto de un roscado. Por el efecto del roscado, los planos de observacion de las camaras no intersectan en el eje intermedio, en su lugar pasan siempre en el mismo lado, es decir una distancia estandar resultante de otras propiedades de un roscado y artlculo particulares. En ese caso, se forma un cilindro virtual alrededor del eje de simetrla del artlculo cuyo radio es determinado basandose en el paso de roscado y el artlculo o el orificio del mismo. Debido a esto, cuando se compara a la situacion mostrada en la figura 3, la determinacion del eje intermedio del artlculo y el paso de roscado no se puede realizar utilizando solo dos camaras; en su lugar se necesitan al menos tres camaras para la medicion. Debido a que la determinacion del eje intermedio de un artlculo u orificio no se puede realizar de

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forma confiable, no es posible calcular su radio tampoco. Este problema se resuelve utilizando varias camaras 40, 41 y 42 de manera que por medio de los planos de observacion calculados basandose en ellas es posible determinar el cilindro 44 virtual formado en el medio del artlculo. Para determinar la forma del cilindro virtual, son necesarios al menos tres planos que la toquen. Estos planos estan formados basandose en las observaciones realizadas por las camaras cuando estan reflejando sus propios iluminadores. Posteriormente, es posible calcular el radio r2 del cilindro virtual y la posicion del eje intermedio. El radio r2 de la envolvente 43 del artlculo que se esta midiendo es calculado de una manera similar a la mostrada en la figura 3. En el ejemplo de la figura 4, el paso p del roscado se calcula por medio de los radios ri y r2 como sigue:

2 k rxr2 tan(—)

imagen1

En la ecuacion anterior, a corresponde al angulo del triangulo del perfil basico del roscado, y se obtiene normalmente a partir de un estandar conocido del sistema de roscado, y es, por ejemplo, el angulo de un triangulo equilatero, es decir 60°. Si r2 es solo una fraccion del valor de ri, como es normalmente el caso, entonces es posible utilizar una ecuacion aproximada:

imagen2

Se debe notar que las configuraciones con dos y tres camaras utilizadas en el sistema solo cumplen los requerimientos mlnimos de camaras, y que se puede calcular el cilindro virtual tanto para artlculos con un roscado interior como con un roscado exterior.

Incrementando el numero de camaras, es posible mejorar la precision de medicion, y tambien se pueden eliminar los resultados de medicion claramente erroneos de la mayorla de observaciones utilizando metodos matematicos- estadlsticos. Normalmente, hay varios pares de iluminadores/camaras. Tambien se debe notar que la disposicion de las camaras afecta al exito de la medicion. Las camaras deben estar situadas de manera que sea facil para ellas percibir los patrones de iluminacion que se van a formar de las superficies interiores de los artlculos dispuestos en diferentes posiciones. Tlpicamente, esto significa un angulo de aproximadamente 30-60 grados con respecto al eje del artlculo que esta siendo medido, pero es posible utilizar un angulo que permita lograr un patron de iluminacion observable.

La figura 5 describe el metodo funcional del sistema como el mostrado en la figura 3. El metodo se inicia iluminando el artlculo con el aparato de iluminacion de la primera camara, etapa 50. La luz reflejada del artlculo es reflejada utilizando la segunda camara, etapa 51. Posteriormente, los planos de medicion son formados a partir de las observaciones por tanto reflejadas, etapa 52. Posteriormente, los planos de medicion son combinados para obtener una interseccion de planos, etapa 53. Cuando los planos de medicion han sido combinados, se determina la posicion de la envolvente o bordes, etapa 54. Posteriormente, es posible calcular el radio del orificio o artlculo basandose en la posicion de la envolvente y en la posicion del eje determinado utilizando el metodo de la figura 2, etapa 55. Por tanto, se debe notar que el metodo de la figura 5 para calcular el radio puede utilizarse solamente junto con el metodo de la figura 2 debido a que para calcular el radio, se necesita tanto la posicion de la envolvente calculada en la figura 5 como la posicion del eje de simetrla calculada en la figura 2.

El metodo correspondiente a la figura 4 es similar a los metodos descritos anteriormente. En la determination de la posicion del eje de simetrla, el metodo solo se desvla en lo que se refiere a la determinacion del cilindro virtual. El caso de medida como el ilustrado por el sistema 3 de la figura es de hecho un caso especial en el caso de medicion de la figura 4, debido a que si en la disposicion de la figura 3, fue determinado el cilindro virtual correspondiente al caso de medicion de la figura 4, entonces se podrla reducir para formar una llnea recta espacial, con lo que los planos tangenciales del cilindro tambien podrlan intersectar en la misma llnea recta. Por tanto, en las etapas 23 y 24 del metodo de la figura 2, despues de que se hayan combinado los planos de medicion, se forma un cilindro virtual a partir de las observaciones cuya llnea recta intermedia es la posicion del eje de simetrla. Es obvio para un experto en la materia que cuando se determina el cilindro virtual o el eje intermedio, se utilizara el metodo de observaciones de adaptation o de ajuste en caso de que haya mas pares de iluminadores/camaras del numero mlnimo requerido, debido a que los vectores o planos de observacion calculados a partir de las observaciones realizadas por las diferentes camaras no son normalmente compatibles debido a la inexactitud de la medicion. De forma similar, es obvio para un experto en la materia que calcular el paso de roscado, se aplicaran en el metodo las ecuaciones presentadas en conjuncion con la figura 4 despues de que se hayan determinado los radios del artlculo y el cilindro virtual.

La invention no esta limitada meramente a los ejemplos de sus modos de realization referidos anteriormente. Sino que son posibles muchas variaciones dentro del alcance definido por las reivindicaciones.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo para determinar un eje de simetrla de un artlcuio, un orificio o alguna otra forma de revolucion, comprendiendo el metodo las etapas de:

   iiuminar el artlculo, orificio u otra forma con un aparato de iluminacion desde la direction de los dispositivos de generation de imagenes que utilizan los aparatos de iluminacion;

   generar resultados de medicion tomando imagenes del artlculo, orificio u otra forma utilizando al menos dos dispositivos de generacion de imagenes, en los cuales las llneas rectas de reflexion producidas por los aparatos de iluminacion y visibles para cada dispositivo de generacion de imagenes forman un plano de reflexion con el centro de proyeccion del dispositivo de generacion de imagenes;

   combinar los resultados de medicion medidos por los dispositivos de generacion de imagenes individuales para formar un resultado final; y

   determinar la direccion y position del eje de simetrla calculandolas para una o mas intersecciones de los planos de reflexion mencionados anteriormente.
2. 2. El metodo como el definido en la reivindicacion 1, caracterizado porque las medidas del artlculo, orificio u otra forma tienen una forma simetrica de revolucion.
3. 3. El metodo como el definido en la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el aparato de iluminacion esta dispuesto alrededor del dispositivo de generacion de imagenes, de forma simetrica.
4. 4. El metodo como el definido en la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el aparato de iluminacion esta dispuesto en el medio de las opticas de la camara.
5. 5. El metodo como el definido en cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el metodo ademas comprende las etapas de:

   iluminar el artlculo utilizando el aparato de iluminacion dispuesto en conjuncion con un primer dispositivo de generacion de imagenes;

   generar segundos resultados de medicion redactando la luz del aparato de iluminacion dispuesto en conjuncion con el primer dispositivo de generacion de imagenes mencionada anteriormente utilizando un segundo dispositivo de generacion de imagenes;

   combinar los segundos resultados de medicion para calcular la posicion de la segunda llnea de intersection en la envolvente del objeto de medicion; y

   calcular el radio del artlculo basandose en la posicion del eje de simetrla mencionado anteriormente y de la segunda llnea de interseccion.
6. 6. El metodo como el definido en cualquiera de las indicaciones anteriores 1-5, caracterizado porque, basandose en los primeros resultados de medicion, se determina un cilindro virtual alrededor del eje de simetrla del artlculo.
7. 7. El metodo como el definido en la reivindicacion 6, caracterizado porque se calcula el radio del cilindro virtual basandose en las mediciones.
8. 8. El metodo como el definido en la reivindicacion 7, caracterizado porque se calcula el paso de un roscado del artlculo basado en el radio del artlculo o el orificio del mismo, el radio del cilindro virtual anteriormente mencionado y el perfil de roscado.
9. 9. Un sistema para determinar el eje de simetrla de un artlculo, un orificio u alguna otra forma de revolucion, comprendiendo el sistema:

   el artlculo que se va a medir;

   al menos dos aparatos de iluminacion para iluminar el artlculo, orificio u otra forma que se va a medir; al menos dos camaras (CAM1, CAM2) para medir el artlculo, orificio u otra forma que se va a medir; y una unidad (111) de procesamiento central para calcular los resultados de medicion; caracterizado porque en el sistema

   los aparatos de iluminacion estan dispuestos para iluminar el artlculo, orificio u otra forma que se va a medir desde la direccion de las camaras;

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   la superficie del orificio o de la otra forma que se va a medir esta dispuesta para reflejar la luz de vuelta hacia la camara;

   las camaras estan dispuestas para medir las reflexiones, con lo que las llneas rectas de reflexion producidas por los aparatos de iluminacion y visibles para cada dispositivo de generacion de imagenes forman un plano de reflexion con el centro de proyeccion de la camara; y

   la unidad (111) de procesamiento central esta dispuesta para determinar el eje de simetrla combinando los planos de reflexion medidos por las camaras as! como calculando la direccion y posicion de su una o mas intersecciones.
10. 10. El sistema como el definido en la reivindicacion 9, caracterizado porque el artlculo o forma que se va a medir es una forma simetrica de revolucion.
11. 11. El sistema como el definido en la reivindicacion 9 o 10, caracterizado porque el aparato de iluminacion, que comprende un conjunto de fuentes de iluminacion dispuestas, es un iluminador central dispuesto alrededor de la camara.
12. 12. El sistema como el definido en la reivindicacion 9 o 10, caracterizado porque el aparato de iluminacion, que comprende un conjunto de fuentes de alimentacion dispuestas, es una iluminacion dispuesta en el medio de las opticas de la camara.
13. 13. El sistema como el definido en cualquiera de las reivindicaciones 9-12, caracterizado porque el sistema esta dispuesto ademas para reflejar la luz producida por el aparato de iluminacion dispuesto en conjuncion con la primera camara utilizando la segunda camara para determinar la posicion de la envolvente del artlculo, y la unidad (111) de procesamiento central esta ademas dispuesta para calcular el radio del artlculo basandose en la posicion del eje de simetrla y la envolvente del artlculo.
14. 14. El sistema como el definido en cualquiera de las reivindicaciones 9-13, caracterizado porque el sistema de mas comprende al menos una tercera camara para determinar un cilindro virtual alrededor del eje de simetrla del artlculo.
15. 15. El sistema como el definido en la reivindicacion 14, caracterizado porque la unidad (111) de procesamiento central esta dispuesta para calcular el radio del cilindro virtual basandose en las mediciones.
16. 16. El sistema como el definido en la reivindicacion 15, caracterizado porque la unidad (111) de procesamiento central esta dispuesta para calcular el paso de roscado del artlculo basandose en el radio del artlculo u orificio, el radio del cilindro virtual mencionado anteriormente y el perfil de roscado.