ES2856333T3 - Dispositivo para determinar sin contacto la rectitud de al menos un producto alargado y procedimiento para calibrar un dispositivo de este tipo - Google Patents

Dispositivo para determinar sin contacto la rectitud de al menos un producto alargado y procedimiento para calibrar un dispositivo de este tipo Download PDF

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Abstract

Dispositivo para determinar sin contacto la rectitud de al menos un producto alargado (103) con al menos un módulo (106) de fuente de radiación con el que se puede emitir una radiación (109, 803) de medición que se puede aplicar sobre al menos un producto alargado (103), con al menos un detector (121) de radiación con el que se puede registrar como radiación (118) de detección una radiación (109, 803) de medición modificada por el producto alargado (103) o por al menos un producto alargado (103) en diferentes áreas (115) de incidencia distribuidas en la dirección longitudinal del producto alargado (103) respectivo, y con una unidad (112) de control y evaluación con la que se puede determinar, por medio de los datos generados a partir de la radiación (118) de detección, la rectitud del producto alargado (103) respectivo sometido a la radiación (109, 803) de medición, en donde con el módulo (106) de fuente de radiación o con cada módulo (106) de fuente de radiación se puede generar una radiación (109, 803) de medición puntual o lineal que se extiende en la dirección longitudinal del producto alargado (103), de tal modo que, durante un ciclo de medición, la radiación (109, 803) de medición se puede mover activamente sobre el producto alargado (103) respectivo en dirección transversal con respecto a la dirección longitudinal del producto alargado (103) o de al menos un producto alargado (103), en donde el detector (121) de radiación o cada detector (121) de radiación está dispuesto y configurado de tal modo que, durante el ciclo de medición, una parte de la radiación (109, 803) de medición reflejada por el producto alargado (103) respectivo se puede registrar como radiación (118) de detección en la evolución en el tiempo de su intensidad, y en donde, después de al menos un ciclo de medición, con la unidad (112) de control y evaluación se determina la rectitud del producto alargado (103) respectivo a partir de informaciones de localización, obtenidas mediante un control del movimiento activo, con respecto a la posición de las áreas (115) de incidencia en la dirección longitudinal del producto alargado (103) respectivo, y a partir de una diferencia (Dt) entre la posición en el tiempo (t1) de valores de intensidad característicos de la radiación (118) de detección del producto alargado (103) respectivo y la posición en el tiempo (t2) de valores de intensidad característicos de la radiación de detección de un producto alargado que sirve como referencia con una rectitud de referencia determinada.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo para determinar sin contacto la rectitud de al menos un producto alargado y procedimiento para calibrar un dispositivo de este tipo
La invención se refiere a un dispositivo para determinar sin contacto la rectitud de al menos un producto alargado según el preámbulo de la reivindicación 1.
La invención se refiere además a un procedimiento para calibrar un dispositivo para determinar sin contacto la rectitud de al menos un producto alargado.
Por la descripción de producto "STRAIGHTNESS CHECK" de LAP GmbH Laser Applikationen, Lüneburg, Alemania, disponible el 7 de junio de 2017 en la dirección de Internet "https://www.lap-laser.com/de/industrie/ihreaufgabe/messen/geradheit/STRAIGHTNESS_CHECK_fly_de_1-9_2016-03-03_mix2.pdf", se conoce un dispositivo de este tipo. El dispositivo previamente conocido para determinar sin contacto la rectitud de al menos un producto alargado dispone de una serie de módulos de fuente de radiación, con los que se puede emitir en cada caso una cortina de luz como radiación de medición orientada en dirección transversal con respecto a una dirección longitudinal de un producto alargado, que se puede aplicar a al menos un producto alargado. Además, el dispositivo presenta una cantidad de detectores de radiación correspondiente a la cantidad de módulos de fuente de radiación con los que se puede registrar, en diferentes áreas de incidencia distribuidas en la dirección longitudinal del producto alargado, la radiación de medición modificada por el producto alargado o por cada producto alargado como radiación de detección en forma de una sombra proyectada. Con una unidad de control y evaluación, a partir de datos generados con la radiación de detección en forma del desplazamiento respectivo de sombras proyectadas en dirección transversal a la dirección longitudinal del producto alargado, se puede determinar la rectitud del producto alargado o de cada producto alargado al que se le ha aplicado la radiación de medición.
Por el documento DE 19741730 A1 se conocen un procedimiento y un dispositivo para calcular el contorno superficial de objetos de medición, con los que se pueden registrar contornos superficiales mediante exploración plana en una pluralidad de puntos.
La invención tiene por objetivo indicar un dispositivo del tipo mencionado en la introducción, con el que se logre una determinación variable, rápida y relativamente exacta de la rectitud de al menos un producto alargado.
La invención también tiene por objetivo indicar un procedimiento para calibrar un dispositivo de este tipo.
Estos objetivos se resuelven con las características distintivas indicadas en la reivindicación 1 y con las características indicadas en la reivindicación 13.
En el dispositivo según la invención para determinar la rectitud tiene lugar un movimiento activo de la radiación de medición en dirección transversal a la dirección longitudinal del producto alargado o del al menos un producto alargado. A partir de informaciones de localización obtenidas mediante el control del movimiento activo con respecto a las áreas de incidencia y los valores de intensidad característicos de la radiación de detección procedente de las áreas de incidencia, se puede determinar la rectitud de forma rápida y relativamente exacta, y también de forma variable en caso de diferentes velocidades transversales de la radiación de medición en dirección transversal a la dirección longitudinal.
En este contexto, con el procedimiento según la invención es posible, sin un conocimiento exacto de la rectitud de un producto alargado, determinar por medio de varios ciclos de medición valores de referencia para una rectitud de referencia sobre la base de datos significativos a partir de valores de intensidad característicos de la radiación de detección.
Otras configuraciones convenientes de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
Estas configuraciones presentan las ventajas definidas a continuación.
Mediante la elección de los valores de intensidad característicos según la reivindicación 2 o la reivindicación 3 resulta una exactitud relativamente alta al determinar la rectitud.
Mediante la elección de una base de partida de las informaciones de localización acoplada con el movimiento de la radiación de medición según la reivindicación 4 o la reivindicación 5 también resulta una exactitud relativamente alta al determinar la posición espacial de las áreas de incidencia.
Mediante la elección de la radiación de medición según la reivindicación 6 como radiación ultravioleta, visible o infrarroja resulta una estructura relativamente económica y controlable en la rutina operacional cotidiana.
Con el dispositivo según la reivindicación 7 con un módulo de fuente de radiación, con el que la radiación de medición también se puede mover en la dirección longitudinal, se puede determinar la rectitud de un producto alargado con relativamente poco movimiento activo del producto alargado en la dirección longitudinal.
El dispositivo según la reivindicación 8 se caracteriza por una disposición sencilla en cuanto a la técnica de medición para la obtención de informaciones de localización.
Mediante los dispositivos según la reivindicación 9 y la reivindicación 10 resulta una determinación relativamente rápida de la rectitud del producto alargado respectivo.
En el dispositivo según la reivindicación 11 se pueden determinar desviaciones de la rectitud en dos dimensiones en un producto alargado en reposo.
En el dispositivo según la reivindicación 12, por una parte, si se prevén módulos de fuente de radiación solo en un lado del producto alargado respectivo, también se pueden determinar desviaciones de la rectitud en dos direcciones y, si se prevén módulos de fuente de radiación distanciados entre sí en la dirección transversal, además se puede mejorar la exactitud de la determinación de la rectitud.
La elección de los datos significativos según la reivindicación 14 o la reivindicación 15 permite fijar la rectitud de referencia de forma estadísticamente robusta.
Otras configuraciones convenientes y ventajas de la invención se desprenden de la siguiente descripción de ejemplos de realización con referencia a las figuras del dibujo.
Se muestran:
Figura 1 una representación esquemática de un ejemplo de realización de un dispositivo según la invención con un módulo de fuente de radiación, un detector de radiación, una unidad de control y evaluación, y un producto alargado configurado como una barra de acero brillante con sección transversal redonda; Figura 2 una vista superior del ejemplo de realización según la Figura 1;
Figura 3 una vista frontal del ejemplo de realización según la Figura 1;
Figura 4 una representación ilustrativa de isolíneas de la intensidad de la radiación de detección reflejada en un producto alargado con sección transversal circular y el recorrido de la apertura de un detector de radiación;
Figura 5 la evolución en el tiempo de intensidades de la radiación de detección reflejada desde áreas de incidencia de un producto alargado de rectitud desconocida y de un producto alargado con una rectitud de referencia;
Figura 6 una vista esquemática en perspectiva de otro ejemplo de realización de un dispositivo según la invención con dos módulos de fuente de radiación configurados para generar radiación de medición puntual y distanciados entre sí en la dirección longitudinal y/o en la dirección transversal de un producto alargado, y un detector de radiación que se extiende en la dirección longitudinal del producto alargado, que está dispuesto en la dirección transversal en una posición central entre los módulos de fuente de radiación y que dispone de una serie de receptores de radiación, estando configurados los módulos de fuente de radiación para una exploración continua del producto alargado en la dirección longitudinal; Figura 7 una vista esquemática en perspectiva de otro ejemplo de realización de un dispositivo según la invención, que presenta una configuración similar a la del ejemplo de realización según la Figura 6, pero con un único módulo de fuente de radiación que explora progresivamente en la dirección transversal; Figura 8 una vista esquemática en perspectiva de otro ejemplo de realización de un dispositivo según la invención, que presenta una configuración similar a la del ejemplo de realización según la Figura 6, pero con radiación de medición lineal orientada en la dirección longitudinal;
Figura 9 una vista frontal de un soporte puntual de una unidad de soporte rígida de un ejemplo de realización de un dispositivo según la invención;
Figura 10 una vista en perspectiva de un soporte alargado de una unidad de soporte para un ejemplo de realización de un dispositivo según la invención;
Figura 11 una vista frontal de un soporte giratorio, formado por dos rodillos giratorios, de una unidad de soporte para un ejemplo de realización de un dispositivo según la invención;
Figura 12 otro ejemplo de realización de un dispositivo según la invención correspondiente a la Figura 1, con un producto alargado con una sección transversal hexagonal como ejemplo de una sección transversal no redondeada;
Figura 13 las evoluciones de intensidad de la radiación de detección reflejada por el producto alargado no redondeado y no exactamente recto según la Figura 12, reflejada por tres lados planos situados a ambos lados de dos cantos; y
Figura 14 un diagrama de bloques de la estructura ejemplar de una unidad de control y evaluación para un dispositivo según la invención.
La Figura 1 muestra una vista lateral en representación esquemática de un ejemplo de realización de un dispositivo según la invención al determinar la rectitud de un producto alargado, en el sentido de un objeto cuya extensión en una dirección longitudinal es considerablemente más grande que en ángulo recto con respecto a la dirección longitudinal, es decir en dirección transversal o en dirección radial, que aquí está configurado como una barra 103 de acero brillante con sección transversal circular.
El ejemplo de realización según la Figura 1 dispone de un escáner 106 de láser como módulo de fuente de radiación, con el que se puede generar una radiación 109 de medición puntual, preferiblemente en la región espectral ultravioleta, visible o infrarroja, y que se puede mover a una velocidad transversal en dirección transversal con respecto a la dirección longitudinal de la barra 103 de acero brillante.
El escáner 106 de láser está conectado a una unidad 112 de control y evaluación con la que, entre otras cosas, se puede influir en la velocidad transversal del movimiento de la radiación 109 de medición en la dirección transversal de la barra 103 de acero brillante.
Cuando la radiación 109 de medición puntual incide sobre la superficie relativamente altamente reflectante de la barra 103 de acero brillante, una parte de la intensidad de la radiación 109 de medición es devuelta a modo de reflexión por un área 115 de incidencia, que en este ejemplo de realización tiene una superficie relativamente pequeña, como radiación 118 de detección, y la evolución en el tiempo de su intensidad puede ser registrada por un detector 121 de radiación de una sola célula con un ángulo de apertura relativamente grande como módulo de detección de radiación.
El detector 121 de radiación también está conectado a la unidad 112 de control y evaluación y transmite a la misma la evolución en el tiempo de la intensidad de la radiación 118 de detección durante un ciclo de medición, que consiste en un barrido completo de la superficie de la barra 103 de acero brillante orientada hacia el escáner 106 de láser en dirección transversal.
La Figura 2 muestra una representación esquemática del ejemplo de realización según la Figura 1 en una vista superior, en la que se puede ver que el detector 121 de radiación está distanciado de las áreas 115 de incidencia en la dirección longitudinal de la barra 103 de acero brillante.
La Figura 3 muestra una vista frontal del ejemplo de realización según la Figura 1 con la barra 103 de acero brillante representada aquí mediante una primera área 303 de sección transversal y una segunda área 306 de sección transversal, que están desplazadas entre sí a causa de una desviación de la barra 103 de acero brillante con respecto a una rectitud ideal.
De este modo, las áreas 115, 115' de incidencia distanciadas entre sí en la dirección transversal de la barra 103 de acero brillante presentan en la primera área 303 de sección transversal y en la segunda área 306 de sección transversal una distancia diferente con respecto al escáner 106 de láser y el detector 121 de radiación, lo que provoca una evolución en el tiempo diferente de la intensidad aplicada sobre el detector 121 de radiación.
La Figura 4 muestra como ilustración una serie de isolíneas 403 de la misma intensidad, correspondientes a la intensidad de radiación 109 de medición reflejada por una barra 103 de acero brillante con sección transversal circular, junto con un recorrido 406 de apertura típico del detector 121 de radiación con un área 115 de incidencia ejemplar dibujado en el área de la intensidad máxima.
En la representación según la Figura 4 se puede ver que, durante un ciclo de medición, la evolución en el tiempo de la intensidad de la radiación 118 de detección registrada por el detector 121 de radiación presenta un valor máximo, cuya posición en el tiempo depende de la distancia del área 115 de incidencia en relación con una posición de referencia de un producto alargado idealmente recto, en este caso en forma de una barra 103 de acero brillante.
La Figura 5 muestra una representación esquemática de la evolución en el tiempo de la intensidad I de la radiación 118 de detección, representada en las ordenadas 503, en función del tiempo t, representado en las abscisas 506, al aplicarla sobre un área 115 de incidencia de una barra 103 de acero brillante, cuya rectitud ha de ser determinada, y sobre un área 115' de incidencia de una barra de acero brillante que sirve como referencia con una rectitud de referencia determinada preferiblemente según la invención, tal como se explica con mayor detalle más abajo, en los momentos ti y t2, en donde el área 115 de incidencia de la barra 103 de acero brillante que ha de ser medida está desplazada en el espacio con respecto al área 115' de incidencia de la barra de acero brillante que sirve como referencia. De este modo, en este ejemplo de realización, las intensidades máximas registradas por el detector 121 de radiación y evaluadas como valores de intensidad característicos están desplazadas en el tiempo At = t2 - t1.
A partir de este tiempo At, por ejemplo conociendo la velocidad transversal de la radiación 109 de medición así como las posiciones espaciales relativas del escáner 106 de láser y del detector 121 de radiación entre sí, junto con informaciones de localización con respecto a las áreas 115 de incidencia en la dirección longitudinal, se puede determinar la rectitud del producto alargado respectivo en forma de una desviación longitudinal radial con respecto a una rectitud ideal por unidad de longitud en comparación con una rectitud de referencia.
Alternativa o complementariamente a las intensidades máximas, como valores de intensidad característicos también se puede recurrir a valores de intensidad significativos situados en flancos de una distribución de intensidades representada en la Figura 5.
En este contexto, la exactitud en la determinación de la rectitud se puede ajustar en función de las necesidades, por ejemplo moviendo la radiación 109 de medición de forma relativamente lenta, correspondientemente con un ciclo de medición relativamente largo, para una exactitud relativamente alta, y moviendo la misma de forma relativamente rápida para una medición menos exacta en comparación, pero en cambio más rápida, durante un ciclo de medición.
La Figura 6 muestra una representación esquemática de otro ejemplo de realización de un dispositivo según la invención, en donde los elementos correspondientes entre sí en el ejemplo de realización explicado por medio de la Figura 1 a la Figura 5 y en el ejemplo de realización según la Figura 6 están provistos de los mismos símbolos de referencia y en parte no se explican de nuevo en lo sucesivo. El ejemplo de realización según la Figura 6 presenta dos escáneres 106 de láser de un módulo de fuente de radiación, que están dispuestos tanto en dirección longitudinal como en dirección transversal con respecto a una barra 103 de acero brillante, como ejemplo de un producto alargado, sujeta sobre soportes puntuales 603 de una unidad de soporte. Con los dos escáneres 106 de láser, tal como se indica a modo de ejemplo mediante las trayectorias 606 de exploración curvadas sinuosas, las radiaciones 109 de medición se pueden mover, convenientemente sin cambio de sentido en la dirección longitudinal, a lo largo de una sección de medición, pero en cualquier caso de forma predeterminada y reproducible, tanto en la dirección longitudinal de la barra 103 de acero brillante como oscilando convenientemente de modo uniforme en la dirección transversal de la barra 103 de acero brillante.
Las informaciones de localización en relación con la posición de las áreas 115 de incidencia en la dirección longitudinal de la barra 103 de acero brillante se pueden determinar, en particular en caso de un movimiento continuo a modo de exploración en la dirección longitudinal y en la dirección transversal, a partir de una velocidad longitudinal y una velocidad transversal, en cada caso con respecto a un momento de referencia o directamente a partir de la dirección de la radiación 109 de medición.
En la dirección transversal de la barra 103 de acero brillante, y en este contexto preferiblemente en una posición central entre los escáneres 106 de láser, el ejemplo de realización según la Figura 6 dispone de un módulo 609 de detección de radiación con un listón 609 de receptores, que está orientado en la dirección longitudinal de la barra 103 de acero brillante y equipado con varios detectores 121 de radiación, que están distanciados convenientemente de modo uniforme en la dirección longitudinal de la barra 103 de acero brillante.
Preferiblemente, en el ejemplo de realización según la Figura 6, los escáneres 106 de láser están dispuestos en la dirección transversal de la barra 103 de acero brillante de tal modo que sus radiaciones 109 de medición están orientadas en ángulo recto entre sí.
En el ejemplo de realización según la Figura 6 se pueden determinar deformaciones de la barra 103 de acero brillante y, por lo tanto, desviaciones con respecto a una rectitud ideal relativamente en dos dimensiones.
La Figura 7 muestra otro ejemplo de realización de un dispositivo según la invención, en donde los elementos correspondientes entre sí en los ejemplos de realización explicados por medio de la Figura 1 a la Figura 6 y en el ejemplo de realización según la Figura 7 están provistos de los mismos símbolos de referencia y en parte no se explican de nuevo en lo sucesivo. La unidad de soporte en el ejemplo de realización según la Figura 7 está equipada con una serie de soportes 703 giratorios en los que, o con los que, una barra 103 de acero brillante se puede girar a lo largo de un campo angular preferiblemente de al menos 90 grados, pero para una exactitud máxima en la determinación de la rectitud también de hasta 360 grados. En el ejemplo de realización según la Figura 7, el módulo de fuente de radiación está configurado con un escáner 106 de láser que está configurado para moverse progresivamente en la dirección longitudinal de la barra 103 de acero brillante, como ejemplo de un producto alargado, lo que en este caso conduce a una trayectoria 706 de exploración sinuosa en ángulos rectos.
El ejemplo de realización según la Figura 7 se caracteriza por la posibilidad de giro de un producto alargado alrededor de su eje longitudinal con una estructura óptica relativamente poco costosa y, mediante la trayectoria 706 de exploración sinuosa de forma rectangular, por una exactitud relativamente alta.
La Figura 8 muestra una representación esquemática de otro ejemplo de realización de un dispositivo según la invención, en donde los elementos correspondientes entre sí en los ejemplos de realización anteriormente explicados por medio de la Figura 1 a la Figura 7 y en el ejemplo de realización según la Figura 8 están provistos de los mismos símbolos de referencia y en parte no se explican de nuevo en lo sucesivo. A diferencia del ejemplo de realización explicado por medio de la Figura 6, los escáneres 106 de láser presentan una óptica de conformación de haz por ejemplo en forma de una lente cilíndrica, con las que se puede generar una radiación 803 de medición lineal que se extiende en la dirección longitudinal de una barra 103 de acero brillante, como ejemplo de un producto alargado, y que se puede mover durante un ciclo de medición a una velocidad transversal en dirección transversal con respecto a la dirección longitudinal del producto alargado respectivo. De este modo, una sección longitudinal de un producto alargado se puede medir simultáneamente con varios detectores 121 de radiación de un módulo de detección de radiación durante un ciclo de medición y, a partir de ello, se puede determinar la rectitud.
Las Figuras 9 a 11 muestran representaciones ilustrativas de diferentes configuraciones de unidades de soporte para dispositivos según la invención.
La Figura 9 muestra una vista frontal de una unidad de soporte con una serie piezas de carril angulares 903 con una configuración relativamente corta en la dirección longitudinal de una barra 103 de acero brillante colocada sobre los mismos para la sujeción estática de la barra 103 de acero brillante en puntos de apoyo separados entre sí preferiblemente por distancias uniformes, de modo que una flexión debida a la fuerza de la gravedad entre los puntos de apoyo de la barra 103 de acero brillante se puede compensar de modo relativamente sencillo por deducción.
La Figura 10 muestra una vista en perspectiva de una sección de una unidad de soporte con un carril angular 1003 alargado, con la que se impide una flexión debida a la fuerza de la gravedad de una barra 103 de acero brillante colocada dentro del mismo y, por lo tanto, se puede evitar la necesidad de una compensación mediante cálculo correspondiente de la influencia de la fuerza de la gravedad.
La Figura 11 muestra una vista lateral de una unidad de soporte para un dispositivo según la invención, que dispone de rodillos 1103 situados muy cerca uno del otro en la dirección transversal con los que, mediante un giro por ejemplo en el sentido de las agujas del reloj, se puede girar en sentido contrario a las agujas del reloj una barra 103 de acero brillante colocada sobre los mismos, como ejemplo de un producto alargado, para poder aplicar radiación 109, 803 de medición a la barra 103 de acero brillante desde diferentes lados.
La Figura 12 muestra una representación esquemática de un ejemplo de realización de un dispositivo según la invención correspondiente a la Figura 1, en la que como producto alargado está representada una barra 103 de acero brillante con una sección transversal hexagonal como ejemplo de una sección transversal no redonda. Debido a las superficies exteriores 1206, en este caso planas, entre los cantos 1203, ahora resultan varias áreas 115 de incidencia con una intensidad máxima de la radiación 118 de detección durante un ciclo de medición, pero que se pueden diferenciar claramente en el tiempo con respecto a desviaciones de una rectitud ideal.
La Figura 13 muestra en un diagrama similar a la Figura 5, en el ejemplo de realización según la Figura 12, la evolución en el tiempo de la intensidad de la radiación 109 de medición registrada por el detector 121 de radiación en caso de desviaciones de la barra 103 de acero brillante hexagonal con respecto a una rectitud ideal. En la Figura 13 se puede ver que, en caso de desviaciones de la rectitud real de la barra 103 de acero brillante hexagonal con At de una rectitud ideal que sea menor que las distancias en el tiempo t 1 , tV, o t2, t2' entre bordes 1203, la rectitud de la barra 103 de acero brillante hexagonal se puede determinar de forma inequívoca.
La Figura 14 muestra un diagrama de bloques relativamente muy simplificado de la estructura de una unidad 112 de control y evaluación típica para un ejemplo de realización de dispositivos según la invención. La unidad 112 de control y evaluación dispone de un módulo central 1403 en el que se pueden introducir parámetros de medición de un módulo 1406 de introducción y desde un convertidor analógico/digital 1409 subordinado al detector 121 de radiación o a cada detector 121 de radiación. Mediante el módulo central 1403 se pueden accionar además un convertidor digital/analógico 1412 para accionar el escáner 106 de láser o cada escáner 106 de láser, y un módulo 1415 de control de motor para girar una barra 103 de acero brillante. Por último, la unidad de control y evaluación presenta un módulo 1418 de salida para visualizar los datos evaluados con respecto a la rectitud, por ejemplo en forma de una indicación bien/mal, una indicación aceptable/crítico/inaceptable o una indicación de valor de rectitud exacta.
En un ejemplo de realización de un procedimiento según la invención para calibrar un dispositivo según la invención tal como se ha explicado a modo de ejemplo por medio de los ejemplos de realización anteriormente explicados, un producto alargado, por ejemplo en forma de una barra 103 de acero brillante de rectitud desconocida, se coloca en una unidad de soporte y se lleva a cabo un ciclo de medición, bien moviendo la radiación 109 de medición en dirección transversal, bien girando el producto alargado alrededor del eje longitudinal, y a continuación se realiza al menos otro ciclo de medición. A continuación se determinan como datos significativos, por ejemplo, las medianas o los valores medios de valores de intensidad característicos, como la posición de las intensidades máximas de la radiación 118 de detección para valores de referencia de una rectitud de referencia, que se utiliza a continuación como referencia para la determinación de la rectitud de otros productos alargados.
Para una realización eficiente de un procedimiento según la invención con el fin de lograr una exactitud predeterminada en la determinación de la rectitud de productos alargados, es conveniente repetir la etapa consistente en girar el producto alargado de rectitud desconocida y la realización de un ciclo de medición tantas veces como sea necesario hasta que la dispersión de los datos significativos sea menor que un valor límite máximo predeterminado. De este modo, el dispositivo se calibra con tanta exactitud como la exactitud con la que posteriormente se ha de determinar la rectitud de productos alargados. Esto resulta conveniente en particular en caso de cargas variables con diferentes exigencias de rectitud.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Dispositivo para determinar sin contacto la rectitud de al menos un producto alargado (103) con al menos un módulo (106) de fuente de radiación con el que se puede emitir una radiación (109, 803) de medición que se puede aplicar sobre al menos un producto alargado (103), con al menos un detector (121) de radiación con el que se puede registrar como radiación (118) de detección una radiación (109, 803) de medición modificada por el producto alargado (103) o por al menos un producto alargado (103) en diferentes áreas (115) de incidencia distribuidas en la dirección longitudinal del producto alargado (103) respectivo, y con una unidad (112) de control y evaluación con la que se puede determinar, por medio de los datos generados a partir de la radiación (118) de detección, la rectitud del producto alargado (103) respectivo sometido a la radiación (109, 803) de medición, en donde con el módulo (106) de fuente de radiación o con cada módulo (106) de fuente de radiación se puede generar una radiación (109, 803) de medición puntual o lineal que se extiende en la dirección longitudinal del producto alargado (103), de tal modo que, durante un ciclo de medición, la radiación (109, 803) de medición se puede mover activamente sobre el producto alargado (103) respectivo en dirección transversal con respecto a la dirección longitudinal del producto alargado (103) o de al menos un producto alargado (103), en donde el detector (121) de radiación o cada detector (121) de radiación está dispuesto y configurado de tal modo que, durante el ciclo de medición, una parte de la radiación (109, 803) de medición reflejada por el producto alargado (103) respectivo se puede registrar como radiación (118) de detección en la evolución en el tiempo de su intensidad, y en donde, después de al menos un ciclo de medición, con la unidad (112) de control y evaluación se determina la rectitud del producto alargado (103) respectivo a partir de informaciones de localización, obtenidas mediante un control del movimiento activo, con respecto a la posición de las áreas (115) de incidencia en la dirección longitudinal del producto alargado (103) respectivo, y a partir de una diferencia (At) entre la posición en el tiempo (t1 ) de valores de intensidad característicos de la radiación (118) de detección del producto alargado (103) respectivo y la posición en el tiempo (t2) de valores de intensidad característicos de la radiación de detección de un producto alargado que sirve como referencia con una rectitud de referencia determinada.
  2. 2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que los valores de intensidad característicos incluyen las intensidades máximas.
  3. 3. Dispositivo según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por que los valores de intensidad característicos incluyen valores de intensidad significativos en flancos de una distribución de intensidades.
  4. 4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que las informaciones de localización se basan en velocidades longitudinales y velocidades transversales previamente conocidas durante el movimiento de la radiación (109, 803) de medición.
  5. 5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que las informaciones de localización se basan en informaciones de dirección durante el movimiento de la radiación (109, 803) de medición.
  6. 6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la radiación (109, 803) de medición es radiación ultravioleta, visible o infrarroja.
  7. 7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el módulo (106) de fuente de radiación o al menos un módulo (106) de fuente de radiación está configurado para mover una radiación (109) de medición puntual sobre una sección de medición a lo largo de una trayectoria (606, 706) de exploración bidimensional también en la dirección longitudinal del producto alargado (103) respectivo.
  8. 8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado por que la trayectoria (706) de exploración se extiende, sin cambio de sentido en la dirección longitudinal, sobre la sección de medición.
  9. 9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que presenta al menos dos detectores (121) de radiación que están dispuestos distanciados en la dirección longitudinal del producto alargado (103) respectivo.
  10. 10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que presenta al menos dos módulos (106) de fuente de radiación que están dispuestos distanciados en la dirección longitudinal del producto alargado (103) respectivo.
  11. 11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que presenta al menos dos módulos (106) de fuente de radiación que están dispuestos distanciados entre sí en la dirección transversal del producto alargado (103) respectivo.
  12. 12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que presenta una unidad (703) de soporte con la que el producto alargado (103) respectivo se puede girar alrededor de su eje longitudinal.
  13. 13. Procedimiento para calibrar un dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, que incluye las etapas consistentes en
    - colocar un producto alargado (103) de rectitud desconocida en una unidad (603, 703) de soporte; - realizar un ciclo de medición;
    - girar al menos una vez el producto alargado (103) alrededor de su eje longitudinal y realizar otro ciclo de medición; y
    - determinar datos significativos a partir de valores de intensidad característicos de la radiación (118) de detección a partir de una serie de ciclos de medición como valores de referencia para una rectitud de referencia.
  14. 14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado por que los datos significativos incluyen medianas de valores de intensidad característicos.
  15. 15. Procedimiento según la reivindicación 13 o la reivindicación 14, caracterizado por que los datos significativos incluyen valores medios de valores de intensidad característicos.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115406544B (zh) * 2022-11-01 2023-03-14 四川省药品检验研究院(四川省医疗器械检测中心) 一种激光定位光源的定位线直线度测量方法、装置及系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH609149A5 (es) * 1975-10-23 1979-02-15 Heidenhain Gmbh Dr Johannes
US4201476A (en) * 1978-01-05 1980-05-06 The Austin Company Laser dimension gauge
JPS61128112A (ja) 1984-11-27 1986-06-16 Mitsubishi Rayon Co Ltd 管、棒状物の真直度測定方法
EP0309611A1 (en) 1987-10-02 1989-04-05 Bell Technology Associates Method and apparatus for controlling spray and splash caused by a vehicle while reducing the drag of the vehicle
JP3186876B2 (ja) * 1993-01-12 2001-07-11 株式会社東芝 表面形状測定装置
DE19741730B4 (de) 1997-09-22 2006-02-02 Sick Ag Verfahren zur Ermittlung der Oberflächenkontur von Meßobjekten
AU2001260975A1 (en) * 2000-01-25 2001-08-20 Zygo Corporation Optical systems for measuring form and geometric dimensions of precision engineered parts
US7110910B1 (en) * 2005-06-13 2006-09-19 The Timken Company Method and apparatus for determining the straightness of tubes and bars
DE102008038174A1 (de) * 2008-08-18 2010-02-25 Prüftechnik Dieter Busch AG Vorrichtung und Verfahren zur zerstörungs- und berührungsfreien Erfassung von Fehlern in einem Prüfling
KR101050050B1 (ko) 2009-12-31 2011-07-19 유진인스텍 주식회사 로드의 결함검출장치
US9418431B2 (en) 2012-12-19 2016-08-16 Tenaris Connections Limited Straightness measurements of linear stock material
ITBS20150085A1 (it) 2015-05-15 2016-11-15 Q Tech S R L Metodo e dispositivo di misura dell'errore di rettilineita' di barre e tubi

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