IT201800004368A1 - Sistema per l’identificazione di difetti su una superficie di almeno una porzione di una scocca e relativo metodo - Google Patents

Sistema per l’identificazione di difetti su una superficie di almeno una porzione di una scocca e relativo metodo Download PDF

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Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo “Sistema per l’identificazione di difetti su una superficie di almeno una porzione di una scocca e relativo metodo” a nome della Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento<5>Sant'Anna con sede a Pisa, della ditta italiana Piaggio & C. S.p.A. con sede a Pontedera (PI) e della ditta Robot System Automation S.r.l. con sede a Perignano (PI).
DESCRIZIONE
Ambito dell’invenzione
10 La presente invenzione riguarda un sistema e un metodo per l’identificazione, la classificazione e la successiva rimozione di difetti di fabbricazione presenti sui componenti di veicoli.
Descrizione della tecnica nota
<15>Un problema sentito nel settore della produzione di veicoli riguarda l’individuazione di eventuali difetti superficiali che possono verificarsi in porzioni di carrozzeria.
Generalmente l’industria, per assolvere tale bisogno,<20>si avvale di un operatore esperto il cui compito è quello di ispezionare visivamente un veicolo o parti di esso col fine di individuare difetti, quali avvallamenti di superficie, graffi o altre tipologie in modo da suggerire interventi di correzione mirati. Tuttavia, una siffatta<25>ispezione ha il limite di essere fortemente soggettiva oltre Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 che condizionata da fattori ambientali, come ad esempio la presenza di riflessioni luminose sul pezzo da ispezionare, e risulta pertanto scarsamente affidabile e non ripetibile.
Per superare i suddetti inconvenienti sono state<5>ideate soluzioni che fanno uso di sistemi automatici di individuazione del difetto, mediante l’utilizzo di sensori ottici atti ad acquisire informazioni sulla geometria dell’area scansionata e ad effettuare una ricostruzione bidimensionale o tridimensionale del difetto al fine di<10>confrontarla con una o più geometrie predeterminate.
In US6320654B1 è descritto un sistema automatico per l’individuazione di difetti su scocche di veicoli non verniciate. In particolare, l’ispezione è eseguita su veicoli assemblati e movimentati lungo una linea di convogliamento, 15 mediante proiezione di griglie di luce sull’area di interesse. Vengono quindi estrapolati dati sulla modalità di riflessione dell’area di interesse per valutare la geometria del difetto e permetterne una catalogazione mediante confronto con un database.
20 In EP2109079A1 è descritto un ulteriore metodo per il riconoscimento di difetti su pezzi destinati ad essere lavorati. Il metodo comprende una fase di acquisizione del profilo geometrico del difetto mediante acquisizione di
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 un’immagine bidimensionale e valutazione del gradiente di colore per estrapolare una conformazione tridimensionale.
In US6714831B2 è descritto un ulteriore metodo per il riconoscimento di difetti in parti di carrozzeria di veicoli 5 verniciati. Anche tale metodo utilizza sensori ottici per scansionare la superficie e ricavare un’immagine tridimensionale. Tale immagine è quindi confrontata con una rispettiva immagine CAD per riparare l’eventuale difetto individuato.
10 Tuttavia, tutti i sistemi sopra descritti fanno un mero confronto dell’immagine acquisita con un modello di riferimento, valutandone il grado di corrispondenza e stabilendo la categoria di difetto più adatta a rappresentare il difetto scansionato. Questi sistemi risultano dunque molto 15 rigidi nell’adattarsi sia a geometrie del difetto non chiaramente assimilabili a categorie predeterminate, sia nell’acquisizione di difetti non già catalogati.
Pertanto, l’utilizzo di tali sistemi è fortemente limitato a difetti standard, facilmente riconoscibili, e in 20 condizione di luce particolarmente favorevoli, non permettendo una qualità ed un’efficienza di questa operazione al pari di quella raggiunta da un operatore umano.
Il documento WO2017081029A2 cerca di risolvere i suddetti problemi, mediante un sistema di riconoscimento più
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 adattabile. Tale documento propone un metodo ed un sistema automatico per l’individuazione e la correzione di difetti sulla carrozzeria del veicolo verniciato, che, dopo aver effettuato un’ispezione mediante telecamere e aver 5 ricostruito una geometria tridimensionale del difetto, estrapola alcuni parametri matematici relativi a tale geometria e li valuta mediante un algoritmo dedicato, per catalogare il difetto in maniera più accurata rispetto ai documenti precedenti.
10 Tuttavia, tale sistema è specificamente improntato all’applicazione su scocche verniciate. Infatti, poiché l’ispezione della carrozzeria è effettuata mediante telecamere, la ricostruzione della geometria è condotta mediante analisi dei pixel acquisiti, risultando 15 insufficiente a descrivere in maniera accurata l’area difettata in scocche non verniciate. In conseguenza, l’algoritmo descritto è specificamente improntato alla valutazione di parametri matematici propri di difetti di verniciatura, come ad esempio macchie superficiali o 20 verniciature non omogenee.
Pertanto, anche tale sistema risulta insufficiente per ottenere un’efficienza di riconoscimento del difetto paragonabile a quella di un operatore umano.
Sintesi dell’invenzione
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 È quindi scopo della presente invenzione fornire un sistema per l’identificazione di difetti su una superficie di almeno una porzione di una scocca che sia più versatile dei sistemi di tecnica nota e che permetta di individuare e 5 correggere difetti anche non propri delle superfici verniciate.
È inoltre scopo della presente invenzione fornire un siffatto sistema che permetta una ricostruzione più accurata della geometria tridimensionale del difetto, permettendo un 10 intervento di correzione più mirato ed efficace.
Questi ed altri scopi sono raggiunti da un sistema per l’identificazione di difetti su una superficie di almeno una porzione di una scocca, detto sistema comprendendo:
� un dispositivo di rilevazione ottica atto ad 15 acquisire dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie;
� primi mezzi di movimentazione atti a movimentare detto dispositivo di rilevazione ottica;
� almeno un’unità di controllo atta a:
20 � localizzare detta scocca rispetto ad un sistema di riferimento ܵ predeterminato;
� attuare detti primi mezzi di movimentazione per movimentare detto dispositivo di rilevazione ottica lungo una traiettoria
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 determinata rispetto a detto sistema di riferimento ܵ predeterminato;
� ricevere detti dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie da detto 5 dispositivo di rilevazione ottica;
� individuare una eventuale area difettata su detta superficie e definire una geometria tridimensionale di detta area difettata;
� consultare un database atto ad associare una 10 pluralità di geometrie tridimensionali di aree difettate a predeterminate tipologie di difetto;
� assegnare, sulla base di detto database, una tipologia di difetto a detta area difettata 15 rilevata;
la cui caratteristica principale è che detti dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie comprendono una nuvola di punti di detta superficie, ad ogni punto essendo associata una terna di 20 coordinate ሺݔ, ݕ, ݖሻ definita rispetto a detto sistema di riferimento ܵ,
e che detta individuazione di una eventuale area difettata comprende le fasi di:
� analizzare detta nuvola di punti per
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 estrapolare una geometria tridimensionale virtuale di detta superficie;
� associare detta geometria tridimensionale virtuale ad una funzione tridimensionale atta 5 a descrivere matematicamente detta superficie;
� analizzare detta funzione tridimensionale per l’individuazione di almeno un’area difettata. Al contrario della tecnica nota, la presente invenzione permette dunque di individuare concavità o convessità 10 presenti sulla scocca, e non solo eventuali imperfezioni di verniciatura.
Vantaggiosamente, detta analisi di detta funzione tridimensionale comprende le fasi di:
� derivare detta funzione tridimensionale con 15 ottenimento di una funzione bidimensionale derivata ′;
� individuare, in detta funzione bidimensionale derivata ′, picchi in cui detta funzione ′ assume valori maggiori di una soglia 20 predeterminata ݖ;
� definire almeno una regione di interesse ܴavente un bordo comprendente una pluralità di<detti picchi ;>
� verificare che detta regione di interesse ܴ
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 corrisponda ad un’area difettata.
Tale aspetto permette un livello di accuratezza molto alto nell’analisi della funzione tridimensionale .
In particolare, detto dispositivo di rilevazione ottica 5 comprende uno scanner laser atto ad acquisire detta nuvola di punti di detta superficie.
Tale aspetto permette un livello di accuratezza molto alto (dell’ordine del decimo di mm) nella acquisizione dei dati sulla conformazione tridimensionale della superficie e 10 nella creazione della nuvola di punti .
Inoltre, il laser ha il vantaggio di non risentire di errori in corrispondenza di zone della scocca con rientranze difficilmente individuabili da una fotocamera.
Vantaggiosamente, detto dispositivo di rilevazione 15 ottica comprende almeno una fotocamera atta ad acquisire dati visivi sulla conformazione tridimensionale di detta superficie.
In particolare, detto dispositivo di rilevazione ottica comprende una fonte di illuminazione direzionabile atta a 20 migliorare la qualità di detti dati visivi acquisiti da detta fotocamera.
La fotocamera, in abbinamento con la fonte di illuminazione opportunamente direzionata, permette di individuare, grazie ad una analisi dell’immagine
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 bidimensionale, eventuali difetti che dovessero sfuggire allo scanner laser.
In particolare, è inoltre previsto un sensore tattile atto ad acquisire dati riguardo la rugosità di detta 5 superficie.
Il sensore tattile permette di integrare i dati sulla conformazione tridimensionale della superficie e di individuare altre tipologie di difetti in caso che lo scanner laser e/o la fotocamera non fossero sufficienti.
10 Vantaggiosamente, è inoltre previsto un dispositivo di rimozione del difetto atto ad effettuare una lavorazione superficiale su detta superficie in corrispondenza di almeno un’area difettata.
In particolare, detto dispositivo di rimozione del 15 difetto comprende almeno un sensore di forza atto a permettere la calibrazione dell’intensità e del punto di applicazione della forza di interazione tra detto dispositivo di rimozione del difetto e detta superficie.
Tale aspetto consente un’azione di rimozione del 20 difetto di accuratezza almeno pari a quella che verrebbe realizzata da un operatore.
Vantaggiosamente, sono previsti secondi mezzi di movimentazione atti a movimentare detto dispositivo di rimozione del difetto e detta unità di controllo è atta ad
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 attuare detti secondi mezzi di movimentazione lungo una traiettoria ′ determinata rispetto a detto sistema di riferimento ܵ predeterminato, sulla base di detta fase di localizzazione di detta scocca rispetto a detto sistema di 5 riferimento ܵ predeterminato e sulla base di detti dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie.
Tale aspetto consente una sincronizzazione tra l’azione di rilevazione del difetto e quella di rimozione del difetto.
In particolare, detta unità di controllo è inoltre atta 10 ad effettuare una fase di addestramento e di costruzione di detto database, mediante un’acquisizione di dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie in corrispondenza di aree difettate di cui sia nota una geometria tridimensionale ed una corrispondente tipologia di difetto.
15 Tale aspetto consente di migliorare costantemente le capacità del sistema, mediante un meccanismo di apprendimento ispirato a quello di un operatore umano.
Un metodo per l’identificazione di difetti su una superficie di almeno una porzione di una scocca, detto metodo 20 comprendendo le fasi di:
� localizzare detta scocca rispetto ad un sistema di riferimento ܵ predeterminato;
� movimentare detto dispositivo di rilevazione ottica lungo una traiettoria determinata
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 rispetto a detto sistema di riferimento ܵ predeterminato;
� acquisire dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie da un 5 dispositivo di rilevazione ottica;
� individuare una eventuale area difettata su detta superficie e definire una geometria tridimensionale di detta area difettata;
� consultare e/o aggiornare un database atto ad 10 associare una pluralità di geometrie tridimensionali di aree difettate a predeterminate tipologie di difetto;
� assegnare, sulla base di detto database, una tipologia di difetto a detta area difettata 15 rilevata;
la cui caratteristica principale è che detti dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie comprendono una nuvola di punti di detta superficie, ad ogni punto essendo associata una terna di 20 coordinate ሺݔ, ݕ, ݖሻ definita rispetto a detto sistema di riferimento ܵ,
e che detta fase di individuare una eventuale area difettata comprende le fasi di:
� analizzare detta nuvola di punti per
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 estrapolare una geometria tridimensionale virtuale di detta superficie;
� associare detta geometria tridimensionale virtuale ad una funzione tridimensionale atta 5 a descrivere matematicamente detta superficie;
� derivare detta funzione tridimensionale con ottenimento di una funzione bidimensionale derivata ′;
� analizzare detta funzione tridimensionale per 10 l’individuazione di almeno un’area difettata.
In particolare, detta fase di analizzare detta funzione tridimensionale comprende le fasi di:
� individuare, in detta funzione bidimensionale derivata ′, picchi in cui detta funzione ′ 15 assume valori maggiori di una soglia<predeterminata ݖ;>
� definire almeno una regione di interesse ܴavente un bordo comprendente una pluralità di<detti picchi ;>
20 � verificare che detta regione di interesse ܴcorrisponda ad un’area difettata.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche e/o vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiari con la descrizione che Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:
� la figura 1 mostra in maniera schematica un 5 esempio di sistema di identificazione di difetti, secondo la presente invenzione;
� la figura 2 mostra una possibile forma realizzativa del sistema di identificazione di difetti comprendente i primi mezzi di 10 movimentazione e il dispositivo di rilevazione ottica;
� la figura 3A mostra, in prospettiva, il dispositivo di rilevazione ottica di figura 2; � la figura 3B mostra, in vista laterale, il 15 dispositivo di rilevazione ottica di figura 2;
� la figura 4 mostra una prima forma realizzativa di un metodo di individuazione di difetti su una superficie di almeno una porzione di scocca, secondo la presente invenzione;
20 � la figura 5 mostra una seconda forma realizzativa di un metodo di individuazione di difetti su una superficie di almeno una porzione di scocca, secondo la presente invenzione;
� la figura 6 esemplifica graficamente alcune fasi
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 del metodo di individuazione di difetti secondo la presente invenzione.
Descrizione di alcune forme realizzative preferite In riferimento alla Fig. 1 è descritto un esempio di 5 sistema 100 per l’identificazione di difetti su una superficie 210 di almeno una porzione di scocca 200.
Il sistema 100 comprende un dispositivo di rilevazione ottica 110 atto ad acquisire dati sulla conformazione tridimensionale della superficie 210. Il sistema 100 10 comprende inoltre primi mezzi di movimentazione 120, ad esempio un braccio robotico a più gradi di libertà, atti a movimentare il dispositivo di rilevazione ottica 110 per ispezionare la superficie 210 di interesse.
In una forma realizzativa dell’invenzione, inoltre, 15 possono essere previsti secondi mezzi di movimentazione 120’, ad esempio un secondo braccio robotico, atti a movimentare un dispositivo di rimozione del difetto 130, ad esempio una smerigliatrice. Il secondo braccio robotico 120’ è attuato da un’unità di controllo, non mostrata in figura, lungo una 20 traiettoria ′ determinata rispetto al sistema di riferimentoܵ predeterminato.
Tale unità di controllo è atta ad eseguire una pluralità di fasi per l’identificazione e la catalogazione del difetto. In particolare, l’unità di controllo è atta ad eseguire le Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 fasi previste dal metodo come rivendicato dalla presente invenzione.
Con riferimento alle figure 2, 3A e 3B, in una forma realizzativa preferita, il dispositivo di rilevazione ottica 5 110 può comprendere, alternativamente o in combinazione:
- uno scanner laser 115 atto ad acquisire dati riguardo la posizione spaziale di punti appartenenti alla superficie 210;
- una fotocamera 116 atta ad acquisire dati visivi 10 sulla conformazione tridimensionale della superficie 210;
- un sensore tattile 117 atto ad acquisire dati riguardo la rugosità della superficie 210.
In particolare, i primi mezzi di movimentazione 120 15 possono essere atti a movimentare il dispositivo di rilevazione ottica 110 in modo tale da orientare verso la superficie 210 alternativamente lo scanner laser 115, la fotocamera 116 e il sensore tattile 117, permettendo così all’unità di controllo di ricevere una combinazione di 20 molteplici dati riguardanti la superficie 210.
Con riferimento alla Fig. 4 in una prima forma realizzativa del metodo per l’identificazione di difetti su una superficie 210 di almeno una porzione di scocca 200, è prevista una prima fase di localizzazione della scocca 200
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 rispetto ad un sistema di riferimento ܵ predeterminato [301]. Questa fase consente di associare, in maniera univoca, le coordinate spaziali relative alla posizione della scocca all’interno di un’area di lavoro.
5 Vi è poi una fase di movimentazione di un dispositivo di rilevazione ottica 110 lungo una traiettoria determinata rispetto al sistema di riferimento ܵ predeterminato [320]. Il dispositivo di rilevazione ottica 110 utilizzato in questa fase è atto ad acquisire dati sulla conformazione 10 tridimensionale della superficie 210 e può comprendere uno scanner laser 115 ad esempio montato su un braccio robotico in grado di muoversi lungo una traiettoria determinata rispetto al sistema di riferimento ܵ.
Succede una fase di acquisizione di dati sulla 15 conformazione tridimensionale della superficie 210 dal dispositivo di rilevazione ottica 110 [330]. In particolare i dati comprendono una nuvola di punti della superficie 210, ad ogni punto essendo associata una terna di coordinate ሺݔ, ݕ, ݖሻ definita rispetto al sistema di 20 riferimento ܵ.
Segue una fase di individuazione di un’eventuale area difettata 215 sulla superficie 210 e definizione di una geometria tridimensionale dell’area difettata [340].
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 In particolare, la fase di individuazione [340] comprende le fasi di analisi della nuvola di punti per estrapolare una geometria tridimensionale virtuale della superficie 210 [341], associazione della geometria 5 tridimensionale virtuale ad una funzione tridimensionale atta a descrivere matematicamente la superficie 210 [342] ed analisi della funzione tridimensionale per l’individuazione di almeno un’area difettata 215 [343].
Successivamente alla fase di individuazione [340] sono 10 inoltre previste le fasi di consultazione di un database atto ad associare una pluralità di geometrie tridimensionali di aree difettate a predeterminate tipologie di difetto [350] ed infine una fase di assegnazione, sulla base del database, di una tipologia di difetto all’area difettata 215 rilevata 15 [360].
Con riferimento alla Fig. 5, in una forma realizzativa preferita della presente invenzione, la fase di analisi della funzione tridimensionale [343] comprende a sua volta le<fasi di derivazione matematica della funzione tridimensionale>20 con ottenimento di una funzione bidimensionale derivata ′
[343.1], individuazione di picchi in cui la funzione ′ assume valori maggiori di una soglia predeterminata ݖ[343.2], definizione di almeno una regione di interesse ܴ avente un bordo comprendente una pluralità di detti picchi
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646
[343.3], verifica che la regione di interesse ܴ corrisponda ad un’area difettata 215 [343.4].
Per mezzo delle suddette fasi è perciò possibile individuare in maniera accurata, ed attraverso l’analisi 5 della funzione tridimensionale , possibili difetti che possono presentarsi su superfici di scocche.
Tra le varie tipologie di difetti che è possibile riconoscere e classificare si elencano i graffi, le corrosioni superficiali, le contaminazioni, micro forature, 10 bolle superficiali, ed altri difetti non riconoscibili in maniera efficiente dai documenti di tecnica nota. Inoltre, l’utilizzo di uno scanner laser 115 per l’acquisizione di dati, sotto forma di nuvola di punti sulla conformazione tridimensionale della superficie, permette di superare gli 15 inconvenienti dei dispositivi di tecnica nota inerenti alla rilevazione di non uniformità della superficie, come ad esempio la presenza di sottosquadri.
In figura 6 sono mostrate graficamente alcune fasi del metodo secondo lo schema di figura 5.
20 Nel riquadro 410 è mostrato un esempio di superficie 210 avente come area difettata 215 una ammaccatura. La superficie 210 è soggetta a scansione mediante scanner laser. In particolare, con riferimento anche al riquadro 411, la superficie 210 viene scansionata lungo la direzione x del
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 grafico e per ciascun punto proiettato dal laser viene rilevata una quota z. In tal modo il laser può rilevare la posizione spaziale ሺݔ, ݕ, ݖሻ, rispetto al sistema di riferimento ܵ, di ciascun punto della superficie 210, 5 acquisendo così una nuvola di punti che permette di riprodurre la conformazione tridimensionale della superficie 210.
Nel riquadro 420 è quindi mostrata la funzione tridimensionale , ricavata a partire dalla nuvola di punti acquisita, e atta a descrivere matematicamente la superficie 10 210.
Nel riquadro 430 è mostrata la funzione bidimensionale derivata <′>in cui è possibile individuare picchiin cui la funzione ′ assume valori maggiori di una soglia predeterminata ݖ, definendo così una regione di interesse ܴ, 15 e verificando, nel riquadro 440, che tale regione di interesseܴ corrisponda ad una effettiva area difettata.
Una volta verificato che tale regione di interesse ܴ corrisponda ad una effettiva area difettata 215, la geometria di tale area 215 viene analizzata sulla base di alcuni 20 parametri predeterminati, quali:
- posizione del difetto (x,y);
- lunghezza e larghezza dell’area difettata;
- profondità dell’area difettata.
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 Sulla base di tali parametri il difetto viene riconosciuto sulla base della consultazione di un database contenente una pluralità di geometrie di difetto predeterminate.
5 In caso che i parametri geometrici rilevati non riconducano il difetto a nessuna categoria presente nel database, tale difetto può essere inserito in una nuova categoria, incrementando le informazioni presenti nel database. In tal modo si ha un procedimento di insegnamento 10 che permette di migliorare continuamente l’efficacia del sistema secondo la presente invenzione.
La descrizione di cui sopra di alcune forme realizzative specifiche è in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando 15 la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma realizzativa specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma 20 realizzativa specifica. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.
Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un sistema (100) per l’identificazione di difetti su una superficie (210) di almeno una porzione di una scocca (200), detto sistema (100) comprendendo: 5 � un dispositivo di rilevazione ottica (110) atto ad acquisire dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie (210); � primi mezzi di movimentazione (120) atti a movimentare detto dispositivo di rilevazione 10 ottica (110); � almeno un’unità di controllo atta a: � localizzare detta scocca (200) rispetto ad un sistema di riferimento ܵ predeterminato; � attuare detti primi mezzi di movimentazione 15 (120) per movimentare detto dispositivo di<rilevazione ottica (110) lungo una traiettoria> determinata rispetto a detto sistema diriferimento ܵ predeterminato; � ricevere detti dati sulla conformazione 20 tridimensionale di detta superficie (210) da detto dispositivo di rilevazione ottica (110); � individuare una eventuale area difettata (215) su detta superficie (210) e definire una geometria tridimensionale di detta area Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 difettata (215); � consultare e/o aggiornare un database atto ad associare una pluralità di geometrie tridimensionali di aree difettate a 5 predeterminate tipologie di difetto; � assegnare, sulla base di detto database, una tipologia di difetto a detta area difettata (215) rilevata; detto sistema (100) essendo caratterizzato dal fatto 10 che detti dati sulla conformazione tridimensionale di<detta superficie (210) comprendono una nuvola di punti> di detta superficie (210), ad ogni punto essendoassociata una terna di coordinate ሺݔ, ݕ, ݖሻ definita rispetto a detto sistema di riferimento ܵ, <15>e dal fatto che detta individuazione di una eventuale area difettata (215) comprende le fasi di: � analizzare detta nuvola di punti per estrapolare una geometria tridimensionale virtuale di detta superficie (210); 20 � associare detta geometria tridimensionale virtuale ad una funzione tridimensionale atta a descrivere matematicamente detta superficie (210); � analizzare detta funzione tridimensionale per Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 l’individuazione di almeno un’area difettata (215).
  2. 2. Il sistema (100) per l’identificazione di difetti su una superficie (210) di almeno una porzione di una 5 scocca (200), secondo la rivendicazione 1, in cui detta analisi di detta funzione tridimensionale comprende le fasi di: � derivare detta funzione tridimensionale con ottenimento di una funzione bidimensionale 10 derivata ′; � individuare, in detta funzione bidimensionale derivata ′, picchi in cui detta funzione ′ assume valori maggiori di una soglia<predeterminata ݖ;> 15 � definire almeno una regione di interesse ܴavente un bordo comprendente una pluralità di<detti picchi ;> � verificare che detta regione di interesse ܴcorrisponda ad un’area difettata (215). 20
  3. 3. Il sistema (100) per l’identificazione di difetti su una superficie (210) di almeno una porzione di una scocca (200), secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo di rilevazione ottica (110) comprende uno scanner laser (115) atto ad acquisire detta nuvola di Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 punti di detta superficie (210).
  4. 4. Il sistema (100) per l’identificazione di difetti su una superficie (210) di almeno una porzione di una scocca (200), secondo la rivendicazione 1, in cui detto 5 dispositivo di rilevazione ottica (110) comprende almeno una fotocamera (116) atta ad acquisire dati visivi sulla conformazione tridimensionale di detta superficie (210).
  5. 5. Il sistema (100) per l’identificazione di difetti su 10 una superficie (210) di almeno una porzione di una scocca (200), secondo la rivendicazione 1, in cui è inoltre previsto un sensore tattile (117) atto ad acquisire dati riguardo la rugosità di detta superficie (210). 15
  6. 6. Il sistema (100) per l’identificazione di difetti su una superficie (210) di almeno una porzione di una scocca (200), secondo la rivendicazione 1, in cui è inoltre previsto un dispositivo di rimozione del difetto (130) atto ad effettuare una lavorazione superficiale 20 su detta superficie (210) in corrispondenza di almeno un’area difettata (215).
  7. 7. Il sistema (100) per l’identificazione di difetti su una superficie (210) di almeno una porzione di una Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 scocca (200), secondo la rivendicazione 6, in cui sono previsti secondi mezzi di movimentazione (120’) atti a movimentare detto dispositivo di rimozione del difetto (130) e in cui detta unità di controllo è atta ad attuare 5 detti secondi mezzi di movimentazione (120’) lungo una traiettoria ′ determinata rispetto a detto sistema di riferimento ܵ predeterminato, sulla base di detta fase di localizzazione di detta scocca (200) rispetto a detto sistema di riferimento ܵ predeterminato e sulla base di 10 detti dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie (210).
  8. 8. Il sistema (100) per l’identificazione di difetti su una superficie (210) di almeno una porzione di una scocca (200), secondo la rivendicazione 1, in cui detta 15 unità di controllo è inoltre atta ad effettuare una fase di addestramento e di costruzione di detto database, mediante un’acquisizione di dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie (210) in corrispondenza di aree difettate (215) di cui sia nota 20 una geometria tridimensionale ed una corrispondente tipologia di difetto.
  9. 9. Un metodo per l’identificazione di difetti su una superficie (210) di almeno una porzione di una scocca (200), detto metodo comprendendo le fasi di: Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 � localizzare detta scocca (200) rispetto ad un sistema di riferimento ܵ predeterminato; � movimentare detto dispositivo di rilevazione ottica (110) lungo una traiettoria determinata 5 rispetto a detto sistema di riferimento ܵ predeterminato; � acquisire dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie (210) da un dispositivo di rilevazione ottica (110); 10 � individuare una eventuale area difettata (215) su detta superficie (210) e definire una geometria tridimensionale di detta area difettata (215); � consultare un database atto ad associare una 15 pluralità di geometrie tridimensionali di aree difettate a predeterminate tipologie di difetto; � assegnare, sulla base di detto database, una tipologia di difetto a detta area difettata (215) rilevata; <20>detto metodo essendo caratterizzato dal fatto che detti dati sulla conformazione tridimensionale di detta superficie (210) comprendono una nuvola di punti di detta superficie (210), ad ogni punto essendo associata una terna di coordinate ሺݔ, ݕ, ݖሻ definita Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646 rispetto a detto sistema di riferimento ܵ, e dal fatto che detta fase di individuare una eventuale area difettata (215) comprende le fasi di: � analizzare detta nuvola di punti per 5 estrapolare una geometria tridimensionale virtuale di detta superficie (210); � associare detta geometria tridimensionale virtuale ad una funzione tridimensionale atta a descrivere matematicamente detta superficie 10 (210); � derivare detta funzione tridimensionale con ottenimento di una funzione bidimensionale derivata ′; � analizzare detta funzione tridimensionale per 15 l’individuazione di almeno un’area difettata (215).
  10. 10. Il metodo per l’identificazione di difetti su una superficie (210) di almeno una porzione di una scocca (200), secondo la rivendicazione 9, in cui detta fase 20 di analizzare detta funzione tridimensionale comprende le fasi di: � individuare, in detta funzione bidimensionale derivata ′, picchi in cui detta funzione ′ assume valori maggiori di una soglia Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646<predeterminata ݖ;> � definire almeno una regione di interesse ܴ avente un bordo comprendente una pluralità di <detti picchi ;> 5 � verificare che detta regione di interesse ܴ corrisponda ad un’area difettata (215). Ing. Salvatore Zappia ABM Agenzia Brevetti & Marchi Iscritto all’albo N.1646
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