IT202100002351A1 - Impianto di lavorazione di lamiere dotato di un apparato di acquisizione di immagini e metodo di acquisizione di immagini di bordi di lamiere in tale impianto - Google Patents
Impianto di lavorazione di lamiere dotato di un apparato di acquisizione di immagini e metodo di acquisizione di immagini di bordi di lamiere in tale impianto Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE
Campo di applicazione
[0001] Forma oggetto della presente invenzione un impianto di lavorazione di lamiere dotato di un apparato di acquisizione di immagini ed un metodo di acquisizione di immagini di bordi di lamiere in tale impianto.
[0002] In particolare, l?impianto di lavorazione di lamiere metalliche secondo l?invenzione ? dotato di una stazione a taglio laser.
[0003] Vantaggiosamente, l?apparato di acquisizione immagini pu? essere integrato all?ingresso di tale impianto di lavorazione di lamiere metalliche al fine di operare sulle lamiere alimentate all?impianto stesso, oppure in combinazione o in alternativa, essere integrato in diversi altri punti dell?impianto.
[0004] In particolare, l?apparato di acquisizione immagini secondo l?invenzione pu? essere disposto in una stazione a taglio laser dell?impianto o essere disposto a valle di stazioni di taglio meccanico delle lamiere metalliche, operanti, ad esempio, con cesoie o punzoni.
Stato della tecnica
[0005] Come ? noto, negli impianti di lavorazione di lamiere metalliche ? essenziale rilevare in modo molto preciso il posizionamento delle lamiere lungo la linea di lavorazione. Tale rilevazione influisce, infatti, sulla precisione delle lavorazioni che vengono condotte sulle lamiere lungo l?impianto.
[0006] Tale problematica ? particolarmente sentita negli impianti di lavorazione lamiere con stazioni di taglio laser, in quanto destinati ad effettuare lavorazioni ad alta o altissima precisione. Errori nel rilevare il posizionamento delle lamiere possono, infatti, compromettere, se non annullare completamente, la precisione del taglio laser.
[0007] La suddetta rilevazione viene effettuata scansionando fotograficamente i bordi delle lamiere stesse.
[0008] A tale scopo, gli impianti di lavorazione di lamiere metalliche sono dotati di apparati di visione o acquisizione di immagini finalizzati a rilevare la posizione dei bordi delle lamiere all?interno di un sistema di coordinate interno all?impianto. In particolare, tali apparati di visione possono essere integrati in un sistema di controllo dell?impianto, come descritto ad esempio nel brevetto europeo EP 3310520 B1 depositato a nome della stessa titolare.
[0009] Pi? in dettaglio, come illustrato schematicamente nella Figura 4, un apparato di visione o di acquisizione immagini comprende:
[0010] - una fotocamera F, che ? atta a rilevare immagini in corrispondenza di una predefinita sezione dell?impianto, ed ? disposta ad una predefinita altezza H1 sopra la zona di passaggio della lamiera L, definita da un piano m di appoggio lamiera; e
[0011] - un illuminatore G, collegato in modo fisso al di sotto dell?obiettivo O della fotocamera, per illuminare la zona dell?impianto sottoposta a scansione fotografica da parte della fotocamera stessa.
[0012] A sua volta, l?illuminatore G comprende una pluralit? di sorgenti luminose S e un diffusore (non illustrato) atto ad uniformare la luce emessa dalle sorgenti luminose. Le sorgenti luminose sono configurate in modo da emettere luce con coni aventi assi Z sostanzialmente verticali, cio? ortogonali alla faccia superiore della lamiera. L?illuminatore G ? dotato di un?apertura centrata sull?obiettivo O della fotocamera per permettere alla fotocamera di raccogliere la luce riflessa dall?oggetto da scansionare.
[0013] L?apparato comprende inoltre mezzi M di movimentazione della fotocamera, atti a muovere la fotocamera F con l?associato illuminatore G parallelamente alla faccia superiore della lamiera L, mantenendola a detta predefinita altezza H1 da quest?ultima.
[0014] Operativamente, per acquisire la posizione del bordo di una lamiera, si esegue tramite la fotocamera una scansione fotografica della lamiera, su sfondo scuro. L'immagine acquisita risulta essere dunque una linea di demarcazione D tra una fascia chiara ed una fascia scura, dove la fascia chiara FC rappresenta il materiale, mentre la fascia scura FS rappresenta lo sfondo, come illustrato schematicamente nella figura 1. Dato che lo sfondo ? inevitabilmente nero (essendo fuori fuoco e riflettendo poca luce), si regola l'esposizione in modo tale che il materiale risulti sufficientemente chiaro da creare un gradiente di passaggio chiaro/scuro il pi? marcato possibile, per ottenere un risultato stabile anche a perturbazioni delle condizioni ambientali e/o di materiale.
[0015] Si ? potuto verificare, per?, che gli apparati di acquisizione immagini sopra descritti presentano dei significativi limiti operativi quando sono utilizzati per scansionare bordi di lamiere definiti da spigoli deformati e smussati, cio? definiti da una superficie curva e non dall?intersezione netta di due superfici a 90?. Come illustrato schematicamente nella figura 4, lo spigolo deformato ? assimilabile ad una pluralit? di piani riflettenti n inclinati rispetto all?orizzontale che deviano all?esterno dell?obiettivo O la luce proveniente dall?illuminatore riflessa dal bordo.
[0016] In particolare tali situazioni si verificano nel caso in cui vengano scansionate lamiere metalliche, ad esempio in acciaio non temprato, i cui bordi sono stati ottenuti tramite taglio meccanico, ad esempio tramite cesoie, seghe circolari o punzoni. A causa della duttilit? del materiale, la zona superiore del bordo presenta uno smusso creato dal cedimento plastico del materiale quando viene sottoposto allo sforzo di taglio. Nella figura 2 ? rappresentata schematicamente una vista in sezione di un tipico bordo tagliato T di una lamiera L, dove con A ? indicata la superficie smussata del bordo, con B la zona tagliata lungo lo spessore S della lamiera e con C la sbavatura inferiore generata dal taglio. Pi? elevato ? lo spessore della lamiera e pi? plastico ? il materiale, pi? estesa ? la superficie smussata del bordo. Tale fenomeno ? particolarmente accentuato per lamiere aventi spessori superiori a 2 mm.
[0017] Gli apparati tradizionali di acquisizione immagini non riescono a rilevare in modo preciso il bordo reale BR della lamiera, introducendo errori significativi tra posizione del bordo reale B2 e posizione del bordo rilevato B1. Generalmente, la posizione del bordo rilevato B1 risulta arretrata di molti decimi di millimetro rispetto alla posizione del bordo reale. Si ? quindi appurato che gli apparati tradizionali non sono in grado di rilevare correttamente la posizione di un bordo smussato.
[0018] Nella figura 3 ? mostrata un?immagine di un bordo di una lamiera, ottenuta tramite un apparato di acquisizione tradizionale, dove con B1 ? indicato il bordo rilevato e con B2 il bordo reale, mentre con ? ? rappresentato la differenza tra bordo reale e bordo rilevato.
[0019] Con gli apparati tradizionali sono stati rilevati inoltre anche problemi di ripetibilit? delle scansioni.
[0020] Gli errori di posizionamento dei bordi delle lamiere introdotti dagli apparati tradizionali di acquisizione non sono trascurabili, arrivando ad un ordine di grandezza di molti decimi di millimetro. Tale problema ? particolarmente sentito in impianti di lavorazione lamiere con stazioni di taglio laser, destinati ad effettuare lavorazioni ad alta o altissima precisione. Errori nel rilevare il posizionamento delle lamiere possono, infatti, compromettere, se non annullare completamente, la precisione del taglio laser.
[0021] Nel settore della lavorazione delle lamiere esiste quindi l?esigenza di disporre di impianti dotati di apparati di acquisizione di immagini di bordi di lamiere che permettano una rilevazione pi? precisa della posizione dei bordi rispetto a quanto permesso dagli apparati tradizionali.
Presentazione dell'invenzione
[0022] Pertanto, scopo principale della presente invenzione ? quello di eliminare in tutto o in parte gli inconvenienti della tecnica nota sopra citata, mettendo a disposizione un impianto di lavorazione di lamiere dotato di un apparato di acquisizione di immagini che permetta una rilevazione pi? precisa della posizione dei bordi rispetto a quanto permesso dagli apparati tradizionali.
[0023] Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un impianto di lavorazione di lamiere dotato di un apparato di acquisizione di immagini che sia operativamente semplice da controllare.
[0024] Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un impianto di lavorazione di lamiere dotato di un apparato di acquisizione di immagini che abbia costi di realizzazione paragonabili a quelli degli apparati tradizionali.
Breve descrizione dei disegni
[0025] Le caratteristiche tecniche dell'invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una o pi? forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui:
[0026] - la Figura 1 mostra una rappresentazione schematica dell?esito di una scansione fotografica di un bordo di una lamiera tramite un apparato di acquisizione immagini;
[0027] ? la Figura 2 mostra una rappresentazione schematica in sezione di un bordo di una lamiera ottenuto tramite taglio meccanico;
[0028] - la Figura 3 mostra una fotografia di un bordo di una lamiera ottenuta a seguito di una scansione fotografica di un bordo di una lamiera tramite un apparato di acquisizione immagini di tipo tradizionale;
[0029] - la Figura 4 mostra una vista schematica di un tradizionale apparato di acquisizione di immagini di bordi di lamiere;
[0030] - la Figura 5 mostra una vista schematica di un apparato di acquisizione di immagini di bordi di lamiere secondo l?invenzione;
[0031] - la Figura 6 mostra una fotografia di un bordo di una lamiera ottenuta a seguito di una scansione fotografica di un bordo di una lamiera tramite un apparato di acquisizione immagini secondo l?invenzione;
[0032] ? le figure 7 e 8 mostrano un apparato di acquisizione immagini secondo l?invenzione in due differenti posizioni operative;
[0033] ? la figura 9 mostra una vista schematica ortogonale dall?alto di un illuminatore di un apparato di acquisizione immagini in accordo ad una prima forma realizzativa dell?invenzione;
[0034] ? la figura 10 mostra una vista schematica ortogonale in sezione dell?illuminatore di figura 9 secondo il piano di sezione X-X ivi riportato;
[0035] ? la figura 11 mostra una vista schematica ortogonale dall?alto di un illuminatore di un apparato di acquisizione immagini in accordo una seconda forma realizzativa dell?invenzione;
[0036] ? la figura 12 mostra una vista schematica ortogonale in sezione dell?illuminatore di figura 11 secondo il piano di sezione XII-XII ivi riportato;
[0037] ? la figura 13 mostra un impianto di lavorazione lamiere comprendente un apparato di acquisizione di immagini secondo l?invenzione; e
[0038] ? la figura 14 mostra una vista semplificata in pianta di una sezione dell?impianto di figura 13 in cui ? posizionato l?apparato di acquisizione immagini, illustrato secondo una modalit? preferita di utilizzo dell?apparato stesso lungo i bordi di una lamiera per effettuare una scansione fotografica.
Descrizione dettagliata
[0039] L?impianto di lavorazione lamiere secondo l?invenzione ? stato indicato complessivamente con 1 nelle Figure allegate, mentre l?apparato di acquisizione immagini ? stato indicato complessivamente con 100.
[0040] Qui e nel seguito della descrizione e delle rivendicazioni, si far? riferimento all?impianto 1 e all?apparato 100 in condizione di utilizzo. In questo senso dovranno dunque essere intesi eventuali riferimenti ad una posizione inferiore o superiore, o ad un orientamento orizzontale o verticale.
[0041] In accordo ad una forma realizzativa generale dell?invenzione, l?impianto 1 comprende un trasportatore 10 per l?avanzamento di una lamiera all?interno dell?impianto 1 stesso. Tale trasportatore 10 definisce un piano orizzontale m di appoggio della lamiera.
[0042] Il trasportatore 10 pu? essere qualsiasi dispositivo adatto allo scopo, ad esempio un nastro trasportatore a letto da fachiro.
[0043] In particolare, come illustrato nella figura 13 il trasportatore 10 pu? essere configurato per movimentare la lamiera tra un ingresso 2, in cui vengono alimentate le lamiere da lavorare, ed un?uscita 3 da cui escono le lamiere lavorate.
[0044] L?impianto 1 pu? essere configurato per lavorare lamiere singole oppure lamiere da coil. In quest?ultimo caso, come illustrato nella figura 13, all?ingresso 1 l?impianto 1 ? dotato di un aspo 4 di alimentazione di un nastro di lamiera in forma di coil.
[0045] Tra l?ingresso 2 e l?uscita 3 l?impianto comprende una o pi? stazioni 5 di lavorazione della lamiera. Vantaggiosamente, le suddette una o pi? stazioni 5 di lavorazione possono essere configurate per eseguire qualsiasi tipo di lavorazione, dal taglio laser alla punzonatura.
[0046] Preferibilmente, come illustrato nella Figura 13, l?impianto di lavorazione di lamiere metalliche secondo l?invenzione ? dotato di una stazione 5 a taglio laser, che in particolare comprende almeno una testa di taglio laser 6, movimentabile ad esempio con un sistema di movimentazione a tre assi.
[0047] L?impianto 1 comprende almeno un apparato 100 di acquisizione di immagini che ? disposto superiormente al suddetto piano orizzontale m di appoggio lamiera ed ? configurato per effettuare scansioni fotografiche dei bordi B delle lamiere L che in uso sono disposte su detto trasportatore 10.
[0048] Preferibilmente, il suddetto apparato 100 di acquisizione immagini ? integrato con un sistema di controllo dell?impianto, come descritto ad esempio nel brevetto europeo EP 3310520 B1 depositato a nome della stessa richiedente, la cui descrizione ? incorporata integralmente qui come riferimento.
[0049] Vantaggiosamente, l?apparato 100 di acquisizione immagini pu? essere disposto all?ingresso 2 di tale impianto 1 di lavorazione di lamiere metalliche al fine di operare sulle lamiere alimentate all?impianto stesso, oppure, in combinazione o in alternativa, pu? essere integrato in altri punti dell?impianto.
[0050] Vantaggiosamente, come illustrato nella Figura 13 l?apparato 100 di acquisizione immagini pu? essere disposto in una stazione 5 a taglio laser dell?impianto ed essere asservito ad essa.
[0051] Vantaggiosamente, l?apparato 100 di acquisizione immagini pu? essere disposto a valle di un?eventuale stazione di taglio meccanico delle lamiere metalliche, operante, ad esempio, con cesoie o punzoni, al fine di scansionare fotograficamente i bordi delle lamiere ottenuti dal taglio meccanico, cos? da permettere verifiche di qualit? e/o di posizionamento della lamiera dopo la lavorazione.
[0052] Come illustrato schematicamente nelle figure 5, 7 e 8, a sua volta il suddetto almeno un apparato 100 di acquisizione immagini comprende:
[0053] - una fotocamera 110, che comprende un obiettivo (111) rivolto verso il suddetto piano orizzontale m di appoggio della lamiera, con asse ottico X disposto verticalmente; e
[0054] - primi mezzi di movimentazione 120 per movimentare detta fotocamera 110 parallelamente a detto piano orizzontale m.
[0055] La fotocamera 110 pu? essere di qualsiasi tipo adatto allo scopo.
[0056] Preferibilmente, la fotocamera 110 ? mantenuta fissa ad una predefinita altezza rispetto al piano orizzontale m di appoggio lamiera. In particolare, la posizione in altezza della fotocamera 110 pu? essere stabilita in modo da farla operare in condizioni di sicurezza rispetto ai movimenti delle lamiere sottostanti. Ci? semplifica significativamente il controllo operativo della fotocamera 110.
[0057] I primi mezzi di movimentazione 120 possono essere di qualsiasi tipo adatto allo scopo, ad esempio un sistema a due assi.
[0058] Il suddetto almeno un apparato 100 di acquisizione immagini comprende, inoltre, un illuminatore 130, che ? disposto al di sotto della fotocamera 110 ed ? dotato di una pluralit? di sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 per illuminare una porzione di detto piano orizzontale m sottostante la fotocamera 110.
[0059] Come illustrato ad esempio nelle figure 9 e 11, le sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 sono distribuite attorno all?asse ottico X di detto obiettivo 111.
[0060] Il suddetto illuminatore 110 ? movimentabile parallelamente al piano orizzontale m assieme a detta fotocamera 120.
[0061] Preferibilmente, come illustrato nelle figure 7 e 8, il suddetto illuminatore 110 ? solidale alla fotocamera 110 nei movimenti di quest?ultima parallelamente al piano orizzontale m.
[0062] Secondo l?invenzione, l?apparato 100 di acquisizione immagini comprende inoltre secondi mezzi di movimentazione 140 per movimentare l?illuminatore 130 rispetto alla fotocamera 110 perpendicolarmente al suddetto piano orizzontale m di appoggio della lamiera.
[0063] In particolare, tali secondi mezzi di movimentazione 140 sono atti a muovere l?illuminatore 130 tra:
[0064] - una posizione sollevata, in cui l?illuminatore 130 ? disposto in prossimit? della fotocamera 110 ad una prima predefinita altezza H1 rispetto al piano orizzontale m (vedere figura 7), ed
[0065] - una posizione abbassata, in cui l?illuminatore 130 ? disposto in prossimit? del piano orizzontale m ad una seconda predefinita altezza H2 minore della prima H1 (vedere figura 8).
[0066] Grazie all?invenzione, la posizione in altezza dell?illuminatore 130 rispetto al piano orizzontale m di appoggio lamiera pu? essere regolata in modo indipendente dalla fotocamera 110. In tal modo, ? possibile in particolare avvicinare le sorgenti luminose dell?illuminatore 130 al piano orizzontale m durante l?esecuzione della scansione fotografica cos? da garantire una migliore illuminazione dei bordi B della lamiera L e quindi di migliorare la sensibilit? di rilevazione ottica da parte della fotocamera 110.
[0067] In particolare, da un punto di vista operativo, la suddetta predefinita seconda altezza H2 ? scelta in funzione dell?angolo massimo ? di apertura dei fasci luminosi emessi da detto illuminatore 130 in modo tale che con l?illuminatore posto a detta predefinita seconda altezza H2 la luce emessa dall?illuminatore arrivi ad illuminare lateralmente i bordi della lamiera in modo diretto e la luce riflessa dal bordo della lamiera sia raccolta dall?obiettivo di detta fotocamera.
[0068] Come illustrato schematicamente nelle figure 7 e 8, si ? potuto verificare sperimentalmente che avvicinando l?illuminatore 130 al bordo della lamiera durante la scansione fotografica si ottengono immagini del bordo in cui ? ridotto l?errore ? di posizionamento tra bordo reale B2 e bordo rilevato B1. In tal modo ? possibile ottenere una rilevazione pi? precisa della posizione dei bordi rispetto a quanto permesso dagli apparati tradizionali.
[0069] Vantaggiosamente, grazie alla presenza dei suddetti secondi mezzi di movimentazione 140, l?illuminatore 130 pu? essere avvicinato alla fotocamera 110, cio? posto in una posizione di sicurezza pi? lontana dal piano orizzontale m, quando non si esegue la scansione fotografica dei bordi e non c?? la necessit? di illuminare il piano orizzontale m.
[0070] In accordo alla forma realizzativa illustrata nelle figure 7 e 8, i secondi mezzi di movimentazione 140 possono comprendere:
[0071] - una pluralit? di aste verticali 141 che supportano scorrevolmente l?illuminatore 130 per guidarlo nei movimenti verticali rispetto alla fotocamera 110; e
[0072] ? un attuatore 142 (ad esempio un pistone pneumatico) atto ad agire (direttamente o indirettamente) sull?illuminatore 130 cos? da causarne lo scorrimento controllato lungo dette aste 141.
[0073] In accordo ad una forma realizzativa del tutto preferita dell?invenzione illustrata nelle figure allegate, la pluralit? di sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 di detto illuminatore 130 sono configurate in modo tale che detto illuminatore emetta fasci luminosi aventi asse sostanzialmente orizzontale.
[0074] Grazie a tale configurazione delle sorgenti luminose, a parit? di distanza dell?illuminatore dal piano orizzontale m, aumenta in modo significativo la quantit? di luce che investe lateralmente in modo diretto il bordo della lamiera, rispetto al caso (non preferito) in cui la pluralit? di sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 di detto illuminatore 130 siano configurate in modo tale che detto illuminatore emetta fasci luminosi aventi asse sostanzialmente verticale.
[0075] Qui e nel seguito della descrizione e delle rivendicazioni, per ?lateralmente? si intende riferirsi alla porzione di bordo della lamiera che si sviluppa su superfici non parallele alla faccia superiore della lamiera stessa.
[0076] La Figura 6 mostra una fotografia di un bordo di una lamiera ottenuta a seguito di una scansione fotografica di un bordo di una lamiera tramite un apparato di acquisizione immagini secondo l?invenzione. In particolare, la fotografia di Figura 6 ? stata eseguita con un apparato secondo l?invenzione in cui:
[0077] ? l?illuminatore 130 ? stato avvicinato al piano orizzontale m rispetto alla fotocamera; e
[0078] - la pluralit? di sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 dell?illuminatore 130 sono configurate in modo tale che l?illuminatore emetta fasci luminosi aventi asse sostanzialmente orizzontale.
[0079] La Figura 3 mostra una fotografia dello stesso bordo della lamiera ripreso nella Fotografia 6. La fotografia di figure 3 ? stata ottenuta tramite un apparato di acquisizione immagini di tipo tradizionale in cui:
[0080] ? l?illuminatore si trova (fisso) alla stessa altezza della fotocamera; e
[0081] - la pluralit? di sorgenti luminose dell?illuminatore 130 sono configurate in modo tale che l?illuminatore emetta fasci luminosi aventi asse sostanzialmente verticale.
[0082] Le due fotografie, 3 e 6, sono state eseguite utilizzando la stessa fotocamera, posizionata alla medesima altezza, utilizzando due illuminatori aventi la medesima potenza luminosa.
[0083] Da un confronto tra le due fotografie 3 e 6 si pu? osservare come la differenza (errore) ? tra bordo rilevato B1 e bordo reale B2 sia significativamente inferiore nella Fotografia 6, a conferma del fatto che l?apparato 100 di acquisizione di immagini secondo l?invenzione consenta una superiore precisione nel rilevare la posizione del bordo rispetto ad un apparato di tipo tradizionale. Gli errori di posizionamento dei bordi delle lamiere introdotti dall?apparato di acquisizione secondo l?invenzione ? inferiore al decimo di millimetro.
[0084] Vantaggiosamente, come illustrato in particolare nelle figure 9 e 11, il suddetto illuminatore 130 comprende un corpo anulare di contenimento 135 che delimita centralmente un?apertura 136 assialmente allineata con l?asse ottico X dell?obiettivo 111 della fotocamera 110. Le sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 sono associate al corpo anulare 135.
[0085] Preferibilmente, le sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 sono distribuite su un piano orizzontale lungo lo sviluppo perimetrale di detta apertura 136 cos? da risultare distribuite attorno all?asse ottico X dell?obiettivo 111 della fotocamera 110. In tal modo, l?illuminatore 130 genera sul piano dell?apertura fasci luminosi da ogni direzione, permettendo un?illuminazione diffusa del piano orizzontale m di appoggio lamiera, sottostante la fotocamera 110.
[0086] La pluralit? di sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 di detto illuminatore 130 possono essere orientate all?interno del suddetto corpo anulare 135 in modo da generare direttamente fasci luminosi aventi asse orizzontale, come illustrato nelle figure 9 e 10.
[0087] In alternativa, come schematicamente illustrato nelle figure 11 e 12, il suddetto illuminatore 130 comprende una o pi? guide luce 137 che sono associate al corpo anulare 135 e sono configurate in modo da generare con la luce emessa da dette sorgenti luminose fasci luminosi con asse orizzontale in uscita dall?illuminatore. In tal caso, le sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 non devono necessariamente essere orientate all?interno del suddetto corpo anulare 135 in modo da generare direttamente fasci luminosi aventi asse orizzontale, ma possono essere orientate in modo da generare fasci luminosi con asse non orizzontale, che sono emessi in uscita grazie alle guide luce 137 come fasci luminosi con asse orizzontale.
[0088] In accordo ad una forma realizzativa particolarmente preferita illustrata nelle figure allegate, il suddetto corpo anulare 135 ha forma quadrangolare rispetto ad un piano orizzontale di sezione. Il corpo anulare 135 pu? avere forma rettangolare o quadrata.
[0089] Vantaggiosamente, le suddette sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 sono distribuite su quattro lati del corpo anulare 135, preferibilmente in modo uniforme.
[0090] Operativamente, grazie a tale configurazione del corpo anulare 135, le sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 di detto illuminatore 130 formano gruppi di sorgenti ciascuno avente una distribuzione lineare.
[0091] Da un punto di vista operativo, ci? pu? essere particolarmente vantaggioso nel caso (molto frequente) in cui si debbano effettuare scansioni fotografiche di bordi di lamiere con porzioni rettilinee. In uso, come illustrato in particolare nella figura 14, l?apparato 100 pu? infatti essere orientato in modo tale che un gruppo di sorgenti sia disposto parallelamente alla porzione rettilinea di bordo da scansionare. In tal modo, si ottiene un?illuminazione laterale pi? uniforme di tale porzione di bordo, migliorando ulteriormente il livello di precisione della scansione fotografica.
[0092] Preferibilmente, come illustrato nelle figure da 9 a 12, il corpo anulare 135 dell?illuminatore 130 ? definito da quattro pareti perimetrali 138a, b, c e d, disposte verticalmente attorno all?apertura 136. Tali pareti perimetrali sono collegate superiormente da una cornice quadrangolare 139, che si sviluppa attorno all?apertura 136 definendo una superficie orizzontale.
[0093] Come illustrato nelle figure 9 e 10, le suddette sorgenti luminose 131, 132, 133 e 134 possono essere associate direttamente a dette pareti laterali. In tal caso, preferibilmente, le sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 sono orientate all?interno del suddetto corpo anulare 135 in modo da generare direttamente fasci luminosi aventi asse orizzontale.
[0094] In alternativa, come illustrato nelle figure 11 e 12, le suddette sorgenti luminose 131, 132, 133 e 134 sono associate direttamente alla suddetta cornice quadrangolare 139. In tal caso, preferibilmente, le sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 sono orientate all?interno del suddetto corpo anulare 135 in modo da generare fasci luminosi aventi asse verticale. Tali fasci luminosi sono trasformati in uscita dall?illuminatore in fasci ad asse orizzontale tramite le suddette guide luce 137.
[0095] Vantaggiosamente, in accordo ad una forma realizzativa non illustrata nelle figure allegate, detto illuminatore 130 pu? comprendere un diffusore per uniformare la luce emessa da dette sorgenti luminose.
[0096] Preferibilmente, le suddette sorgenti luminose sono costituite da LED. Preferibilmente, i LED sono di colore rosso in quanto riducono in modo pi? marcato rispetto a LED di altri colori gli effetti ottici generati dai riflessi luminosi su superfici metalliche.
[0097] Forma oggetto della presente invenzione un metodo di acquisizione di immagini di bordi di lamiere in un impianto 1 di lavorazione di lamiere metalliche secondo la presente invenzione, ed in particolare come sopra descritto.
[0098] In accordo ad una forma di implementazione generale, il metodo di acquisizione di immagini di bordi di lamiere comprende le seguenti fasi operative:
[0099] a) portare tramite detto trasportatore 10 una porzione di una lamiera L in prossimit? di detto apparato 100 di acquisizione di immagini;
[00100] b) spostare detto illuminatore 130 da detta posizione sollevata a detta posizione abbassata tramite detti secondi mezzi di movimentazione 140 cos? da avvicinarlo a detta porzione di lamiera;
[00101] c) effettuare una scansione fotografica dei bordi di detta porzione di lamiera movimentando la fotocamera 110 e l?associato illuminatore 130 parallelamente a detto piano orizzontale m di appoggio della lamiera tramite detti primi mezzi di movimentazione e mantenendo detto illuminatore nella posizione abbassata.
[00102] La suddetta predefinita seconda altezza H2 ? scelta in funzione dell?angolo massimo ? di apertura dei fasci luminosi emessi da detto illuminatore 130 in modo tale che con l?illuminatore posto a detta predefinita seconda altezza H2 la luce emessa dall?illuminatore arrivi ad illuminare lateralmente i bordi della lamiera in modo diretto e la luce riflessa dal bordo della lamiera sia raccolta dall?obiettivo 111 di detta fotocamera 110.
[00103] In accordo ad una forma di implementazione del tutto preferita del metodo, l?apparato 100 ha le seguenti caratteristiche:
[00104] - la pluralit? di sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 di detto illuminatore 130 sono configurate in modo tale che detto illuminatore emetta fasci luminosi aventi asse sostanzialmente orizzontale; e
[00105] - detto illuminatore 130 comprende un corpo anulare di contenimento 135 che delimita centralmente un?apertura 136 assialmente allineata con l?asse ottico X dell?obiettivo 111 della fotocamera 110 ed ha forma quadrangolare rispetto ad un piano orizzontale di sezione;
[00106] - dette sorgenti luminose 131, 132, 133, 134 essendo associate a detto corpo anulare 135 e distribuite su quattro lati di detta corpo anulare.
[00107] Come illustrato nella Figura 14, durante la fase c) di effettuare una scansione fotografica di un bordo di detta porzione di lamiera l?illuminatore 130 con l?associata fotocamera 110 ? orientato attorno all?asse ottico X della fotocamera in modo da risultare disposto a cavaliere di tale bordo di lamiera e con due lati opposti di detto corpo anulare sostanzialmente paralleli a detto bordo.
[00108] Preferibilmente, l?illuminatore 130 con l?associata fotocamera 110 ? orientato attorno all?asse ottico X della fotocamera con l?asse ottico X passante in prossimit? del bordo stesso.
[00109] L?invenzione permette di ottenere numerosi vantaggi in parte gi? descritti.
[00110] L?impianto di lavorazione di lamiere dotato di un apparato di acquisizione di immagini secondo l?invenzione permette una rilevazione pi? precisa della posizione dei bordi rispetto a quanto permesso dagli apparati tradizionali di acquisizione immagini.
[00111] L?impianto di lavorazione di lamiere dotato di un apparato di acquisizione di immagini secondo l?invenzione ? operativamente semplice da controllare.
[00112] L?impianto di lavorazione di lamiere dotato di un apparato di acquisizione di immagini secondo l?invenzione ha costi di realizzazione paragonabili a quelli degli impianti di lavorazione dotati di apparati tradizionali.
[00113] L?invenzione cos? concepita raggiunge pertanto gli scopi prefissi.
[00114] Ovviamente, essa potr? assumere, nella sua realizzazione pratica anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione.
[00115] Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessit?.
Claims (11)
1. Impianto (1) di lavorazione di lamiere metalliche, comprendente:
- un trasportatore (10) per l?avanzamento di una lamiera all?interno di detto impianto (1), detto trasportatore (10) definendo un piano orizzontale (m) di appoggio della lamiera;
- almeno un apparato (100) di acquisizione di immagini disposto superiormente a detto piano orizzontale (m), configurato per effettuare scansioni fotografiche dei bordi delle lamiere disposte in uso su detto trasportatore (10),
in cui detto almeno un apparato (100) a sua volta comprende:
- una fotocamera (110), che comprende un obiettivo (111) rivolto verso detto piano orizzontale (m) di appoggio della lamiera con asse ottico (X) disposto verticalmente;
- primi mezzi di movimentazione (120) per movimentare detta fotocamera (110) parallelamente a detto piano orizzontale (m);
- un illuminatore (130), che ? disposto al di sotto di detta fotocamera (110) ed ? dotato di una pluralit? di sorgenti luminose (131, 132, 133, 134) per illuminare una porzione di detto piano orizzontale (m) sottostante la fotocamera (110), dette sorgenti luminose essendo distribuite attorno all?asse ottico (X) di detto obiettivo (111),
detto illuminatore (110) essendo movimentabile parallelamente a detto piano orizzontale (m) assieme a detta fotocamera (120),
caratterizzato dal fatto che detto apparato (100) comprende inoltre secondi mezzi di movimentazione (140) per movimentare detto illuminatore (130) rispetto a detta fotocamera (110) perpendicolarmente a detto piano orizzontale (m) di appoggio della lamiera, tra una posizione sollevata, in cui detto illuminatore (130) ? disposto in prossimit? della fotocamera (110) ad una prima predefinita altezza (H1) rispetto a detto piano orizzontale (m), ed una posizione abbassata, in cui detto illuminatore (130) ? disposto in prossimit? di detto piano orizzontale (m) ad una seconda predefinita altezza (H2) minore della prima (H1).
2. Impianto (1) secondo la rivendicazione 1, in cui la pluralit? di sorgenti luminose (131, 132, 133, 134) di detto illuminatore (130) sono configurate in modo tale che detto illuminatore emetta fasci luminosi aventi asse sostanzialmente orizzontale.
3. Impianto (1) secondo la rivendicazione 2, in cui detto illuminatore (130) comprende un corpo anulare di contenimento (135) che delimita centralmente un?apertura (136) assialmente allineata con l?asse ottico (X) dell?obiettivo (111) della fotocamera (110), dette sorgenti luminose (131, 132, 133, 134) essendo associate a detto corpo anulare (135).
4. Impianto (1) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui la pluralit? di sorgenti luminose (131, 132, 133, 134) di detto illuminatore (130) sono orientate all?interno di detto corpo anulare (135) in modo da generare direttamente fasci luminosi aventi asse orizzontale.
5. Impianto (1) secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui detto illuminatore (130) comprende una o pi? guide luce (137) che sono associate a detto corpo anulare (135) e sono configurate in modo da generare con la luce emessa da dette sorgenti luminose fasci luminosi con asse orizzontale in uscita dall?illuminatore.
6. Impianto (1) secondo la rivendicazione 3, 4 o 5, in cui detto corpo anulare (135) ha forma quadrangolare rispetto ad un piano orizzontale di sezione ed in cui dette sorgenti luminose (131, 132, 133, 134) sono distribuite su quattro lati di detto corpo anulare, preferibilmente in modo uniforme.
7. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto illuminatore (130) comprende un diffusore per uniformare la luce emessa da dette sorgenti luminose.
8. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette sorgenti luminose sono costituite da LED, preferibilmente di colore rosso.
9. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una stazione (5) a taglio laser comprendente almeno una testa di taglio laser, ed in cui detto apparato (100) di acquisizione di immagini ? disposto in detta stazione (5) a taglio laser.
10. Metodo di acquisizione di immagini di bordi di lamiere in un impianto (1) di lavorazione di lamiere metalliche secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente le seguenti fasi operative: a) portare tramite detto trasportatore (10) una porzione di una lamiera in prossimit? di detto apparato (100) di acquisizione di immagini;
b) spostare detto illuminatore (130) da detta posizione sollevata a detta posizione abbassata tramite detti secondi mezzi di movimentazione (140) cos? da avvicinarlo a detta porzione di lamiera;
c) effettuare una scansione fotografica dei bordi di detta porzione di lamiera movimentando detta fotocamera (110) e l?associato illuminatore (130) parallelamente a detto piano orizzontale (m) di appoggio della lamiera tramite detti primi mezzi di movimentazione e mantenendo detto illuminatore nella posizione abbassata,
in cui detta predefinita seconda altezza (H2) ? scelta in funzione dell?angolo massimo (?) di apertura dei fasci luminosi emessi da detto illuminatore (130) in modo tale che con l?illuminatore posto a detta predefinita seconda altezza (H2) la luce emessa dall?illuminatore arrivi ad illuminare lateralmente i bordi della lamiera in modo diretto e la luce riflessa dal bordo della lamiera sia raccolta dall?obiettivo di detta fotocamera.
11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui: - la pluralit? di sorgenti luminose (131, 132, 133, 134) di detto illuminatore (130) sono configurate in modo tale che detto illuminatore emetta fasci luminosi aventi asse sostanzialmente orizzontale; e
- detto illuminatore (130) comprende un corpo anulare di contenimento (135) che delimita centralmente un?apertura (136) assialmente allineata con l?asse ottico (X) dell?obiettivo (111) della fotocamera (110) ed ha forma quadrangolare rispetto ad un piano orizzontale di sezione, dette sorgenti luminose (131, 132, 133, 134) essendo associate a detto corpo anulare (135) e distribuite su quattro lati di detta corpo anulare,
ed in cui durante detta fase c) di effettuare una scansione fotografica di un bordo di detta porzione di lamiera l?illuminatore (130) con l?associata fotocamera (110) ? orientato attorno all?asse ottico (X) della fotocamera in modo da risultare disposto a cavaliere di tale bordo, preferibilmente con l?asse ottico (X) passante in prossimit? del bordo stesso, e con due lati opposti di detto corpo anulare sostanzialmente paralleli a detto bordo.
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