ITCS990021A1 - Misuratore a distanza di moto relativo tridimensionale tramite tecnolo gia laser, capace di fornire i valori degli spostamenti del punto di m - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE INDUSTRIALE DAL TITOLO:

Misuratore a distanza di moto relativo tridimensionale tramite tecnologia LASER, capace di fornire i valori' degli'spostàmenti del punto di misura in tre direzioni mutuamente perpendicolari

Descrizione generale del campo di intervento dell’ invenzione.

Le misure ottiche a distanza degli spostamenti sono di fondamentale utilità nella tecnica moderna. Per tali misure il laser-si sta affermando come metodo fondamentale Tuttavia sistemi più semplici forniscono solo la distanza, per cui, se si desiderasse la misura contemporanea delle tre componenti di uno spostamento, ogni punto di misura necessiterebbe di tre laser. Solo sistemi estremamente sofisticati e di costo elevatissimo permetterebbero la misura anche degli spostamenti in due direzioni perpendicolari. -La presente invenzione consente invece di ottenére tutte le componenti del moto di un punto semplicemente motorizzando l'elemento rifrangente del Laser, che ha il compito di riflettere il raggio onde permettere la misura dello sfasamento e quindi della distanza, ed aggiungendo dalla parte del laser un secondo laser usato per generare un fascio puntiforme, e dalla parte del- catari frangente il sensore (CCD, Charge Coupled De vice) di una telecamera digitale, la cui ottica è stata sostituita da un tubo nero che riduca l'interferenza della luce naturale. In tal modo il raggio puntiforme del secondo laser genererà un'immagine sul CCD. Il tutto deve essere a sua volta montato su di un elemento in grado di spostarsi in un piano perpendicolare a quello del raggio Laser.

L'immagine cosi generata viene transmessa ad un computer che, con un programma in Visual Basic, analizza l'immagine per rilevare modifiche alla sua posizione. Qualora si verifichi una modifica di posizione, il computer provvederà a impartire ai motori passo passo gli impulsi necessari per ricentrare l'immagine stessa.

Basta allóra che computer registri i comafidi fòmiti al motóre passo pàsso per ricentràre imrriagine, poiché, i movimenti necessari sono esattamente eguali e contrari allo spostamento del punto di misura.

La Tavola 1 illustra il sistema nel suo insieme, con i due laser posti in parallelo e solidali al sistema di riferimento, e con catarifrangente e telecamera montati sul sistema di cui devono essere misurati gli spostamenti.

Nella Tavola 2 è invece schematizzata la parte distale del misuratore, contenente motori passo passo, telecàmera e catarifrangente.

In ulteriore alternativa è possibile utilizzare uri solo laser del tipo a misura dello sfasamento sul raggio di ritorno, piazzando la telecamera dietro al piano catarifrangente, iri. corrispondenza di un forellino praticato sullo stesso, ed utilizzando un tubo lungo quanto lo spazio tra piano rifrangente e telecamera ad impedire l'ingresso della luce da altre parti che dal foro. Affinché tuttavia si abbia una discreta sensibilità ai movimenti nel piano x,y tale tubo dovrebbe essere piuttòsto lungo, in quanto la sensibilità nella misura dello spostamento dei fascio viene ridotta del fattore b /-a (lunghezza del tubo) /-(distanza del piano di misura dalla sorgente laser). Ciò è schematicamente mostrato dalla Tavola 3.

Claims (3)

1. Rivendicazioni. 1 ) Sistema di misura degli spostamenti a tecnologia laser, in grado di fornire co ntemporaneamente le componenti x,y e z, costituito.da..un.sistema.laser-in-grado-di misurare la differenza di fase tra raggio uscente e raggio rifratto, e relativo elemento catarifrangente, da un secondo laser, più convenzionale, atto a fornire un'immagine puntiforme su di una telecamera a CCD privata di ottica, sostituita da un tubo nero per schermare la luce naturale, e da una coppia dì motori passo passo (o altri tipi di motori associati ad un encoder), usati per ricentrare l'immagine sul CCD facendo muovere il sensore su di un piano perpendicolare al raggio incidente.
2. 2) Sistema di misura degli spostamenti a tecnologìa laser in grado di fornire contemporaneamente le componenti x,y e z costituito come sópra, ma con l'aggiunta di una seconda coppia di motori, usati per correggere anche l'orientamento del catarifrangente in modo da tenerlo sempre perpendicolare al raggio misuratore.
3. 3) Sistema di misura degli spostamenti a tecnologia laser, in grado di fornire contemporaneamente le componenti x,y e z, costituito da un sistema laser in grado di misurare' la differenza di fase tra raggio uscente e raggio rifratto, é relativo elemento catarifrangente, al cui centro sia stato praticato un-piccolo foro; da una- telecamera a CCD privata di ottica, sostituita da un tubo nero per schermare la luce naturale, posto tra la superfìcie del catarifrangente e quella della telecamera, e da una coppia di motori passo passo (o altri tipi di motori associati ad un encoder), usati per ricentrare l'immagine sul CCD facendo muovere il sensore su di un piano perpendicolare al raggio incidente.