ITMI992478A1 - Metodo e dispositivo per il rilevamento di una linea di contrasto - Google Patents

Metodo e dispositivo per il rilevamento di una linea di contrasto Download PDF

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ITMI992478A1 IT1999MI002478A ITMI992478A ITMI992478A1 IT MI992478 A1 ITMI992478 A1 IT MI992478A1 IT 1999MI002478 A IT1999MI002478 A IT 1999MI002478A IT MI992478 A ITMI992478 A IT MI992478A IT MI992478 A1 ITMI992478 A1 IT MI992478A1
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Bertran Kaupert
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Steinbichler Optotechnik Gmbh
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object

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Description

DESCRIZIONE
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:
"METODO E DISPOSITIVO PER IL RILEVAMENTO OTTICO DI UNA LINEA DI CONTRASTO"
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un metodo e ad un dispositivo per il rilevamento ottico di una linea di contrasto. L'invenzione si riferisce inoltre ad una macchina a controllo numerico, in particolare una macchina utensile, un robot od una macchina per la misurazione di coordinate, come pure ad un dispositivo tascabile per il rilevamento ottico di una linea di contrasto .
Nelle apparecchiature note per il rilevamento ottico di linee di contrasto, la superficie di misurazione è esplorata da un fascio laser che è deviato, ad esempio, da uno specchio comandato elettricamente, sistemato in modo da poter essere orientato, o ruotato. A seconda della posizione dello specchio, il fascio laser riflesso dallo specchio è diretto sulla superficie di misurazione in direzioni differenti. In un simile apparecchio uno svantaggio è che l'angolo di incidenza del fascio laser che colpisce la superficie di misurazione non è identico un tutti i punti di misurazione, ma cambia a seconda della disposizione dello specchio. In tal modo diviene necessario prendere in considerazione, nell'analisi, l'angolo di incidenza. Da DE-OS 4029 339 Al è nota un'apparecchiatura in cui il raggio puntiforme di luce incidente sulla superficie di misurazione è deviato in base alla direzione incidente originariamente impressa dalla fonte del raggio, senza che l'angolo di incidenza sia stato così modificato. In questa apparecchiatura precedente nota, il raggio puntiforme di luce è sottoposto ad uno spostamento parallelo all'interno di un apparecchio deflettore, ma non ad un cambiamento nell'angolo di incidenza. Utilizzando un simile apparecchio è possibile ispezionare con esattezza una superficie piana di misurazione, muovendo l'apparecchiatura sopra la superficie di misurazione, a distanza approssimativamente costante.
Scopo della presente invenzione è di migliorare un dispositivo ed un metodo per il rilevamento ottico di una linea di contrasto.
Lo scopo è raggiunto da un metodo per il rilevamento ottico di una linea di contrasto, in cui si esplorano le coordinate superficiali o spaziali della linea di contrasto, essendo il rilevamento eseguito mediante uno scanner, preferibilmente uno scanner a laser, che esplora la linea di contrasto in modo lineare. In un simile sistema di misurazione delle coordinate, tanto le superfici di un oggetto da misurare, quanto le linee caratteristiche sull'oggetto da misurare, possono essere rilevate senza contatto, nella loro estensione superficiale o spaziale. Le linee di contrasto possono essere, ad esempio, linee strutturali, o linee tracciate, essendo rilevabili sia le linee sottili, la cui larghezza sia inferiore alla larghezza di ispezione del dispositivo secondo l'invenzione, sia le linee larghe, o le differenze di contrasto. La differenza di contrasto può anche essere formata da un cambiamento di luminosità della superficie di contrasto, od anche da differenze di colore sulla superficie di misurazione. È anche possibile che le linee di contrasto siano formate da contorni o da una sagoma.
É particolarmente vantaggioso che il rilevamento della linea di contrasto sia attuato tramite un segnale di distanza e/o tramite un segnale di intensità. Durante la digitalizzazione di linee di contrasto, sono valutati sia i segnali di distanza, che quelli di intensità. Il segnale di distanza serve a regolare la distanza durante il processo di movimento ed a calcolare le coordinate del punto di misurazione. I passaggi di contrasto sono rilevati facendo uso del segnale di intensità. Requisito per ciò è che il relativo sensore del dispositivo, che è preferibilmente progettato quale sensore infrarosso, possa distinguere la differenza di contrasto. Cambiamenti del segnale di intensità sono prodotti, ad esempio, dai passaggi a superfici di colori diversi e da passaggi luminoso/scuro o scuro/luminoso, da nastri incollati su materiali quali la plastilina e l'ureol, o segni su carta con una penna Edding a colori.
In un altro aspetto della presente invenzione si fa in modo che la linea di esplorazione dello scanner, o dello scanner a laser, sia orientata perpendicolarmente alla linea di contrasto.
Qui la linea di esplorazione può essere puntata in modo tale da essere sempre perpendicolare alla linea di contrasto, anche quando quest'ultima sia curva, essendo il puntamento preferibilmente realizzato tramite la rotazione della testa di misurazione dello scanner, o dello scanner a laser.
In un altro aspetto della presente invenzione è previsto che il rilevamento della linea di contrasto sia eseguito controllando l'intensità del fascio emesso dallo scanner, o dallo scanner a laser, in modo tale per cui 1'intensità del fascio riflesso sul sensore dello scanner, o scanner a laser, assuma sempre un valore costante, servendo l'intensità del fascio emesso quale valore di misura per il rilevamento della linea di contrasto.
Il segnale di intensità è rilevato, ad esempio, dal circuito di controllo dell'intensità del sistema elettronico a laser, il quale circuito di controllo assicura che il laser, vantaggiosamente progettato quale laser di triangolazione, fornisca un segnale di distanza costante in ampie aree, nonostante la rifinitura con un materiale cangiante della superficie da esplorare e nonostante il mutevole angolo di riflessione del fascio laser rispetto alla superficie. Elevate intensità suggeriscono un fattore di riflessione modesto , basse intensità un buon fattore di riflessione.
È particolarmente vantaggioso che il numero di esplorazioni lineari' (linee di esplorazione) aumenti col diminuire del raggio di curvatura della linea di contrasto. In tal modo diviene possibile fornire un certo numero di punti di misurazione con piccoli raggi di curvatura, per rilevare con corrispondente precisione il profilo. Così il dispositivo di misurazione è corrispondentemente ridotto, nella velocità, agli stretti raggi di curvatura, ciò che permette il rilevamento di più punti di misurazione in queste zone.
La presente invenzione si riferisce inoltre ad un dispositivo per il rilevamento ottico di una linea di contrasto avente una fonte di radiazione, preferibilmente una fonte di luce per radiazione coerente, preferibilmente un diodo a laser, un dispositivo di deviazione per la deviazione del fascio riflesso dalla fonte di radiazione ed un sensore per il rilevamento dei fasci riflessi, essendo il dispositivo di deviazione progettato in modo tale per cui il fascio emesso dalla sorgente di radiazione od il diodo a laser possa essere spostato, preferibilmente spostato in parallelo, ed essendo le coordinate superficiali o spaziali della linea di contrasto rilevabili tramite i fasci rilevati dal sensore.
È particolarmente vantaggioso che la fonte di radiazione od il diodo a laser, il dispositivo di deviazione ed il sensore sono sistemati in una testa di misurazione. Il dispositivo o la testa di misurazione può essere progettato in modo da poter ruotare attorno all'asse del fascio emesso dalla fonte di radiazióne, o dal diodo a laser. La testa di misurazione può essere progettata in modo tale da poter essere sistemata su una macchina utensile, od una macchina che misura le coordinate, o qualsiasi altro robot. Se la linea da esaminare o rilevare possiede un andamento curvo, il dispositivo, o la testa di misura può essere guidata usando l'asse di rotazione in modo tale per cui il suo asse longitudinale sia sempre allineato in parallelo alla tangente alla linea, nel punto misurato. In questo stato la linea di esplorazione è orientata perpendicolarmente alla linea di contrasto da esaminare.
È particolarmente vantaggioso che il sensore sia progettato come un sensore lineare. È anche possibile usare un sensore di superfici. Il sensore secondo questa invenzione è vantaggiosamente progettato quale detettore sensibile alla posizione (PSD), o dispositivo ad accoppiamento di carica CCD).
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, è creta un'unità dì controllo per mezzo della quale l'intensità del fascio emesso dalla fonte di radiazione, o dal diodo a laser, può essere modificata in modo tale per cui l'intensità del fascio rilevato dal sensore assuma sempre un valore costante. In un altro spetto della presente invenzione si fa in modo che il dispositivo di deviazione sia definito in modo tale per cui la larghezza di esplorazione sia da 10 a 12 mm.
È particolarmente vantaggioso che il dispositivo di deviazione sia progettato quale prisma girevole. In questo modo si ottiene che, a seconda della posizione di rotazione del prisma, sia attuata una deviazione dei fasci senza che ciò cambi la direzione di incidenza. Tramite un simile prisma girevole è possibile attuare un'esplorazione lineare della linea di contrasto. Invece di un prisma è del pari possibile usare qualsiasi altro dispositivo di deviazione, per mezzo del quale sia possibile un'esplorazione lineare. Si può anche usare uno specchio orientabile.
La presente invenzione si riferisce, inoltre, ad una macchina a controllo numerico, in particolare una macchina utensile, un robot, od una macchina di misurazione delle coordinate, che possieda un dispositivo per il rilevamento ottico di una linea di contrasto secondo una o più delle rivendicazioni da 7 a 13. Tali macchine a controllo numerico possiedono di norma tre assi lineari e due assi di rotazione (braccio orizzontale o portale) . Tramite la prerogativa, preferibilmente introdotta, della rotazione della testa di misurazione del dispositivo secondo l'invenzione attorno all'asse del fascio emesso dalla fonte di radiazione, è creato un altro asse di rotazione che consente al dispositivo di essere sempre orientato nel modo giusto sulla linea di contrasto.
La presente invenzione si riferisce inoltre ad un dispositivo tascabile per il rilevamento ottico di una linea di contrasto che possieda un dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 7 a 13. Qui è vantaggioso realizzare un dispositivo di rilevamento per mezzo del quale la posizione del dispositivo tascabile possa essere rilevata con esattezza. Qui il dispositivo tascabile può possedere una pluralità di fonti luminose, le posizioni delle quali possono essere rilevate utilizzando adeguati dispositivi rilevamento. Con un simile dispositivo tascabile, la posizione della linea di contrasto rispetto al dispositivo tascabile può essere rilevata tramite il dispositivo secondo l'invenzione e la posizione del dispositivo tascabile rispetto ad un dispositivo di rilevamento della posizione può essere rilevata tramite un corrispondente dispositivo di rilevamento della posizione. Con la combinazione di entrambi i risultati della misurazione, si può determinare la struttura superficiale o tridimensionale della linea di contrasto.
Altri vantaggi e dettagli della presente invenzione sono spiegati più in dettaglio mediante una forma di realizzazione mostrata nel disegno.
La figura 1 mostra il principio di funzionamento dello scanner a laser;
la figura 2 mostra il riconoscimento del contrasto ad un passaggio scuro/luminoso;
la figura 3 mostra il riconoscimento del contrasto ad un passaggio luminoso/scuro;
la figura 4 mostra il riconoscimento del contrasto con un nastro;
la figura 5 mostra il calcolo di un punto di una linea di forma per mezzo di una sezione tangenziale;
la figura 6 mostra il rilevamento di una linea tracciata e
la figura 7 mostra il rilevamento dell'intervallo di una porta.
La figura 1 mostra un dispositivo secondo l'invenzione, per i rilevamento ottico di una linea di contrasto, che è progettato quale testa 10 di misurazione. La testa 10 di misurazione è mostrata alla figura 1, sulla sinistra, in una vista schematica laterale e alla figura 1, a destra, in una vista schematica frontale. La testa 10 di misurazione possiede il diodo 20 a laser, il dispositivo 30 di deviazione ed il sensore 40, che è progettato quale PSD (detettore sensibile alla posizione). Dispositivi 50 ottici per la deviazione dei fasci sono sistemati nel percorso del fascio laser emesso dal diodo 20 a laser e del fascio riflesso dalla superficie di un pezzo in lavorazione. Il dispositivo 30 di deviazione è progettato quale prisma girevole che è sistemato sia nel fascio emesso, che in quello riflesso.
La testa 10 di misurazione può essere ruotata attorno ad un asse che è congruente al fascio laser emesso dal diodo 20 a laser e mostrato alla figura 1.
L'intensità del fascio emesso dal diodo 20 a laser è regolata tramite un'unità di regolazione (non mostrata) in modo tale per cui l'intensità del fascio rilevato sul sensore 40 assume un valore costante, indipendentemente dalla rifinitura superficiale della superficie che si esamina. Da ciò emerge che elevate intensità del diodo 20 a laser indicano un fattore di riflessione basso, basse intensità un buon fattore di riflessione.
Il laser (progettato quale laser di triangolazione) della testa 10 di misurazione fornisce due diversi segnali di misurazione all'unità di comando del sistema: un segnale di distanza, che dà la distanza (stand-off) del sensore 40 dalla superficie del pezzo in lavorazione, ed un segnale di intensità, che rappresenta una misura del grado del fattore di riflessione del materiale superficiale da misurare. Il fascio laser dal diodo 20 a laser è spostato in parallelo, mediante il prisma girevole, in una misura che dipende dalla posizione di rotazione del prisma, per mezzo del quale è prodotta la larghezza di esplorazione mostrata alla figura 1, a destra. Se il fascio laser che entra od esce dal prisma è incidente perpendicolarmente alla superficie giusta del prisma, non ha luogo alcuna deviazione. In tutte le altre posizioni il fascio laser è trasposto in parallelo. I fasci riflessi dalla superficie sono rilevati dal sensore 40. Il campo di misurazione del sensore 40 è indicato dai fasci riflessi superiore ed inferiore, mostrati alla figura 1, a sinistra.
Se lo scanner a laser è posizionato sul passaggio del contrasto, la posizione esatta del passaggio rispetto ad un definito sistema di coordinate può essere determinato facendo uso della funzione di esplorazione. Una seconda posizione, ad una piccola distanza dalla prima, fornisce la direzione di estensione della linea in osservazione. Se il sensore è mosso lungo la linea, è prodotto un certo numero di punti di misurazione in fila, i quali riproducono la posizione spaziale della linea. Ogni passaggio di contrasto fornisce il suo proprio punto di misurazione, sicché il risultato consiste in una o più linee plurime, secondo che si sia rilevato un margine colorato, od un nastro. Se la linea ha un andamento curvo, la testa 10 di misurazione dello scanner a laser può essere regolata impiegando l'asse di rotazione, sicché il suo asse longitudinale è sempre allineato in parallelo alla tangente alla linea, nel punto misurato.
Per rilevare la linea dì contrasto è necessario che la linea di contrasto sia dapprima rilevata in un processo di ricerca e centraggio e che sia determinato l'allineamento della testa 10 di misurazione e quindi siano digitalizzati i dati rilevati.
La digitalizzazione di una linea di contrasto è preceduta, innanzitutto, da un processo di ricerca e centraggio, nel quale il campo superficiale di operatività del laser è centrato sul centro della linea ed orientato in parallelo al suo andamento. A tale scopo, la posizione di partenza, il numero di passaggi di contrasto (uno o due), la velocità della ricerca, la direzione di digitalizzazione dello scanner a laser, la direzione della ricerca, il percorso massimo dì ricerca e l'orientamento del sensore devono essere stabiliti dall'utilizzatore.
La testa 10 di misurazione è posta dapprima in una definita posizione di partenza, nel "materiale circostante" e quindi mossa nella direzione stabilita ("verso sinistra", o "verso destra" - rispetto all'asse longitudinale della testa di misurazione), verso la linea di contrasto con il laser acceso. L'intensità del "materiale circostante" alla posizione di partenza dà la "linea zero", dalla quale si possono calcolare le differenze dì contrasto.
Secondo che un cambiamento sia effettuato sulla linea da materiale luminoso a scuro, o da scuro a luminoso, il sistema determina diversi valori dati per la successiva digitalizzazione. Il punto (i punti) di misurazione è (sono) sempre determinato (determinati) sul "materiale circostante", immediatamente vicino al passaggio di contrasto. Durante il processo di ricerca, lo scanner a laser segue il profilo superficiale, vale a dire che la distanza dalla superficie è continuamente regolata usando costantemente il segnale di distanza misurato. Se non è scoperto alcun superamento della soglia del segnale di intensità, dopo il prestabilito percorso di massima ricerca, il sistema cerca nella direzione opposta, con la testa 10 di misura ruotata di 180°. Se la posizione di partenza è raggiunta senza un segnale di contrasto, il processo di ricerca è definitivamente interrotto.
La figura 2 mostra la curva di intensità del diodo 20 a laser al passaggio scuro/luminoso e la figura 3 al passaggio luminoso/scuro. Se il dispositivo secondo l'invenzione rileva un nastro, si produce la curva di intensità che si vede alla figura 4, basata sulla deviazione dello scanner. Qui due passaggi sono prodotti in conformità alla larghezza dei nastri. Nelle figure da 2 a 4 le intensità sono riportate oltre la deviazione dello scanner.
Se la differenza di intensità supera il valore di soglia selezionabile (soglia del segnale) all'interno dell'esplorazione in corso, incomincia il centraggio. La testa 10 di misurazione è allineata qui, sicché il passaggio di contrasto, oppure, con il nastro, il centro fra il passaggio del contrasto a sinistra ed a destra, sono sistemati al centro di esplorazione.
Le coordinate del primo punto di misurazione sono temporaneamente memorizzate e la testa 10 di misurazione è spostata di alcuni millimetri contro la direzione di ricerca e nella direzione di digitalizzazione, al fine di determinare l'orientamento della linea nel piano di proiezione da percorrere nella successiva digitalizzazione. A questo punto è rilevato un secondo punto di misurazione, mediante una nuova ricerca ed un processo di centratura. L'angolo dell' asse di rotazione cercato è quindi calcolato facendo uso della seguente formula:
dove δ : angolo dell'asse di rotazione
dTx,y : vettore di movimento, trasformato nel sistema della testa di misurazione.
Il vettore di movimento è calcolato nel modo seguente:
linea .
Alla fine la testa 10 di misurazione è posizionata parallelamente alla linea, ruotando l'asse di rotazione, ed è posizionata indietro, sul primo punto di supporto.
Mentre si digitalizza una linea di contrasto, lo scanner a laser segue il suo percorso fino a che è abbandonato o il campo d'azione della macchina che misura le coordinate, od un campo fissato dall'operatore, la memoria delle linee è completamente piena, oppure (ad esempio, all'estremità della linea) non viene più raggiunta una determinata soglia dei segnali. A questo scopo, la velocità di digitalizzazione, il tipo di filtrazione, la direzione di digitalizzazione e l'indicatore per la rotazione della testa devono essere fissati dall'utilizzatore. Lo scanner a laser è accelerato fino alla velocità di digitalizzazione nella direzione data e segue automaticamente il percorso del profilo, vale a dire che la distanza dalla superficie è regolata in continuazione, usando costantemente il segnale di distanza misurato. Il computer determina costantemente la deviazione in corso del centro del campo di esplorazione dal centro della linea. Questa deviazione, insieme con la corrente direzione di movimento, permette il calcolo dei nuovi componenti del vettore di velocità e quindi la corretta guida dell'unità di misurazione.
I componenti del vettore di velocità del piano di proiezione del laser {teste di misurazione x e y) sono calcolati ad intervalli di tempo fissi, facendo uso delle seguenti formule:
dove vx,y : velocità da produrre
Sx, y vettore somma delle velocità vx velocità corrente
vd velocità massima di digitalizzazione
d deviazione dalla linea determinata
Pv fattore di amplificazione della regolazione
si lunghezza del vettore somma
La velocità nella direzione del laser (testa z di
misurazione) è calcolata facendo uso della seguente
formula :
dove vz : componente z della velocità da produrre
dL : campo di misurazione del laser
d : valore della distanza misurato
Pd : amplificazione della regolazione
L'asse di rotazione è orientato parallelamente alla
linea, facendo uso del seguente metodo:
dove vdax : velocità dell'asse di rotazione
dx,y : vettore di rotazione
δ : angolo corrente dell'asse di rotazione
Pdax amplificazione della regolazione
Una direzione positiva ('+') di digitalizzazione attua un movimento con il lato frontale dello scanner a laser in avanti, una direzione negativa analogamente con il lato posteriore in avanti. Se sono date entrambe le direzioni, la digitalizzazione è attuata - a cominciare dal punto di partenza - sia in avanti che all'indietro, l'una di seguito all'altra, ed i risultati sono messi insieme a formare una linea nel computer. Usando la rotazione della testa, si può attuare una prosecuzione della digitalizzazione in condizioni di riflessione sfavorevoli, con una testa 10 di misura ruotata di 180°. Ciò si applica sia al movimento in avanti, che al movimento all'indietro, sicché il risultato della digitalizzazione può essere composto dì un numero di parti fino a quattro. Se era stata selezionata una filtrazione, i dati di misurazione ottenuti sono appianati prima del salvatàggio dei dati.
Se lo scanner a laser perde il contatto con la superficie, vale a dire se il campo di misurazione del laser è abbandonato, la macchina che misura le coordinate si arresta ed il processo di digitalizzazione in corso è interrotto. L'interruzione ha luogo anche se non è più raggiunta la soglia prestabilita del segnale.
Un altro campo di applicazione dei dispositivi secondo la presente invenzione è creato da un metodo noto da DE-OS 195 25 987. Qui il dispositivo di esplorazione è mosso almeno approssimativamenté in direzione perpendicolare, rispetto all'andamento di un profilo spaziale sul medesimo, e sono determinate le coordinate di una sequenza di punti (punti della tangente sinistra e destra, punti di percorso del raggio sinistro e destro), che sono anche, nei dintorni delle superfici, il contorno spaziale. Di conseguenza il connesso punto spaziale (punto della linea di forma) è determinato dalla sezione della tangente. Simili profili spaziali hanno luogo, ad esempio, con le linee caratteristiche di veicoli. Qui, ad esempio, si produce il profilo della misurazione a sagoma di tetto che si vede alla figura 5. Parallelamente al primo piano di esplorazione, il contorno spaziale è esplorato lungo un secondo piano di esplorazione e qui il connesso punto spaziale è fissato da una sezione della tangente. Nella direzione determinata dai due punti spaziali, un'altra esplorazione è attuata perpendicolarmente a questa direzione, mentre il dispositivo secondo l'invenzione calcola costantemente la deviazione del punto della linea determinato dal centro di esplorazione ed utilizzando questa informazione per comandare l'unità di misurazione, in modo da seguire la curva della lìnea .
Una possibile applicazione dei dispositivi e del metodo secondo l'invenzione, oltre a ciò, è quella delle cosiddette linee tracciate. Le linee tracciate sono inscritte od incise nella superficie dell'oggetto della misurazione, impiegando un utensile di marcatura, o simili. Il profilo caratteristico della misurazione è essenzialmente differente dalla linea caratteristica (vedi figura 6). Il punto di misurazione è situato su una linea di collegamento fra due punti sulla superficie dell'oggetto della misurazione, direttamente alla sinistra od alla destra dell'inscrizione. Una linea perpendicolare alla linea di collegamento, attraverso il punto al centro dell'intaglio può essere determinata, ad esempio, tramite derivazione numerica del profilo in sezione trasversale misurato. Il descritto rilevamento delle linee inscrìtte è interessante, ad esempio, nella costruzione di modelli, dove linee inscritte situate sul modello devono essere digitalizzate col minimo sforzo possibile e, al contempo, con alta precisione.
Altre possibilità di applicazione sono offerte nel campo della misura di spazi vuoti. Nel settore automobilistico, la larghezza dei vani della porta, del portellone posteriore, o dell'apertura anteriore può essere determinata solo con grande sforzo e, per lo più, con l'impiego di metodi meccanici. Il tipico profilo di misurazione di un tale spazio vuoto richiede, a sua volta, un metodo di valutazione adattato in modo particolare (vedi figura 7).
Il metodo ed il dispositivo secondo l'invenzione per l'esplorazione automatica di linee, per la regolazione delle distanze e l'orientamento degli assi di rotazione sono usati sia per le linee inscritte, sia nella misurazione degli spazi vuoti. I metodi descritti differiscono solo per il modo di valutazione del profilo di misurazione.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per il rilevamento ottico di una linea di contrasto, in cui sono rilevate le coordinate superficiali o spaziali della linea, essendo il rilevamento effettuato mediante uno scanner, che esplora la linea di contrasto in modo lineare.
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il rilevamento della linea di contrasto è eseguito mediante un segnale di distanza e/o mediante un segnale di intensità.
  3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la linea di esplorazione dello scanner, o dello scanner a laser, è orientata perpendicolarmente alla linea di contrasto.
  4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui la linea di esplorazione è orientata in modo tale da essere sempre perpendicolare alla linea di contrasto, anche con una linea di contrasto curva, essendo l'orientamento preferibilmente attuato mediante rotazione della testa (10) di misurazione dello scanner, o scanner a laser.
  5. 5. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui il rilevamento della linea di contrasto è attuato dall'intensità del fascio emesso dallo scanner, o scanner a laser, essendo esso controllato in modo tale per cui l'intensità del fascio riflesso sul sensore (40) dello scanner, o scanner a laser, assume sempre un valore costante, servendo l'intensità del fascio emesso da valore di misurazione per il rilevamento della linea di contrasto.
  6. 6. Metodo secondo una o più delle rivendicazione da 1 a 5, in cui il numero di esplorazioni' lineari aumenta col diminuire del raggio di curvatura della linea di contrasto.
  7. 7. Dispositivo per il rilevamento ottico di una linea di contrasto, avente una fonte di radiazione, preferibilmente una fonte di luce per radiazione coerente, preferibilmente un diodo (20) a laser, un dispositivo (30) di deviazione per la deviazione del fascio emesso dalla fonte di radiazione, ed avente un sensore (40) per il rilevamento dei fasci riflessi, essendo il dispositivo (30) di deviazione progettato in modo tale per cui il fascio emesso dalla fonte di radiazione od il diodo (20) a laser può essere spostato, preferibilmente spostato in parallelo, ed essendo le coordinate superficiali o spaziali della linea di contrasto rilevabili tramite i fasci rilevati dal sensorè (40).
  8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui la fonte di radiazione od il diodo (20) a laser, il dispositivo (30) di deviazione ed il sensore (40) sono sistemati in una testa (10) di misurazione.
  9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui il dispositivo o la testa (10) di misurazione possono essere ruotati attorno all'asse del fascio emesso dalla fonte di radiazione, o dal diodo (20) a laser.
  10. 10. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui il sensore (40) è progettato quale sensore di linee.
  11. 11. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui è realizzata un'unità di regolazione, per mezzo della quale l'intensità del fascio emesso dalla fonte di radiazione, od il diodo (20) a laser, possono essere modificate in modo tale per cui l'intensità del fascio rilevata dal sensore (40) assume sempre un valore costante.
  12. 12. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 7 a 11, in cui il dispositivo (30) di deviazione è progettato in modo tale per cui la larghezza di esplorazione è da 10 a 12 mm.
  13. 13. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni da 7 a 12, in cui il dispositivo (30) di deviazione è progettato quale prisma girevole.
  14. 14. Macchina a controllo numerico, in particolare macchina utensile, robot o macchina che misura le coordinate, caratterizzata dal fatto che la macchina possiede un dispositivo di misurazione per il rilevamento ottico di una linea di contrasto secondo una o più delle rivendicazioni da 7 a 13.
  15. 15. Dispositivo portatile per il rilevamento ottico di una linea di contrasto, caratterizzato dal fatto che il dispositivo possiede un dispositivo secondo una o più delle rivendicazione da 7 a 13.
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