ITTO980188A1 - Metodo e dispositivo ottico per misure dimensionali di un corpo, in pa rticolare di un rotore di turbina. - Google Patents

Metodo e dispositivo ottico per misure dimensionali di un corpo, in pa rticolare di un rotore di turbina.

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ITTO980188A1
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IT
Italy
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laser beam
signal
measurement
distance
axis
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Inventor
Federico Perotti
Enrico Pignone
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Finmeccanica Spa
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    • GPHYSICS
    • 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
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/028Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring lateral position of a boundary of the object

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

D E S C R I Z I O N E
del brevetto per invenzione industriale
La presente invenzione riguarda un metodo e dispositivo ottico per misure dimensionali di un corpo, in particolare di un rotore di turbina.
In campo industriale esistono diversi tipi di dispositivi per eseguire misure dimensionali e/o profilometriche su pezzi di qualsiasi tipo e forma. Per misure di alta precisione sono noti in particolare dispositivi meccanici, dispositivi capacitivi e dispositivi ottici.
I dispositivi di tipo meccanico comprendono comparatori icrometrici di vario tipo, tastatori meccanici, eccetera. Tali dispositivi presentano inconvenienti legati alla lentezza delle operazioni di misura (le quali sono anche scarsamente automatizzabili) ed alle criticità usuali per l'insieme di misure che richiedono contatto meccanico fra strumento di misura e superficie da misurare.
I dispositivi capacitivi sono generalmente costituiti da circuiti RLC presentanti una capacità variabile in funzione della distanza sensore/superficie di misura. Tali dispositivi presentano numerosi problemi, legati alla stabilità a breve ed a medio termine, al range di misura ridotto ed alle dimensioni minime della superficie da lavorare.
Fra i dispositivi ottici, si segnalano quelli comprendenti fotocellule e quelli funzionanti con il principio della triangolazione. Nei dispositivi a fotocellule, il segnale luminoso ricevuto da una o più fotocellule viene interrotto qualora la luce venga intercettata dall'oggetto. Tali dispositivi presentano generalmente notevoli ingombri, una grossa discretizzazione delle misure (dovuta al fatto che, in un array di fotocellule, la singola fotocellula è in grado solo di segnalare l'arrivo o meno di luce su di essa, ma non le variazioni di intensità della luce stessa) ed una notevole sensibilità a disturbi ottici esterni. I dispositivi basati sul principio della triangolazione sono utilizzabili su oggetti presentanti una superficie almeno parzialmente riflettente, poiché viene rilevato, mediante un sensore del tipo PSD monodimensionale (ossia ad un solo asse) il raggio laser emesso da una sorgente laser a semiconduttore (o da un semplice LED) e riflesso dalla superficie riflettente (almeno parzialmente) dell'oggetto.
L'utilizzo di un metodo di misura dimensionale si rende necessario in numerosi processi di fabbricazione industriale, come ad esempio nel processo di fabbricazione di rotori di turbine, per verificare il raggiungimento delle quote di progetto.
Un rotore di turbina comprende più porzioni coassiali montate su uno stesso albero, fra cui una corona di palette; queste ultime, nel processo di fabbricazione, devono essere originariamente sovradimensionate in modo che, dopo il montaggio sull'albero, si giunga, con successive asportazioni di materiale {ciascuna delle quali confortata da misure intermedie di verifica), al rispetto delle quote nominali di progetto. Prima di procedere alle asportazioni di materiale, occorre rilevare in maniera precisa il profilo superficiale di ciascun pezzo in alcuni punti-prefissati di interesse ed in particolare nei punti di estremità dei pezzi stessi.
Per misure dimensionali e profilometriche di un rotore di turbina, i dispositivi ottici si sono rivelati i più efficienti. Tuttavia, tali dispositivi, ed in particolare quelli funzionanti con il principio della triangolazione, non sono incondizionatamente utilizzabili per effettuare le misure di interesse a qualsiasi velocità di rotazione e per tutti gli spessori delle palette. Inoltre, per l'interpretazione corretta del segnale in uscita al dispositivo è necessaria una elaborazione abbastanza complessa, per via della quale non è possibile eseguire la misura in tempo reale.
Scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo di misura ottico per misure dimensionali, in particolare per misure dimensionali di un rotore di turbina, che consenta di superare gli inconvenienti delle tecniche note precedentemente descritte.
Secondo la presente invenzione viene infatti realizzato un metodo di misura ottico per misure dimensionali di un corpo, in particolare di un rotore di turbina, detto corpo presentando un primo ed un secondo punto dei quali si vuole determinare la distanza reciproca lungo una direzione di misura, il detto primo punto essendo disposto su una porzione superficiale del detto corpo, il metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di:
generare un raggio laser lungo una direzione sostanzialmente ortogonale alla detta direzione di misura,· - disporre il detto raggio laser ad una distanza iniziale nota, misurata lungo la detta direzione di misura, dal detto secondo punto;
- realizzare un avvicinamento relativo fra il detto raggio laser ed il detto corpo lungo la detta direzione di misura per portare la detta porzione superficiale del detto corpo in una posizione di parziale interferenza con il detto raggio laser;
rilevare un'immagine ottica generata dalla parziale interferenza di detto raggio laser da parte della detta porzione superficiale;
generare un segnale di misura indicativo dell'intensità della detta immagine ottica;
arrestare il detto avvicinamento al raggiungimento di un valore di soglia prefissato da parte del detto segnale di misura;
- rilevare la distanza finale fra il detto raggio laser ed il detto secondo punto;
- calcolare, in base al confronto fra le dette distanze iniziale e finale, la distanza reciproca fra i detti primo e secondo punto.
La presente invenzione è inoltre relativa ad un dispositivo per misure dimensionali, in particolare per misure dimensionali di un rotore di turbina, che permetta di implementare il metodo precedentemente descritto.
Secondo la presente invenzione viene infatti realizzato un dispositivo di misura ottico per misure dimensionali di un corpo, in particolare di un rotore di turbina, il detto corpo presentando una porzione superficiale di cui si vuole determinare la distanza da un punto di riferimento, caratterizzato dal fatto di comprendere :
- mezzi emettitori laser atti ad emettere un raggio laser;
- mezzi di movimentazione atti a realizzare un avvicinamento relativo del detto corpo e del detto raggio laser lungo una direzione di misura sostanzialmente ortogonale al detto raggio laser;
- mezzi fotorivelatori per ricevere il detto raggio laser, comprendenti almeno una prima ed una seconda area otticamente sensibile fra loro adiacenti, sostanzialmente allineate lungo la detta direzione di misura ed atte a generare un primo e, rispettivamente, un secondo segnale indicativi della intensità luminosa su di essi incidente;
- mezzi di elaborazione per ricavare, dai detti primo e secondo segnale, un segnale di misura indicativo della profondità di penetrazione della detta porzione superficiale del detto corpo nel detto raggio laser.
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
la figura 1 illustra schematicamente il dispositivo dell'invenzione;
- la figura 2 mostra l'area sensibile di un sensore ottico utilizzato nel dispositivo di figura 1;
- la figura 3 presenta l'utilizzo del dispositivo di figura 1 per misure dimensionali di un rotore di turbina ;
la figura 4 presenta un diagramma di flusso relativo alle principali fasi del metodo di misura delle dimensioni di un rotore di turbina;
la figura 5 mostra l'andamento delle caratteristiche di alcuni segnali generati dal dispositivo di figura 1 durante una misura dimensionale;
- la figura 6 mostra, in maniera schematica, alcune parti circuitali del dispositivo di figura 1;
- le figure 7a-7d illustrano l'andamento di segnali generati dalle parti circuitali di figura 6 durante una misura dimensionale;
- la figura 8 mostra una condizione operativa del dispositivo di figura 1 per l'esecuzione di una misura dimensionale su un rotore di turbina; e
- la figura 9 presenta un ulteriore tipo di misura dimensionale eseguibile su un rotore di turbina per mezzo del dispositivo dell'invenzione.
In figura 1 è indicato con 1, nel suo complesso, un dispositivo di misura ottico utilizzabile per misure dimensionali su oggetti di qualsiasi forma e dimensione.
Il dispositivo 1 comprende essenzialmente una unità di rilevamento laser 2, d'ora in poi denominata "forcella laser", ed un dispositivo di movimentazione 3 a tre assi (mostrato solo parzialmente) atto a spostare la forcella laser 2 lungo tre assi x, y e z fra loro ortogonali ed a ruotare la forcella laser 2 stessa attorno ad un asse w parallelo all'asse z.
La forcella laser 2 comprende un elemento di supporto 4 allungato, un emettitore laser 5 (ad esempio del tipo commerciale ad He-Ne) fissato ad una estremità dell'elemento di supporto 4 ed atto ad emettere un raggio laser 6 parallelamente alla direzione definita dall'elemento di supporto 4 stesso, ed un sensore ottico 7 solidalmente collegato all'estremità opposta dell'elemento di supporto 4 e presentante una superficie sensibile 8 rivolta verso l'emettitore laser 5, per poter ricevere il raggio laser 6. Il sensore ottico 7 può essere "alternativamente un sensore del tipo a quattro quadranti (non illustrato) comunemente utilizzato in telemetria (e di cui vengono utilizzati, per l'applicazione in questione, solo due dei quattro quadranti), oppure un sensore del tipo mostrato in figura 2, avente due aree sensibili 8a e 8b contigue di uguali dimensioni. In particolare, il sensore 7 di figura 2 comprende due aree 8a e 8b aventi forma di mezza-luna, affacciate fra loro e separate da una linea centrale 9. Le aree 8a e 8b sono atte a generare rispettivi segnali di tensione elettrica Va e Vb proporzionali alle intensità luminose da esse rilevate. Sempre in figura 2 è mostrato, in linea tratteggiata, lo ''spot" del raggio laser S quando non intercettato lungo il suo percorso.
Il sensore 7 è collegato in uscita con una unità elettronica di elaborazione 12, anch'essa disposta sull'elemento di supporto 4 ed atta a ricevere i segnali di tensione Va e Vb dal sensore 7 ed a generare in uscita un segnale U di tipo digitale, utilizzato nel modo descritto in seguito.
Il dispositivo di movimentazione 3 comprende bracci mobili 13 (uno solo dei quali, è mostrato, peraltro parzialmente, in figura 1) atti, insieme ad ulteriori organi di movimentazione non illustrati, a supportare ed a spostare la forcella laser 2 lungo gli assi x, y, z, ed un elemento a cerniera 20 interposto fra la forcella laser 2 ed uno dei bracci mobili 13 ed atto a consentire la rotazione della forcella laser 2 attorno all'asse w; in particolare, la forcella laser 2 è atta ad assumere una prima posizione angolare di misura (illustrata in figura 1), in cui è rivolta concordemente all'asse x, ed una seconda ed una terza posizione angolare di misura (ruotate di 90° e, rispettivamente -90° rispetto alla prima posizione angolare di misura) in cui è orientata nello stesso senso e, rispettivamente, in senso opposto all 'asse y.
Il dispositivo di movimentazione 3 comprende inoltre una unità di controllo 14 atta a ricevere in ingresso il segnale U ed a comandare, in funzione del valore del segnale U stesso, i bracci 13 per spostare in maniera controllata e precisa la forcella laser 2 lungo gli assi x, y, z. Il dispositivo di movimentazione 3 è inoltre provvisto di una unità rilevatrice di posizione 11 (ad esempio una unità in grado di leggere la posizione su una scala graduata) atta a rilevare in maniera approssimata la posizione della forcella laser 2 lungo gli assi x, y, z.
Infine, il dispositivo 1 comprende una unità di calcolo 40, la quale è collegata in ingresso alla unità di elaborazione 12 ed alla unità rilevatrice di posizione 11 ed atta a fornire un valore preciso di spostamento della forcella laser 2.
Per comprendere il funzionamento del dispositivo 1, si considera inizialmente un oggetto di forma particolarmente semplice come quello indicato con 30 in figura 1. L'oggetto 30, supportato in maniera non illustrata, presenta forma allungata lungo un asse r e di esso si vuole determinare la dimensione proprio lungo l'asse r stesso. Per misurare tale dimensione, occorre misurare la distanza fra una prima estremità ed una seconda estremità 30a, 30b dell'oggetto 30, opposte fra loro lungo l'asse r. La misura di tale distanza prevede l'esecuzione delle seguenti fasi:
- disporre l'oggetto 30 in modo tale che l'asse r sia orientato ortogonalmente al raggio laser 6 e con la prima estremità 30a rivolta verso il dispositivo 1;
- disporre la forcella laser 2 in una posizione iniziale in cui il raggio laser 6 sia ad una distanza nota dalla seconda estremità 30b dell'oggetto 30;
-avanzare la forcella laser 2 fino a raggiungere una posizione di parziale interferenza in cui la prima estremità 30a dell'oggetto 30 interferisce parzialmente con il raggio laser 6;
- elaborare i segnali di tensione Va e Vb generati dalle aree 8a e 8b per ricavare un segnale di misura C correlato con la profondità di penetrazione della prima estremità 30a nel raggio laser 6;
- arrestare la forcella laser 2 in una posizione finale in cui il segnale di misura C ha raggiunto una soglia prefissata THC;
rilevare, mediante l'unità rilevatrice di posizione 11, un valore approssimato xapp della distanza percorsa dalla forcella laser 2 per passare dalla posizione iniziale alla posizione finale;
- ricavare, mediante l'unità di calcolo 40, dal segnale di misura, la profondità di penetrazione della prima estremità 30a nel raggio laser 6 nella suddetta posizione finale e, in base al valore approssimato xapp della distanza percorsa dalla forcella laser 2 ed alla profondità di penetrazione dalla prima estremità 30a nel raggio laser 6 nella suddetta posizione finale, un valore preciso della distanza percorsa dalla detta forcella laser 2; ed infine
effettuare una differenza fra la distanza iniziale del raggio laser 6 dalla seconda estremità 30b dell’oggetto 30 ed il valore preciso della distanza percorsa dalla forcella laser 2 per ricavare la dimensione cercata.
Come appare evidente, l'aspetto principale del metodo dell'invenzione è la determinazione della profondità di penetrazione della prima estremità 30a nel raggio laser 6, che viene effettuata nel modo che verrà descritto in seguito sfruttando l'immagine di diffrazione prodotta sul sensore 7 in seguito al passaggio del raggio laser 6 tangenzialmente al profilo della prima estremità 30a dell'oggetto 30. Risulta da quanto detto ovvio che il dispositivo dell'invenzione opera in maniera assaii diversa rispetto ad un dispositivo a fotocellula, e che il calcolo della profondità di penetrazione permette di conferire alla misura un grado di risoluzione non altrimenti raggiungibile .
Risulta inoltre evidente che la misura suddetta può essere anche effettuata mantenendo fermo il dispositivo 1 e muovendo l'oggetto verso il raggio laser 6. Questa soluzione è senz'altro vantaggiosa nel caso di oggetti poco ingombranti e richiede la presenza di un dispositivo traslatore, dotato di uno strumento di rilevazione precisa dello spostamento, atto a supportare e a traslare l'oggetto 30 verso la forcella laser 2, mantenuta in posizione fissa. Con analogia col caso precedente, dalla conoscenza della distanza iniziale fra il raggio laser 6 e la seconda estremità 30b dell'oggetto 30, della distanza percorsa dall'oggetto 30 per arrivare ad intercettare una frazione prestabilita del raggio laser 6 (con il raggiungimento della soglia THC da parte del segnale C) e della profondità di penetrazione della prima estremità 30a nel raggio laser 6 stesso, è possibile ricavare il valore preciso della distanza fra la prima estremità 30a e la seconda estremità 30b dell'oggetto 30.
In figura 5 viene mostrato un esempio dell'andamento qualitativo dei segnali Va e Vb generati dalle due aree sensibili 8a e 8b del sensore 7 in funzione della percentuale di intrusione della prima estremità 30a nel raggio laser 6. L'intrusione è ovviamente variabile fra un minimo di 0% quando la prima estremità 30a è completamente esterna al raggio laser 6 ad un massimo del 100% quando la prima estremità 30a intercetta completamente il raggio laser 6. Si tenga presente che, per l'applicazione in questione, può essere utilizzato un raggio laser con sezione di dimensioni variabili entro un certo range (prove di laboratorio sono state effettuate con un raggio laser avente sezione di diametro dell'ordine del millimetro) e che le dimensioni delle aree 8a e 8b sono tali che lo "spot" luminoso prodotto dal raggio laser 6 copra una frazione rilevante della loro superficie, come mostrato in figura 2.
Oltre alle curve dei segnali Va e Vb vengono mostrate le curve dei segnali Vdiff = Va-Vb e Vsom = Va+Vb. Come risulta dalla figura in questione, quando la prima estremità 30a è completamente esterna al raggio laser 6, le tensioni Va e Vb hanno un medesimo valore massimo
Non appena la prima estremità 30a inizia ad
intercettare il raggio laser 6, tali valori si differenziano, poiché l'area 8b comincia ad oscurarsi.
Tuttavia, finché la penetrazione nel raggio laser 6 è minore di una certa soglia (zona 1 in figura 1) il segnale somma Vsom resta approssimativamente costante. Tale risultato si può interpretare immaginando che ci sia solo uno spostamento di energia da un'area 8a, 8b all'altra senza una sensibile presenza di perdite.
Inoltre, si può notare che nella zona l la differenziazione delle due tensioni Va e Vb avviene nel senso inverso a quanto si poteva immaginare a priori ragionando in termini di ottica geometrica: più precisamente, è l'area 8b, cioè l’area che inizia ad oscurarsi per prima, che rileva un aumento di intensità. Questo comportamento è dovuto alla presenza di fenomeni di diffrazione.
Raggiunto il limite della zona 1, le tensioni Va e Vb tornano ad avere il medesimo valore (di poco inferiore a quello iniziale) e, da qui in poi, all 'aumentare della penetrazione della prima estremità 30a nella sezione del raggio laser 6, si entra in quella che in figura 5 è stata denominata zona 2. In tale zona, il segnale somma Vsom, dopo una flessione iniziale, decresce approssimativamente in modo lineare. Qui diventa rilevante 1'energia persa sia per la riflessione sulla prima estremità 30a dell'oggetto 30, sia per la diffrazione che sposta il baricentro dell'immagine luminosa al di fuori delle aree sensibili 8a e 8b.
La tensione Va cresce fino a raggiungere un valore massimo Va ,max e da qui decresce linearmente fino ad estinguersi. La tensione Vb invece decresce linearmente a partire dal confine fra la zona 1 e la zona 2. Valori tipici di estensione della zona 1 e della zona 2, ricavati con misure di laboratorio {con un laser He-Ne da 0,5 mW), sono di circa 0,3 mm per quanto riguarda la zona 1 e di circa 0,8 mm per quanto riguarda la zona 2. Tutta la dinamica del sistema si svolge quindi in un intervallo di profondità di penetrazione di ampiezza poco superiore al millimetro.
La linearità delle caratteristiche in determinate zone fornisce una prova della possibilità di usare efficacemente il dispositivo 1 per le misure del tipo sopra descritto. Con misure sperimentali di laboratorio, sono stati ricavati segnali Va e Vb aventi caratteristiche con zone ad andamento lineare (in un range comune di circa 0,2 mm) con pendenze di circa 17 V/mm e, rispettivamente, di circa 25 V/mm. Questo significa che una variazione di profondità di 1/100 mm comporta una variazione della tensione Va pari a 0,17 V ed una variazione della tensione Vb pari a 0,25 V. Valori di tensione di questo ordine di grandezza sono misurabili in modo accurato senza utilizzare metodologie particolarmente sofisticate; questo verifica ulteriormente la realizzabilità semplice ed economica dello strumento in questione.
I segnali Va, Vb sopra descritti sono utilizzati dall’unità di elaborazione 12 per la generazione di un segnale di uscita U digitale il cui salto di livello coincide con il raggiungimento della soglia THC da parte del segnale di misura C. Per comprendere come l'unità di elaborazione 12 generi il segnale U a partire dai segnali di tensione Va e Vb, si faccia riferimento alla figura 6, in cui sono rappresentati {in maniera schematica) il sensore 7 con le proprie aree sensibili 8a e 8b, il raggio laser 6, la prima estremità 30a dell'oggetto 30 disposta in posizione di parziale interferenza col raggio laser 6 e l’unità di elaborazione 12.
L'unità di elaborazione 12 comprende una coppia di circuiti 22a,- 22b di adattamento del segnale, il primo dei quali, indicato con 22a, è collegato con l'area Sa per ricevere il segnale Va ed il secondo dei quali, indicato con 22b, è collegato con l'area 8b per ricevere il segnale Vb.
Entrambi i circuiti di adattamento 22a, 22b ricevono inoltre, attraverso un separato ingresso, un valore di tensione di soglia Vt di regolazione dell'offset. Ciascun circuito di adattamento 22a, 22b è atto a generare in uscita un segnale di tensione V' funzione sia del segnale di tensione V ricevuto dalla rispettiva area 8a, 8b, sia del segnale Vt. In particolare, il primo circuito di adattamento 22a fornisce in uscita un segnale V a pari a G-(Va-Vt), mentre il secondo circuito di adattamento fornisce in uscita un segnale V'b pari a G-(Vb-Vt).
L'unità di elaborazione 12 comprende inoltre un circuito sottrattore 23 ed un circuito sommatore 24, ciascuno dei quali è collegato in ingresso sia al primo che al secondo circuito di adattamento del segnale 22a, 22b per ricevere sia il segnale V'a sia il segnale V'b. Il circuito sottrattore 23 è atto a fornire in uscita il segnale differenza mentre il circuito sommatore 24 è atto a fornire in uscita il segnale somma
i cui andamenti qualitativi sono quelli
mostrati in figura 5.
L'unità di elaborazione 12 comprende inoltre un circuito divisore 25, il quale è collegato in ingresso al circuito sottrattore 24 per ricevere il segnale differenza ed al circuito sommatore 23 per ricevere il segnale somma ed è atto a generare un segnale di confronto C dato dal rapporto fra il segnale differenza
ed il segnale somma Il segnale C fornisce una misura dello spostamento del baricentro dell'immagine ottica rilevata dal sensore 7.
L'andamento qualitativo del segnale C in funzione della profondità di penetrazione della prima estremità 30a nel raggio laser 6 è mostrato in figura 7a. Come risulta evidente dalla figura 7a, l'andamento è crescente in modo lineare fino ad una percentuale di intrusione inferiore al 50% e per percentuali di intrusione elevate risulta decrescente in modo non lineare .
Il circuito di confronto 25 risulta collegato in uscita ad un primo circuito comparatore 26, il quale riceve in ingresso il segnale di misura C ed il valore di soglia THC, indicato anche sull'asse delle ordinate del grafico di figura 7a. Il valore di soglia THc definisce un limite al di sotto del quale la curva rappresentativa del segnale C mostra sicuramente (nel suo tratto iniziale) un andamento lineare e consente quindi di risalire con facilità alla percentuale di intrusione nel raggio laser 6 della prima estremità 30a. Al valore di soglia THC corrispondono, come mostrato in figura 7a, due valori II e 12 della percentuale di intrusione, di cui solo il primo ha interesse per la misura in questione.
Il primo circuito comparatore 26 effettua un confronto fra il segnale C ed il valore THC e genera in uscita un segnale logico F, il cui andamento in funzione della percentuale di intrusione è mostrato in figura 7b. Come risulta evidente dalla figura 7b, il segnale F è uguale a 1 quando la percentuale di intrusione è compresa fra II ed 12.
Un secondo circuito comparatore 27 riceve in ingresso il segnale V'a ed un valore di soglia di sicurezza THS che definisce un valore di soglia del segnale V'a, al di sotto del quale si può essere in presenza di una anomalia e/o di una interruzione totale del raggio laser 6; in figura 7a è mostrata col tratteggio una zona di sicurezza in cui è V'a > THS, a cui corrisponde una percentuale di intrusione maggiore di un valore 13; nell'esempio particolare considerato, il valore 13 è compreso fra II e 12. Il secondo circuito comparatore effettua un confronto fra il segnale V'a ed il valore di 'soglia di sicurezza THS e genera un segnale G, il cui andamento in funzione della percentuale di intrusione è mostrato in figura 7c. Come risulta evidente dalla figura 7c, il segnale G è uguale a l quando la percentuale di intrusione è maggiore di 13.
L'unità di elaborazione 12 comprende infine una porta logica di tipo OR 28. La porta logica OR 28 è atta a ricevere in ingresso il segnale F ed il segnale G ed a generare il segnale di uscita U, il cui andamento in funzione della percentuale di intrusione è mostrato in figura 7d. Nell’esempio considerato, il segnale U ha un valore logico 0 per una percentuale di intrusione minore di II ed un valore logico 1 per una percentuale di intrusione maggiore di II.
In generale, il segnale U assumerà il valore logico 0 quando il segnale C è minore della soglia THC e quando il segnale V'a è nella zona di sicurezza, mentre assumerà il valore logico 1 quando una delle due condizioni suddette non è più soddisfatta. Quindi, nel caso generale il segnale U passerà dal valore logico 0 al valore logico 1 qualora si abbia l'intercettazione del raggio laser 6 con percentuale di intrusione tale che il segnale C esca dalla sua zona di linearità (C > ΤΗC), non consentendo più una valutazione accurata della percentuale di intrusione stessa, o qualora il segnale V'a risulti di valore troppo basso (V'a < THS) rivelando una situazione di allarme in cui la prima estremità 30a potrebbe collidere con l'elemento di supporto 4.
Nel seguito viene descritta, con riferimento alla figura 3, una applicazione pratica del metodo dell'invenzione, in cui il dispositivo 1 viene utilizzato nel processo di lavorazione di un rotore di turbina 16 per effettuare misure dimensionali sul rotore di turbina 16 stesso. Come mostrato in figura 3, il dispositivo 1 è atto a cooperare, durante tale processo di lavorazione, con una macchina utensile 15 (nel caso particolare una mola).
Il rotore della turbina 16 presenta un albero 17 avente un asse 18 e presenta inoltre una corona di palette 19 radiali montate sull'albero 17. Ciascuna paletta 19 è realizzata in modo da presentare, dopo il montaggio sull'albero 17, una lunghezza maggiore di quella richiesta per l'utilizzo sulla turbina 16 ed il processo di lavorazione della turbina 16 comprende pertanto una fase conclusiva in cui, mediante asportazione progressiva di materiale dall'estremità delle palette 19 mediante la macchina utensile 15, le palette 19 stesse vengono dimensionate secondo i dati di progetto .
La forcella laser 2 è disposta con il proprio elemento di- supporto 4 orientato in direzione sostanzialmente ortogonale all'asse 18 ed è inoltre disposta nella propria prima posizione angolare di misura, mentre l'asse di traslazione x risulti è diretto ortogonalmente all'asse 18, come mostrato in figura 1.
Grazie alla possibilità di traslazione lungo i tre assi x, y, z, la forcella laser 2 può essere spostata da e verso l'asse 18 (traslazione lungo l'asse x), parallelamente l'asse 18 (traslazione lungo l'asse y), o parallelamente alla direzione definita dal proprio elemento di supporto 4 (traslazione lungo l'asse z).
Il sensore 7 presenta la linea 9 di demarcazione delle due aree 8a e 8b orientata ortogonalmente alla direzione x in modo tale che, in caso di intercettazione del raggio laser 6 da parte dell'estremità di una delle palette 19, lo "spot" del raggio laser 6 cominci ad oscurarsi a partire da una delle due aree 8a, 8b; in particolare, si supporrà nel seguito che il sensore 7 sia disposto in maniera tale che la prima area ad oscurarsi sia l'area 8b.
La macchina utensile 15 è collegata al dispositivo 1 per poter scambiare con esso informazioni durante il processo di lavorazione. Tale scambio di informazioni comprende principalmente l'invio del segnale U dalla unità di elaborazione 12 alla macchina utensile 15, per poter utilizzare in tempo reale i risultati delle misure effettuate dal dispositivo 1 al fine di controllare le operazioni di lavorazione. Tali misure, tradizionalmente, venivano eseguite separatamente rispetto al processo di lavorazione e le informazioni ricavate venivano utilizzate per impostare le operazioni di lavorazione solo al termine delle misure stesse.
Il funzionamento del dispositivo 1 nel processo di lavorazione delle palette 19 è quello di seguito descritto con riferimento al diagramma di flusso di figura 4.
In una fase preliminare del processo di lavorazione delle palette 19 {blocco 100), la forcella laser 2, già posizionata lungo l'asse y in posizione corrispondente alla posizione assiale delle palette 19, viene disposta lungo l'asse x in una posizione iniziale in prossimità delle palette 19 stesse, a partire dalla quale verranno misurate le coordinate lungo l'asse x stesso durante gli spostamenti della forcella laser 2.
Prima del processo di lavorazione delle palette 19 viene pure impostata la coordinata lungo l'asse x della posizione di fine corsa della forcella laser 2. In tale posizione di fine corsa, la distanza del raggio laser 6 dall'asse 18 risulta pari alla dimensione radiale D di progetto delle palette.19; in altre parole, il raggio laser 6 in tale posizione di fine corsa deve definire una linea che delimita tangenzialmente la corona di palette 19 al termine del processo di lavorazione delle palette 19 stesse.
In una successiva fase (blocco 110), con la turbina 16 in rotazione e l'emettitore laser 5 in funzione, il dispositivo di movimentazione 3 provvede al lento avanzamento, lungo l'asse x ed a velocità costante, del movimento della turbina 16 (figura 3), collegato in ingresso all'unità di elaborazione 12 ed in uscita con la turbina 16 stessa, riceve dall'unità di elaborazione 12 stessa il segnale U di valore logico 1 e, dopo aver memorizzato la posizione angolare della paletta 19 che ha intercettato il raggio laser 6, comanda l'arresto della turbina 16 in posizione tale che la paletta 19 considerata risulti affacciata alla macchina utensile 15. La macchina utensile 15, azionata anch'essa in seguito al ricevimento del segnale U di valore logico 1, viene avvicinata alla paletta 19 in modo da procedere all'asportazione di materiale dall'estremità della paletta stessa (blocco 120) fino a ridurne la dimensione radiale ad un valore D prefissato, maggiore della dimensione finale prevista D.
Dopo aver ripetuto la procedura sopra descritta per tutte le palette 19 aventi dimensioni radiali nettamente superiori alle dimensioni radiali di progetto e dopo il raggiungimento da parte della forcella laser 2 di una ascissa x corrispondente ad una distanza del raggio laser 6 dall'asse 18 pari a D, la lavorazione delle palette 19 prosegue con procedura diversa ed in particolare senza più arresti della turbina 16 e con l'avanzamento contemporaneo verso l'asse 18, a velocità costante e senza soste, della forcella laser 2 e della macchina utensile 15 (blocco 130). Tale avanzamento prosegue fino al raggiungimento da parte della forcella laser 2 della posizione di fine corsa, in corrispondenza della quale la dimensione delle palette 19 risulta pari alla dimensione finale di progetto D. Raggiunta tale posizione la forcella laser 2 viene automaticamente arrestata e la macchina utensile 15 viene automaticamente spenta. In particolare, la macchina utensile viene spenta al ricevimento da parte dell'unità di elaborazione 12 di un segnale U di valore logico 0, indicativo del fatto che le palette sono state lavorate fino a ridurre la percentuale di intrusione delle palette 19 stesse nel raggio laser 6 ad un valore tale che C < THc.
Grazie a tale controllo del segnale C, la dimensione D prestabilita viene raggiunta con un grado di precisione molto elevato. Con prove di laboratorio si è stabilito -che il metodo dell'invenzione permette di ottenere, al termine della lavorazione, una differenza radiale tra la paletta più lunga e quella più corta inferiore ad 1/100 mm (circa).
Il metodo sopra descritto per il rilevamento delle dimensioni radiali del rotore di turbina 16 può essere integrato, con una misura ausiliaria, anch'essa volta a stabilire la dimensione radiale massima delle palette 19. Tale misura ausiliaria può ad esempio essere effettuata al termine del processo di lavorazione sopra descritto, per verificare se la dimensione finale effettiva Deff delle palette 19 corrisponde effettivamente al valore D prefissato.
La misura ausiliaria è descritta con riferimento alla figura 8 e prevede, in sintesi, l’esecuzione delle seguenti fasi:
- individuare una soglia di poco inferiore a VTHC ancora in zona lineare di misura, scelta in modo dipendente dalla "densità" delle palette e dagli errori residui sulle misure radiali delle stesse;
- avvicinare la forcella laser 2 all'asse 18 in modo da disporre il raggio laser 6 ad una distanza d dall'asse 18 stesso (misurata lungo l'asse x);
- azionare la turbina 16 ad una velocità angolare ω costante e nota, preferibilmente ridotta;
- rilevare, per ciascuna paletta 19, l'istante t1 in cui la paletta intercetta una percentuale di raggio laser tale che il segnale C raggiunga la soglia e l'istante t2 in cui la paletta, uscendo dal raggio laser, tom a ad intercettare la stessa percentuale di raggio laser provocando il raggiungimento in senso opposto della soglia da parte del segnale C; e
- ricavare, in base al valore dell'intervallo di tempo della distanza d e della velocità angolare ω, il valore della dimensione effettiva Deff della paletta stessa; ciò è possibile in guanto, nota la distanza d e l'intervallo di tempo τ, è possibile ricavare la velocità v periferica della estremità 19a della paletta 19 e, da dalla conoscenza della velocità v e della velocità angolare ω, è possibile risalire alla dimensione Deff della paletta in base alla relazione Deff = ν/ω.
Tale misurazione risulta ovviamente possibile solo se le palette 19 non risultano troppo ravvicinate l'una all'altra, altrimenti una paletta potrebbe cominciare ad intercettare il raggio laser 6 prima che la paletta precedente ne sia uscita.
Oltre a consentire misure del profilo radiale della turbina 16, il dispositivo 1 può essere utilizzato per misurare la distanza assiale (lungo l'asse 18) di parti assialmente distanziate della turbina 16.
Per comprendere come tale misura possa essere effettuata, si faccia riferimento alla figura 9, in cui viene mostrata una vista prospettica parziale del rotore di turbina 16. Si voglia ad esempio misurare la distanza, lungo una direzione parallela all'asse 18, fra due superfici sostanzialmente piane 32, 33 (reali o ideali) che delimitano, per un medesimo verso di avanzamento lungo l'asse 18, rispettive porzioni discoidali 34, 35 montate sull'albero 17 della turbina 16 e coassiali all'asse 18.
Per effettuare tale tipo di misura, la forcella laser 2 viene disposta nella seconda o nella terza posizione angolare di misura (ruotata di 90° e, rispettivamente, di -90° rispetto alla prima posizione angolare di misura), a seconda del verso di avanzamento previsto per l'esecuzione della misura. Si supponga ad esempio che per l'esecuzione della misura di interesse sia necessario disporre la forcella laser 2, come mostrato in figura 9, nella seconda posizione angolare di misura e che l'orientamento rispetto agli assi x, y e z sia pertanto quello mostrato in figura.
Il metodo di misura prevede l'esecuzione delle seguenti operazioni:
- disporre la forcella laser 2 in una posizione di partenza (indicata con PO e rappresentata col tratteggio) affacciata alla superficie 32;
avvicinare la forcella 2 alla superficie 32 spostando la forcella 2 stessa lungo la direzione y fino ad una posizione (indicata con PI) in cui si ha 1'intercettazione parziale del raggio laser 6 da parte della superficie 32 ed il raggiungimento della soglia THc da parte del segnale C (tratto yl);
- arrestare la forcella laser 2 nella posizione PI; rilevare, secondo la tecnica precedentemente descritta (e, quindi, con risoluzione dell'ordine del centesimo di millimetro}, la distanza ypi percorsa dalla forcella 2 a partire dalla posizione di partenza;
allontanare la forcella laser 2 dall'asse 18 traslandola lungo la direzione x fino a disporre la forcella laser 2 stessa ad una distanza dall'asse 18 maggiore della dimensione radiale massima della turbina 17 (tratto x1);
- traslare la forcella laser 2 lungo la direzione y per avvicinarla alla porzione discoidale 35 (tratto y2);
- traslare la forcella laser 2 verso l'asse 18 lungo la direzione x fino a disporre la forcella laser 2 stessa affacciata alla superficie 33 (tratto x2);
avvicinare la forcella 2 alla superficie 33 spostando la forcella 2 stessa lungo la direzione y fino ad una posizione (indicata con P2) in cui si ha l'intercettazione parziale del raggio laser 6 da parte della superficie 33 ed il raggiungimento della soglia THC da parte del segnale C (tratto y3);
- arrestare la forcella laser 2 nella posizione P2;
rilevare, secondo la tecnica precedentemente descritta, la distanza yP2 precisa percorsa dalla forcella 2 a partire dalla posizione di partenza;
sottrarre il valore dal valore per ricavare il valore della distanza della superficie 32 dalla superficie 33.
I vantaggi offerti dal metodo e dal dispositivo risultano chiari da guanto sopra esposto.
Il metodo di misura dell'invenzione è applicabile, come già detto in precedenza, a qualunque tipo di oggetto. Risulta evidente che l'utilizzo del metodo di misura risulta vantaggioso in tutte le applicazioni industriali in cui occorra effettuare misure diagnostiche e/o dimensionali su un pezzo di lavorazione. Inoltre, come sopra descritto, il metodo dell'invenzione può essere applicato anche nei processi produttivi in cui le misure di verifica sul pezzo si rendano necessarie durante il processo stesso ed offre il vantaggio di poter essere eseguito in maniera automatizzata e sincronizzata con le operazioni di lavorazione.
Misure sperimentali delle dimensioni radiali delle palette 19 di una turbina 17 condotte durante il processo di lavorazione della turbina stessa hanno confermato che si può ultimare il processo di lavorazione con un notevole risparmio di tempo e di costi rispetto al processo di lavorazione tradizionale, in cui la fase di misura e quella di lavorazione vengono realizzati separatamente; si consideri infatti che, con le tecniche di misura tradizionali, la misura delle dimensioni radiali delle palette 19 deve essere effettuata più volte in seguito ad ogni riduzione delle dimensioni stesse, per accertarsi di non superare le dimensioni finali previste.
La struttura articolata del dispositivo di movimentazione 3 della forcella laser 2 rende inoltre il dispositivo 1 estremamente versatile ed adatta ad eseguire misure dimensionali di uno stesso oggetto lungo direzioni diverse.
Inoltre, il metodo dell'invenzione offre una precisione di misura e, quindi, di lavorazione, non altrimenti raggiungibile con le tecniche note se non con un numero estremamente elevato di step di misurazione/lavorazione.
Infine, il dispositivo dell'invenzione è particolarmente semplice e può essere realizzato, almeno per quanto riguarda la parte ottica, con componenti presenti in commercio.
Si ricorda ancora una volta che la precisione della misura è conferita dalla particolare configurazione del sensore 7 e dal metodo di elaborazione dei segnali Va, Vb generati dalle aree sensibili Ba, 8b del sensore 7 stesso; in particolare, lo sfruttamento delle immagini di diffrazione e della variazione di posizione del baricentro ottico sul sensore 7 rappresentano un aspetto particolarmente innovativo rispetto alle tecniche di misura precedentemente note.
Risulta infine chiaro che al metodo ed al dispositivo qui descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (19)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Metodo di misura ottico per misure dimensionali di un corpo, in particolare di un rotore di turbina, detto corpo (30, 16) presentando un primo ed un secondo punto dei quali si vuole determinare la distanza reciproca lungo una direzione di misura, il detto primo punto essendo disposto su una porzione superficiale (30a, 19a) del detto corpo, il metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: - generare un raggio laser (6) lungo una direzione sostanzialmente ortogonale alla detta direzione di misura; - disporre il detto raggio laser ad una distanza iniziale nota, misurata lungo la detta direzione di misura, dal detto secondo punto; - realizzare un avvicinamento relativo fra il detto raggio laser ed il detto corpo lungo la detta direzione di misura per-portare la detta porzione superficiale del detto corpo in una posizione di parziale interferenza con il detto raggio laser; rilevare un'immagine ottica generata dalla parziale interferenza di detto raggio laser da parte della detta porzione superficiale; - generare un segnale di misura (C) correlato con la detta immagine ottica; arrestare il detto avvicinamento al raggiungimento di un valore di soglia (THC) prefissato da parte del detto segnale di misura; - rilevare la distanza finale fra il detto raggio laser ed il detto secondo punto; calcolare, in base al confronto fra le dette distanze iniziale e finale, la distanza reciproca fra i detti primo e secondo punto.
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta fase di rilevare un'immagine ottica comprende la fase di rilevare l'immagine ottica su almeno una prima ed una seconda area {8a, 8b) otticamente sensibili fra loro adiacenti e sostanzialmente allineate lungo la detta direzione di misura, ciascuna delle dette aree essendo atta a generare un rispettivo segnale (Va, Vb) correlato con l'intensità luminosa su di essa incidente; la detta parziale interferenza del raggio laser determinando una variazione della distribuzione di intensità della detta immagine ottica sulle dette prima e seconda area otticamente sensibile; la detta fase di generare un segnale di misura comprendendo la fase di elaborare i detti segnali generati dalle dette aree.
  3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la detta immagine ottica comprende frange di interferenza generate in seguito all'interferenza della detta porzione superficiale con il detto raggio laser.
  4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che i detti segnali generati dalle dette aree sono segnali di tensione (Va, Vb) e che la detta fase di elaborare i detti segnali generati dalle dette aree per ricavare un segnale di misura comprende le fasi di: sottrarre i detti segnali di tensione per ricavare un segnale differenza (Vdiff); - sommare i detti segnali di tensione per ricavare un segnale somma (Vsom); - dividere il detto segnale differenza per il detto segnale somma per ricavare il detto segnale di misura (C).
  5. 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto corpo è un rotore di turbina (16) comprendente una pluralità di palette (19) e presentante un asse di simmetria (18), che la detta porzione superficiale è definita da una porzione di estremità (19a) di ciascuna delle dette palette (19), che il detto secondo punto è un punto della detta porzione di estremità, che il detto primo punto è un punto dell'asse (18) del detto rotore di turbina, che il detto rotore di turbina è posto in rotazione attorno al proprio asse per consentire a ciascuna paletta di disporsi lungo la detta direzione di misura e che la detta fase di realizzare un avvicinamento relativo del detto raggio laser al detto corpo comprende la fase di traslare in modo controllato il detto raggio laser verso il detto corpo.
  6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di comprendere la ulteriore fase di utilizzare detto segnale di misura per comandare una macchina (15) per la lavorazione delle dette palette, detta macchina essendo azionata per lavorare ciascuna delle dette palette al raggiungimento della detta condizione di interferenza per tale paletta.
  7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase iniziale in cui vengono prefissate una posizione iniziale per il detto raggio laser, in cui il raggio laser è ad una distanza iniziale dal detto asse; una posizione finale per il detto raggio laser in cui il raggio laser è ad una distanza finale dal detto asse, detta distanza finale essendo indicativa della dimensione prevista per le dette palette; ed una posizione intermedia per il detto raggio laser in cui il raggio laser è ad una distanza dal detto asse intermedia fra la detta distanza iniziale e la detta distanza finale, la detta posizione intermedia suddividendo l'intervallo fra la posizione iniziale e la posizione finale in un primo intervallo in cui viene eseguita una lavorazione discontinua delle palette ed un secondo intervallo in cui viene eseguita una lavorazione continua delle dette palette.
  8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7 , caratterizzato dal fatto che la detta fase di lavorazione discontinua comprende, ogniqualvolta si verifica una condizione di interferenza fra una delle dette palette ed il detto raggio laser, le fasi di: - arrestare la detta turbina in posizione angolare tale da disporre la detta paletta che ha determinato la detta condizione di interferenza in posizione affacciata alla detta macchina utensile; lavorare la detta paletta fino a ridurre la distanza fra-la sua porzione di estremità ed il detto asse ad una distanza pari alla detta distanza intermedia; - azionare nuovamente la detta turbina; la detta fase di lavorazione continua comprendendo la fase di traslare la detta macchina utensile verso il detto asse contemporaneamente al detto raggio laser, per lavorare le dette palette in modo progressivo e con la detta turbina costantemente in rotazione.
  9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che la detta turbina viene azionata con una velocità angolare (ω) prefissata e che ciascuna detta paletta è atta, per effetto della rotazione della detta turbina, a penetrare parzialmente nel detto raggio laser per intercettare parzialmente il detto raggio laser e successivamente a fuoriuscire dal detto raggio laser; il detto metodo comprendendo l'esecuzione di una misura ausiliaria, comprendenti le fasi di: - disporre il detto raggio laser ad una distanza prestabilita (d) dal detto asse di simmetria (18); - fissare un ulteriore valore di soglia per il detto segnale di misura, il detto ulteriore valore di soglia essendo inferiore al detto valóre di soglia
    rilevare, per ciascuna detta paletta, un intervallo di tempo (τ) intercorrente fra un primo istante in cui il detto segnale di misura (C) raggiunge, in conseguenza della penetrazione della detta paletta nel detto raggio laser, il detto ulteriore valore di soglia, ed un secondo istante (t2) in cui il detto segnale di misura raggiunge nuovamente, in senso opposto al precedente ed in conseguenza della fuoriuscita della detta paletta nel detto raggio laser, il detto ulteriore valore di soglia; e - ricavare, in base al valore del detto intervallo di tempo (τ), della detta distanza prestabilita (d) e della detta velocità angolare (ω), il valore della distanza reciproca fra i detti primo e secondo punto .
  10. 10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che il detto corpo è un rotore di turbina (16) presentante un asse di simmetria (18), che la detta porzione superficiale è definita da una prima porzione superficiale rivolta nella direzione definita dal detto asse, che il detto primo punto è un punto della detta prima porzione superficiale (33), che il detto secondo punto è un punto di una seconda porzione superficiale (32) rivolta nello stesso verso della detta prima porzione superficiale (33), che la detta fase di disporre il detto raggio laser ad una distanza iniziale nota dal detto secondo punto comprende la fase di spostare il detto raggio laser lungo la detta direzione di misura da una posizione preliminare (PO) alla detta posizione iniziale (PI) in cui la detta seconda porzione superficiale (32) è in una posizione di parziale interferenza con il detto raggio laser ed il detto segnale di misura ha un valore pari al detto valore di soglia; e che la detta fase di realizzare un avvicinamento relativo del detto raggio laser al detto corpo comprende la fase di spostare in modo controllato il detto raggio laser verso la detta prima porzione superficiale (33).
  11. 11. Dispositivo di misura ottico per misure dimensionali di un corpo, in particolare di un rotore di turbina, il detto corpo (30, 16) presentando una porzione superficiale (30a, 19a, 33) di cui si vuole determinare la distanza da un punto di riferimento, caratterizzato dal fatto di comprendere: - mezzi emettitori laser (5) atti ad emettere un raggio laser (6); - mezzi di movimentazione (3) atti a realizzare un avvicinamento relativo del detto corpo (30, 16) e del detto raggio laser (6) lungo una direzione di misura (x) sostanzialmente ortogonale al detto raggio laser; - mezzi fotorivelatori (7) per ricevere il detto raggio laser (6), comprendenti almeno una prima ed una seconda area (8a, 8b) otticamente sensibile fra loro adiacenti, sostanzialmente allineate lungo la detta direzione di misura ed atte a generare un primo e, rispettivamente, un secondo segnale (Va, Vb) indicativi della intensità luminosa su di essi incidente; - mezzi di elaborazione (12) per ricavare, dai detti primo e secondo segnale (Va, Vb), un segnale di misura (C) indicativo della profondità di penetrazione della detta porzione superficiale del detto corpo (30, 16) nel detto raggio laser (6).
  12. 12. Dispositivo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento di supporto (4) atto a supportare in posizione fissa i detti mezzi emettitori laser (5) ed i detti mezzi fotorivelatori (7).
  13. 13. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di movimentazione (3) sono mezzi di movimentazione a tre assi e dal fatto di comprendere mezzi a cerniera (20) interposti fra i detti mezzi di movimentazione (3) ed il detto elemento di supporto (4) per consentire la regolazione della posizione dell'elemento di supporto (4) stesso-' relativamente ai detti mezzi di movimentazione (3).
  14. 14. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 11-13, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: mezzi rilevatori di posizione (11) atti a rilevare un valore approssimato di spostamento lungo la detta direzione di avvicinamento (x); e - mezzi di calcolo (30) per calcolare, in base al detto segnale (C) indicativo della profondità di penetrazione ed al detto valore approssimato di spostamento, il valore della detta distanza della detta porzione superficiale dal detto punto di riferimento.
  15. 15. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 11-14, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di elaborazione (12) comprendono: - mezzi sottrattori (23) atti a sottrarre i detti primo e secondo segnale per ricavare un segnale differenza
    - mezzi sommatori (24) atti a sommare i detti primo e secondo segnale per ricavare un segnale somma
    - mezzi divisori (25) atti a dividere il detto segnale differenza per il detto segnale somma per ricavare il detto segnale di misura (C).
  16. 16. Dispositivo secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di elaborazione -comprendono mezzi comparatori (26) atti a comparare il detto segnale di misura (C) con un valore di soglia (THC) ed a generare un segnale logico (U) avente un primo valore logico se il valore del detto segnale di misura (C) è minore del detto primo valore di soglia (THc) ed un secondo valore logico se il valore del detto segnale di misura (C) è maggiore del detto primo valore di soglia (THc).
  17. 17. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 11 a 16, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di elaborazione (12) sono collegati ad una macchina (15) per la lavorazione e sono atti a comandare la macchina stessa tramite il detto segnale logico (U).
  18. 18. Metodo di misura ottico per misure dimensionali di un corpo, in particolare di un rotore di turbina, sostanzialmente come descritto con riferimento ai disegni allegati.
  19. 19. Dispositivo di misura ottico per misure dimensionali di un corpo, in particolare di un rotore di turbina, sostanzialmente come descritto con riferimento ai disegni allegati.
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