PL226191B1 - Pozycjoner wzorcow kalibracyjnych w dwukamerowym systemie wizyjnym do monitorowania procesow destrukcji zwlaszcza w badaniach zmeczeniowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pozycjoner wzorców kalibracyjnych w dwukamerowym systemie wizyjnym do monitorowania procesów destrukcji, zwłaszcza w badaniach zmęczeniowych.

Znane jest z opisu patentowego PL 205368 urządzenie do pozycjonowania głowicy pomiarowej zwłaszcza w urządzeniu do monitorowania pękania, które zawiera wysięgnik teleskopowy zamocowany do mobilnej platformy, przy czym wysięgnik teleskopowy zaopatrzony jest w obrotową gwintowaną końcówkę, do której przykręcana jest głowica pomiarowa, a ponadto wysięgnik osadzony jest w gnieździe pionowego słupa, który wyposażony jest w dwa uchwyty. Mobilna platforma zaopatrzona jest w zestaw czterech kół skrętnych oraz w cztery przegubowe nóżki wykręcane z płyty platformy poprzez pokrętła, a ponadto na platformie umieszczony jest zestaw ciężarków do poziomowania urządzenia po zamocowaniu głowicy pomiarowej

Z opisu patentowego WO 00/17674 znany jest system mocowania kamery przeznaczony do minimalizacji błędów obserwacyjnych. System składa się z dwóch członów - obrotowego względem podstawy i regulowanego umożliwiającego właściwą regulacje ustawienia zespołu obserwacyjnego.

Znane jest także z opisu patentowego EP 0480232 urządzenie w którym kamera zamieszczona jest na wysięgniku za pomocą którego określa się wysokość jej pracy, a kąt obrotu kamery realizowany jest za pomocą obrotowej połączonej z wysięgnikiem platformy.

Wraz z rozwojem technologii optoelektronicznych, bezkontaktowe metody wizyjne do obserwacji procesów zmęczeniowych materiałów są coraz szerzej stosowane w badaniach eksperymentalnych. Jedną z metod należącą do tej grupy, wykorzystującą dwukamerowy system wizyjny, umożliwiający pomiary 3D jest stereowizja. Charakteryzuje się ona dużą szybkością działania, a także możliwością zastosowań zarówno w skali mikro, jak i makro. W wyniku tego konieczne było opracowanie metody kalibracji, która spełniałaby warunek wielkoskalowości. Warunkiem do stosowania tej metody w badaniach zmęczeniowych jest prawidłowe wykonanie procesu kalibracji parametrów zewnętrznych i wewnętrznych kamer, który ma bezpośredni wpływ na niepewność przeprowadzonych pomiarów. Proces kalibracji polega na odnalezieniu parametrów projekcji łączących ze sobą położenie znanych punktów w przestrzeni 3D i ich obrazów na płaszczyznach ogniskowania kamer. Z uwagi na możliwe błędy spowodowane czynnikiem ludzkim celowym jest wyeliminowanie tego czynnika z procesu kalibracji.

Pozycjoner wzorców kalibracyjnych w dwukamerowym systemie wizyjnym do monitorowania procesów destrukcji zwłaszcza w badaniach zmęczeniowych według wynalazku umożliwia precyzyjne pozycjonowanie wzorca w dwóch płaszczyznach XY oraz XZ i zawiera wspornik łączący pozycjoner z maszyną wytrzymałościową, jaki stanowi podstawę dla precyzyjnego stolika obrotowego, przemieszczającego wzorzec w płaszczyźnie XY w zakresie od 0° do 360°. Obrót wzorca w płaszczyźnie XZ, w zakresie ± 5°, realizowany jest przez goniometr, który za pomocą adaptera osadzony jest na stoliku obrotowym. Stolik obrotowy i goniometr, wyposażone są w ultra-wysokiej rozdzielczości piezonapędy. Z goniometrem połączony jest adapter wzorca jaki umożliwia mocowanie wzorca o wymiarach 54 x 50 mm, gdzie maksymalne pole obserwacji wynosi 50 x 50 mm.

Pozycjoner umożliwia kalibrację systemu stereowizyjnego dedykowanego do monitorowania procesów destrukcji materiałów na maszynie wytrzymałościowej. Dzięki wykorzystaniu precyzyjnych napędów służących do zmiany orientacji wzorca względem kamer, możliwe jest zautomatyzowanie procesu kalibracji. Gwarantuje to powtarzalność oraz uzyskanie określonego poziomu dokładności wyznaczonych parametrów kamer. Opracowane rozwiązanie umożliwia przeprowadzenie badań w wyniku, których możliwe jest określenie optymalnego rozmiaru wzorca, kształtu i rozmieszczenia jego elementów, dla danej konfiguracji systemu stereowizyjnego. Rozwiązanie takie daje możliwość zastosowania całego typoszeregu wzorców, o różnych zakresach pola obserwacji oraz różnych wymiarach i geometrii elementów bazujących.

Pozycjoner wzorców kalibracyjnych w dwukamerowym systemie wizyjnym do monitorowania procesów destrukcji zwłaszcza w badaniach zmęczeniowych przedstawiono na rysunku na którym fig. 1 prezentuje pozycjoner według wynalazku.

Pozycjoner wzorców kalibracyjnych w dwukamerowym systemie wizyjnym do monitorowania procesów destrukcji zwłaszcza w badaniach zmęczeniowych według wynalazku umożliwia precyzyjne pozycjonowanie wzorca 1 w dwóch płaszczyznach XY oraz XZ i zawiera wspornik 2 łączący pozycjoner z maszyną wytrzymałościową, jaki stanowi podstawę dla precyzyjnego stolika obrotowego 3, przemieszczającego wzorzec 1 w płaszczyźnie XY w zakresie od 0° do 360°. Obrót wzorca 1 w płaszPL 226 191 B1 czyźnie XZ, w zakresie ± 5°, realizowany jest przez goniometr 4, który za pomocą adaptera 5 osadzony jest na stoliku obrotowym 3. Stolik 3 oraz goniometr 4, wyposażone są w ultra-wysokiej rozdzielczości piezo-napędy 6. Z goniometrem 4 połączony jest adapter wzorca 7, jaki umożliwia mocowanie wzorca 1 o wymiarach 54 x 50 mm, gdzie maksymalne pole obserwacji wynosi 50 x 50 mm.

Pozycjoner umożliwia kalibrację systemu stereowizyjnego dedykowanego do monitorowania procesów destrukcji materiałów na maszynie wytrzymałościowej. Dzięki wykorzystaniu precyzyjnych napędów służących do zmiany orientacji wzorca względem kamer, możliwe jest zautomatyzowanie procesu kalibracji. Gwarantuje to powtarzalność oraz uzyskanie określonego poziomu dokładności wyznaczonych parametrów kamer. Opracowane rozwiązanie umożliwia przeprowadzenie badań w wyniku, których możliwe jest określenie optymalnego rozmiaru wzorca, kształtu i rozmieszczenia jego elementów, dla danej konfiguracji systemu stereowizyjnego. Rozwiązanie takie daje możliwość zastosowania całego typoszeregu wzorców, o różnych zakresach pola obserwacji oraz różnych wymiarach i geometrii elementów bazujących.

Claims (2)

1. Pozycjoner wzorców kalibracyjnych w dwukamerowym systemie wizyjnym do monitorowania procesów destrukcji zwłaszcza w badaniach zmęczeniowych według wynalazku umożliwiający precyzyjne pozycjonowanie wzorca w dwóch płaszczyznach XY oraz XZ, zawierający wspornik (2) łączący pozycjoner z maszyną wytrzymałościową, znamienny tym, że wspornik (2) stanowi podstawę dla precyzyjnego stolika obrotowego (3), przemieszczającego wzorzec (1) w płaszczyźnie XY w zakresie od 0° do 360°, z jakim połączony jest goniometr (4), który za pomocą adaptera (5) osadzony jest na stoliku obrotowym (3), a stolik (3) oraz goniometr (4), wyposażone są w ultra-wysokiej rozdzielczości piezo-napędy (6), a z goniometrem (4) połączony jest adapter (7) wzorca.

2. Pozycjoner według zastrz. 1, znamienny tym, że adapter (7) wzorca umożliwia mocowanie wzorca (1) o wymiarach 54 x 50 mm, gdzie maksymalne pole obserwacji wynosi 50 x 50 mm.