WO2003044505A1 - Device for the detection of surface defects on cylinders - Google Patents

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WO2003044505A1 PCT/ES2002/000553 ES0200553W WO03044505A1 WO 2003044505 A1 WO2003044505 A1 WO 2003044505A1 ES 0200553 W ES0200553 W ES 0200553W WO 03044505 A1 WO03044505 A1 WO 03044505A1
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cylinders
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Juan Carlos Martinez Anton
Luis Miguel Sanchez Brea
Philip Siegmann
Christoph Kraemer
Urs Peter Studer
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Universidad Complutense De Madrid
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    • GPHYSICS
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Abstract

The invention relates to a device for the detection of surface defects on cylinders. More specifically, the invention relates to the production of a contactless optoelectronic device which is used for detecting, distinguishing and spatially locating surface defects or structures. Said device comprises three units: a) a light unit; b) a capture unit; and c) a signal processing unit. The invention is suitable for cylinders, cables or metal wires in general. In this specific case, the term surface structure refers to any topographic variation in relation to the cylindrical form.

Description

Dispositivo para la detección de defectos superficiales sobre cilindros Device for detecting surface defects on cylinders
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
El objeto de la invención es la realización de un dispositivo mediante el que se detecten los defectos superficiales presentes en cilindros, especialmente en hilos metálicos, así como su forma, ubicación espacial y tamaño con el cilindro en movimiento axial, esto es, en línea de producción.The object of the invention is the realization of a device by means of which the surface defects present in cylinders are detected, especially in metallic threads, as well as their shape, spatial location and size with the cylinder in axial movement, that is, in line with production.
ESTADO DE LA TÉCNICASTATE OF THE TECHNIQUE
Hasta la fecha se han realizado algunos dispositivos para la determinación de la calidad superficial de cilindros de entre los cuales destacamos aquellos basados en la iluminación del cilindro mediante un haz de luz.To date, some devices have been made for the determination of the surface quality of cylinders, among which we highlight those based on the illumination of the cylinder by a beam of light.
Son conocidas las Patentes US 4 659 937, US 4 705 957, US 4 095 905 donde se presentan una serie de dispositivos para la detección de defectos en cilindros.US 4 659 937, US 4 705 957, US 4 095 905 are known where a series of devices for detecting cylinder defects are presented.
Estos sistemas, sin embargo, tienen una serie de problemas. En primer lugar, el cilindro no es iluminado de una forma adecuada, puesto que se presentan fuertes inhomogeneidades en los niveles de iluminación según la zona del cilindro. También, debido a que se suelen utilizar fotodetectores monolíticos, la información que se obtiene de la estructura superficial del cilindro es bastante pobre, pues se integra en un único parámetro de calidad todo el conocimiento de la superficie del cilindro metálico.These systems, however, have a number of problems. In the first place, the cylinder is not illuminated in a suitable way, since there are strong inhomogeneities in the lighting levels according to the area of the cylinder. Also, because monolithic photodetectors are often used, the information obtained from the surface structure of the cylinder is quite poor, since all knowledge of the surface of the metal cylinder is integrated into a single quality parameter.
En la actualidad, los sistemas de fabricación de los cilindros, concretamente de hilos metálicos, demandan unas mayores prestaciones y cantidad de información de la calidad superficial. Estos problemas hasta la fecha no han sido resueltos. Mediante el dispositivo objeto de esta patente podemos: a) Distinguir cierto tipo de defectos (estructuras continuas, ondulamiento y marcas de vibración). Para estructuras continuas, podemos: b) Dar un parámetro de calidad del estado superficial del cilindro; c) Determinar su ubicación espacial y su tamaño. Tanto a), b) y c) se realiza en línea de producción ("in-line"). Esto tiene su interés en el campo de la fabricación de hilos metálicos pues, además de poder determinar la calidad de los hilos fabricados, permite un análisis de los procesos de fabricación, lo cual se puede utilizar para mejorar dichos procesos. Mediante el dispositivo presentado no será necesario parar la cadena de producción para su i plementación.At present, the manufacturing systems of the cylinders, specifically of metallic threads, demand greater performance and quantity of surface quality information. These problems until the Date have not been resolved. Through the device object of this patent we can: a) Distinguish certain types of defects (continuous structures, undulation and vibration marks). For continuous structures, we can: b) Give a parameter of quality of the surface state of the cylinder; c) Determine its spatial location and size. Both a), b) and c) are carried out on the production line ("in-line"). This has an interest in the field of metal wire manufacturing because, in addition to being able to determine the quality of the threads manufactured, it allows an analysis of the manufacturing processes, which can be used to improve those processes. By means of the presented device it will not be necessary to stop the production chain for its implementation.
El dispositivo de medida , objeto de esta invención, está compuesto por tres subsistemas, según se describe en la Figura 1 :The measuring device, object of this invention, is composed of three subsystems, as described in Figure 1:
• Subsistema de iluminación • Subsistema de captación de la luz• Lighting subsystem • Light pickup subsystem
• Subsistema de procesado de la señal• Signal processing subsystem
Las características más importantes de la invención son:The most important features of the invention are:
• Un sistema de iluminación que evita zonas insensibles a la detección de las estructuras superficiales sobre el cilindro basado en una única fuente de luz, aunque también podrían utilizarse varias fuentes.• A lighting system that avoids areas insensitive to the detection of surface structures on the cylinder based on a single light source, although several sources could also be used.
• Un sistema de detección basado en arrays bidimensionales de fotodetectores, que recoge información espacial del estado superficial de los cilindros. • Dos modos de operación:• A detection system based on two-dimensional photodetector arrays, which collects spatial information on the surface state of the cylinders. • Two modes of operation:
Un modo de inspección "visual" (sin procesado), que permite una primera distinción de la forma o tipo de defecto presente en el cilindro: Estructuras continuas, ondulamiento y marcas de vibración. Con estructuras continuas nos referimos a defectos con una longitud axial igual o mayor al tamaño de la zona de inspección (~2mm)). Con ondulamiento nos referimos a una fluctuación del eje del cilindro del curso lineal de periodo mayor a 2 veces el tamaño de la zona de inspección. Con marcas de vibración nos referimos a una fluctuación periódica del eje del cilindro de periodo menor a 2 veces el tamaño de la zona de inspección. Un modo de procesado de la señal que analiza la distribución de luz sobre el array bidimensional de fotodetectores y que permite obtener un mapa bidimensional de la calidad superficial del cilindro. Por ello mediante este invento es posible detectar los distintos sub-tipos de defectos continuos que puedan existir sobre el cilindro, determinar su posición y estimar su importancia.A "visual" inspection mode (without processing), which allows a first distinction of the form or type of defect present in the cylinder: Continuous structures, undulation and vibration marks. With continuous structures we refer to defects with an axial length equal to or greater than the size of the inspection area (~ 2mm)). With undulation we mean a fluctuation of the cylinder axis of the Linear course of period greater than 2 times the size of the inspection area. With vibration marks we refer to a periodic fluctuation of the cylinder axis of less than 2 times the size of the inspection area. A signal processing mode that analyzes the distribution of light on the two-dimensional array of photodetectors and allows obtaining a two-dimensional map of the surface quality of the cylinder. Therefore, by means of this invention it is possible to detect the different sub-types of continuous defects that may exist on the cylinder, determine its position and estimate its importance.
• El dispositivo permite la medida en línea de producción y puede ser integrado en dicha la línea de producción sin tener que pararla.• The device allows measurement in the production line and can be integrated into the production line without having to stop it.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
Dispositivo para la detección de defectos superficiales sobre cilindros.Device for detecting surface defects on cylinders.
La invención se refiere a la realización de un dispositivo optoelectrónico sin contacto para la detección y ubicación espacial de estructuras o defectos superficiales sobre cilindros.The invention relates to the realization of a contactless optoelectronic device for the detection and spatial location of structures or surface defects on cylinders.
Concretamente el sistema objeto de la invención se compone de tres unidades: a) unidad de iluminación, b) unidad de captación y c) unidad de procesado de la señal.Specifically, the system object of the invention is composed of three units: a) lighting unit, b) collection unit and c) signal processing unit.
a) Mediante la unidad de iluminación se hacen incidir varios haces de luz formando ángulos equidistantes entre ellos sobre la superficie del cilindro para obtener una iluminación completa del contorno del mismo, y de forma oblicua respecto al eje del cilindro. De esta forma se generan varios conos de luz los cuales, mediante parámetros de diseño, no solapan entre sí. b) La luz esparcida por el cilindro es recogida por la unidad de captación, que defiecta dichos conos de luz dispersados por el cilindro sobre un array bidimensional de fotodetectores de tecnología CCD o CMOS. c) La señal recogida por el array de fotodetectores es procesada con el fin de detectar y obtener información acerca de la ubicación y características de las estructuras superficiales sobre el cilindro.a) By means of the lighting unit several beams of light are made to form equidistant angles between them on the surface of the cylinder to obtain a complete illumination of the contour thereof, and obliquely with respect to the axis of the cylinder. In this way, several light cones are generated which, by design parameters, do not overlap each other. b) The light scattered on the cylinder is collected by the pick-up unit, which deflects said light cones scattered by the cylinder on a two-dimensional array of photodetectors of CCD or CMOS technology. c) The signal collected by the array of photodetectors is processed in order to detect and obtain information about the location and characteristics of the surface structures on the cylinder.
De esta forma el dispositivo esta compuesto por tres subsistemas, según se describe en la Figura 1.In this way the device is composed of three subsystems, as described in Figure 1.
Subsistema de iluminaciónLighting subsystem
Un esquema de un posible subsistema de iluminación se muestra en la Figura 1. Se compone de un emisor de luz tal como un láser, diodo láser o Led (1), regulable en intensidad. Este tipo de fuentes coherentes o parcialmente coherentes producen un "speckle" o moteado debidos a dicha coherencia parcial o total. Sin embargo este efecto desaparece con el movimiento del cilindro (3) y con la integración temporal que se produce en el proceso de captación. El haz generado por este emisor incide sobre una red de difracción (2) que divide el haz en varios haces, según los órdenes de la red de difracción. Se procurará tener una red de difracción de forma que se reparta la luz de forma equitativa entre los órdenes -1, 0 y 1. Esto también se puede conseguir mediante filtros de intensidad adecuados.A scheme of a possible lighting subsystem is shown in Figure 1. It is composed of a light emitter such as a laser, laser diode or Led (1), adjustable in intensity. These types of coherent or partially coherent sources produce a "speckle" or mottled due to said partial or total coherence. However, this effect disappears with the movement of the cylinder (3) and with the temporary integration that occurs in the collection process. The beam generated by this emitter affects a diffraction network (2) that divides the beam into several beams, according to the orders of the diffraction network. It will be attempted to have a diffraction network so that the light is distributed equally between the orders -1, 0 and 1. This can also be achieved by means of appropriate intensity filters.
También se pueden utilizar para iluminar el cilindro otros tipos de fuentes de luz incoherentes, tales como "Led blancos", fuentes halógenas, etc. Estos haces son dirigidos mediante una serie de espejos (4, 5, 6) especialmente orientados para que inciden sobre el cilindro (3) de forma oblicua desde distintos lados (ver Figura 2 para una sección perpendicular al eje del cilindro que muestra dicha incidencia) y sobre distintos puntos (x) aunque muy próximos del cilindro con distintos ángulos de incidencia (α) (véase Figura 3 para mostrar la incidencia de un rayo), con el fin de iluminar una sección radial completa (Figura 2) y evitar que la luz de salida del cilindro se solape. Esto último permite una correcta detección de las estructuras superficiales sobre el cilindro.Other types of inconsistent light sources, such as "white LEDs, halogen sources, etc., can also be used to illuminate the cylinder. These beams are directed by a series of mirrors (4, 5, 6) specially oriented so that they impact on the cylinder (3) obliquely from different sides (see Figure 2 for a section perpendicular to the axis of the cylinder showing said incidence) and on different points (x) although very close to the cylinder with different angles of incidence (α) (see Figure 3 to show the incidence of lightning), in order to illuminate a complete radial section (Figure 2) and prevent the exit light cylinder overlaps. The latter allows a correct detection of the surface structures on the cylinder.
Si se utilizan tres haces equidistantes existirán zonas ((13), Figura 2) que serán iluminadas con dos haces, por lo que su información estará solapada o duplicada. Esto es importante, pues como veremos posteriormente, existen partes de la luz reflejada por el cilindro que se pierde en el proceso de deflexión de los haces cónicos reflejados en el subsistema de detección. Mediante esta redundancia de información aseguramos que no perderemos información de ninguna de las zonas iluminadas del cilindro. El sistema óptico está diseñado de tal forma que las zonas cuya información se ha perdido (debido a la hendidura que presenta el espejo deflector ((7), Figura 1) del subsistema de captación de luz) sean aquellas que tienen información duplicada, por lo que si se pierde de un cono, permanece en otro.If three equidistant beams are used, there will be zones ((13), Figure 2) that will be illuminated with two beams, so your information will be overlapping or duplicated. This is important, as we will see later, there are parts of the light reflected by the cylinder that is lost in the process of deflection of the conical beams reflected in the detection subsystem. Through this redundancy of information we ensure that we will not lose information from any of the illuminated areas of the cylinder. The optical system is designed in such a way that the areas whose information has been lost (due to the slit in the deflector mirror ((7), Figure 1) of the light collection subsystem) are those that have duplicate information, so that if one cone is lost, it remains in another.
Cada haz incidente es esparcido por el cilindro, formando un cono de luz (Figura 4), cuyo ángulo respecto del eje del cilindro (α) será igual al ángulo formado entre el haz incidente y el cilindro (Figura 3). Como hemos señalado, para evitar un solapamiento de estos conos en el plano de detección (11) el ángulo (α) es distinto para cada haz incidente.Each incident beam is scattered across the cylinder, forming a cone of light (Figure 4), whose angle with respect to the axis of the cylinder (α) will be equal to the angle formed between the incident beam and the cylinder (Figure 3). As we have pointed out, to avoid an overlap of these cones in the detection plane (11) the angle (α) is different for each incident beam.
Subsistema de detecciónDetection subsystem
Los conos de luz generados por la reflexión sobre el cilindro llegan a un espejo ((7), Figura 1) que deflecta dichos conos sobre el subsistema de detección. (Figura 5). Este espejo tiene una hendidura con el fin de que pueda pasar el cilindro a través suyo. El subsistema de detección está formado por un sistema óptico adecuado compuesto por (véase Figura 1 ): lentes (8) y (10); espejo (7); máscara (9) y por un array bidimensional de detectores de tecnología CCD o CMOS (11). El subsistema se diseña de forma especial para que todo el dispositivo se pueda insertar con el cilindro en movimiento, lo cual es interesante para su fácil implementación en un entorno de producción. El sistema funciona de la siguiente forma: El haz dispersado por el cilindro forma un cono divergente que se colima mediante una lente convergente (8). Estos conos colimados inciden sobre unas máscaras (9) las cuales se utiliza para eliminar los máximos de intensidad en cada cono ( estos máximos son el spot de los haces incidentes que no llegan a reflejar en el cilindro). Esto se realiza para evitar la saturación de los arrays de fotodiodos utilizados. Las máscaras están posicionadas en el plano de la cintura de los haces láser. Posteriormente, los haces de luz llegan a otra lente convergente (10) que reduce el tamaño de los conos hasta un tamaño suficiente como para que quepan en el detector (array bidimensional de fotodetectores) (11). La intersección de los conos de luz con la pantalla de detección, se puede ver en la Figura 6. En la Figura 7 se muestra una imagen de la distribución de luz para un cilindro liso y otro con estructuras continuas superficiales. Las estructuras continuas provocan fluctuaciones anulares de la intensidad, mientras que el cilindro sin defectos da una distribución "suave" de la intensidad.The light cones generated by the reflection on the cylinder reach a mirror ((7), Figure 1) that deflects said cones on the detection subsystem. (Figure 5). This mirror has a slit so that the cylinder can pass through it. The detection subsystem is formed by a suitable optical system consisting of (see Figure 1): lenses (8) and (10); mirror (7); mask (9) and by a two-dimensional array of CCD or CMOS technology detectors (11). The subsystem is specially designed so that the entire device can be inserted with the cylinder in motion, which is interesting for easy implementation in a production environment. The system works as follows: The beam dispersed by the cylinder forms a divergent cone that is collimated by a converging lens (8). These collimated cones affect masks (9) which are used to eliminate the maximum intensity in each cone (these maximums are the spot of the incident beams that do not reflect on the cylinder). This is done to avoid saturation of the arrays of photodiodes used. The masks are positioned in the plane of the waist of the laser beams. Subsequently, the light beams reach another converging lens (10) that reduces the size of the cones to a sufficient size to fit in the detector (two-dimensional array of photodetectors) (11). The intersection of the light cones with the detection screen can be seen in Figure 6. An image of the light distribution for a smooth cylinder and another with continuous surface structures is shown in Figure 7. Continuous structures cause annular fluctuations in intensity, while the flawless cylinder gives a "smooth" distribution of intensity.
Un sistema equivalente para la captura de los conos de luz reflejados por el cilindro se muestra en la Figura 10 donde se ha antepuesto la lente colimadora (8) al espejo deflector (7). En este caso ambos con hendidura para que atraviesen el cilindro. Las ventajas son: a) Protegerá al espejo de suciedad. Será mas fácil y menos crítico de limpiar la lente que el espejo, b) Reduce la perdida de la información debido a las hendiduras, al reflejar los 3 conos en el espejo con un radio mayor, c) Permitirá aumentar los ángulos de incidencia lo que mejorará las tolerancias en el guiado del cilindro y permitirá reducir las dimensiones en la dirección de guiado del cilindro.An equivalent system for capturing the light cones reflected by the cylinder is shown in Figure 10 where the collimator lens (8) has been placed before the deflector mirror (7). In this case both with slit so that they pass through the cylinder. The advantages are: a) It will protect the mirror from dirt. It will be easier and less critical to clean the lens than the mirror, b) Reduce the loss of information due to the slits, by reflecting the 3 cones in the mirror with a larger radius, c) It will allow increasing the angles of incidence which it will improve the tolerances in the guidance of the cylinder and will allow to reduce the dimensions in the direction of guidance of the cylinder.
Otro sistema equivalente se muestra en la Figura 11 , en este caso se sustituye el sistema de dos lentes y el espejo deflector por un único espejo parabólico que proyecte directamente los tres haces cónicos reflejados sobre el detector, interponiendo igualmente las correspondientes máscaras. Subsistema de procesado de la señalAnother equivalent system is shown in Figure 11, in this case the two lens system and the deflector mirror are replaced by a single parabolic mirror that directly projects the three conical beams reflected on the detector, also interposing the corresponding masks. Signal Processing Subsystem
La señal generada por el array de fotodetectores es procesada por el subsistema de procesado de la señal, que puede estar formado por a) una computadora con tarjeta de adquisición de señales o b) por una tarjeta electrónica diseñada exproceso, la cual incluiría un "Digital Signal Processor" o DSP. El objeto de dicho procesamiento de la señal es la de detectar la presencia de defectos sobre la superficie del cilindro, así como ubicar su posición y determinar su tamaño.The signal generated by the array of photodetectors is processed by the signal processing subsystem, which may be formed by a) a computer with signal acquisition card or b) by an electronic card designed exprocess, which would include a "Digital Signal Processor "or DSP. The purpose of said signal processing is to detect the presence of defects on the surface of the cylinder, as well as to locate its position and determine its size.
El fin del procesado es detectar automáticamente la presencia o aparición de defectos superficiales (principalmente estructuras continuas como estrías y surcos), localizarlos y al mismo tiempo obtener un parámetro de calidad de la superficie que permita cuantificar el grado de deterioro de la superficie debido a estos defectos. Nos restringimos a la detección de defectos continuos (suficientemente alargados axialmente) debido a que el movimiento axial del cilindro en la línea de producción supone una integración en la detección de los defectos locales. Un defecto va a dispersar los rayos que sobre él inciden en direcciones distintas a la dirección especular correspondiente a su posición sobre el cilindro liso, esto es, va a aparecer un mínimo de la intensidad dispersada en esta dirección especular. Según el perfil del defecto esta dispersión de los rayos que sobre él inciden va a ser distinta, pero manteniéndose en el cono de reflexión (si el defecto es alargado axialmente). Si la densidad de defectos crece aparecen consecuentemente más mínimos en la intensidad en el cono de reflexión, esto es, el perfil de intensidad del cono es menos homogéneo. Existe pues una correlación entre la densidad de defectos y el grado de no homogeneidad de la distribución del perfil de intensidad reflejado (los fenómenos interferenciales debido a la interacción entre defectos, y entre defecto y superficie lisa, van a contribuir con fluctuaciones de frecuencias muy altas y no van a poder ser resueltas por la CCD). El parámetro de calidad superficial va a ser una medida de este "grado de homogeneidad". Las partes del procesado se muestran en la Figura 9. Dicho procesado se describe a continuación:The purpose of the processing is to automatically detect the presence or appearance of surface defects (mainly continuous structures such as stretch marks and grooves), locate them and at the same time obtain a surface quality parameter that allows quantifying the degree of surface deterioration due to these defects. We restrict ourselves to the detection of continuous defects (sufficiently elongated axially) because the axial movement of the cylinder in the production line implies an integration in the detection of local defects. A defect will disperse the rays that affect it in directions other than the specular direction corresponding to its position on the smooth cylinder, that is, a minimum of the intensity dispersed in this specular direction will appear. According to the profile of the defect this dispersion of the rays that affect it will be different, but remaining in the reflection cone (if the defect is axially elongated). If the density of defects increases, consequently they appear more minimal in the intensity in the reflection cone, that is, the intensity profile of the cone is less homogeneous. There is therefore a correlation between the density of defects and the degree of non-homogeneity of the distribution of the reflected intensity profile (interferential phenomena due to the interaction between defects, and between defect and smooth surface, will contribute to very high frequency fluctuations and they will not be able to be resolved by the CCD). The surface quality parameter is going to be a measure of this "degree of homogeneity." The parts of the processing are shown in Figure 9. Said processing is described below:
• Captura v muestreo radial y angular de los tres conos (una vez delimitado las posiciones de las mascaras). Pasamos de coordenadas polares de los pixels (x,y) a coordenadas cilindricas (r,ψ).• Capture and radial and angular sampling of the three cones (after defining the positions of the masks). We pass from polar coordinates of the pixels (x, y) to cylindrical coordinates (r, ψ).
• Obtención de un perfil suavizado correspondiente a la superficie cilindrica perfecta. Dos pasos:• Obtaining a smoothed profile corresponding to the perfect cylindrical surface. Two steps:
• Obtención de un único perfil anular (para cada cono) por promediado radia. Pasamos de Z(r,ψ) a Tmess(Ψ) . • Ajuste polinomial de orden n de TmessQ¥) (para cada cono):• Obtaining a single annular profile (for each cone) per average radius. We pass from Z (r, ψ) to T mess (Ψ). • Polynomial adjustment of order n of T mess Q ¥) (for each cone):
Obtenemos ϊpo¡ n ¥) - Este perfil de intensidad simula el obtenido por la correspondiente superficie lisa (se toma n = 3, de bajo orden).We obtain ϊ po¡ n ¥) - This intensity profile simulates that obtained by the corresponding smooth surface (n = 3, low order).
• Obtención del parámetro de calidad superficial Tn. Definido de la forma:• Obtaining the surface quality parameter T n . Defined of the form:
Figure imgf000010_0001
donde Λ/ψ es el muestreo anular. T„ toma valores entre 0 y 1 , será tanto más próximo a 1 cuanto más lisa sea la superficie del cilindro. Se calcula un parámetro de calidad de cada cono de reflexión y se toma finalmente el valor medio de los mismos.
Figure imgf000010_0001
where Λ / ψ is the annular sampling. T „takes values between 0 and 1, it will be the closer to 1 the smoother the surface of the cylinder. A quality parameter of each reflection cone is calculated and its average value is finally taken.
• Reconstrucción superficial. Asociamos a cada punto de la superficie del cilindro (r,φ) la intensidad que le corresponde por reflexión especular si el cilindro fuese liso
Figure imgf000010_0002
donde ahora las intensidades tienen también una variación radial de la intensidad sopesada con la variación radial medida de la intensidad medida.
• Superficial reconstruction. We associate to each point on the surface of the cylinder (r, φ) the intensity corresponding to it by specular reflection if the cylinder were smooth
Figure imgf000010_0002
where the intensities now also have a radial variation of the intensity weighed against the measured radial variation of the measured intensity.
Se eliminan las zonas donde la inspección de la superficie se solapa, y se cuantifica las zonas de la superficie donde la información se ha perdido debido a la hendidura en el espejo deflector y por las máscaras. • Localización de defectos. Allí donde hay defecto la intensidad alcanza un mínimo. Localizamos los posibles defectos por medio de una umbralización:The areas where the surface inspection overlaps are eliminated, and the areas of the surface where the information has been quantified are quantified lost due to the recess in the deflector mirror and the masks. • Location of defects. Where there is a defect, the intensity reaches a minimum. We locate the possible defects by means of a thresholding:
Figure imgf000011_0001
<Ipol.n -Jpol,n > Ecl-(2)
Figure imgf000011_0002
donde c es la sensibilidad (tomamos c=1 ), y donde las intensidades están pasadas a las coordenadas de la superficie del cilindro (r,φ).
Figure imgf000011_0001
< I pol.n - J pol, n > Ec l- ( 2 )
Figure imgf000011_0002
where c is the sensitivity (we take c = 1), and where the intensities are passed to the coordinates of the cylinder surface (r, φ).
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La invención se ilustra con 11 figuras que representan lo siguiente:The invention is illustrated with 11 figures representing the following:
Figura 1 : Esquema del prototipo para inspección de la superficie de cilindros.Figure 1: Scheme of the prototype for inspection of the cylinder surface.
Figura 2: Sección transversal al eje del cilindro (3) donde se muestran las zonas iluminadas por cada haz incidente (A), (B) y (C).Figure 2: Cross section to the axis of the cylinder (3) where the areas illuminated by each incident beam (A), (B) and (C) are shown.
Figura 3: Esquema de uno de los rayos incidentes que refleja en el cilindro (3). Figura 4: Esquema del cono de luz que se forma después de la reflexión del haz incidente sobre la superficie cilindrica.Figure 3: Scheme of one of the incident rays reflected in the cylinder (3). Figure 4: Diagram of the light cone that is formed after the reflection of the incident beam on the cylindrical surface.
Figura 5: Esquema del subsistema de detección mostrando el espejo deflector y el sistema de dos lentes.Figure 5: Scheme of the detection subsystem showing the deflector mirror and the two lens system.
Figura 6: Diagrama resultante de la intersección de los conos de luz con la pantalla de detección. Las zonas donde falta iluminación (15) y (16) son debidas respectivamente al taponamiento con las máscaras y la hendidura en el espejo deflector (7).Figure 6: Diagram resulting from the intersection of the light cones with the detection screen. The areas where there is a lack of lighting (15) and (16) are due, respectively, to the plugging with the masks and the slit in the deflector mirror (7).
Figura 7: Imagen de la distribución de luz recogida por el detector (11) para un cilindro liso y otro con estructuras continuas superficiales. Figura 8: Mapa de la superficie del cilindro donde se muestra la ubicación obtenida de los defectos superficiales para los hilos de la Figura 7.Figure 7: Image of the distribution of light collected by the detector (11) for a smooth cylinder and another with continuous surface structures. Figure 8: Map of the surface of the cylinder showing the location obtained from the surface defects for the threads of Figure 7.
Figura 9: Diagrama de las partes del procesado de la imagen obtenida por el sistema para determinar la información del estado de la superficie como se muestra en la Figura 8.Figure 9: Diagram of the parts of the image processing obtained by the system to determine the surface status information as shown in Figure 8.
Figura 10: Vista de una de las posibles configuraciones del prototipo en el que el sistema esta introducido dentro de una carcasa estanca.Figure 10: View of one of the possible configurations of the prototype in which the system is inserted into a waterproof housing.
Figura 11 : Esquema de otra configuración posible utilizando un espejo deflector parabólico (7') para proyectar los haces cónicos sobre el detector.Figure 11: Scheme of another possible configuration using a parabolic deflector mirror (7 ') to project the conical beams onto the detector.
MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓNEMBODIMENT OF THE INVENTION
La invención se ilustra con el siguiente ejemplo:The invention is illustrated by the following example:
Comenzamos con una explicación general del sistema óptico objeto de la presente patente:We begin with a general explanation of the optical system object of the present patent:
La implementación industrial del sistema óptico expuesto en la Figura 1 , requiere ante todo de un diseño que permita una inspección completa de todo el contorno superficial del cilindro, para lo cuál se necesitaran al menos dos haces cónicos que procedan de la reflexión en lados opuestos del cilindro, pues cada haz cónico dispersado lleva la información de la correspondiente superficie iluminada. No obstante, la caída de la intensidad correspondientes a los rayos que reflejan próximos al borde del cilindro, y el efecto de los rayos difractados, hacen imposible el reconocimiento de defectos que se encuentran en estas zonas de incidencia rasante próximas al borde. Finalmente son necesario al menos tres haces cónicos dispersados para obtener una información "reconocible" de toda la superficie periférica del cilindro. En nuestro sistema se iluminará el cilindro con estos tres haces incidentes que equidistan entre sí (formando entre ellos ~120°) tal que cada uno alcance a iluminar la superficie que no llega a ser iluminada por los otros dos.The industrial implementation of the optical system set forth in Figure 1, requires first of all a design that allows a complete inspection of the entire surface contour of the cylinder, for which at least two conical beams will be needed that come from the reflection on opposite sides of the cylinder, because each scattered conical beam carries the information of the corresponding illuminated surface. However, the fall in intensity corresponding to the rays that reflect near the edge of the cylinder, and the effect of the diffracted rays, make it impossible to recognize defects found in these areas of incline near the edge. Finally, at least three scattered conical beams are necessary to obtain "recognizable" information of the entire peripheral surface of the cylinder. In our system the cylinder will be illuminated with these three incident beams that are equidistant from each other (forming ~ 120 ° between them) such that each one reaches to illuminate the surface that does not become illuminated by the other two.
En la Figura 1 mostramos el sistema óptico, que permite una inspección periférica completa de la superficie del cilindro, y donde se desvían fuera del eje del cilindro los tres haces cónicos para su posterior captura con una cámara CCD.In Figure 1 we show the optical system, which allows a complete peripheral inspection of the surface of the cylinder, and where the three conical beams are diverted outside the axis of the cylinder for later capture with a CCD camera.
Los tres haces cónicos que se forman tienen el mismo eje que el del cilindro (3) en su zona de iluminación (12), por lo que no se pueden capturar con una CCD (11 ) colocada perpendicularmente al eje (a no ser que el fotodetector tuviese un agujero por el que pudiese atravesar el hilo). Hay pues que proyectar fuera del eje del hilo los tres haces cónicos.The three conical beams that are formed have the same axis as that of the cylinder (3) in their lighting zone (12), so they cannot be captured with a CCD (11) placed perpendicular to the axis (unless the photodetector had a hole through which it could pass through the thread). The three conical beams must be projected outside the axis of the thread.
Mediante una red de difracción (2) sobre la que incidimos con un haz láser (1) generamos tres haces difractados coplanarios (ordenes -1 , 0 ,+1), (ver Figura 1). Cada uno de estos tres haces se refleja en su espejo (espejos (3), (4) y (5)) que les da la dirección adecuada para: a) Obtener una completa iluminación entorno al cilindro, y b) conseguir que los tres haces cónicos dispersados puedan ser atrapados por un espejo deflector ( 7) sin que solapen, lo que se consigue variando ligeramente el ángulo de incidencia sobre el cilindro para cada haz, en el caso que mantengamos el punto de corte con el eje igual para los tres (lo que en un principio mantendremos). Este espejo defiector (7) se encuentra sobre el eje del cilindro formando 45° con él. Para que esto sea posible, el espejo deflector tiene un corte o hendidura por el que atraviesa el cilindro (y que permitirá una implementación de todo el dispositivo en la línea de producción sin necesidad de enhebrar el cilindro a través del espejo (7)). El haz incidente central (de orden 0), dirigido por el espejo (4), formará el cono dispersado central y la parte que no refleja en el cilindro atravesará el corte del espejo (7). Los otros dos haces (orden -1 y +1) dirigidos por los espejos (5) y (6), incidirán sobre el cilindro desde otros lados formando los conos de reflexión interior y exterior. Debido a la hendidura en el espejo (7) cada cono dispersado perderá uri pedacito de arco.Through a diffraction network (2) on which we hit with a laser beam (1) we generated three diffracted coplanar beams (orders -1, 0, + 1), (see Figure 1). Each of these three beams is reflected in its mirror (mirrors (3), (4) and (5)) that gives them the right direction to: a) Obtain complete illumination around the cylinder, and b) get the three beams Scattered conics can be caught by a deflector mirror (7) without overlapping, which is achieved by slightly varying the angle of incidence on the cylinder for each beam, in the case that we keep the cut-off point with the same axis for all three ( what we will initially maintain). This deflecting mirror (7) is located on the axis of the cylinder forming 45 ° with it. To make this possible, the deflector mirror has a cut or groove through which the cylinder passes (and that will allow an implementation of the entire device in the production line without need to thread the cylinder through the mirror (7)). The central incident beam (of order 0), directed by the mirror (4), will form the central dispersed cone and the part that does not reflect in the cylinder will pass through the mirror cut (7). The other two beams (order -1 and +1) directed by the mirrors (5) and (6), will affect the cylinder from other sides forming the inner and outer reflection cones. Due to the slit in the mirror (7) each scattered cone will lose a small piece of arc.
Los tres haces cónicos dispersados fuera del eje del cilindro se coliman con la lente (8) cuya focal coincide con el punto de convergencia de los conos (~ zona iluminada del hilo (12)). Los haces cónicos son ahora cilindricos (no así el espesor de los haces que siguen otra convergencia) hasta llegar a la segunda lente convergente (10). En este trayecto atraviesan una serie de máscaras (9) que eliminan la parte interferométrica y la parte de los haces incidentes (de orden -1 y +1) que no han reflejado en el cilindro (spot). La segunda lente convergente (10) proyectará sobre la cámara CCD (11) los tres conos sin la parte interferométrica (14). Llamaremos a estos conos enmascarados conos de reflexión. Se perderá también la información de la región del cilindro que refleje hacia la hendidura del espejo deflector (7), pero con un ajuste adecuado de los espejos (5) y (6) es posible recuperar la información perdida por la hendidura en el espejo (7) de un cono con la información de esta región de la superficie que lleva consigo el otro cono.The three conical beams scattered outside the axis of the cylinder collide with the lens (8) whose focal point coincides with the point of convergence of the cones (~ lighted area of the wire (12)). The conical beams are now cylindrical (not so the thickness of the beams that follow another convergence) until they reach the second converging lens (10). In this path they cross a series of masks (9) that eliminate the interferometric part and the part of the incident beams (of order -1 and +1) that have not reflected in the cylinder (spot). The second converging lens (10) will project the three cones on the CCD camera (11) without the interferometric part (14). We will call these cones masked reflection cones. The information of the region of the cylinder that reflects towards the slit of the deflector mirror (7) will also be lost, but with an appropriate adjustment of the mirrors (5) and (6) it is possible to recover the information lost by the slit in the mirror ( 7) of a cone with the information of this region of the surface that the other cone carries with it.
En las siguientes figuras mostramos con más detalle los pasos seguidos en la recogida de la señal por el sistema óptico de la Figura 1 : Las zonas iluminadas por cada haz incidente se muestran en la figura 2 con (A), (B) y (C), así como las zonas que son iluminadas por dos haces (13). La iluminación de una sección del cilindro es completa, por lo que no se pierde información sobre los defectos superficiales. El ángulo que forma el haz cónico dispersado con el eje del cilindro es el mismo que el que forma el haz incidente. En la Figura 3 se muestra un esquema de uno de los rayos incidentes que refleja en el cilindro (3). Se muestra que el ángulo (α)entre el cono (al que pertenece el rayo reflejado) y el cilindro es el mismo que entre el rayo incidente y el cilindro. El punto de reflexión es (x).In the following figures we show in more detail the steps followed in the collection of the signal by the optical system of Figure 1: The areas illuminated by each incident beam are shown in Figure 2 with (A), (B) and (C), as well as areas that are illuminated by two beams (13). The lighting of a section of the cylinder is complete, so no information about surface defects is lost. The angle formed by the scattered conical beam with the axis of the cylinder is the same as that formed by the incident beam. A diagram of one of the incident rays reflected in the cylinder (3) is shown in Figure 3. It is shown that the angle (α) between the cone (to which the reflected beam belongs) and the cylinder is the same as between the incident beam and the cylinder. The point of reflection is (x).
En la Figura 4 mostramos un esquema de cómo uno de los haces incidentes genera un cono de luz. Donde (α) es el ángulo del haz incidente respecto al eje del cilindro, (12) es la zona de iluminación del cilindro, y (14) es el corte del cono de reflexión con el plano perpendicular al eje del cilindro. El esquema del subsistema de detección se enseña con más detalle en la figura 5, donde se muestra cómo el diseño óptico colima los rayos del cono de luz y son filtrados mediante unas máscaras para eliminar los máximos de intensidad en el cono. Con (3) designamos al cilindro, con (12) a la zona de iluminación del cilindro, con (7) al espejo deflector con una hendidura para poder introducir el cilindro e inclinado para sacar fuera del eje del cilindro los tres conos de luz que refleja, con (8) a la lente colimadora, con (9) a las máscaras utilizada para taponar las áreas de máxima intensidad que pueden saturar el array bidimensional, con (10) a la lente convergente cuyo objeto es la de proyectar los rayos sobre el detector (array bidimensional de fotodetectores), y con (14) la intersección de los conos de luz con la pantalla del detector.In Figure 4 we show a scheme of how one of the incident beams generates a cone of light. Where (α) is the angle of the incident beam relative to the axis of the cylinder, (12) is the lighting zone of the cylinder, and (14) is the cut of the reflection cone with the plane perpendicular to the axis of the cylinder. The scheme of the detection subsystem is taught in more detail in Figure 5, where it is shown how the optical design collimates the rays of the light cone and is filtered through masks to eliminate the maximum intensity in the cone. With (3) we designate the cylinder, with (12) the lighting zone of the cylinder, with (7) the deflector mirror with a slit to be able to introduce the cylinder and inclined to remove the three light cones out of the cylinder axis it reflects, with (8) the collimating lens, with (9) the masks used to plug the areas of maximum intensity that can saturate the two-dimensional array, with (10) the converging lens whose purpose is to project the rays on the detector (two-dimensional array of photodetectors), and with (14) the intersection of the light cones with the detector screen.
La imagen obtenida por la configuración de la Figura 1 de la zona iluminada (12) del cilindro, viene esquematizada en la Figura 6, donde la parte oscura son las zonas iluminadas. Las secciones circulares no son cerradas. Las zonas donde falta iluminación (15) y (16) son debidas respectivamente al taponamiento con la máscara y a la hendidura en el espejo deflector (7) por donde se "pierde" parte de los haces cónicos reflejados.The image obtained by the configuration of Figure 1 of the illuminated zone (12) of the cylinder, is schematized in Figure 6, where the dark part is the illuminated areas. The circular sections are not closed. The areas where lighting is lacking (15) and (16) are due respectively to the plugging with the mask and the slit in the deflector mirror (7) where "part" of the reflected conical beams is "lost."
Mostramos ahora un ejemplo del procesado de la señal recogida por el sistema óptico de la Figura 1 :We now show an example of the processing of the signal collected by the optical system of Figure 1:
En la Figura 7 se muestran imágenes ejemplo obtenida con la cámara CCD del sistema óptico de la Figura 1 y por un microscopio óptico convencional, de hilos metálicos con distintos acabados de la superficie. Las fluctuaciones en la intensidad detectada portan información sobre la ubicación y dimensiones de las estructuras superficiales. Figura 7. a) Imagen de la superficie de un hilo metálico "liso" de 55 mieras de diámetro tomada por un microscopio óptico de aumento 20:1. b) Imagen obtenida por el sistema objeto de la invención de la misma zona del hilo que en la Figura 7a. c) Imagen de la superficie de un hilo metálico "defectuoso" de 120 mieras de diámetro tomada por un microscopio óptico de aumento:20:1. d) Imagen obtenida por el sistema objeto de la invención en la misma zona del hilo metálico de la Figura 7c.Figure 7 shows example images obtained with the CCD camera of the optical system of Figure 1 and by a conventional optical microscope of metallic wires with different surface finishes. Fluctuations in the intensity detected carry information about the location and dimensions of surface structures. Figure 7. a) Image of the surface of a 55 mm diameter "smooth" metallic wire taken by a 20: 1 magnification optical microscope. b) Image obtained by the system object of the invention of the same area of the thread as in Figure 7a. c) Image of the surface of a "defective" metallic wire of 120 microns in diameter taken by an optical magnification microscope: 20: 1. d) Image obtained by the system object of the invention in the same area of the metallic wire of Figure 7c.
Tras un análisis según se ha descrito anteriormente se obtienen unas "pseudoimágenes" mostradas en la Figura 8 para estos dos cilindros que se muestran en la Figura 7, donde se remarcan y localizan anularmente los defectos encontrados mediante un método de umbralizado automático y adecuado a cada perfil de intensidad de los conos de reflexión. En dicha figura se dan también el parámetros de calidad 73 , resaltando que ambos cilindros pueden diferenciarse completamente, y el porcentaje (anular) de la superficie inspeccionada S. La Figura 8a) corresponde al hilo "con defectos" de la Figura 7c y la Figura 8b) corresponde al hilo "sin defectos" de la Figura 7a.After an analysis as described above, some "pseudo-images" shown in Figure 8 are obtained for these two cylinders shown in Figure 7, where the defects found by an automatic and appropriate thresholding method are remarked and located. intensity profile of the reflection cones. In this figure, the quality parameters 7 3 are also given , highlighting that both cylinders can be completely differentiated, and the percentage (annular) of the inspected surface S. Figure 8a) corresponds to the thread "with defects" of Figure 7c and Figure 8b) corresponds to the "defect-free" thread of Figure 7a.
En la Figura 9 se muestra el diagrama resumen del los pasos seguidos en el procesado de la imagen recogida por el detector del sistema de inspección óptica de la superficie del cilindro para obtener el parámetro de calidad superficial y de localización de los defectos.The summary diagram of the steps followed in the processing of the image collected by the detector of the optical inspection system of the cylinder surface to obtain the parameter of surface quality and location of defects is shown in Figure 9.
Esquema de otras posibles configuraciones del sistema óptico objeto de la presente patente:Scheme of other possible configurations of the optical system object of the present patent:
En la Figura 10 se muestra un esquema del prototipo para inspección de la superficie de cilindros. Con (1) designamos la o las fuentes de luz, con (4,5,6) los espejos de direccionado, con (3) al cilindro, con (12) la zona de inspección del cilindro, con (16,17) las ventanas de protección, con (8) la lente colimadora, con (7) el espejo deflector, con (9) las máscaras, con (10) la lente colimadora y con (11) al detector. En Figura 10 b) (vista lateral) se muestra el subsistema de detección donde se ha antepuesto al espejo deflector (7) la lente colimadora (8) también con hendidura para que atraviese el cilindro.A prototype scheme for inspection of the cylinder surface is shown in Figure 10. With (1) we designate the light source (s), with (4,5,6) the addressing mirrors, with (3) the cylinder, with (12) the inspection area of the cylinder, with (16,17) the protective windows, with (8) the collimating lens, with (7) the deflector mirror, with (9) the masks, with (10) the collimating lens and with (11) the detector. Figure 10 b) (side view) shows the detection subsystem where the collimating lens (8) has also been placed in front of the deflector mirror (8) so that it passes through the cylinder.
En la Figura 11 se muestra el esquema de un subsistema de detección alternativo que sustituye el espejo deflector (7) de la Figura 1 y 5 por otro parabólico (7') que permite proyectar directamente sobre el detector los tres conos de reflexión sin necesidad del sistema de lentes (8) y (10).Figure 11 shows the scheme of an alternative detection subsystem that replaces the deflector mirror (7) of Figure 1 and 5 with another parabolic (7 ') that allows the three reflection cones to be projected directly on the detector without the need for lens system (8) and (10).
El esquema de la Figura 10 muestra un ejemplo de una posible configuración para el sistema objeto de la invención. En dicho ejemplo se ha buscado que: a) El sistema se pueda introducir en una carcasa en la cual el cilindro siempre quede externo al sistema de forma que éste pueda insertarse de forma "¡n-line" en las cadenas de producción del cilindro, b) Las partes ópticas estén protegidas de agentes externos tales como polvo, líquidos y otros tipos de suciedad. Hay que recordar que los sistemas de producción de hilos metálicos son ambientes muy agresivos para diseños ópticos (la óptica puede empañarse con vapores y salpicaduras de ios lubricantes). Según el sistema ejemplo de la Figura 10 todos los componentes ópticos están insertados en un alojamiento estanco donde se presentan una ventanas (17) plana de fácil limpieza y varios orificios (también con ventana) (16) por donde salen los haces de luz que iluminan el cilindro. The scheme in Figure 10 shows an example of a possible configuration for the system object of the invention. In this example it has been sought that: a) The system can be introduced into a housing in which the The cylinder is always external to the system so that it can be inserted "¡n-line" in the production chains of the cylinder, b) The optical parts are protected from external agents such as dust, liquids and other types of dirt. It should be remembered that metal wire production systems are very aggressive environments for optical designs (optics can be fogged with vapors and splashes of lubricants). According to the example system of Figure 10 all optical components are inserted in a sealed housing where there is a flat window (17) for easy cleaning and several holes (also with a window) (16) where the light beams that illuminate the cylinder

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un sistema optoelectrónico para la detección de estructuras superficiales sobre cilindros que consta de: Un sistema óptico de iluminación1. An optoelectronic system for the detection of surface structures on cylinders consisting of: An optical lighting system
Un sistema óptico de detección de los rayos esparcidos por el cilindro. Un sistema de procesado de la señal detectada por el array de fotodetectoresAn optical system for detecting the rays scattered throughout the cylinder. A signal processing system detected by the array of photodetectors
2. Sistema optoelectrónico para la detección de estructuras superficiales sobre cilindros, según reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema óptico de iluminación esta basado en una fuente de luz monocromática (led, diodo láser o láser, etc.) cuyo haz se divide en varios haces mediante una red de difracción, los cuales se dirigen para que incidan de forma equidistante y con ángulos de incidencia respecto al eje del cilindro ligeramente distintos.2. Optoelectronic system for the detection of surface structures on cylinders, according to claim 1, characterized in that the optical lighting system is based on a monochromatic light source (LED, laser or laser diode, etc.) whose beam is divided into several beams by means of a diffraction net, which are directed so that they impact in an equidistant way and with angles of incidence with respect to the axis of the cylinder slightly different.
3. Un sistema optoeiectrónico para la detección de estructuras superficiales sobre cilindros, según la reivindicación 2, caracterizado porque el sistema de iluminación consta de varias fuentes de luz, tanto monocromáticas, como policromáticas (diodos de luz blanca, fuentes, halógenas, etc.), con intensidad regulable.3. An opto-electronic system for the detection of surface structures on cylinders, according to claim 2, characterized in that the lighting system consists of several light sources, both monochromatic and polychromatic (white light diodes, sources, halogen, etc.) , with adjustable intensity.
4. Un sistema optoelectrónico para la detección de estructuras superficiales sobre cilindros, según la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema de detección consta de un espejo deflector con una hendidura por la que atraviesa el cilindro y centrado e inclinado respecto al eje del mismo con el fin de sacar fuera del eje del cilindro los haces- cónicos para que sean capturados posteriormente por el detector.4. An optoelectronic system for the detection of surface structures on cylinders, according to claim 1, characterized in that the detection system consists of a deflector mirror with a slit through which the cylinder crosses and centered and inclined with respect to the axis thereof with the in order to take out the beam from the cylinder axis so that they are subsequently captured by the detector.
5. Un sistema optoelectrónico para la detección de estructuras superficiales sobre cilindros, según las reivindicaciones 1 y 4, caracterizado porque el sistema de detección se compone de: lente colimadora antepuesta al espejo deflector que a su vez está antepuesto a la lente convergente.5. An optoelectronic system for the detection of surface structures on cylinders, according to claims 1 and 4, characterized in that the detection system is composed of: collimating lens placed before the deflector mirror which in turn is placed before the converging lens.
6. Un sistema optoelectrónico para la detección de estructuras superficiales sobre cilindros, según las reivindicaciones 1 y 4, caracterizado porque el sistema de detección comprende un: espejo deflector antepuesto a la lente colimadora que a su vez está antepuesta lente convergente.6. An optoelectronic system for the detection of surface structures on cylinders, according to claims 1 and 4, characterized in that the Detection system comprises a: deflector mirror placed before the collimator lens which in turn is converged lens.
7. Un sistema optoelectrónico para la detección de estructuras superficiales sobre cilindros, según las reivindicaciones 1 y 4 caracterizado porque el7. An optoelectronic system for the detection of surface structures on cylinders, according to claims 1 and 4 characterized in that the
5 sistema de detección consta de un espejo deflector parabólico que hace converger directamente sobre el detector los haces cónicos.The detection system consists of a parabolic deflector mirror that makes the conical beams converge directly on the detector.
8. Un sistema optoelectrónico para la detección de estructuras superficiales sobre cilindros, según las reivindicaciones anteriores, donde el sistema de detección consta de un array bidimensional de elementos fotodetectores8. An optoelectronic system for the detection of surface structures on cylinders, according to the preceding claims, wherein the detection system consists of a two-dimensional array of photodetector elements
10 en tecnología CCD o CMOS.10 in CCD or CMOS technology.
9. Un sistema optoelectrónico para la detección de estructuras superficiales sobre cilindros, según la reivindicación 8, donde el sistema de detección consta de un array de fotodetectores en disposición anular.9. An optoelectronic system for the detection of surface structures on cylinders, according to claim 8, wherein the detection system consists of an array of photodetectors in annular arrangement.
10. Un sistema optoelectrónico para la detección de estructuras superficiales 15 sobre cilindros, según reivindicación 1 , caracterizado porque el procesado para obtener información sobre las estructuras superficiales se realizará en una computadora con una tarjeta de adquisición de señales o en una tarjeta electrónica cuyo elemento principal sea un DSP (Digital Signal Processor). 20 11. Un sistema optoeiectrónico para la detección de estructuras superficiales sobre cilindros, según la reivindicación 10, donde el procesado de la señal permite calcular un parámetro de calidad a través del cual se cuantifican y localizan de forma "¡n-line" las estructuras continuas en la superficie de los cilindros.10. An optoelectronic system for the detection of surface structures on cylinders, according to claim 1, characterized in that the processing for obtaining information on the surface structures will be carried out in a computer with a signal acquisition card or in an electronic card whose main element be a DSP (Digital Signal Processor). 11. An opto-electronic system for the detection of surface structures on cylinders, according to claim 10, wherein the signal processing allows to calculate a quality parameter through which the structures are quantified and located "¡n-line" continuous on the surface of the cylinders.
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