ES2307467T1 - Proceso para el registro dinamico sin contacto del perfil de un cuerpo solido. - Google Patents
Proceso para el registro dinamico sin contacto del perfil de un cuerpo solido. Download PDFInfo
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Abstract
Proceso para el registro dinámico sin contacto del perfil (P) de un cuerpo sólido (1, 1a), especialmente para determinar la abrasión que se produce en el cuerpo sólido (1, 1a), donde por lo menos un rayo de luz generado por un dispositivo láser (2) y ensanchado por lo menos como una banda luminosa (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) lineal, se proyecta sobre por lo menos una zona de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a), y el cuerpo sólido (1, 1a) se mueve dejando atrás el dispositivo láser (2) y la luz reflejada (RL) por la zona de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) se sitúa en un dispositivo de imágenes (5), cuyo eje óptico (A-A) se encuentra en un ángulo de triangulación fijo (psi) respecto al sentido de la proyección (O-O) del dispositivo láser (2) y está dispuesto a una distancia base (B) fija respecto al dispositivo láser (2), se enfoca y se registra con una frecuencia (f) alta respecto a una velocidad de movimiento (v) del cuerpo sólido (1, 1a) mediante un elemento planiforme que absorbe la luz (6), por lo que a partir de las señales emitidas por el elemento que absorbe la luz (6), en función del ángulo de triangulación (psi) y la distancia base (B), en un dispositivo de procesamiento de datos, mediante relaciones trigonométricas y en combinación con éstas, se obtienen los valores de medición (ZB) correspondientes del perfil (P) y se guardan en el dispositivo de procesamiento de datos como perfilograma (PG), donde la determinación de una activación de imagen (106A, 106B, 106C) para la cual se seleccionan las señales emitidas por el elemento que absorbe la luz (6) para la obtención de los valores de medición (ZB) del perfil (P) se realiza en un bucle de absorción (100).
Claims (42)
1. Proceso para el registro dinámico sin
contacto del perfil (P) de un cuerpo sólido (1, 1a), especialmente
para determinar la abrasión que se produce en el cuerpo sólido (1,
1a), donde por lo menos un rayo de luz generado por un dispositivo
láser (2) y ensanchado por lo menos como una banda luminosa (3, 3a,
3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) lineal, se proyecta sobre por lo menos una
zona de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a), y el cuerpo sólido
(1, 1a) se mueve dejando atrás el dispositivo láser (2) y la luz
reflejada (RL) por la zona de la superficie del cuerpo sólido (1,
1a) se sitúa en un dispositivo de imágenes (5), cuyo eje óptico
(A-A) se encuentra en un ángulo de triangulación
fijo (\varphi) respecto al sentido de la proyección
(O-O) del dispositivo láser (2) y está dispuesto a
una distancia base (B) fija respecto al dispositivo láser (2), se
enfoca y se registra con una frecuencia (f) alta respecto a una
velocidad de movimiento (v) del cuerpo sólido (1, 1a) mediante un
elemento planiforme que absorbe la luz (6), por lo que a partir de
las señales emitidas por el elemento que absorbe la luz (6), en
función del ángulo de triangulación (\varphi) y la distancia base
(B), en un dispositivo de procesamiento de datos, mediante
relaciones trigonométricas y en combinación con éstas, se obtienen
los valores de medición (Z_{B}) correspondientes del perfil (P) y
se guardan en el dispositivo de procesamiento de datos como
perfilograma (PG), donde la determinación de una activación de
imagen (106A, 106B, 106C) para la cual se seleccionan las señales
emitidas por el elemento que absorbe la luz (6) para la obtención
de los valores de medición (Z_{B}) del perfil (P) se realiza en un
bucle de absorción (100).
2. Proceso conforme a la reivindicación 1, que
se caracteriza por el hecho de que los valores de medición
(Z_{B}) del perfil (P) se obtienen en combinación con los valores
de corrección (Kv) determinados conforme a la velocidad de
movimiento (v) del cuerpo sólido (1, 1a).
3. Proceso conforme a la reivindicación 1 ó 2,
que se caracteriza por el hecho de que los valores de
medición (Z_{B}) del perfil (P) se obtienen en combinación con
los valores de corrección (Ko) determinados conforme a la zona de
la superficie del cuerpo sólido (1, 1a).
4. Proceso conforme a las reivindicaciones 1 a
3, que se caracteriza por el hecho de que el cuerpo sólido
(1, 1a) realiza un movimiento rotativo.
5. Proceso conforme a las reivindicaciones 1 a
4, que se caracteriza por el hecho de que el cuerpo sólido
(1, 1a) es un cuerpo prácticamente de simetría rotativa,
concretamente, una rueda de vehículo (1a), y que realiza un
movimiento rodante.
6. Proceso conforme a la reivindicación 4 ó 5,
que se caracteriza por el hecho de que el movimiento rotativo
se realiza con una velocidad angular (\omega) constante.
7. Proceso conforme a las reivindicaciones 4 a
6, que se caracteriza por el hecho de que la velocidad
angular (\omega) del movimiento rotativo del cuerpo sólido (1,
1a) es inferior a 15 s^{-1}, preferentemente inferior a 6
s^{-1}.
8. Proceso conforme a la reivindicación 3 y a
una de las reivindicaciones 5 a 7, que se caracteriza por el
hecho de que los valores de corrección (Ko) determinados conforme a
la zona de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) son determinados
factores y/o sumandos vectoriales, en función de un radio (R) del
cuerpo de simetría rotativa.
9. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 8, que se caracteriza por el hecho de
que los valores de corrección (Kv) determinados conforme a la
velocidad de movimiento (v, \omega) del cuerpo sólido (1, 1a) son
factores y/o sumandos vectoriales, proporcionales a la velocidad de
movimiento (v, \omega).
10. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 9, que se caracteriza por el hecho de
que para definir los valores de corrección (Kv) determinados
conforme a la velocidad de movimiento (v, \omega) se realiza una
combinación correlativa de la velocidad de movimiento (v, \omega)
con la frecuencia (f) del registro de la luz reflejada (RL).
11. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 10, que se caracteriza por el hecho de
que se definen varios perfilogramas (PG) como perfilogramas
parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}) mediante la aplicación de
por lo menos tres dispositivos láser (2) que proyectan bandas
luminosas (3, 3a, 3b, 3c, ec1, 3c2, 3c3) en las zonas situadas en
diferentes lados de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) y que
éstos definen los dispositivos de imágenes (5) asignados, se
guardan los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c})
en la instalación de procesamiento de datos y a partir de ellos se
obtiene un perfilograma total (GPG).
12. Proceso conforme a la reivindicación 11, que
se caracteriza por el hecho de que en un cuerpo sólido (1,
1a) con una configuración básica prácticamente cilíndrica o anular,
como una rueda de vehículo (1a) con por lo menos tres zonas sobre
las cuales se proyectan bandas luminosas (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2,
3c3), éstas se encuentran situadas sobre ambas solapas (D_{1},
D_{2}) y sobre la superficie lateral (M) del cilindro o del
anillo.
13. Proceso conforme a la reivindicación 12, que
se caracteriza por el hecho de que el perfilograma total
(GPG) de un cuerpo sólido rodante (1, 1a), que se obtiene de tres de
las dos solapas (D_{1}, D_{2}) y sobre la superficie lateral
(M), simultáneamente a los perfilogramas parciales (PG_{a},
PG_{b}, PG_{c}) definidos respecto a un tiempo de registro
(t_{k}), de modo que el tiempo de registro (t_{k}), de cada
perfilograma parcial (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}) se elige de tal
modo que un valor de medición (z_{k}) determinado para este
tiempo de registro (t_{k}), de por lo menos tres valores de
medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}) definidos, situados sobre un
arco circular con un radio (R), en una de las solapas (D_{1},
D_{2}), en cada uno de los tiempos sucesivos (t_{1}, t_{2},
t_{3}) y de forma unidireccional respecto a la longitud
correspondiente de la banda luminosa lineal (3, 3a, 3b, 3c, 3c1,
3c2, 3c3), que coincide con la mitad de la longitud de una cuerda
(sI_{1}, sI_{2}, sI_{3}) a través del arco circular, alcanza
un máximo.
14. Proceso conforme a las reivindicaciones 1 a
13, que se caracteriza por el hecho de que el perfilograma
(PG), los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}) y/o
el perfilograma total (GPG) se compara cada vez con uno o con
varios perfilogramas de referencia (BP1, BP2) y se definen las
respectivas divergencias (\DeltaPG) del perfilograma de
referencia (BP1, BP2) respectivo.
15. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 14, que se caracteriza por el hecho de
que el perfilograma (PG), los perfilogramas parciales (PG_{a},
PG_{b}, PG_{c}), el perfilograma total (GPG), el respectivo
perfilograma de referencia (BP1, BP2) y/o las respectivas
divergencias (\DeltaPG) se refieren a una cantidad base
geométrica, fija y constante a largo plazo, como el diámetro
interior de una llanta (2*R) que no se desgasta.
16. Proceso conforme a la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que la cantidad base se
determina a partir de por lo menos tres valores de medición,
determinados mediante mediciones dinámicas sin contacto en el
cuerpo sólido (1, 1a) en movimiento, que se realizan del mismo modo
que el registro del perfilograma (PG) o el registro del
perfilograma parcial (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}).
17. Proceso conforme a la reivindicación 16, que
se caracteriza por el hecho de que las mediciones dinámicas
sin contacto en el cuerpo sólido (1, 1a) en movimiento se realizan
en intervalos de tiempo predeterminados (\Deltat) en por lo menos
tres tiempos (t_{1}, t_{2}, t_{3}) mediante un único rayo de
luz ensanchado como una banda luminosa lineal (3, 3a, 3b, 3c, 3c1,
3c2, 3c3).
18. Proceso conforme a la reivindicación 16, que
se caracteriza por el hecho de que las mediciones dinámicas
sin contacto en el cuerpo sólido en movimiento se realizan
simultáneamente mediante por lo menos tres rayos de luz,
ensanchados en una banda luminosa lineal (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2,
3c3) a una distancia predeterminada (N1, N2) de las zonas de la
superficie del cuerpo sólido (1, 1a), sobre las cuales se proyectan
las bandas luminosas (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3).
19. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 15 a 18, que se caracteriza por el hecho de
que la cantidad base es un radio (R) de un cuerpo rodante de
simetría rotativa, determinado a partir del siguiente sistema de
ecuaciones:
- R^{2}=x_{1}{}^{2}+z_{1}{}^{2}
- (1)
- R^{2}=x_{2}{}^{2}+z_{2}{}^{2}
- (2)
- R^{2}=x_{3}{}^{2}+z_{3}{}^{2}
- (3)
- x_{1} - x_{2}=k\text{*} (x_{2} - x_{3})
- (4),
donde z_{1}, z_{2} y z_{3} el
factor correspondiente a tres valores de medición de la longitud de
la banda luminosa lineal (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) sobre un
arco circular con el radio (R) determinados de forma
unidireccional, conforme a la ordenada (z) de un sistema de
coordenadas cartesianas, que coinciden con la mitad de la longitud
de una cuerda (sI_{1}, sI_{2}, sI_{3}) a través del arco
circular, x_{1}, x_{2}, x_{3}, cada uno de los valores de
abscisas pertinentes (x) a dichos valores de un intervalo de tiempo
predeterminado (\Deltat) o distancias (N1, N2) de las zonas de la
superficie del cuerpo sólido (1,
1a).
20. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 19, que se caracteriza por el hecho de
que el perfilograma (PG), los perfilogramas parciales (PG_{a},
PG_{b}, PG_{c}), el perfilograma total (GPG), el perfilograma
de referencia pertinente (BP1, BP2) y/o las respectivas divergencias
(\DeltaPG) se visualizan en un indicador, como una pantalla.
21. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 20, que se caracteriza por el hecho de
que como elemento que absorbe la luz (6) se emplea un dispositivo
emisor de una señal digitalizada, como una cámara CCD con
accionamiento de disparo.
22. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 21, que se caracteriza por el hecho de
que como elemento que absorbe la luz (6) se emplea un detector
sensible a la posición (position sensible device), como una matriz
de fotodiodos.
23. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 22, que se caracteriza por el hecho de
que la luz de la banda luminosa (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3)
presenta una longitud de onda en un intervalo de 400 a 1.000 nm,
concretamente, en un intervalo de 650 a 700 nm.
24. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 23, que se caracteriza por el hecho de
que la luz de la banda luminosa (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3)
presenta una longitud de onda en un intervalo visible y el valor
límite de la radiación accesible (GZS) del dispositivo láser (2) es
inferior a 1 mW.
25. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 24, que se caracteriza por el hecho de
que la potencia del dispositivo láser (2) se encuentra en un
intervalo de 0,5 a 50 mW.
26. Proceso conforme a las reivindicaciones 1 a
25, que se caracteriza por el hecho de que el dispositivo
láser (2) contiene un diodo de cuerpo sólido (continuous wave), por
ejemplo, un diodo compuesto de un material semiconductivo como
GaAs, AIGaAs, InGaP, GaAsSb, InP, PbSnTe o similar, preferentemente
un VLD (visible laser diode).
27. Proceso conforme a las reivindicaciones 1 a
26, que se caracteriza por el hecho de que la banda luminosa
(3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) presenta una anchura (b) en un
intervalo de 0,3 a 6,5 mm, concretamente, en un intervalo de 0,8 a
2,2 mm.
28. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 27, que se caracteriza por el hecho de
que la banda luminosa (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) presenta una
longitud (LB) en un intervalo de 50 a 750 mm, concretamente, en un
intervalo de 200 a 400 mm.
29. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 28, que se caracteriza por el hecho de
que el ángulo de triangulación (\varphi) presenta valores en un
intervalo de 15º a 40º, concretamente, en un intervalo de 20º a
30º.
30. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 29, que se caracteriza por el hecho de
que la frecuencia (f) con la que se registra la luz reflejada (RL)
por la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) mediante el elemento
que absorbe la luz (6), se encuentra en un intervalo de 25 Hz a 100
kHz, preferentemente en un intervalo de 1 kHz a 10 kHz.
31. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 30, que se caracteriza por el hecho de
que una velocidad de movimiento de traslación (v) del cuerpo sólido
es inferior a 3,5 m/s, preferentemente inferior a 1,5 m/s.
32. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 31, que se caracteriza por el hecho de
que una distancia de trabajo media (L) del dispositivo láser (2)
y/o del dispositivo de imágenes (5) de la zona de la superficie del
cuerpo sólido (1, 1a) sobre la cual se proyecta la banda luminosa
(3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) se encuentra en un intervalo de 20 a
650 mm, concretamente, en un intervalo de 150 a 350 mm.
33. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 32, que se caracteriza por el hecho de
que la distancia base (B) entre el dispositivo de imágenes (5),
especialmente el centro de una lente enfocada (4) del dispositivo
de imágenes (5), y el eje óptico (O-O) del
dispositivo láser se encuentra en un intervalo de 30 a 450 mm,
concretamente, en un intervalo de 60 a 270 mm.
34. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 33, que se caracteriza por el hecho de
que para el perfilograma (PG), los perfilogramas parciales
(PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}), el perfilograma total (GPG), el
respectivo perfilograma de referencia (BP1, BP2) y/o las respectivas
divergencias (\DeltaPG) se toma como base una resolución
(dz_{A}) inferior a 2,0 mm, concretamente, inferior a 0,5 mm.
35. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 34, que se caracteriza por el hecho de
que para realizar el bucle de absorción (100) se incorpora un
elemento de hardware en un banco de pruebas (8) situado en una vía
(9).
36. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 35, que se caracteriza por el hecho de
que el bucle de absorción (100) se lleva a cabo en un cliente de
una conexión cliente-servidor, con un servidor
separado espacialmente, de modo que se ponen en marcha
procedimientos de inicio de sistema (95), como por ejemplo, la
excitación de una lámpara para un vehículo sobre carriles (10), la
activación de un impulso de disparo para la activación de imagen
(106A, 106B, 106C) y/o el accionamiento del dispositivo láser (2),
mediante la solicitud (90) al servidor.
37. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 36, que se caracteriza por el hecho de
que en el bucle de absorción (100), mediante un sensor de distancia
láser (101, 6), tras un acondicionamiento de señal (102), se
prepara una señal, concretamente, una señal de distancia (103),
mediante la cual, a través de una valoración de señal (104), se
obtienen iniciadores (105A, 105B, 105C) para la activación de imagen
(106A, 106B, 106C).
38. Proceso conforme a la reivindicación 37, que
se caracteriza por el hecho de que a través de la valoración
de señal (104) entre la señal de distancia (103) y los iniciadores
(105A, 105B, 105C) para la activación de imagen (106A, 106B, 106C)
mediante un dispositivo programable (PLD), el cual permite
configurar diferentes secuencias lógicas basadas en el tiempo, se
generan conexiones lógicas y temporales predeterminadas.
39. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 38, que se caracteriza por el hecho de
que mediante la activación de imagen (106A, 106B, 106C) se preparan
matrices de imágenes (107A, 107B, 107C) que se guardan en la
memoria intermedia del elemento que absorbe la luz (6), en un
dispositivo de almacenamiento de imágenes secuencial,
preferentemente con funcionamiento cíclico.
40. Proceso conforme a la reivindicación 39, que
se caracteriza por el hecho de que a partir de las matrices
de imágenes (107A, 107B, 107C), especialmente en función de la
velocidad (v) del cuerpo sólido (1, 1a), se lleva a cabo una
selección de imagen (IS) de una matriz de imágenes (107)
representativa para los valores de medición (Z_{B}) del perfil
(P).
41. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 36 a 40, que se caracteriza por el hecho de
que tras la obtención de los valores de medición (Z_{B}) del
perfil (P), concretamente, tras una parada (112) de la captación,
los valores de medición (Z_{B}), concretamente, los datos de
imágenes (108) guardados, se envían, preferentemente juntos, con
cada uno de los valores correspondientes de una distancia del
dispositivo láser (2), de un lugar de medición conforme a una banda
luminosa empleada (3c1, 3c2, 3c3) y/o a un tiempo (t_{1},
t_{2}, t_{3}) de la activación de imagen (106A, 106B, 106C), al
servidor (113).
42. Proceso conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 41, que se caracteriza por el hecho de
que el bucle de absorción (100) dependiente de un temporizador y/o
de un número de mediciones predeterminadas contiene comprobaciones
de condición (110, 111) como criterios de interrupción.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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