ES2530619T3 - Aparato y método para la medición en línea industrial de la topografía micrométrica y de la ondulación de productos en movimiento - Google Patents

Abstract

Sensor de microscopio para llevar a cabo un método para medir sin contacto la ondulación (Wa), con un valor de corte elevado de 5 mm, de una superficie en movimiento, que comprende: - un microscopio industrial que tiene un aumento adecuado para obtener un campo de visión de imagen en el intervalo de 1.000 μm y/o una resolución de al menos 0.5 μm, una distancia de trabajo mayor de 10 mm y una profundidad de campo mayor de 15 μm; - una fuente de láser pulsado en el orden de nanosegundos con una frecuencia de al menos V/(FOV-O) en s-1, donde V es la velocidad máxima de la superficie, en m/s, FOV es el campo de visión en la dirección de desplazamiento, en m y O es la superposición entre imágenes consecutivas en m, para emitir un haz a través de fibra óptica para proyectar una línea micrométrica superpuesta a una iluminación de fondo, siendo dicha línea proyectada sustancialmente paralela a la dirección de desplazamiento; - un acoplamiento de fibras para acoplar cada fibra óptica al láser usando una lente plano-convexa diseñada para enfocar sustancialmente todo el haz láser en el núcleo de la fibra; - una cámara matricial de alta velocidad que tiene al menos la misma frecuencia que la frecuencia del láser, un campo de visión de al menos 600 μm y una óptica adecuada con una resolución espacial de preferiblemente 0,5 μm; - un medio de enfoque que comprende un sensor de distancia; - al menos una mesa de posicionamiento de alta precisión para el enfoque; - un medio de control electrónico para la sincronización externa de la cámara y el láser y para recalcular la frecuencia de la señal de sincronización en tiempo real; - medios de hardware y software para cooperar con la cámara matricial para capturar a alta frecuencia una pluralidad de imágenes individuales de la superficie en movimiento con una superposición lateral, obteniéndose cada una de dichas imágenes en una iluminación de fondo, calculando un perfil de la superficie a partir de la deformación de una línea láser proyectada sobre la superficie según un ángulo dado, y sustancialmente paralela a la dirección de desplazamiento; para montar por stitching imágenes consecutivas, y para el ajuste de línea, a fin de obtener un perfil de superficie en bruto de la longitud del perfil nominal definido por un valor de frecuencia de corte elevado; para filtrar el perfil de superficie en bruto, a fin de separar los datos de rugosidad y de ondulación y para calcular los parámetros de rugosidad y de ondulación.