ES2587767T3 - Método para estimar la velocidad rotacional de una herramienta montada sobre un husillo rotativo de una máquina herramienta y tal máquina herramienta - Google Patents
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Abstract
Método para estimar la velocidad rotacional de una herramienta (3) montada en un husillo rotativo (2) de una máquina herramienta usando un sistema visual (7) que adquiere imágenes de la herramienta (3) mientras esta está girando; comprendiendo el método comprende las etapas de: - hacer rotar el husillo (2) a un valor de velocidad nominal (VN); - posicionar la herramienta (3) en el campo visual del sistema visual (7); y - obtener, por medio de dicho sistema visual (7), parejas representativas de imágenes de la herramienta (3); estando el método caracterizado por que incluye las siguientes etapas: - definir un primer intervalo (ICN) de valores de velocidad preseleccionados (VC) de velocidad rotacional que está sustancialmente centrado en el valor de velocidad nominal (VN) de velocidad rotacional del husillo (2); - para cada uno de dichos valores de velocidad preseleccionados (VC), determinar un periodo de adquisición de imagen (TA) respectivo de manera que sea igual a un múltiplo de un periodo rotacional (TR) del husillo (2) como el calculado para ese valor de velocidad preseleccionado (VC) y compatible con dicho sistema visual (7), estando dichas imágenes de la herramienta (3) obtenidas por medio de dicho sistema visual (7), en cada pareja representativa, separadas temporalmente entre sí por el periodo de adquisición de imagen (TA) correspondiente a uno de dichos valores de velocidad preseleccionados (VC); y - determinar un valor de velocidad estimado (VS) que se va a asociar con dicho valor de velocidad nominal (VN) como aquel valor de velocidad preseleccionado, seleccionado entre todos los valores de velocidad preseleccionados (VC), al que corresponde la pareja representativa de imágenes que son las más similares entre sí sobre la base de una regla de similitud.
Description
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DESCRIPCION
Metodo para estimar la velocidad rotacional de una herramienta montada sobre un husillo rotativo de una maquina herramienta y tal maquina herramienta
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un metodo para estimar la velocidad rotacional de una herramienta montada sobre un husillo rotativo de una maquina herramienta.
En particular, la presente invencion se puede aplicar ventajosamente, pero no exclusivamente, al proceso de medicion automatica de la herramienta ejecutado por medio de sistemas de vision de sombra proyectada, a los que se hara referencia espedficamente en la siguiente memoria descriptiva sin perdida de generalidad.
Tecnica anterior
Como es de conocimiento comun, una maquina herramienta de control numerico incluye una estructura mecanica con un husillo que lleva una herramienta para mecanizar objetos y la hace rotar, y una unidad de control electronica para controlar con precision los desplazamientos del husillo a lo largo de tres o mas ejes de movimiento y la velocidad rotacional de la herramienta.
La herramienta de una maquina herramienta tiene que medirse, tambien cuando esta rotando rapidamente sobre su eje, para determinar sus dimensiones efectivas una vez esta montada sobre el husillo o para determinar su desgaste despues de algunas horas de trabajo. Con este proposito, las maquinas herramientas estan equipadas con un sistema de medicion automatico que permite medir las caractensticas geometricas de la herramienta, incluyendo sus dimensiones, mientras esta girando sobre su propio eje. En ese sentido, la solicitud de patente de Estados Unidos publicada con numero US-A1-2002/118372 se refiere, por ejemplo, a la prueba de una geometna puntera de una herramienta rotativa para monitorizar roturas y deterioro por medio de un haz de medicion.
Se conoce un sistema de medicion automatico, que incluye un sistema de vision de sombra proyectada que comprende una fuente de luz desenfocada y un sensor de imagen bidimensional, por ejemplo un sensor cCd, situado delante de, y a cierta distancia de, la fuente de luz. Cuando se utiliza, la herramienta que se va a medir debe colocarse, mientras esta girando sobre su propio eje, entre la fuente de luz y el sensor de imagen, en el campo visual del ultimo, de tal manera que el sensor de imagen puede adquirir imagenes de la sombra de la herramienta. Las caractensticas geometricas de la herramienta se miden sobre la base de las imagenes adquiridas por medio del sistema de vision.
Con el fin de llevar a cabo las medidas deseadas, el sistema de vision tiene que adquirir imagenes de la herramienta, que esta rotando sobre el eje de rotacion, en diferentes posiciones angulares que estan separadas entre sf por un cierto paso angular. La solicitud de patente internacional publicada con numero WO-A1-92/21938 describe, por ejemplo, una disposicion de medicion para determinar la velocidad rotacional de un objeto rotatorio sobre el que se dispone una red de difraccion rayada, estando iluminada parte de la red, por ejemplo, por un LED. La luz que pasa a traves de la red capta la imagen en una matriz CCD y la lee a traves de un convertidor analogico/digital. Las senales lefdas en un cierto momento se comparan con las senales lefdas en un momento anterior, para obtener informacion sobre la velocidad del objeto rotatorio. El intervalo de velocidad determinable con este acuerdo depende estrictamente de la estructura de la red utilizada. Un sistema de medicion similar se describe, por ejemplo, en la solicitud de patente alemana publicada con numero DE-A1-102004047506 y en la solicitud de patente europea publicada con numero EP-A1-2159779.
El periodo de rotacion de la herramienta que se va a medir es normalmente mas corto que el periodo de adquisicion de fotogramas del sensor de imagen. Por consiguiente, a fin de obtener imagenes de la herramienta rotatoria con el paso angular deseado, el sistema de vision adquiere imagenes de acuerdo con un periodo de adquisicion, de manera que la herramienta lleva a cabo, entre dos adquisiciones consecutivas, un cierto numero entero de revoluciones completas mas una fraccion de revolucion igual al paso angular deseado.
A fin de obtener realmente imagenes en las posiciones angulares deseadas, la velocidad rotacional de la herramienta tiene que conocerse con alta precision. De hecho, es posible demostrar que incluso diferencias de 1 parte sobre 10000 entre la velocidad nominal o conocida y la velocidad real puede conducir a una gran adquisicion de errores, es decir, al obtener imagenes en posiciones angulares que estan lejos de las posiciones angulares deseadas.
Hasta ahora, se conocen dos metodos esencialmente para resolver posibles desviaciones del valor de la velocidad real del nominal. Un primer metodo conocido consiste en realizar un numero de adquisiciones que es enormemente redundante comparado con un numero mmimo de adquisiciones. Este primer metodo no es a menudo factible, ya que requiere demasiado tiempo de ejecucion en comparacion con el permitido para llevar a cabo el ciclo de medicion. El segundo metodo conocido consiste en utilizar una velocidad o sensor de posicion dispuestos, por
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ejemplo, sobre el husillo, de tal manera que estan disponibles datos de la velocidad en tiempo real, siempre actualizados y fiables. Esta unidad de control electronica 4, plasma el control numerico de la maquina herramienta 1. La primera unidad de control electronica 4 es capaz de controlar la velocidad rotacional del husillo 2 y de controlar los movimientos del husillo 2 a lo largo de al menos un eje de desplazamiento, tipicamente a lo largo de los tres ejes cartesianos X, Y y Z a traves de accionadores especializados, conocidos per se y por consiguiente no ilustrados.
El comienzo y la parada del movimiento del husillo 2 a lo largo de los ejes de desplazamiento se controlan normalmente a traves de la primera unidad de control 4. Sin embargo, la parada de los movimientos del husillo 2 a lo largo de los ejes de desplazamiento puede controlarse tambien, de acuerdo con un procedimiento alternativo, por una unidad externa a traves de una entrada espedfica 5 de la primera unidad de control 4, generalmente referida como "entrada de omision" o "skip input' en ingles. La primera unidad de control 4 tambien se establece para registrar la posicion del husillo 2 lo largo de los ejes de desplazamiento, por ejemplo como una funcion de la senal en la entrada 5. La primera unidad de control 4 incluye ademas una interfaz de comunicacion 6, por ejemplo un puerto de una red ethernet.
La maquina herramienta 1 esta provista de un sistema visual 7 adaptado para medir las caractensticas geometricas, por ejemplo las dimensiones, de una herramienta 3 mientras la maquina herramienta 1 mantiene el husillo 2 rotando sobre su propio eje de rotacion 2a. Mas espedficamente, el sistema visual 7 comprende una fuente de luz 8 y un sensor de imagen 9, situandose el ultimo delante de, y a cierta distancia de, la fuente de luz 8. El sensor de imagen 9 esta adaptado para adquirir imagenes de la herramienta 3, mas espedficamente imagenes de la sombra de la herramienta 3 cuando la ultima se coloca entre la fuente de luz 8 y el sensor de imagen 9 por medio del movimiento del husillo 2 a lo largo de los ejes de desplazamiento. La fuente de luz 8 y el sensor de imagen 9 estan montados sobre un marco de soporte compartido 7a. La fuente de luz 8 genera un haz de luz desenfocado y el sensor de imagen 9 incluye, por ejemplo, un sensor digital CCD.
El campo visual del sensor de imagen 9 define un area de medicion para la herramienta 3. De hecho, la herramienta 3 se mide colocando la herramienta rotatoria 3 en el campo visual del sensor de imagen 9, adquiriendo imagenes del campo visual y calculando, por ejemplo, las dimensiones de la herramienta 3 a partir de las imagenes adquiridas.
De acuerdo con la presente invencion, el sistema visual 7 comprende una segunda unidad de control electronica 10 conectada a la primera unidad de control 4 para enviar controles e intercambiar datos con la primera unidad de control 4. Mas espedficamente, la segunda unidad de control 10 comprende una salida 11 conectable a la entrada 5 de la primera unidad de control 4 y un puerto de comunicacion 12 conectable a la interfaz de comunicacion 6 de la primera unidad de control 4. En la figura 1, la segunda unidad de control 10 se muestra como integrada ffsicamente en el marco de soporte 7a pero, como alternativa, puede ser ffsicamente distinta del marco de soporte 7a.
La primera y segunda unidades de control 4 y 10 estan programadas para implementar un metodo para estimar la velocidad rotacional de una herramienta montada sobre un husillo rotatorio, metodo que se proporciona con la presente invencion y se describe a continuacion.
Se define un intervalo de valores preseleccionados VC de velocidad rotacional, o valores de velocidad preseleccionados VC, que esta sustancialmente centrado en un valor nominal VN de velocidad rotacional del husillo 2, o valor de velocidad nominal VN. Se determina un periodo respectivo de adquisicion de imagen TA para cada uno de los valores preseleccionados VC tal que es igual a un multiplo de un periodo rotacional TR del husillo 2 de acuerdo con se calcula para aquel valor preseleccionado VC y es compatible con el sistema visual 7, es decir, compatible con el maximo mdice de imagen (o "frecuencia de fotogramas") del sensor de imagen 9. El valor nominal VN es la velocidad seleccionable en la primera unidad de control 4. Para mayor simplicidad, el intervalo de valores de velocidad preseleccionados VC centrados en el valor de la velocidad nominal VN es, a veces, simplemente se denomina como primer intervalo ICN de valores en lo sucesivo en el presente documento. Suponiendo un valor nominal de 10000 rpm, el primer intervalo ICN comprende, por ejemplo, todos los valores de velocidad entre 9900 rpm y 10100 rpm con un paso de 1 rpm.
Para controlar la primera unidad de control 4, el husillo 2 se rota al valor de velocidad nominal VN y se posiciona en el campo visual del sistema visual 7. Durante tal rotacion, por medio del sistema de vision 7, se obtienen parejas representativas de imagenes de la herramienta 3, imagenes que, en cada pareja representativa, estan separadas temporalmente entre sf por el periodo de adquisicion de imagen TA correspondiendo a uno de los valores de velocidad preseleccionados VC. Un valor de velocidad estimado VS, que se va a asociar con el valor de velocidad nominal VN, se determina como aquel valor de velocidad preseleccionado, seleccionado entre todos los valores de velocidad preseleccionados VC, al que corresponde la pareja representativa de imagenes que son las mas similares entre sf sobre la base de una regla de similitud. Es decir, para cada pareja representativa de imagenes, se calcula el valor respectivo de un mdice de similitud, que establece el grado de similitud entre dos imagenes, y el valor de velocidad estimado VS esta representado por aquel valor de velocidad preseleccionado con el que se corresponde la pareja representativa de imagenes que son las mas similares entre sf basandose en una regla de similitud.
La regla de similitud comprende, por ejemplo, el siguiente proceso. Por cada imagen de cada pareja representativa de imagenes, se define una matriz A, B respectiva de numeros reales, siendo representativo cada uno de los
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numeros reales del brillo de un pixel respectivo de la imagen. Se obtiene para cada pareja representativa de imagenes, una matriz de diferencia C como diferencia, elemento por elemento, de las dos matrices A y B relativas a las dos imagenes de la pareja representativa de imagenes, y se calcula el valor de una norma N de la matriz de diferencia C. El valor de velocidad estimado VS esta representado por el valor de velocidad preseleccionado, seleccionado entre todos los valores de velocidad preseleccionados VC, correspondiendo a la pareja representativa de imagenes que da el valor mmimo de la norma N. El mdice de similitud esta representado entonces por la norma N.
El computo del periodo de adquisicion de imagen TA, de la matriz de la diferencia C y de la norma N y la estimacion del valor de velocidad estimado VS son ejecutados, por ejemplo, por la segunda unidad de control 10.
De acuerdo con una caractenstica mas de la invencion, la primera y segunda unidades de control 4 y 10 estan establecidas para implementar un metodo para adquirir imagenes de una herramienta montada sobre un husillo rotativo, que esta basado en dicho metodo para estimar la velocidad rotacional de la herramienta, en la forma descrita en este documento a continuacion.
El husillo 2 rota al valor de velocidad nominal VN y se determina un valor de velocidad rotacional VE real del husillo 2. Se adquieren imagenes de la herramienta 3 a traves del sistema de vision 7 en una cadencia temporal TM que se calcula como una funcion del valor de velocidad real VE y tal que la herramienta 3 realiza, entre dos adquisiciones consecutivas, un numero entero de revoluciones completas mas una fraccion de revolucion igual a un paso angular deseado p. Por lo que las imagenes adquiridas muestran la herramienta 3, mientras que esta rotando sobre el eje 2a, en diferentes posiciones angulares que estan separadas entre sf por el paso angular p. Las imagenes adquiridas de esta manera pueden utilizarse entonces, por ejemplo, para medir las caractensticas geometricas de la herramienta 3.
A modo de ejemplo, en la figura 2, que es una vista de la seccion transversal extremadamente esquematica perpendicular al eje 2a de la herramienta 3, las referencias 13 indican algunos planos, pertenecientes a un conjunto de planos definidos por el eje 2a, que estan separados angularmente entre sf por el paso angular p (45° de acuerdo con la figura 2, para ser considerada como un ejemplo no limitativo). Por lo tanto, las imagenes adquiridas deben mostrar la herramienta 3 en las posiciones angulares definidas por los planos longitudinales 13. Es decir, que los planos longitudinales 13 definen los planos de fotogramas para adquirir las imagenes de la herramienta 3.
De acuerdo con la invencion, el metodo para adquirir imagenes de la herramienta 3 incluye una fase de calibracion, por ejemplo una fase preliminar de calibracion del valor de la velocidad rotacional a fin de proporcionar, por medio del metodo para estimar la velocidad rotacional previamente descrito, un primer valor de velocidad estimado VS1 que esta asociado con el valor de velocidad nominal VN. El valor de velocidad real VE se determina como una funcion del primer valor de velocidad estimado VS1.
Por ejemplo, el valor de velocidad real VE coincide con el primer valor de velocidad estimado VS1 o, de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion, con un segundo valor de velocidad estimado VS2 que se obtiene al aplicar el metodo para estimar la velocidad rotacional a un segundo intervalo de valores de velocidad preseleccionados VC que esta sustancialmente centrado en el primer valor de velocidad estimado VS1, en lo sucesivo en el presente documento denominado como segundo intervalo ICS de valores, en lugar del primer intervalo ICN de valores. En otras palabras, se aplica el metodo de estimacion previamente descrito, que esta modificado de tal manera que el valor de velocidad nominal VN se sustituye con el primer valor de velocidad estimado VS1 y el primer intervalo ICN de valores se sustituye con el segundo intervalo ICS de valores.
Tfpicamente, el segundo intervalo ICS de valores es mas reducido que el primer intervalo ICN de valores y, ventajosamente, los valores de velocidad preseleccionados VC del primer intervalo ICS, pueden espaciarse entre sf en una cantidad menor que aquella del segundo intervalo ICN. De acuerdo con un ejemplo de realizacion, mientras que el primer intervalo ICN mencionado previamente incluye aproximadamente 200 valores de velocidad preseleccionados VC separados a 1 rpm entre sf, el segundo intervalo ICS tiene aproximadamente 40 valores de velocidad preseleccionados VC separados a 0,5 rpm entre sf.
La fase de calibracion del valor de velocidad de rotacion permite corregir en gran parte el error entre el valor de velocidad nominal VN asignado al husillo 2 por la primera unidad de control 4 y la velocidad a la que la herramienta 3 gira realmente. La fase de determinacion del valor de velocidad VE real, que se realiza en la realizacion preferida de la invencion, al principio de la fase de adquisicion de imagenes de la herramienta en diferentes posiciones angulares, aplicando el metodo para estimar la velocidad rotacional al segundo intervalo ICS de valores, permite corregir posibles variaciones de velocidad a corto plazo.
Ventajosamente, de acuerdo con una de las posibles opciones de la presente invencion, el segundo valor de velocidad estimado VS2 puede obtenerse sin analizar todos los valores de velocidad preseleccionados VC del segundo intervalo ICS, a fin de reducir el tiempo de calculo. Mas espedficamente, el procedimiento incluye la determinacion del periodo de adquisicion de imagenes TA, la obtencion de la respectiva pareja representativa de imagenes y el procedimiento de la regla de similitud se lleva a cabo en grupos de al menos tres valores de velocidad
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preseleccionados VC adyacentes entre sf e incluyendo dos valores finales. El procedimiento se para cuando se encuentra que un cierto grupo que incluye unos ciertos valores de velocidad preseleccionados VCc, por ejemplo un valor de velocidad preseleccionado VC, diferente de los dos valores finales del grupo, al que corresponde la pareja representativa de imagenes que son las mas similares entre sf en el grupo. El cierto valor de velocidad preseleccionado VCc, que puede ser el valor central del grupo, y en ningun caso no es ninguno de los valores de velocidad preseleccionados VC mas bajos y mas altos del grupo, define el segundo valor de velocidad estimado VS2 deseado. Mas espedficamente, el analisis del segundo intervalo ICS, llevado a cabo en grupos de tres valores VC cada vez, se para cuando se encuentra un grupo de tres valores VC, tal que el principal de tales tres valores presenta un valor mmimo de la norma N.
Por ejemplo, suponiendo que el segundo intervalo ICS comprende 2n+1 valores de velocidad, que los valores de velocidad del segundo intervalo ICS estan provistos de un mdice que asume todos los valores de la serie de numeros naturales [-n, ..., -2, -1, 0, 1, 2, ..., n] donde el mdice i=0 identifica el valor central de velocidad que es igual al primer valor de velocidad estimado VS1, y que el analisis empieza desde el valor central (i=0), entonces el primer grupo de valores de velocidad preseleccionado se identifica mediante los indices [-1, 0, 1]. La norma N se calcula para las tres parejas representativas de imagenes identificadas por los indices i = [-1, 0, 1]: si el valor de la norma N relacionado con el mdice i=0 es menor, entonces los valores de la norma N para los otros dos indices (correspondientes a los valores finales del grupo), entonces el valor de la norma N para el mdice i=0 es un mmimo y el valor central de velocidad es el segundo valor de velocidad estimado VS2 que es deseado. De lo contrario, el analisis continua con el segundo grupo de valores de velocidad preseleccionados identificado por los indices i= [-2, - 1, 0]. Si, incluso para el segundo grupo de valores de velocidad preseleccionados, el valor mmimo de la norma N no se corresponde con el valor central (mdice i=-1), el analisis continua con un tercer grupo de valores de velocidad preseleccionados identificados por los indices i= [0, 1, 2], y asf sucesivamente, para todo el analisis, en el peor de los casos, todos los valores del segundo intervalo ICS.
Ventajosamente, la fase de calibracion del valor de la velocidad rotacional se realiza mediante una pluralidad de valores de velocidad nominal VNj a fin de obtener una pluralidad correspondiente de valores de velocidad estimados VSj. Asociando a cada valor de velocidad nominal VNj el valor correspondiente de velocidad estimado VSj obtenido por medio del metodo de estimacion descrito anteriormente, se rellena una tabla de parejas de valores de velocidad nominales y estimados VNj y VSj, y se pueden registrar en un almacenamiento de datos interno de la segunda unidad de control 10. Tal tabla se utiliza para obtener el primer valor de velocidad estimado VS1- durante la fase de determinacion del valor de velocidad VE real- utilizando el valor de velocidad nominal VN como entrada.
Son posibles variaciones a lo que ha sido descrito e ilustrado hasta ahora a traves de ejemplos simples no limitativos, por ejemplo con respecto a la operacion de obtener las parejas representativas de imagenes de la herramienta 3. A fin de contrarrestar posibles problemas debidos a las imagenes que podnan mostrar un porcentaje nulo o muy pequeno de la herramienta 3, durante la rotacion del husillo 2, se adquieren conjuntos de parejas de imagenes de prueba de la herramienta 3 por medio del sistema de vision 7, mas espedficamente correspondiendo un conjunto de parejas de prueba por cada periodo de adquisicion de imagen TA a uno de los valores de velocidad preseleccionados VC. En cada conjunto, diferentes parejas de prueba estan especiadas entre sf por una fraccion del periodo relativo de adquisicion de imagen TA, y las imagenes de cada pareja de prueba estan separadas entre sf por dicho periodo de adquisicion de imagen. Entonces, puede asignarse un mdice de fiabilidad a cada pareja de prueba, que es un mdice que depende, por ejemplo, del porcentaje de la herramienta 3 que es realmente visible en la pareja de prueba de imagenes relativa. De acuerdo con estas realizaciones diferentes de la invencion, cada una de las parejas representativas de imagenes de la herramienta 3 se obtienen de una de las parejas de prueba de un conjunto, por ejemplo al elegir una de las parejas de prueba sobre la base de dichos indices de fiabilidad, o al definir una pareja representativa de imagenes denominada acumuladas, donde cada imagen acumulada puede calcularse como una funcion, por ejemplo como una media ponderada, de las imagenes de las parejas de prueba de un conjunto -una imagen fuera de cada pareja de prueba-, preferiblemente teniendo en cuenta los indices de fiabilidad relativos.
La principal ventaja del metodo para estimar la velocidad rotacional de una herramienta montada en un husillo rotativo de acuerdo con la presente invencion es obtener unos valores de velocidad con un mdice muy bajo de error a traves de un proceso bastante rapido y sin necesidad de modificar la maquina herramienta o de anadir dispositivos suplementarios. Tal ventaja es especialmente util en un metodo para adquirir imagenes de una herramienta montada en un husillo rotativo, durante el cual se adquieren las imagenes de la herramienta en diferentes posiciones angulares, separadas entre sf por un cierto paso angular, a fin de medir las caractensticas geometricas de la herramienta.
Claims (13)
- 51015202530354045505560REIVINDICACIONES1. Metodo para estimar la velocidad rotacional de una herramienta (3) montada en un husillo rotativo (2) de una maquina herramienta usando un sistema visual (7) que adquiere imagenes de la herramienta (3) mientras esta esta girando; comprendiendo el metodo comprende las etapas de:- hacer rotar el husillo (2) a un valor de velocidad nominal (VN);- posicionar la herramienta (3) en el campo visual del sistema visual (7); y- obtener, por medio de dicho sistema visual (7), parejas representativas de imagenes de la herramienta (3); estando el metodo caracterizado por que incluye las siguientes etapas:- definir un primer intervalo (ICN) de valores de velocidad preseleccionados (VC) de velocidad rotacional que esta sustancialmente centrado en el valor de velocidad nominal (VN) de velocidad rotacional del husillo (2);- para cada uno de dichos valores de velocidad preseleccionados (VC), determinar un periodo de adquisicion de imagen (TA) respectivo de manera que sea igual a un multiplo de un periodo rotacional (Tr) del husillo (2) como el calculado para ese valor de velocidad preseleccionado (VC) y compatible con dicho sistema visual (7), estando dichas imagenes de la herramienta (3) obtenidas por medio de dicho sistema visual (7), en cada pareja representativa, separadas temporalmente entre sf por el periodo de adquisicion de imagen (TA) correspondiente a uno de dichos valores de velocidad preseleccionados (VC); y- determinar un valor de velocidad estimado (VS) que se va a asociar con dicho valor de velocidad nominal (VN) como aquel valor de velocidad preseleccionado, seleccionado entre todos los valores de velocidad preseleccionados (VC), al que corresponde la pareja representativa de imagenes que son las mas similares entre sf sobre la base de una regla de similitud.
- 2. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicha regla de similitud incluye las siguientes etapas de procesamiento:- para cada imagen de cada pareja representativa de imagenes, definir una matriz (A, B) de numeros reales respectiva, siendo cada uno de los numeros reales representativo del brillo de un pixel respectivo de una imagen;- para cada pareja representativa de imagenes, obtener una matriz de diferencia (C) como diferencia de las dos matrices (A, B) relativas a las dos imagenes de la pareja representativa de imagenes;- calcular un valor de una norma (N) respectivo de la matriz de diferencia (C); y- seleccionar, como valor de velocidad estimado (VS), aquel valor de velocidad preseleccionado (VC) al que corresponde el valor mmimo de dicha norma (N).
- 3. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que la etapa de obtener, por medio de dicho sistema visual (7), parejas representativas de imagenes de la herramienta (3) incluye- adquirir conjuntos de parejas de imagenes de prueba de la herramienta (3) por medio del sistema de vision (7), en cada uno de dichos conjuntos• estando las imagenes de cada una de dichas parejas de prueba separadas temporalmente entre sf por el periodo de adquisicion de imagen (TA) correspondiente a uno del valor relativo de velocidad preseleccionado (VC), y• estando las parejas de prueba separadas temporalmente entre sf por una fraccion del mismo periodo de adquisicion de imagen (TA), y- obtener cada una de dichas parejas representativas de imagenes de la herramienta (3) a partir de uno de dichos conjuntos de parejas de prueba.
- 4. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que se asigna un mdice de fiabilidad asignado a cada pareja de prueba, dependiendo el mdice de fiabilidad del porcentaje de la herramienta (3) que es realmente visible en cada imagen de la pareja de prueba.
- 5. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que cada una de dichas parejas representativas de imagenes de la herramienta (3) se obtiene al elegir una de las parejas de prueba de un conjunto sobre la base del mdice de fiabilidad.
- 6. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 3 o la reivindicacion 4, en el que cada una de dichas parejas representativas de imagenes de la herramienta (3) se obtiene definiendo una pareja representativa de imagenes acumuladas, calculandose las imagenes acumuladas como una funcion de las imagenes de las parejas de prueba de un conjunto, una imagen de cada pareja de prueba para cada una de las imagenes acumuladas.5101520253035404550
- 7. Metodo para adquirir imagenes de una herramienta montada en un husillo rotativo de una maquina herramienta; incluyendo el metodo las siguientes etapas:- hacer rotar el husillo (2) a un valor de velocidad nominal (VN);- determinar un valor de velocidad real (VE) de la velocidad rotacional del husillo (2); y- adquirir, por medio de un sistema visual (7), imagenes de la herramienta (3) en una cadencia temporal (TM) que esta calculada como una funcion del valor de velocidad (VE) real y es tal que la herramienta (3) realiza, entre dos adquisiciones consecutivas, una o mas revoluciones completas mas una fraccion de revolucion igual a una paso angular deseado (p) de tal manera que las imagenes adquiridas muestran la herramienta (3) en diferentes posiciones angulares que estan separadas entre sf por dicho paso angular (p);estando el metodo caracterizado por que incluye una fase de calibracion, en la que un primer valor de velocidad estimado (VS1), que se va a asociar con dicho valor de velocidad nominal (VN), se obtiene con el metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, y por que el valor de velocidad real (VE) se determina como una funcion de dicho primer valor de velocidad estimado (VS1).
- 8. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que dicho valor de velocidad real (VE) coincide con el primer valor de velocidad estimado (VS1).
- 9. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que dicho valor de velocidad real (VE) coincide con un segundo valor de velocidad estimado (VS2) obtenido con el metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2 que se modifica de tal manera que dicho valor de velocidad nominal (VN) se sustituye con dicho primer valor de velocidad estimado (VS1) y dicho primer intervalo (ICN) de valores de velocidad preseleccionados se sustituye con un segundo intervalo (ICS) de valores de velocidad preseleccionados que esta centrado sustancialmente en el primer valor de velocidad estimado (VS1).
- 10. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que dicho segundo intervalo (ICS) de valores de velocidad preseleccionados es mas estrecho que dicho primer intervalo (ICN) de valores de velocidad preseleccionados.
- 11. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 9 o la reivindicacion 10, en el que dicho segundo valor de velocidad estimado (VS2) se obtiene con el metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2 modificado de tal manera que el procedimiento que incluye la determinacion del periodo de adquisicion de imagen (TA), la adquisicion de la pareja representativa de imagenes y el procesamiento de la regla de similitud- se lleva a cabo en grupos de al menos tres valores de velocidad preseleccionados (VC) adyacentes entre sf y que incluyen dos valores finales, y- se detiene cuando un cierto grupo de entre dichos grupos se encuentra incluyendo un cierto valor de velocidad preseleccionado, que difiere de dichos dos valores finales de dicho cierto grupo, al que corresponde una pareja representativa de imagenes que son las mas similares entre sf en dicho cierto grupo,definiendo dicho cierto valor de velocidad preseleccionado dicho segundo valor de velocidad estimado (VS2).
- 12. Maquina herramienta que incluye un husillo (2) en el que se monta una herramienta (3), una primera unidad de control electronica (4) que esta adaptada para controlar la velocidad rotacional del husillo (2), y un sistema visual (7) para adquirir imagenes de la herramienta(3) mientras esta girando; estando la maquina herramienta (1) caracterizada por que el sistema visual (7) incluye una segunda unidad de control electronica (10) conectada para comunicarse con la primera unidad de control (4), y por que la primera (4) y segunda (10) unidades de control estan configuradas para implementar el metodo para estimar la velocidad rotacional de una herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6.
- 13. Maquina herramienta de acuerdo con la reivindicacion 12, en la que dichas primera (4) y segunda (10) unidades de control estan configuradas para implementar el metodo para adquirir imagenes de una herramienta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11.
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