ES2987905T3 - Dispositivo de inspección y procedimiento de inspección de capa de hoja - Google Patents

Abstract

Este dispositivo de inspección (1) comprende: un dispositivo de escaneo (S); una primera unidad de reconocimiento (54); y una segunda unidad de reconocimiento (55). El dispositivo de escaneo (S) está equipado con un sensor láser (3) que emite luz de rendija láser (3R) para medir una forma bidimensional, y un mecanismo de movimiento (2A) para mover el sensor láser (3) en una dirección predeterminada. La primera unidad de reconocimiento (54) obtiene datos de forma tridimensionales sobre un objeto de inspección (6) y una pieza de trabajo (W) asociando la pluralidad de datos de forma bidimensional obtenidos por el sensor láser (3) con los datos de posición sobre el sensor láser (3) en el momento de medir la forma bidimensional. La segunda unidad de reconocimiento (55) deriva la forma tridimensional de la pieza de trabajo (W), calculando la diferencia entre los primeros datos de forma tridimensional que muestran una forma tridimensional antes de que la pieza de trabajo (W) sea laminada en un molde (6), y los segundos datos de forma tridimensional que muestran la forma tridimensional después de que la pieza de trabajo (W) sea laminada en el molde (6). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de inspección y procedimiento de inspección de capa de hoja

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un dispositivo de inspección y a un procedimiento de inspección de una capa de hoja laminada sobre un sustrato base tal como un molde.

Estado de la técnica

Por ejemplo, existe un procedimiento conocido para laminar una hoja de material compuesto, como una hoja de metal, una hoja de resina o una hoja de resina reforzada con fibra, y someter el cuerpo laminado obtenido a un calentamiento y procesamiento de presurización o similar para obtener un componente moldeado (o un componente con una forma complicada). El cuerpo laminado se fabrica laminando secuencialmente capas de hoja hasta un grosor requerido, por ejemplo, al fijar trozos de hoja que tienen una forma predeterminada sobre un molde que tiene una forma exterior requerida para formar una primera capa de hoja, y fijar además trozos de hoja sobre la primera capa de hoja para formar una segunda capa de hoja.

Al fabricar un componente moldeado de este tipo (o un componente con una forma complicada), si las capas de hoja no están laminadas como se especifica, la calidad del componente puede deteriorarse. Por lo tanto, es necesario inspeccionar si el estado laminado de la capa de hoja es bueno o no. Convencionalmente, esta inspección se realiza únicamente mediante observación visual por parte de un operador. Además, la literatura de patente 1 propone un sistema de inspección que mide la forma de la superficie de un cuerpo laminado de trozos de hoja con un sensor de forma tridimensional utilizando una cámara infrarroja para evaluar si hay o no materia extraña mezclada en el cuerpo laminado y evaluar el estado laminado de una capa de hoja.

Sin embargo, si la inspección del estado laminado de una capa de hoja depende de la observación visual por parte de un operador, no solo no se puede ahorrar mano de obra, sino que también inevitablemente se producen errores de determinación y descuidos. Esto genera un problema en términos de estabilización de la calidad de un componente moldeado (o de un componente con una forma complicada). Además, en el caso de introducir un dispositivo que mide la forma de la superficie de un cuerpo laminado como el sistema de inspección mencionado en la literatura de patente 1, se requiere un sistema del sensores costoso que mida la forma tridimensional del cuerpo laminado con alta exactitud, lo que da como resultado un problema de coste.

El documento JP 2008 229444 A describe un aparato para inspeccionar un material de recubrimiento, en el que se detecta con exactitud y tridimensionalmente un estado recubierto de un material de sellado mediante una constitución simple, de modo que el material de recubrimiento del sellado se puede detectar de forma cuantitativa.

Lista de citas

Bibliografía de patentes

Literatura de patente 1: JP 2018-031775 A

Compendio de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de inspección y un procedimiento de inspección de una capa de hoja que permitan la reducción del coste al mismo tiempo que automatizan la inspección de un estado laminado de una capa de hoja. La presente invención se define en las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes se describen aspectos adicionales.

En la reivindicación 1 se reivindica un dispositivo de inspección de una capa de hoja según un aspecto de la presente invención.

En la reivindicación 10 se reivindica un procedimiento de inspección de una capa de hoja según otro aspecto de la presente invención.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración global de un dispositivo de inspección de una capa de hoja según una realización de la presente invención.

Las figuras 2A a 2D son vistas esquemáticas que muestran un modo de laminación de capas de hoja.

La figura 3 es una vista esquemática que ilustra un modo de fijar un trozo de cinta a un molde.

La figura 4 es una vista esquemática que ilustra un modo de escaneo con luz láser de hendidura para el reconocimiento de la forma de una capa de hoja.

Las figuras 5A y 5B son diagramas esquemáticos que ilustran la asociación entre una forma bidimensional detectada por la luz láser de hendidura y unos datos de posición de un sensor láser.

La figura 6A es un diagrama que ilustra un ejemplo de obtención de una forma de una primera capa de una hoja mediante datos de diferencia, y la figura 6B es un diagrama que ilustra un ejemplo de obtención de una forma de una segunda capa de la capa de hoja mediante datos de diferencia.

La figura 7A es una vista en perspectiva que ilustra un ejemplo en el que se proporciona una capa de hoja a través de una pluralidad de superficies, la figura 7B es una vista lateral de la misma, y las figuras 7C a 7E son vistas que ilustran los modos de escaneo de cada superficie.

La figura 8 son vistas que enumeran ejemplos específicos (A) a (E) de encintado defectuoso sobre un molde.

La figura 9 es una vista esquemática que ilustra un ejemplo en el que un cabezal de encintado y un sensor láser están montados en un robot articulado.

La figura 10A es una vista que ilustra un ejemplo en el que las cintas están fijadas oblicuamente a un molde, y la figura 10B es una vista que ilustra un ángulo de encintado defectuoso.

Descripción de realizaciones

Configuración global del dispositivo de inspección

A continuación, se describirá una realización de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra una configuración global de un dispositivo 1 de inspección de una capa de hoja según una realización de la presente invención. El dispositivo 1 de inspección incluye un dispositivo de escaneo S que incluye un robot 2A articulado (mecanismo de movimiento) y un sensor 3 láser, un mecanismo 4 de rotación de la pieza de trabajo (mecanismo de soporte) y un controlador 5 que controla las operaciones de estos componentes y realiza el procesamiento de cálculo requerido. El dispositivo 1 de inspección es un dispositivo que inspecciona capas de hoja que constituyen una pieza de trabajo W laminada sobre un molde 6 (molde laminado) como sustrato base.

El dispositivo de escaneo S es un dispositivo que escanea ópticamente la pieza de trabajo W formada en el molde 6 para el reconocimiento de la forma tridimensional de la pieza de trabajo W. El sensor 3 láser mide una forma bidimensional de un objeto de inspección mediante un procedimiento de corte con luz utilizando una luz láser de hendidura 3R. El sensor 3 láser incluye una fuente de luz láser, un componente óptico que convierte la luz láser emitida desde la fuente de luz láser en la luz láser de hendidura 3R que se propaga en forma de abanico e irradia un objeto de inspección con la luz láser de hendidura, y una unidad receptora de luz que recibe una luz reflejada de la luz láser de hendidura 3R desde el objeto de inspección. En la presente realización, el objeto de inspección es el molde 6 solo o el molde 6 sobre el que se forma la pieza de trabajo W hecha de un cuerpo laminado de una o una pluralidad de capas de hoja.

El robot 2A articulado es un mecanismo de movimiento que mueve el sensor 3 láser en una dirección de escaneo predeterminada. El sensor 3 láser mide una forma bidimensional de un objeto de inspección en una pendiente de medición predeterminada mientras se mueve mediante el robot 2A articulado. El robot 2a articulado puede tener una función distinta al mecanismo de movimiento del sensor 3 láser. Por ejemplo, el robot articulado puede tener una función de formar la pieza de trabajo W en el molde 6 (ilustrado en la figura 9) o puede estar equipado con una cámara que captura imágenes 2D de la pieza de trabajo W y el molde 6.

El robot 2A articulado incluye un montante 20 base, una pluralidad de brazos 21 del robot erigidos sobre el montante base, una pluralidad de ejes 22 de articulación que conectan los brazos 21 del robot y una parte 23 de muñeca dispuesta en un extremo distal del brazo 21 del robot. El sensor 3 láser está montado en un extremo 2T distal del robot, que es una punta del brazo del robot 2A articulado, y puede cambiarse de posición libremente. En el caso de que se requiera un escaneo a larga distancia, es deseable que el montante 20 base esté ensamblado sobre una plataforma móvil por lo menos en una dirección X o en una dirección Y para hacer que el robot 2A articulado sea móvil por sí mismo. Como robot 2A articulado, por ejemplo, se puede utilizar un robot industrial de propósito general equipado con seis ejes de rotación.

El mecanismo de movimiento del sensor 3 láser no está limitado al robot 2A articulado. La figura 1 también ilustra un robot 2B de eje ortogonal como otro ejemplo del mecanismo de movimiento. El robot 2B de eje ortogonal incluye una estructura 24X del eje X, una estructura 24Y del eje Y y una estructura 24Z del eje Z que son tres ejes móviles ortogonales entre sí. La estructura 24X del eje X sostiene la estructura 24Z del eje Z para ser móvil en la dirección del eje X. La estructura 24Z del eje Z sostiene la estructura 24Y del eje Y para ser móvil en la dirección del eje Z. La estructura 24Y del eje Y mueve el extremo 2T distal del robot en la dirección Y. El sensor 3 láser está montado en el extremo 2T distal del robot, que es un extremo distal de la estructura 24Y del eje Y. Se puede utilizar dicho robot 2B de eje ortogonal en lugar del robot 2A articulado. Además, el sensor 3 láser puede estar configurado para moverse en una dirección predeterminada mediante un mecanismo de movimiento distinto de un robot industrial, por ejemplo, mediante un mecanismo de tornillo de bolas o similar.

El mecanismo 4 de rotación de la pieza de trabajo es un mecanismo para cambiar la posición del molde 6 sobre el cual se forma la pieza de trabajo. El mecanismo 4 de rotación de la pieza de trabajo incluye una unidad 41 de sujeción de la pieza de trabajo y un motor 42 de accionamiento. La unidad 41 de sujeción de la pieza de trabajo incluye un eje de rotación que sostiene de forma giratoria el molde 6 alrededor del eje, y una unidad de entrada para una fuerza de accionamiento de rotación. El motor 42 de accionamiento aplica una fuerza de accionamiento de rotación a la unidad de entrada para girar el molde 6 alrededor del eje. En el caso de que no sea necesario girar el molde 6, es decir, donde la pieza de trabajo se forma únicamente en una superficie que siempre puede estar opuesta al sensor 3 láser, se puede omitir el mecanismo 4 de rotación de la pieza de trabajo.

El controlador 5 está conectado eléctricamente al dispositivo de escaneo del mecanismo 4 de rotación de la pieza de trabajo. Un monitor 11 y un servidor 12 de datos están conectados al controlador 5. El monitor 11 es una pantalla para realizar diversas visualizaciones relacionadas con el dispositivo 1 de inspección, y visualiza un resultado de la inspección de la pieza de trabajo W y similares en la presente realización. El servidor 12 de datos almacena diversos valores establecidos y datos relacionados con el dispositivo 1 de inspección. Por ejemplo, en el servidor 12 de datos se almacenan datos relacionados con un tamaño de cintas que constituyen el molde 6 o la pieza de trabajo W, datos de forma establecidos de antemano como un valor de diseño del molde 6 en el que se ha laminado una capa de hoja, y similares.

El controlador 5 está configurado con un microordenador o similar, y funciona para incluir funcionalmente una unidad 51 de control del robot, una unidad 52 de control del sensor, una unidad 53 de control de rotación de la pieza de trabajo, una primera unidad 54 de reconocimiento, una segunda unidad 55 de reconocimiento, una unidad 56 de determinación y una unidad 57 de control de visualización como resultado de la ejecución de un programa predeterminado.

La unidad 51 de control del robot mueve el sensor 3 láser a una posición requerida al controlar el funcionamiento del robot 2A articulado (o del robot 2B de eje ortogonal). Específicamente, la unidad 51 de control del robot realiza el control para mover el sensor 3 láser desde una posición de inicio de escaneo a una posición final en una dirección predeterminada y a una velocidad predeterminada. La unidad 52 de control del sensor controla el sensor 3 láser para medir formas bidimensionales del molde 6 y la pieza de trabajo W. Específicamente, la unidad 52 de control del sensor hace que el sensor 3 láser emita la fuente de luz láser en cada posición de medición en la dirección de escaneo, de este modo irradia el molde 6 y la pieza de trabajo W con la luz láser de hendidura 3R. La unidad 53 de control de rotación de la pieza de trabajo controla el mecanismo 4 de rotación de la pieza de trabajo para cambiar la posición del molde 6 a una posición de rotación requerida.

La primera unidad 54 de reconocimiento realiza un cálculo para obtener datos de forma tridimensional del molde 6 y de la pieza de trabajo W al asociar una pluralidad de datos de forma bidimensional obtenidos por el sensor 3 láser con datos de posición del sensor 3 láser en la medición de la forma bidimensional. La segunda unidad 55 de reconocimiento realiza un cálculo para derivar una forma tridimensional de la capa de hoja al obtener una diferencia entre los datos de forma tridimensional antes y después de la laminación de la capa de hoja que constituye la pieza de trabajo W. Las operaciones de la primera unidad 54 de reconocimiento y la segunda unidad 55 de reconocimiento se describirán en detalle más adelante.

La unidad 56 de determinación realiza el procesamiento para determinar si una capa de hoja es normal o no sobre la base de una forma tridimensional de la capa de hoja derivada por la segunda unidad 55 de reconocimiento. La unidad 57 de control de visualización realiza el control para hacer que el monitor 11 visualice un resultado de determinación de la unidad 56 de determinación en una forma de visualización predeterminada. Por ejemplo, cuando se detecta un defecto en un estado laminado de la capa de hoja, la unidad 57 de control de visualización visualiza la parte defectuosa en color o similar para requerir la corrección del operador.

Formación de la capa de hoja

Como se describe anteriormente, en la presente realización, la pieza de trabajo W en el molde 6 se forma al laminar una pluralidad de capas de hoja. Las figuras 2A a 2D son vistas esquemáticas que muestran un modo de laminación de capas de hoja. La figura 2A incluye una vista lateral (vista izquierda) del molde 6 y una vista en perspectiva (vista derecha) del mismo. Aquí, para simplificar la ilustración, se ilustra un molde 6 simple hecho de un paralelepípedo rectangular largo en una dirección.

El molde 6 incluye una superficie 61 sobre la que se lamina la capa de hoja. La superficie 61 es una superficie que forma la forma de la pieza de trabajo W. Por ejemplo, cuando la pieza de trabajo es un miembro simple en forma de placa plana, la superficie 61 es un plano horizontal como se ilustra en la figura 2A. Cuando la pieza de trabajo W es un miembro que tiene una superficie curva, la superficie 61 es un plano que tiene una forma plana a lo largo de la superficie curva prevista. Se laminan secuencialmente una pluralidad de capas de hoja utilizando el molde 6 que tiene la superficie 61 como se describe anteriormente como sustrato base.

La figura 2B ilustra un estado en el que una primera capa de hoja W11 está laminada sobre la superficie 61 del molde 6. La primera capa de hoja W11 se forma, por ejemplo, colocando o fijando un cuerpo de hoja procesado de antemano en una forma requerida y que tiene un grosor predeterminado sobre o a la superficie 61, o disponiendo trozos de hoja de tipo cinta en paralelo (figura 3). Como cuerpo de hoja o pieza de hoja, se puede utilizar una hoja hecha de metal, resina o caucho, una hoja compuesta de resina y fibra de refuerzo tal como FRP, o similar. En una capa de hoja posterior, un producto formado en el que la primera capa de hoja W11 se forma sobre el molde 6 sirve de sustrato base. En otras palabras, la primera capa de hoja W11 sirve de capa de hoja básica WB sobre la cual se lamina la capa de hoja posterior.

La figura 2C ilustra un estado en el que una segunda capa de hoja W12 está laminada sobre la primera capa de hoja W11. Un modo de formación de la segunda capa de hoja W12 es parecido al de la primera capa de hoja W11. La figura 2D ilustra un estado en el que una tercera capa de hoja W13 está laminada también sobre la segunda capa de hoja W12. Específicamente, la tercera capa de hoja W13 está laminada con la segunda capa de hoja W12 como capa de hoja básica WB. En la laminación de la capa de hoja siguiente, la tercera capa de hoja W13 sirve de capa de hoja básica WB. A continuación, se realiza un trabajo de laminación parecido de capas de hoja tantas veces como el número de capas requerido.

Cuando se completa el trabajo de laminación de las capas de hoja y se forma la pieza de trabajo W con una forma predeterminada en el molde 6, el producto formado se somete a un procesamiento posterior. Las etapas posteriores del procesamiento son, por ejemplo, el procesamiento por vacío y el procesamiento por calentamiento. Específicamente, el molde 6 sobre el que se forma la pieza de trabajo W se cubre con una bolsa sellada y se aspira para eliminar el aire y las sustancias volátiles entre las capas de hoja. A continuación, se realiza un procesamiento por calentamiento a una presión predeterminada para integrar la pluralidad de capas de hoja que constituyen la pieza de trabajo W. A continuación, la pieza de trabajo W se libera del molde 6 para obtener el componente moldeado requerido (o un componente con una forma complicada).

La figura 3 es una vista que ilustra esquemáticamente un ejemplo de formación de una capa de hoja (p. ej., la primera capa de hoja W11). Aquí se ilustra un ejemplo en el que se forma una capa de hoja uniendo una pluralidad de trozos 7 de cinta (trozos de hoja) cortadas de un rollo 70 de cinta. El rollo 70 de cinta es, por ejemplo, un rollo alrededor del cual se enrolla una cinta que tiene una anchura de cinta predeterminada. Una cinta 7A extraída del rollo 70 de cinta se presiona contra la superficie 61 del molde 6 mediante un rodillo 26 de fijación provisto en un cabezal de fijación, y se fija a la superficie 61.

Cuando la cinta 7A se fija de un extremo al otro extremo de la superficie 61, la cinta 7A se corta mediante un cortador (no se ilustra). Mediante esta operación, el trozo 7 de cinta en una sola pasada queda laminado sobre la superficie 61. De forma parecida, el trozo 7 de cinta de la siguiente pasada se queda laminado adyacente al lado del trozo 7 de cinta laminada. Mediante dicho trabajo, la primera capa de hoja W11 formada al disponer la pluralidad de trozos 7 de cinta en paralelo es laminada sobre la superficie 61. Se puede disponer una pluralidad de rollos 70 de cinta y una pluralidad de rodillos 26 de fijación en paralelo para fijar simultáneamente una pluralidad de trozos 7 de cinta a la superficie 61. De forma parecida, la segunda capa de hoja W12 y la tercera capa de hoja W13 laminadas sobre la primera capa de hoja W11 también pueden formarse mediante la disposición paralela de los trozos 7 de cinta.

En este caso, el hecho de que las capas de hoja W11, W12 y W13 estén o no laminadas como se especifica es fundamental para mantener la calidad de la pieza de trabajo W. En particular, como se ilustra en la figura 3, en el caso de que una capa de hoja se forma disponiendo una pluralidad de trozos 7 de cinta en paralelo, puede producirse una superposición, un hueco y similares entre los trozos 7 de cinta. Por lo tanto, es necesario inspeccionar el estado laminado de la capa de hoja cada vez que se lamina la capa de hoja W11, W12, W13, y cuando se detecta un defecto en una capa de hoja, es necesario modificar la capa de hoja.

La figura 4 es una vista que ilustra un estado en el que se realiza la operación de reconocimiento de la forma para la primera capa de hoja W11 y el molde 6 para la inspección de la primera capa de hoja W11 (pieza de trabajo W). La luz láser de hendidura 3R se emite desde el sensor 3 láser unido al extremo 2T distal del robot, que es el extremo distal del brazo 21 del robot. La luz láser de hendidura 3R se irradia sobre toda la anchura de la primera capa de hoja W11. La unidad 51 de control del robot mueve el extremo 2T distal del robot en una dirección de escaneo F en la figura 4. Por consiguiente, el sensor 3 láser también se mueve en la dirección de escaneo F, y la primera capa de hoja W11 se escanea con la luz láser de hendidura 3R. En el momento de este escaneo, se mide una forma bidimensional de la primera capa de hoja W11 en una pendiente predeterminada mediante un procedimiento de corte con luz. A continuación, se obtiene una forma tridimensional de la primera capa de hoja W11 al conectar la pluralidad adquirida de datos de forma bidimensional.

Convencionalmente, el estado laminado de una capa de hoja se ha evaluado únicamente sobre la base de datos de forma tridimensional de la capa de hoja. Por ejemplo, en el caso de una inspección de la primera capa de hoja W11, la evaluación se ha realizado únicamente sobre la base de en un resultado de reconocimiento de una forma tridimensional del molde 6 sobre el que está laminada la primera capa de hoja W11, adquiriéndose la forma tridimensional mediante el procedimiento ilustrado en la figura 4. En este caso, se requiere un reconocimiento muy exacto de una forma tridimensional para poder detectar pequeñas irregularidades o similares. Por lo tanto, es necesario utilizar un sensor láser que tenga una alta resolución como el sensor 3 láser.

En general, un sensor 3 láser de alta resolución es extremadamente caro y la aplicación del sensor 3 láser provoca un aumento en el coste del dispositivo 1 de inspección. Además, la anchura de inspección de la luz láser de hendidura 3R tiende a reducirse a medida que se exige una mayor resolución. Por este motivo, tal como se ilustra en la figura 4, actualmente no se comercializa un sensor 3 láser de alta resolución que tenga una anchura de inspección que permita inspeccionar toda la anchura de la primera capa de hoja W11 en un solo escaneo. Por lo tanto, se requiere una pluralidad de veces de escaneo para inspeccionar una capa de hoja, lo que causa el problema de que el tiempo de procesamiento de un proceso de inspección se alargue.

En vista de dicho problema, en la presente realización se utiliza un sensor 3 láser relativamente económico que tiene una anchura de inspección amplia, aunque no tiene una resolución alta. Por ejemplo, se utiliza el sensor 3 láser que tiene una resolución de aproximadamente 0,04 mm a 1,6 mm, preferiblemente de aproximadamente 0,1 mm a 1,2 mm, y una anchura de inspección mediante la luz láser de hendidura 3R de aproximadamente 50 mm a 200 mm, preferiblemente de aproximadamente 80 mm a 160 mm. A continuación, se proporciona un procedimiento de inspección que permite evaluar con exactitud el estado laminado de una capa de hoja mientras se utiliza un sensor 3 láser de este tipo.

Reconocimiento de formas sobre la base de la diferencia

En la presente realización, se deriva y evalúa una forma tridimensional de una capa de hoja al obtener una diferencia entre los datos de forma tridimensional antes y después de la laminación de la capa de hoja. Este procedimiento se describirá en referencia a las figuras 5 y 6. La figura 5A es un diagrama que ilustra el estado de la figura 2A, es decir, un modo de medir una forma tridimensional del molde 6 (primer objeto de inspección) antes de que se lamine la primera capa de hoja W11. La superficie 61 del molde 6 se irradia con la luz láser de hendidura 3R desde el sensor 3 láser. Cuando una dirección lateral larga del molde se define como la dirección X, la unidad 51 de control del robot (figura 1) del controlador 5 controla el robot 2A articulado de modo que la luz láser de hendidura 3R se mueve en la dirección X y escanea la superficie 61.

La unidad 52 de control del sensor hace que el sensor 3 láser mida datos de forma bidimensional de la superficie 61 del molde 6 en los puntos de medición X = p1, p2, p3, p4, p5 ... p (n-2), p (n-1) y pn en la dirección X. Cada pendiente de medición entre p1 y pn es, por ejemplo, 0,1 mm. La primera unidad 54 de reconocimiento obtiene datos de forma tridimensional (denominados "primeros datos de forma tridimensional") de la superficie 61 del molde 6 al asociar los puntos de medición p1 a pn adquiridos por el sensor 3 láser con los datos de posición del sensor 3 láser en los puntos de medición p1 a pn, respectivamente. Como datos de posición del sensor 3 láser, se pueden utilizar los datos de control de posición del extremo 2T distal del robot obtenidos por la unidad 51 de control del robot.

La figura 5B es un diagrama que ilustra el estado de la figura 2B, es decir, un modo de medir una forma tridimensional de un producto formado (segundo objeto de inspección) en el que la primera capa de hoja W11 se ha laminado sobre la superficie 61 del molde 6. Después de laminar la primera capa de hoja W11, se obtienen datos de forma tridimensional mediante el mismo procedimiento descrito anteriormente. Específicamente, la unidad 51 de control del robot controla el robot 2A articulado para escanear el producto formado con la luz láser de hendidura 3R. La unidad 52 de control del sensor hace que el sensor 3 láser mida datos de forma bidimensional del molde 6, incluida la primera capa de hoja W11, en cada uno de los puntos de medición X = p1 a pn en la dirección X. A continuación, la primera unidad 54 de reconocimiento obtiene datos de forma tridimensional (denominados "segundos datos de forma tridimensional") del molde 6 que incluye la primera capa de hoja W11 al asociar los puntos de medición p1 a pn adquiridos por el sensor 3 láser con los datos de posición del sensor 3 láser en los puntos de medición p1 a pn, respectivamente.

Cuando la primera unidad 54 de reconocimiento adquiere los primeros datos de forma tridimensional y los segundos datos de forma tridimensional, la segunda unidad 55 de reconocimiento realiza un procesamiento para obtener una diferencia entre los dos datos de forma tridimensional. La figura 6A ilustra esquemáticamente el procesamiento realizado por la segunda unidad 55 de reconocimiento en la primera capa de hoja (primera capa de hoja W11). Los datos de forma (1) en el lado izquierdo indican los primeros datos D11 de forma tridimensional en el punto de medición X = p2. En otras palabras, los datos son los datos de forma del molde 6 en la posición de X = p2 antes de que se lamine la primera capa de hoja W11.

Por otro lado, los datos de forma (2) indican los segundos datos D12 de forma tridimensional en el punto de medición X = p2. Específicamente, los datos son los datos de forma en la posición de X = p2 del producto formado en el que se ha laminado la primera capa de hoja W11 utilizando el molde 6 como sustrato base. Los segundos datos D12 de forma tridimensional incluyen una porción DA conformada que sobresale hacia arriba de los primeros datos D11 de forma tridimensional en una cantidad de laminación de la primera capa de hoja W11.

Por consiguiente, la diferencia entre los datos de forma (1) y los datos de forma (2) sirve de datos de evaluación de la primera capa de hoja W11. En otras palabras, cuando se obtiene la diferencia, la porción DA conformada que sobresale en los segundos datos D12 de forma tridimensional permanece sin cancelarse. Esta porción DA conformada forma una forma tridimensional de la primera capa de hoja W11 laminada en el molde 6. La unidad 56 de determinación evalúa la forma tridimensional de la primera capa de hoja W11 sobre la base de la forma tridimensional derivada por la segunda unidad 55 de reconocimiento. En otras palabras, con los primeros datos D11 de forma tridimensional como referencia, se evalúa si el grosor ha aumentado según lo diseñado en una cantidad correspondiente al grosor de la primera capa de hoja W 11 sobre la base de los segundos datos D12 de forma tridimensional.

La figura 6B ilustra esquemáticamente el procesamiento de diferencias realizado por la segunda unidad 55 de reconocimiento en la segunda capa de hoja (segunda capa de hoja W12). En la laminación de la segunda capa de hoja, un producto formado en el que se forma una capa de hoja básica que incluye un cuerpo laminado de la primera capa de hoja W11 sobre el molde 6 sirve de sustrato base (primer objeto de inspección). Por lo tanto, en la segunda capa, los datos de forma (2) obtenidos con la medición anterior sirven de primeros datos de forma tridimensional D21.

Los datos de forma (3) son datos de forma tridimensional en el punto de medición X = p2 después de que la segunda capa de hoja W12 se lamina también sobre la primera capa de hoja W11 de la hoja básica. Los datos de forma tridimensional sirven de segundos datos de forma tridimensional D22 en la segunda capa. Los segundos datos de forma tridimensional D22 incluyen una porción DB conformada que sobresale hacia arriba de los primeros datos de forma tridimensional D21 en una cantidad de laminación adicional de la segunda capa de hoja W12. A continuación, una diferencia entre los datos de forma (2) y los datos de forma (3) sirve de datos de evaluación de la segunda capa de hoja W12. En otras palabras, cuando se obtiene la diferencia, la porción DB conformada en los segundos datos de forma tridimensional d 22 permanece sin cancelarse. La porción DB conformada forma una forma tridimensional de la segunda capa de hoja W12. Sobre la base de la forma tridimensional, la unidad 56 de determinación evalúa una forma tridimensional de la segunda capa de hoja W12. En lo sucesivo, se aplica lo mismo para las capas tercera, cuarta... de la hoja.

El procesamiento de determinación de la unidad 56 de determinación es relativamente simple. Cuando se conoce el grosor de una capa de hoja, se puede evaluar que una capa de hoja a evaluar no se forma en una porción donde el grosor de una capa no aparece en una forma tridimensional de la capa de hoja, obteniéndose la forma tridimensional sobre la base de la diferencia. Por ejemplo, se supone que se detecta una porción en la que no aparece un grosor correspondiente al grosor de la segunda capa de hoja W12 en los datos de evaluación de forma tridimensional de la segunda capa de hoja W12. Se puede encontrar que la segunda capa de hoja W12 no está formada como se especifica debido, por ejemplo, a la falta del trozo 7 de cinta (figura 3), a un espacio entre los trozos 7 de cinta y similares. Cuando existe una porción donde aparece un grosor de dos o más capas, se puede evaluar que las capas de hoja están excesivamente laminadas debido a la superposición de los trozos 7 de cinta o similar.

Como se describe anteriormente, adoptar el procedimiento de evaluación basado en una diferencia entre antes y después de la laminación de la capa de hoja significa que el sensor 3 láser que tiene una resolución relativamente baja es suficiente. Específicamente, siempre que el sensor 3 láser tenga una resolución que permita determinar el grosor de una capa de hoja (trozo 7 de cinta) a laminar, resulta posible detectar la falta o superposición del trozo 7 de cinta. Por ejemplo, si el grosor de una capa de hoja es de 0,2 mm, se puede utilizar el sensor 3 láser con una resolución del orden de 0,1 mm. Dado que el sensor 3 láser que tiene dicho grado de resolución se comercializa como un sensor láser de propósito general relativamente económico, el coste del dispositivo de escaneo S se puede reducir. Suponiendo que el grosor de una capa de hoja es T, se puede seleccionar una resolución R del sensor 3 láser del intervalo de R = 0,8T a 0,2T, preferiblemente 0,3T a 0,6T desde el punto de vista de permitir la identificación de presencia de la capa de hoja y no requerir una resolución excesiva.

En los ejemplos ilustrados en las figuras 5A y 5B, se muestra un ejemplo en el que tanto los primeros datos de forma tridimensional como los segundos datos de forma tridimensional se obtienen con medición real. Específicamente, se ilustra un ejemplo en el que el molde 6 y la primera capa de hoja W11 son realmente escaneados por el sensor 3 láser, y la primera unidad 54 de reconocimiento obtiene cada uno de los datos de forma tridimensional. Según este procedimiento, dado que tanto los primeros datos de forma tridimensional como los segundos datos de forma tridimensional se adquieren con medición real, la segunda unidad 55 de reconocimiento puede obtener una diferencia entre ambos datos según un estado laminado real.

Como alternativa, en uno de los primeros y segundos datos de forma tridimensional, no se puede utilizar un valor de medición real, sino datos de forma establecidos de antemano como valor de diseño. Por ejemplo, cuando se conoce una forma tridimensional del molde 6, los datos de forma tridimensional se almacenan de antemano en el servidor 12 de datos (figura 1). A continuación, se puede preparar la programación de modo que los datos de forma tridimensional se lean desde el servidor 12 de datos como los primeros datos de forma tridimensional cuando la segunda unidad 55 de reconocimiento realiza el procesamiento para obtener una diferencia. Como alternativa, cuando se conoce una forma tridimensional de la primera capa de hoja W11, los datos de forma tridimensional se almacenan en el servidor 12 de datos de antemano. A continuación, mientras que los primeros datos de forma tridimensional se adquieren midiendo realmente la forma tridimensional del molde 6, los datos de forma tridimensional de la primera capa de hoja W11 se pueden leer desde el servidor 12 de datos como los segundos datos de forma tridimensional. Según este procedimiento, la adquisición de uno de los primeros datos de forma tridimensional y de los segundos datos de forma tridimensional del servidor 12 de datos aporta la ventaja de que se puede acortar el tiempo de escaneo por parte del dispositivo de escaneo S.

Caso de una capa de hoja que se extiende a través de una pluralidad de superficies

En los ejemplos ilustrados en las figuras 5A y 5B, se muestra el ejemplo en el que la primera capa de hoja W11 se forma únicamente en una superficie 61 del molde 6. La capa de hoja puede formarse a lo largo de una pluralidad de superficies planas y superficies curvas. La figura 7A es una vista en perspectiva que ilustra un ejemplo en el que se proporciona una capa de hoja WR a través de una pluralidad de superficies del molde 60. El molde 60 incluye una primera superficie 62, una segunda superficie 63 (segunda superficie que tiene una dirección plana diferente) ortogonal a la primera superficie 62, y una porción 64 de superficie curva ubicada entremedio. La capa de hoja WR se forma a lo largo de la primera superficie 62 hasta la segunda superficie 63.

La figura 7(B) es una vista lateral del molde 60 que ilustra un estado antes de que la capa de hoja WR sea laminada y un estado después de que la capa de hoja WR sea laminada. Incluso en dicho modo de laminación de la capa de hoja, los primeros datos de forma tridimensional antes de la laminación de la capa de hoja WR y los segundos datos de forma tridimensional después de la laminación de la capa de hoja WR se adquieren de forma parecida a los ejemplos ilustrados en las figuras 5A y 5B. Sin embargo, dado que no todos los datos de forma tridimensional de la primera superficie 62, la segunda superficie 63 y la porción 64 de superficie curva se pueden adquirir en un solo escaneo, se escanea cada superficie. En este momento, la unidad 53 de control de rotación de la pieza de trabajo (figura 1) controla el mecanismo 4 de rotación de la pieza de trabajo (motor 42 de accionamiento) para girar el molde 60 de modo que el molde 60 cambia su posición a una posición adecuada para escanear cada superficie.

Las figuras 7C a 7E son vistas que ilustran los modos de escaneo de cada superficie. La figura 7C es una vista que ilustra un estado en el que la primera superficie 62 se escanea con la luz láser de hendidura 3R. En este momento, el mecanismo 4 de rotación de la pieza de trabajo sostiene el molde 60 en una posición en la que la primera superficie 62 es irradiada con la luz láser de hendidura 3r desde la dirección opuesta. La figura 7D ilustra un estado en el que la porción 64 de superficie curva se escanea con la luz láser de hendidura 3R. La porción 64 de superficie curva es una superficie curva ubicada en una intersección entre la primera superficie 62 y la segunda superficie 63 ortogonales entre sí. Por lo tanto, el mecanismo 4 de rotación de la pieza de trabajo gira el molde 60 en dirección contraria a las agujas del reloj desde la posición que se muestra en la figura 7C, y sostiene el molde 60 en una posición en la que la porción 64 de superficie curva se irradia con la luz láser de hendidura 3R desde la dirección opuesta. La figura 7E ilustra un estado en el que la segunda superficie 63 se escanea con la luz láser de hendidura 3R. El mecanismo 4 de rotación de la pieza de trabajo gira además el molde 60 en dirección contraria a las agujas del reloj desde la posición que muestra en la figura 7D, y sostiene el molde 60 en una posición en la que la segunda superficie 63 es irradiada con la luz láser de hendidura 3R desde la dirección opuesta.

En este caso, antes de laminar la capa de hoja WR, la primera unidad 54 de reconocimiento adquiere datos de forma tridimensional de la primera superficie 62, la segunda superficie 63 y la porción 64 de superficie curva del molde 60 con cada escaneo, y los combina para obtener los primeros datos de forma tridimensional. A continuación, después de que se lamina la capa de hoja WR, los datos de forma tridimensional de la primera superficie 62, la segunda superficie 63 y la porción 64 de superficie curva del molde 60 se adquieren con cada escaneo, y se combinan para obtener los segundos datos de forma tridimensional. La segunda unidad 55 de reconocimiento deriva una forma tridimensional de la capa de hoja WR al obtener una diferencia entre los primeros datos de forma tridimensional y los segundos datos de forma tridimensional.

Ejemplo de defecto de capa de hoja

Como se ilustra en la figura 3, se forma una capa de hoja al unir firmemente los trozos 7 de cinta que tienen una anchura predeterminada a la superficie 61 del molde 6. Si los bordes de los extremos de los trozos 7 de cinta adyacentes están dispuestos sin espacios y sin superposición, la capa de hoja se convierte en una capa de hoja según lo diseñado a menos que se produzca otro problema. Por otro lado, cuando el estado de fijación de los trozos 7 de cinta a la superficie 61 es insuficiente, la capa de hoja se convierte en una capa de hoja que tiene un defecto.

Los ejemplos (A) a (E) de la figura 8 son vistas que enumeran ejemplos específicos de encintado defectuoso de los trozos 7 de cinta al molde 6. El ejemplo (A) de la figura 8 ilustra defectos de cinta que falta y un espacio entre cintas. La vista izquierda del ejemplo (A) ilustra un ejemplo en el que se produce una porción de cinta que falta M1 debido a una falta de fijación del trozo 7 de cinta en una pasada por algún defecto. La vista derecha muestra un ejemplo en el que se genera un espacio M21 entre un borde final del trozo 71 de cinta y un borde inicial del trozo 72 de cinta en una pasada, y un ejemplo en el que se genera un espacio M22 entre los bordes laterales de trozos 7 de cinta adyacentes.

Cuando la segunda unidad 55 de reconocimiento deriva una forma tridimensional de dicha capa de hoja defectuosa, la capa de hoja tiene una forma tridimensional en la que no existe grosor de hoja en las partes correspondientes a la porción de cinta que falta M1 y los espacios M21 y M22. La unidad 56 de determinación determina que existe un defecto en la capa de hoja sobre la base del hecho de que no se detecta ningún grosor de lámina en una parte donde originalmente debería existir dicho grosor. Además, la unidad 57 de control de visualización insta al operador a corregir la capa de hoja al visualizar una imagen de la capa de hoja en el monitor 11, teniendo la imagen las partes correspondientes a la porción de cinta que falta M1, los espacios M21 y M22 codificados por color, y similares.

El ejemplo (B) de la figura 8 ilustra una superposición de cinta defectuosa. Un extremo de un trozo 751 de cinta se superpone a un trozo 73 de cinta unida linealmente para formar una porción superpuesta M31. Un extremo de un trozo 752 de cinta se superpone a ambos trozos 73 y 74 de cinta dispuestos en paralelo para formar una porción superpuesta M32. Además, los trozos 753 y 754 de cinta se superponen a los trozos 73 y 74 de cinta de manera múltiple para formar una porción superpuesta M33. Cuando se deriva una forma tridimensional de una hoja que tiene dicho defecto, en las porciones superpuestas M31 y M32, se detecta en las partes donde originalmente debería existir el grosor de cinta de una capa del trozo 73, 74 de cinta respectivamente, un grosor de cinta de dos capas que incluye el grosor del trozo 751, 752 de cinta superpuesta. En cuanto a la porción superpuesta M33, se detectan una porción que tiene un grosor de cinta de dos capas y una porción que tiene un grosor de cinta de tres capas.

El ejemplo (C) de la figura 8 muestra defectos tales como desprendimiento y aflojamiento de la cinta. La vista izquierda del ejemplo (C) ilustra una porción M41 de aflojamiento generada como resultado del aflojamiento de un extremo 7E del trozo 7 de cinta de la superficie 61 del molde 6. La vista derecha muestra una porción de aflojamiento M42 generada como resultado del aflojamiento de una porción intermedia del trozo 7 de cinta de la superficie 61. Además de donde se genera dicha porción M41, M42 de aflojamiento, también se detecta como una porción en donde está presente un grosor excesivamente mayor que el grosor original de una capa del trozo 7 de cinta en una forma tridimensional de una capa de hoja derivada por la segunda unidad 55 de reconocimiento.

El ejemplo (D) de la figura 8 ilustra un defecto de torsión de la cinta. La vista izquierda del ejemplo (D) ilustra una porción torcida M51 en la que el trozo 7 de cinta está torcida una vez, y la vista derecha ilustra una porción torcida M52 en la que el trozo 7 de cinta está torcida dos veces. En las porciones torcidas M51 y M52, el trozo 7 de cinta tiene una parte ascendente. El ejemplo (E) de la figura 8 ilustra una porción doblada M6 generada como resultado del doblado hacia atrás del extremo 7E del trozo 7 de cinta. Una parte en la que se genera dicha porción torcida M51, M52 o porción doblada M6 también se detecta como una porción en la que está presente un grosor excesivamente mayor que el grosor original de una capa del trozo 7 de cinta en una forma tridimensional de una capa de hoja derivada por la segunda unidad 55 de reconocimiento.

Ejemplo de uso preferible del robot articulado

El robot 2A articulado está autorizado para ejecutar diversos trabajos. Si bien la figura 1 ilustra el uso del robot 2A articulado como mecanismo para mover el sensor 3 láser, el robot articulado también puede realizar el trabajo de fijar el trozo 7 de cinta al molde 6 (trabajo de formar una capa de hoja sobre un sustrato base). La figura 9 es una vista esquemática que ilustra un ejemplo en el que un cabezal de encintado TH y el sensor 3 láser están montados en el robot 2A articulado.

El robot 2A articulado es un robot de seis ejes que incluye el brazo 21 del robot y seis ejes de articulación J1, J2, J3, J4, J5 y J6. El robot 2A articulado se coloca y se fija sobre el montante 20 base móvil en la dirección X. Sobre el montante 20 base está montado un suministro de cinta 75, alojando el suministro de cinta 75 una pluralidad de rollos 70 de cinta que son cuerpos enrollados de la cinta 7A larga.

Un accesorio 25 de punta está fijado al extremo 2T distal del robot. El accesorio 25 de punta puede moverse libremente en las direcciones XYZ y girar sobre los ejes de pendiente, bajada y orientación con las operaciones de los seis ejes de articulación J1 a J6. El cabezal de encintado TH y el sensor 3 láser están fijados al accesorio 25 de punta. El suministro de cinta 7S suministra la cinta 7A larga al cabezal de encintado TH.

El cabezal de encintado TH incluye el rodillo 26 de fijación, un rodillo 27 guía y un cortador de cinta (no se ilustra). El rodillo 26 de fijación presiona la cinta 7A larga suministrada desde el suministro de cinta 7S contra la superficie 61 del molde 6 mientras se desplaza rotacionalmente en una dirección de una flecha F (dirección de escaneo F). El rodillo 27 guía es un par de rodillos a los que se aplica una fuerza de accionamiento de rotación y alimenta la cinta 7A larga hacia el rodillo 26 de fijación. El cortador de cinta (no se ilustra) corta la cinta 7A larga en una longitud correspondiente a una longitud de encintado de una pasada desde un extremo al otro extremo de la superficie 61 para formar un trozo 7 de cinta.

El sensor 3 láser está fijado a un lado trasero del rodillo 26 de fijación en una dirección de desplazamiento (la flecha F). Por lo tanto, mientras se realiza el trabajo de fijación de la cinta 7A larga al molde 6 mediante el rodillo 26 de fijación, resulta posible inspeccionar inmediatamente el estado de fijación de la cinta 7A larga. En otras palabras, después de colocar el trozo 7 de cinta en una pasada, se puede inspeccionar el estado laminado del trozo 7 de cinta. Por consiguiente, se puede reducir el tiempo de inspección. Además, resulta posible corregir inmediatamente la fijación defectuosa del trozo 7 de cinta. En este caso, se evalúa un estado laminado del trozo 7 de cinta en una pasada sobre la base de una diferencia entre los datos de forma tridimensional de la superficie 61 antes de la fijación del trozo 7 de cinta y los datos de forma tridimensional después de la fijación del trozo 7 de cinta en una pasada.

Ejemplo de uso preferible de un robot de eje ortogonal

Para el robot 2B de eje ortogonal realizar también es difícil el trabajo de fijar el trozo 7 de cinta al molde 6. Por otro lado, en el ejemplo del robot 2A articulado que realiza la inspección cada vez que se fija el trozo 7 de cinta, es difícil suponer un modo en el que toda la capa de una hoja formada mediante la fijación de la pluralidad de trozos 7 de cinta en paralelo sea inspeccionada por el sensor 3 láser. Por el contrario, en el robot 2B de eje ortogonal, dado que se utiliza el sensor 3 láser que emite la luz láser de hendidura 3R que tiene una anchura de irradiación grande, es fácil suponer un modo en el que el sensor 3 láser se mueve (se hace escanear) después de que se completa la disposición de todos los trozos 7 de cinta para una capa de hoja. Una ventaja de este modo es que se puede determinar un ángulo de inclinación del trozo 7 de cinta.

La figura 10A es una vista en planta que ilustra un ejemplo en el que los trozos 7 de cinta están fijados oblicuamente a un molde 60A que tiene un orificio de referencia para determinar las coordenadas XY. En el caso de que el trozo 7 de cinta esté hecho de FRP, para dirigir una dirección de fibra del trozo de cinta hacia una dirección deseada, el encintado se puede realizar con una inclinación con respecto a una dirección de referencia XY del molde 60A. Cuando el ángulo de inclinación del trozo 7 de cinta se desvía de un ángulo direccional predeterminado, la calidad de la pieza de trabajo W puede deteriorarse. La figura 10B es una vista que ilustra un defecto del ángulo de inclinación del trozo 7 de cinta. Cuando un ángulo de inclinación de D grados por longitud L (mm) del trozo 7 de cinta es mayor que un ángulo umbral predeterminado, se produce un defecto de fijación.

El molde 60A incluye cuatro orificios de referencia 6R-1, 6R-2, 6R-3 y 6R-4 en porciones de esquina fuera de una región a la que se une el trozo 7 de cinta en la superficie 61. Estos orificios de referencia 6R-1 a 6R-4 son orificios cuya forma se puede reconocer al escanear con la luz láser de hendidura 3R. Por ejemplo, una línea recta que conecta los orificios de referencia 6R-1 y 6R-2 sirve de línea de referencia en la dirección X, y una línea recta que conecta los orificios de referencia 6R-1 y 6R-3 sirve de línea de referencia en la dirección Y. En otras palabras, resulta posible hacer que el dispositivo 1 de inspección conozca las coordenadas XY en la superficie 61 al escanear la superficie que incluye los orificios de referencia 6R-1 a 6R-4. A continuación, el ángulo de inclinación del trozo 7 de cinta se puede evaluar sobre la base de las coordenadas XY.

Según el dispositivo 1 de inspección (procedimiento de inspección) para una capa de hoja de la presente realización descrita anteriormente, se evalúa una forma tridimensional de una capa de hoja sobre la base de una diferencia entre los primeros datos de forma tridimensional y los segundos datos de forma tridimensional, en lugar de depender únicamente de los datos de forma tridimensional después de la laminación de la capa de hoja. En otras palabras, con los primeros datos de forma tridimensional como referencia, se evalúa si el grosor de la capa de hoja aumenta según lo diseñado por el grosor correspondiente a una capa, sobre la base de los segundos datos de forma tridimensional. Por lo tanto, resulta posible utilizar un sensor láser de propósito general económico que tenga una resolución relativamente baja como el sensor 3 láser del dispositivo de escaneo S. Por lo tanto, según el dispositivo 1 de inspección de la presente realización, la inspección de un estado laminado de una capa de hoja se puede automatizar y se puede reducir el coste.

Invenciones incluidas en la realización anterior

Un dispositivo de inspección de una capa de hoja según un aspecto de la presente invención es un dispositivo de inspección que inspecciona una capa de hoja laminada sobre un sustrato base, comprendiendo el dispositivo de inspección: un dispositivo de escaneo que incluye un sensor láser que mide una forma bidimensional de un objeto de inspección mediante luz láser de hendidura, y un mecanismo de movimiento que mueve el sensor láser en una dirección predeterminada; una primera unidad de reconocimiento que obtiene datos de forma tridimensional de un objeto de inspección al asociar una pluralidad de datos de forma bidimensional obtenidos por el sensor láser con datos de posición del sensor láser en el momento de medir la forma bidimensional; y una segunda unidad de reconocimiento que deriva una forma tridimensional de una capa de hoja al obtener una diferencia entre unos primeros datos de forma tridimensional que indican una forma tridimensional de un primer objeto de inspección antes de que la capa de hoja se lamine sobre el sustrato base y unos segundos datos de forma tridimensional que indican una forma tridimensional de un segundo objeto de inspección después de que la capa de hoja se lamine sobre el sustrato base.

Un procedimiento de inspección de una capa de hoja según otro aspecto de la presente invención es un procedimiento de inspección para inspeccionar una capa de hoja laminada sobre un sustrato base, comprendiendo el procedimiento de inspección: mover un sensor láser que mide una forma bidimensional de un objeto de inspección mediante luz láser de hendidura para escanear el objeto de inspección con la luz láser de hendidura; obtener datos de forma tridimensional de un objeto de inspección al asociar una pluralidad de datos de forma bidimensional obtenidos por el sensor láser con datos de posición del sensor láser en el momento de medir la forma bidimensional; y derivar una forma tridimensional de una capa de hoja al obtener una diferencia entre unos primeros datos de forma tridimensional que indican una forma tridimensional de un primer objeto de inspección antes de que la capa de hoja se lamine sobre el sustrato base y unos segundos datos de forma tridimensional que indican una forma tridimensional de un segundo objeto de inspección después de que la capa de hoja se forme sobre el sustrato base.

Según el dispositivo de inspección o el procedimiento de inspección, una forma tridimensional de una capa de hoja se evalúa sobre la base de una diferencia entre los primeros datos de forma tridimensional y los segundos datos de forma tridimensional, en lugar de depender únicamente de los datos de forma tridimensional después de la laminación de la capa de hoja. En otras palabras, con los primeros datos de forma tridimensional como referencia, se evalúa si el grosor de la capa de hoja aumenta según lo diseñado por el grosor correspondiente a una capa, sobre la base de los segundos datos de forma tridimensional. A continuación, cuando se conoce el grosor de la capa de hoja, se puede evaluar que la capa de hoja no se forma en una porción donde el grosor de una capa no aparece en la forma tridimensional a partir de la diferencia. Además, una porción en la que aparece el grosor de dos o más capas puede evaluarse como excesivamente laminada con las capas de hoja. Por lo tanto, en el dispositivo de escaneo, una resolución relativamente baja es suficiente para el sensor láser. En otras palabras, es suficiente escanear con un sensor láser de propósito general relativamente económico que mide la forma bidimensional de un objeto de inspección con una luz láser de hendidura. Por lo tanto, según el dispositivo de inspección mencionado anteriormente, se puede automatizar la inspección del estado laminado de una capa de hoja y se puede reducir el coste.

En el dispositivo de inspección descrito anteriormente para una capa de hoja, es deseable que el sustrato base que sirve de primer objeto de inspección sea un molde laminado que tiene una superficie sobre la que se lamina una capa de hoja, o un producto formado en el que se forma una capa de hoja básica en la que se laminan una o una pluralidad de capas de hoja sobre el molde laminado, y el segundo objeto de inspección sea un producto formado en el que se forma una capa de hoja sobre la superficie del molde laminado, o un producto formado en el que se forma además una capa de hoja sobre la capa de hoja básica.

Según este dispositivo de inspección, resulta posible evaluar secuencialmente los estados laminados de una capa de hoja laminada primero en el molde laminado y cada capa de hoja laminada secuencialmente sobre la capa de hoja después sobre la base de una diferencia entre los primeros datos de forma tridimensional y los segundos datos de forma tridimensional.

En el dispositivo de inspección descrito anteriormente para una capa de hoja, es deseable que tanto los primeros datos de forma tridimensional como los segundos datos de forma tridimensional se obtengan con medición real mediante el dispositivo de escaneo y la primera unidad de reconocimiento.

Según este dispositivo de inspección, dado que tanto los primeros datos de forma tridimensional como los segundos datos de forma tridimensional se adquieren con medición real, resulta posible obtener una diferencia entre ambos datos según un estado laminado real.

En el dispositivo de inspección descrito anteriormente para una capa de hoja, es deseable que uno de los primeros datos de forma tridimensional y los segundos datos de forma tridimensional sean datos de forma establecidos de antemano como un valor de diseño.

Según este dispositivo de inspección, dado que uno de los primeros datos de forma tridimensional y los segundos datos de forma tridimensional se adquieren a partir del valor de diseño, el tiempo de escaneo del objeto de inspección por parte del dispositivo de escaneo Se puede acortar.

En el dispositivo de inspección descrito anteriormente para una capa de hoja, es deseable que una de las capas de hoja se forme al disponer una pluralidad de trozos de hoja sobre el sustrato base en paralelo, y el mecanismo de movimiento del dispositivo de escaneo mueve el sensor láser después de que se completa la disposición de toda la pluralidad de trozos de hoja.

Gracias a este dispositivo de inspección, la operación de escaneo se puede simplificar en comparación con el caso de que el sensor láser se mueve cada vez que se coloca una hoja.

Es deseable que el dispositivo de inspección descrito anteriormente para una capa de hoja incluya además un mecanismo de soporte que sostenga el sustrato base de modo que el sustrato base tenga una posición cambiante, en el que el sustrato base incluye una primera superficie y una segunda superficie que tienen una dirección plana diferente de una dirección plana de la primera superficie, estando la capa de hoja laminada a través de la primera superficie y la segunda superficie, y el mecanismo de soporte sostiene el sustrato base de modo que la posición del sustrato base sea cambiante entre una posición en la que por lo menos la primera superficie se irradia con la luz láser de hendidura y una posición en la que la segunda superficie se irradia con la luz láser de hendidura.

Según este dispositivo de inspección, resulta posible evaluar eficazmente un estado laminado de una capa de hoja laminada a través de una pluralidad de superficies que tienen diferentes direcciones planas al cambiar la posición del sustrato base mediante el mecanismo de soporte.

En el dispositivo de inspección descrito anteriormente para una capa de hoja, uno de los modos deseables es un modo en el que el mecanismo de movimiento es un robot articulado y el sensor láser está montado en un extremo distal del robot articulado.

Según este dispositivo de inspección, dado que el sensor láser está montado en el extremo distal del robot articulado, un objeto de inspección se puede escanear fácilmente con la luz láser de hendidura incluso si la forma plana de la capa de hoja es complicada.

En este caso, el robot articulado es deseablemente un robot que también realiza el trabajo de formación de la capa de hoja sobre el sustrato base.

Este dispositivo de inspección permite inspeccionar el estado laminado de una capa de hoja mientras se forma la capa de hoja sobre el sustrato base.

En el dispositivo de inspección descrito anteriormente, uno de los modos deseables es un modo en el que el mecanismo de movimiento es un robot de eje ortogonal y el sensor láser está montado en un extremo distal del robot de eje ortogonal.

Gracias a este dispositivo de inspección, dado que el sensor láser está montado en el extremo distal del robot de eje ortogonal, resulta posible escanear rápidamente un objeto de inspección con la luz láser de hendidura. Según la presente invención, resulta posible proporcionar un dispositivo de inspección y un procedimiento de inspección de una capa de hoja que permiten lograr una reducción del coste mientras se automatiza la inspección de un estado laminado de la capa de hoja.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (1) de inspección de una capa de hoja que inspecciona una capa de hoja laminada sobre un sustrato base, comprendiendo el dispositivo (1) de inspección:

un dispositivo de escaneo (S) que incluye un sensor (3) láser que mide una forma bidimensional de un objeto de inspección (W) mediante luz láser de hendidura (3R), y un mecanismo de movimiento (2A, 2B) que mueve el sensor (3) láser en una dirección predeterminada;

una primera unidad (54) de reconocimiento que obtiene datos de forma tridimensional de un objeto de inspección (W) al asociar una pluralidad de datos de forma bidimensional obtenidos por el sensor (3) láser con datos de posición del sensor láser en el momento de medir la forma bidimensional;

una segunda unidad (55) de reconocimiento que deriva una forma tridimensional de una capa de hoja al obtener una diferencia entre unos primeros datos (D11) de forma tridimensional que indican una forma tridimensional de un primer objeto de inspección antes de que la capa de hoja se lamine sobre el sustrato base y unos segundos datos (D12) de forma tridimensional que indican una forma tridimensional de un segundo objeto de inspección después de que la capa de hoja se lamine sobre el sustrato base, caracterizada por que el dispositivo de inspección comprende además un mecanismo (4) de soporte que sostiene el sustrato (60) base de manera que el sustrato base tiene una posición cambiante.

2. El dispositivo (1) de inspección de una capa de hoja según la reivindicación 1, en el que

el sustrato base que sirve de primer objeto de inspección es un molde (6) laminado que tiene una superficie (61) sobre la que se lamina una capa de hoja, o un producto formado en el que se forma una capa de hoja básica en la que se laminan una o una pluralidad de capas de hoja (W11, W12, W13) sobre el molde (6) laminado, y

El segundo objeto de inspección es un producto formado en el que se forma una capa de hoja (W11) sobre la superficie del molde laminado, o un producto formado en el que se forma además una capa de hoja (W12) sobre la capa de hoja básica.

3. El dispositivo (1) de inspección de una capa de hoja según la reivindicación 1 o 2, en el que tanto los primeros datos (D11) de forma tridimensional como los segundos datos (D12) de forma tridimensional son datos obtenidos con medición real por el dispositivo de escaneo (S) y la primera unidad (54) de reconocimiento.

4. El dispositivo (1) de inspección de una capa de hoja según la reivindicación 1 o 2, en el que uno de los primeros datos (D11) de forma tridimensional y los segundos datos (D12) de forma tridimensional son datos de forma establecidos de antemano como valor de diseño.

5. El dispositivo (1) de inspección de una capa de hoja según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que una de las capas de hoja (W11) se forma al disponer una pluralidad de trozos (7) de hoja sobre el sustrato (6) base en paralelo, y

el mecanismo (2A) de movimiento del dispositivo de escaneo (S) mueve el sensor (3) láser después de que se completa la disposición de toda la pluralidad de trozos (7) de hoja.

6. El dispositivo (1) de inspección de una capa de hoja según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,

en el que el sustrato (60) base incluye una primera superficie (62) y una segunda superficie (63) que tienen una dirección plana diferente de una dirección plana de la primera superficie (62), estando la capa de hoja (WR) laminada a través de la primera superficie (62) y la segunda superficie (63), y

el mecanismo (4) de soporte sostiene el sustrato (60) base de manera que la posición del sustrato base es cambiante entre una posición en la que por lo menos la primera superficie (62) es irradiada con la luz láser de hendidura (3R) y una posición en la que la segunda superficie (63) es irradiada con la luz láser de hendidura (3R).

7. El dispositivo (1) de inspección de una capa de hoja según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que El mecanismo de movimiento es un robot (2A) articulado, y

El sensor (3) láser está montado en un extremo distal (2T) del robot (2A) articulado.

8. El dispositivo (1) de inspección de una capa de hoja según la reivindicación 7, en el que el robot (2A) articulado es un robot que también realiza trabajos de formación de la capa de hoja (W) sobre el sustrato (6) base.

9. El dispositivo (1) de inspección de una capa de hoja según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el mecanismo de movimiento es un robot de eje ortogonal (2B), y el sensor (3) láser está montado en un extremo distal (2T) del robot de eje ortogonal (2B).

10. Un procedimiento de inspección de una capa de hoja para inspeccionar una capa de hoja laminada sobre un sustrato base,

comprendiendo el procedimiento de inspección, que se realiza mediante el dispositivo de inspección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores:

mover un sensor (3) láser que mide una forma bidimensional de un objeto de inspección utilizando una luz láser de hendidura (3R) para escanear el objeto de inspección con la luz láser de hendidura;

obtener datos de forma tridimensional de un objeto de inspección al asociar una pluralidad de datos de forma bidimensional obtenidos por el sensor (3) láser con datos de posición del sensor láser en el momento de medir la forma bidimensional; y

derivar una forma tridimensional de una capa de hoja al obtener una diferencia entre los primeros datos (D11) de forma tridimensional que indican una forma tridimensional de un primer objeto de inspección antes de que la capa de hoja se lamine sobre el sustrato base y los segundos datos (D12) de forma tridimensional que indican una forma tridimensional de un segundo objeto de inspección después de que la capa de hoja se forme sobre el sustrato base.