Máquina de Desempenar Tubos/Departamento de Optoelectrónica

O presente sistema refere-se a um método e dispositivo para medição de empenamentos de tubos utilizando meios ópticos.
Um dos problemas no fabrico de tubos com um diâmetro de poucos milímetros e exigindo um elevado grau de precisão é o da localização e medição das curvaturas de empenamento. Este processo é seguido pela correcção de defeitos e pela re-verificação do tubo.
Os métodos conhecidos, como a medição mecânica, são lentes e para um tubo de 400-500 mm de comprimento, são difíceis de instalar na linha de produção. Prefere-se portanto utilizar processos ópticos.
A inspecção óptica baseia-se na observação de secções do próprio objecto ou das suas imagens não distorcidas. Este método clássico funciona por comparação visual dessas imagens. Tal processo pode ser realizado devido ao facto de a imagem virtual de um ponto fornecido por uma superfície cilindrica ser um círculo quando a fonte luminosa se encontra localizada sobre o eixo do cilindro.
A inspecção visual é além disso ajudada pela formação de imagens acumuladas muito próximas das outras, facto que permite fazer uma comparação directa entre elas e portanto permite efectuar a detecção de diferenças mínimas em relação à circunferência. Um operador experimentado pode dizer, num tubo de uns poucos milímetros de diâmetro, quando aquele se encontra empenado com uma precisão de 0,01 mm olhando para as imagens virtuais, oferecidas pela superfície polida, de um distante ponto-fonte luminosa.
Apesar do método clássico ser sensível a resolução é fraca devido ao facto de a fonte luminosa se encontrar muito afastada e por o olho humano apresentar um elevado poder de acomodação.

Uma fonte luminosa distante, proporcionando um feixe de luz quase paralelo, não ilumina qualquer determinada secção mas sim a totalidade do tubo. A informação contida na luz reflectida na parede do tubo é em certa medida integrada pelo olho. O observador, apesar de possuir a sensação de profundidade não é capaz de determinar com facilidade qual a secção que se encontra empenada.
Uma das razões para o baixo poder de resolução do método clássico é a iluminação não selectiva do tubo.
O método, objecto do presente sistema, baseia-se no mesmo príncipio do método clássico mas apresenta um ganho substancial em resolução ao mesmo tempo que preserva uma boa sensibilidade.
Este novo método envolve iluminação de exactamente uma parte do tubo por um feixe divergente projectado pelo ponto-fonte luminosa e tem um sistema de observação da imagem virtual que elimina a luz difusa proveniente da parede do tubo. Por conveniência é utilizada uma parte luminosa de raios laser. O feixe divergente é gerado sobre a superfície de um espelho rotativo inclinado em relação ao eixo. Desta maneira o raio laser abraça uma superfície cónica. O ângulo de cone pode ser alterado e portanto não há limite para o raio do tubo laser a ser inspeccionado.
O presente método é levado à prática por um dispositivo que é essencialmente constituído por um sistema óptico que consiste de duas partes independentes. Uma, o sistema de iluminação, proporciona o feixe de luz dirigida para uma porção do tubo, a outra, o sistema de observação, recolhe a luz da imagem dessa secção do tubo e apresenta-a no ecran de TV.

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Última actualização:03-04-2000
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MÁQUINA DE DESEMPENAR TUBOS