СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОТОЧНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ

1. Способ автоматизированного измерения линейных размеров промышленных изделий (2) одной партии, характеризующийся тем, что:
выбирают партию промышленных изделий (2), в которой каждое изделие изготовлено из материала с постоянным коэффициентом ослабления во всех точках изделия;
в указанных изделиях выбирают по меньшей мере одну проверяемую область, в которой должен быть измерен по меньшей мере один линейный размер;
с помощью транспортировочного устройства транспортируют движущиеся изделия в направлении (T) перемещения, по существу, по прямолинейной траектории в плоскости (Pc) транспортировки, при этом указанные изделия образуют транспортируемый объем (Vt) во время их перемещения;
вне транспортируемого объема (Vt) размещают по меньшей мере один фокус (Fj) рентгеновской трубки и датчики (Cji) изображения, каждый из которых является чувствительным к рентгеновскому излучению и облучается рентгеновским излучением, полученным из ассоциированного фокуса (Fj), при этом рентгеновское излучение, прошедшее по меньшей мере через указанную проверяемую область, создает на каждом датчике изображения в направлении (Dji) проекции радиографическую проекцию;
для каждого изделия во время его перемещения, с использованием датчиков (Cji) изображения собирают данные по меньшей мере трех радиографических изображений проверяемой области, полученных по меньшей мере из трех радиографических проекций проверяемой области, причем направления (Dji) проекций указанных радиографических проекций отличаются друг от друга;
анализируют указанные по меньшей мере три радиографических изображения с использованием компьютерной системы;
обеспечивают наличие в компьютерной системе априорной геометрической модели указанной проверяемой области для указанной партии изделий;
определяют цифровую геометрическую модель проверяемой области для каждого изделия из указанной партии с использованием компьютерной системы, с учетом постоянного коэффициента ослабления и на основе априорной геометрической модели и по меньшей мере трех радиографических изображений проверяемой области, при этом указанная цифровая геометрическая модель состоит по меньшей мере из двух трехмерных точек, каждая из которых принадлежит граничной поверхности указанной проверяемой области и расположена в плоскости, не ортогональной направлению (Dji) проекции;
для каждого изделия указанной партии, на основе указанной цифровой геометрической модели проверяемой области определяют по меньшей мере одно значение линейного размера проверяемой области, которое определяют как расстояние между по меньшей мере двумя трехмерными точками, каждая из которых принадлежит граничной поверхности проверяемой области и расположена в плоскости, не ортогональной направлению (Dji) проекции.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит определение цифровой геометрической модели, которая состоит из:
по меньшей мере двух трехмерных точек пространства, каждая из которых относится к граничной поверхности проверяемой области и расположена в плоскости, не ортогональной направлению (Dji) проекции и не параллельной указанному направлению (T) перемещения; и/или
по меньшей мере одной трехмерной поверхности проверяемой области, содержащей точки, не принадлежащие плоскости, ортогональной направлению (Dji) проекции, и не принадлежащие плоскости, параллельной указанному направлению (T) перемещения; и/или
по меньшей мере одного участка проверяемой области, которая соответствует плоскости, отличной от плоскости, ортогональной направлению (Dji) проекции, и отличной от плоскости, параллельной указанному направлению (T) перемещения.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что включает предоставление компьютерной системе значения указанного постоянного коэффициента ослабления.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что включает предоставление компьютерной системе априорной геометрической модели проверяемой области, для указанной партии изделий, полученной с помощью:
цифровой модели для компьютерного проектирования изделий указанной партии;
или цифровой геометрической модели, полученной из результата измерения одного или более изделий одной и той же партии с помощью измерительного устройства;
или цифровой геометрической модели, сформированной компьютерной системой из введенных в нее значений и/или из чертежей и/или форм, выбранных оператором на интерфейсе человек-машина компьютерной системы.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что устанавливают положение фокуса, из которого получается расходящийся пучок рентгеновского излучения с углом расходимости, большим или равным 120°, или положение по меньшей мере двух фокусов, из которых получаются расходящиеся пучки рентгеновского излучения, сумма углов расходимости которых больше или равна 120°.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что размещают по меньшей мере один фокус в указанной плоскости (Pc) транспортировки.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что
с одной стороны плоскости (Ps), пересекающей транспортируемый объем (Vt) и ортогональной плоскости (Pc) транспортировки, размещают фокус (Fj), из которого получается расходящийся пучок рентгеновского излучения, таким образом, чтобы его пучок проходил через указанную пересекающую плоскость (Ps) и проверяемую область;
с противоположной стороны указанной пересекающей плоскости (Ps) размещают по меньшей мере один датчик (Cji) изображения, ассоциированный с указанным фокусом (Fj), для приема рентгеновского излучения, полученного из указанного фокуса (Fj).
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что
с одной стороны плоскости (Pc) транспортировки размещают фокус (Fj), из которого получается расходящийся пучок рентгеновского излучения, таким образом, чтобы его пучок проходил через плоскость (Pc) транспортировки;
с противоположной стороны плоскости (Pc) транспортировки размещают по меньшей мере один датчик (Cji) изображения, ассоциированный с указанным фокусом (Fj), для приема рентгеновского излучения из указанного фокуса (Fj).
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что с использованием датчиков (Cji) изображения, для каждого изделия из указанной партии во время его перемещения собирают данные по меньшей мере двух радиографических изображений проверяемой области, соответствующих направлениям (Dji) проекции, которые определяют используемый угол (α), больший или равный 45° и меньший или равный 90°, и предпочтительно больший или равный 60° и меньший или равный 90°.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что с использованием датчиков (Cji) изображения, для каждого изделия из указанной партии во время его перемещения собирают данные по меньшей мере одного радиографического изображения проверяемой области, соответствующего направлению (Dji) проекции, которое имеет угол (β) раскрыва с направлением (T) перемещения, составляющий от 10° до 60°.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что при сборе данных с использованием датчиков (Cji) изображения, для каждого изделия из указанной партии во время его перемещения не собирают данные ни одного радиографического изображения проверяемой области, соответствующего направлению (Dji) проекции, которое имеет угол (β) раскрыва с направлением (T) перемещения менее 10°.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что создают радиографические проекции проверяемой области изделия таким образом, чтобы рентгеновское излучение, выходящее из фокуса или фокусов и достигающее датчиков (Cji) изображения, не проходило через другое изделие, и собирают данные этих радиографических проекций.
13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что с использованием датчиков (Cji) изображения, для каждого изделия из указанной партии во время его перемещения собирают данные радиографических изображений, полученных из радиографических проекций проверяемой области, от трех до сорока проекций, имеющих разное направление.
14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что с использованием датчиков (Cji) изображения, для каждого изделия из указанной партии во время его перемещения собирают данные радиографических изображений, полученных из радиографических проекций проверяемой области, от трех до пятнадцати проекций, имеющих разное направление.
15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что
датчики (Cji) изображения представляют собой датчики линейного типа, и каждый из них включает в себя линейный массив чувствительных к рентгеновскому излучению элементов, распределенных вдоль опорной прямой линии (Lji), определяющей, вместе с соответствующим фокусом (Fj), плоскость (Pji) проекции, содержащую направление (Dji) проекции, причем указанные датчики изображения размещают таким образом, чтобы:
по меньшей мере m чувствительных элементов каждого из указанных датчиков изображения принимали радиографическую проекцию области, проверяемой с помощью рентгеновского излучения, полученного из ассоциированного фокуса (Fj);
плоскости (Pji) проекций для разных датчиков отличались друг от друга и не были параллельными плоскости (Pc) перемещения;
при использовании каждого из указанных по меньшей мере трех линейных датчиков (Cji) изображения, при каждом приращении перемещения каждого изделия вдоль указанной траектории (T), производился сбор данных радиографических линейных изображений проверяемой области в соответствии с выбранным числом таким образом, чтобы для каждого изделия вся проверяемая область была полностью представлена на всех указанных линейных радиографических изображениях;
для каждого изделия проводится анализ по меньшей мере трех наборов линейных радиографических изображений проверяемой области.
16. Установка для автоматизированного измерения линейных размеров по меньшей мере одной проверяемой области промышленных изделий одной партии, содержащая
устройство для транспортировки изделий в направлении, материализованном через вектор (T) перемещения, по существу, по прямолинейной траектории в плоскости (Pc) транспортировки, причем изделия пересекают транспортируемый объем (Vt), вытянутый в указанном направлении (T);
по меньшей мере один фокус (Fj) рентгеновской трубки, расположенной вне пересекаемого объема (Vt) и создающий расходящийся пучок рентгеновского излучения, направленный таким образом, чтобы он проходил по меньшей мере через одну проверяемую область изделия;
по меньшей мере три датчика (Cji) изображения, расположенные вне транспортируемого объема (Vt) таким образом, чтобы принимать рентгеновское излучение, полученное из ассоциированного фокуса (Fj), причем фокус или фокусы (Fj) и датчики (Cji) изображения расположены таким образом, чтобы каждый датчик изображения принимал радиографическую проекцию области, проверяемой с помощью излучения, полученного из фокуса (Fj), когда изделие проходит через это излучение, при этом направления проекции этих радиографических проекций отличаются друг от друга;
систему сбора данных, подключенную к датчикам (Cji) изображения, для сбора данных, для каждого изделия во время его перемещения, по меньшей мере в трех радиографических проекциях проверяемой области, причем все направления проекций (Dij) различные;
устройство для предоставления компьютерной системе априорной геометрической модели проверяемой области для указанной партии изделий; причем компьютерная система выполнена с возможностью:
определять цифровую геометрическую модель для каждого изделия из партии, причем определять модель, состоящую по меньшей мере из двух трехмерных точек, каждая из которых относится к граничной поверхности проверяемой области и расположена в плоскости, не ортогональной направлению (Dji) проекции, с учетом постоянного коэффициента ослабления материала для указанных изделий и на основе априорной геометрической модели и по меньшей мере трех радиографических проекций проверяемой области;
для каждого изделия из партии, на основе цифровой геометрической модели проверяемой области определять по меньшей мере одно линейное измерение указанной проверяемой области как расстояние между по меньшей мере двумя трехмерными точками, каждая из которых принадлежит граничной поверхности проверяемой области и расположена в плоскости, не ортогональной плоскости (Dji) проекции.
17. Установка по п.16, отличающаяся тем, что содержит устройство для предоставления компьютерной системе коэффициента ослабления материала указанных изделий из партии.
18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что устройство для предоставления компьютерной системе априорной геометрической модели проверяемой области представляет собой массовую память, проводную или беспроводную компьютерную сеть или интерфейс человек-машина.
19. Установка по любому из пп.16-18, отличающаяся тем, что содержит устройство для предоставления компьютерной системе значений и/или допусков для требуемых линейных размеров и/или по меньшей мере одной геометрической эталонной модели.
20. Установка по любому из пп.16-19, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере два фокуса (F1, F2) для получения рентгеновского излучения, расположенных отдельно в двух разных положениях, и по меньшей мере три датчика (Cji) изображения, чувствительных к рентгеновскому излучению и расположенных таким образом, чтобы:
каждый фокус излучал свой пучок по меньшей мере через указанную проверяемую область, для достижения по меньшей мере одного ассоциированного датчика (Cji);
каждый датчик (Cji) ассоциировался с одним фокусом и получал рентгеновское излучение, полученное из указанного фокуса, после прохождения через указанную проверяемую область.
21. Установка по любому из пп.16-19, отличающаяся тем, что включает в себя по меньшей мере один фокус, из которого получается расходящийся пучок рентгеновского излучения с углом расхождения, большим или равным 120°, или по меньшей мере два фокуса, из которых получаются расходящиеся пучки рентгеновского излучения, сумма углов расхождения которых больше или равна 120°.
22. Установка по любому из пп.16-21, отличающаяся тем, что включает в себя по меньшей мере один фокус, расположенный в плоскости (Рс) транспортировки.
23. Установка по любому из пп.16-22, отличающаяся тем, что включает в себя:
с одной стороны плоскости (Ps), пересекающей транспортируемый объем и ортогональной плоскости (Pc) транспортировки, фокус (Fj), из которого получается расходящийся пучок рентгеновского излучения, такой что его пучок проходит через пересекающую плоскость (Ps) и область, подлежащую проверке;
с противоположной стороны указанной пересекающей плоскости (Ps), по меньшей мере один датчик (Cji) изображения, ассоциированный с указанным фокусом (Fj), для приема рентгеновского излучения, полученного из указанного фокуса (Fj).
24. Установка по любому из пп.16-23, отличающаяся тем, что включает в себя:
с одной стороны указанной плоскости (Pc) транспортировки, фокус (Fj), из которого получается расходящийся пучок рентгеновского излучения, такой что его пучок проходит через плоскость (Pc) транспортировки;
с противоположной стороны указанной плоскости (Pc) транспортировки, по меньшей мере один датчик (Cji) изображения, ассоциированный с указанным фокусом (Fj), для приема рентгеновского излучения, полученного из указанного фокуса (Fj).
25. Установка по любому из пп.16-24, отличающаяся тем, что по меньшей мере один фокус и два датчика изображения расположены таким образом, чтобы для направлений проекций проверяемой области, которые они принимают, выполнялось условие: используемый угол (α) между направлениями проекций был больший или равный 45° и меньший или равный 90°, и предпочтительно, больший или равный 60° и меньший или равный 90°.
26. Установка по любому из пп.16-25, отличающаяся тем, что по меньшей мере один фокус и один датчик (Cji) изображения расположены таким образом, чтобы при прохождении изделия через область датчиков, для проекции проверяемой области на датчике (Cji) изображения, направление (Dji) этой проекции создавало угол (β) раскрыва с направлением (T) перемещения между 10° и 60°.
27. Установка по любому из пп.16-26, отличающаяся тем, что фокус (Fj) рентгеновской трубки не располагается в пересекаемом объеме (Vt), датчики (Cji) изображения не располагаются в транспортируемом объеме (Vt), причем, когда изделие проходит через область датчика, направление (Dji) проекции проверяемой области на датчик (Cji) изображения никогда не создает угол (β) раскрыва с направлением (T) перемещения менее 10°.
28. Установка по любому из пп.16-27, отличающаяся тем, что датчики (Cji) изображения и фокусы (Fj) размещены таким образом, чтобы рентгеновское излучение, полученное из фокуса или фокусов, достигающее датчиков (Cji) изображения и проходящее через указанную область изделия, не проходило одновременно через другое изделие.
29. Установка по любому из пп.16-28, отличающаяся тем, что включает в себя от одного до четырех фокусов (Fj), полученных из одной или нескольких рентгеновских трубок.
30. Установка по любому из пп.16-29, отличающаяся тем, что количество и расположение датчиков (Cji) изображения и ассоциированных с ними фокусов являются такими, что для каждого изделия из партии во время его перемещения радиографические проекции проверяемой области на датчики изображения имеют от трех до сорока различных направлений проекций.
31. Установка по любому из пп.16-30, отличающаяся тем, что количество и расположение датчиков (Cji) изображения и ассоциированных с ними фокусов являются такими, что для каждого изделия из партии во время его перемещения радиографические проекции проверяемой области на датчики изображения имеют от четырех до пятнадцати различных направлений проекций.
32. Установка по любому из пп.16-31, отличающаяся тем, что
датчики (Cji) изображения представляют собой датчики линейного типа, и каждый из них включает в себя линейный массив чувствительных к рентгеновскому излучению элементов, распределенных вдоль опорной прямой линии (Lji), определяющей вместе с соответствующим фокусом (Fj) плоскость (Pji) проекции, содержащую указанное направление (Dji) проекции, причем эти датчики изображения размещены таким образом, чтобы:
по меньшей мере m чувствительных элементов каждого из этих датчиков изображения принимали радиографическую проекцию области, проверяемой с помощью рентгеновского излучения из ассоциированного фокуса (Fj);
плоскости (Pji) проекций для разных датчиков отличались друг от друга и не были параллельными плоскости (Pc) транспортировки.
33. Установка по п.32, отличающаяся тем, что по меньшей мере три линейных датчика (Cji) изображения имеют свои опорные прямые линии (Lji), параллельные друг другу.
34. Установка по п.32 или 33, отличающаяся тем, что по меньшей мере три линейных датчика (Cji) изображения имеют свои опорные прямые линии (Lji), ортогональные плоскости (Pc) перемещения.
35. Установка по любому из пп.32-34, отличающаяся тем, что фокус (Fj) расположен с одной стороны плоскости (Pc) транспортировки, по меньшей мере один ассоциированный линейный датчик (Cji) изображения расположен со стороны, противоположной фокусу (Fj), по отношению к плоскости (Pc) транспортировки, и его опорная прямая линия (Lji) параллельна плоскости (Pc) транспортировки.