BRPI0621566A2

BRPI0621566A2 - máquina de medição de coordenada

Info

Publication number: BRPI0621566A2
Application number: BRPI0621566-1A
Authority: BR
Inventors: Enrico Garau
Original assignee: Hexagon Metrology Spa
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2011-12-13
Also published as: BRPI0621566B8; US8091248B2; CN101460806A; PL2010860T3; WO2007113880A1; EP2010860B1; US20090217540A1; CN101460806B; EP2010860A1; ES2531208T3

Abstract

MáQUINA DE MEDIçãO DE COORDENADA. Uma máquina para medição de coordenadas (1) que compreende uma base (2) munida de guias (3) paralelos a um primeiro eixo geométrico X, um primeiro vagão (4) móvel nos guias (3) ao longo do eixo geométrico X e munido de um prumo (17), um segundo vagão (6) transportado pelo prumo (17) e móvel ao longo de um segundo eixo geométrico vertical Z, e um braço horizontal (7) transportado pelo segundo vagão (6) e móvel ao longo de um terceiro eixo geométrico horizontal Y perpendicular ao eixo geométrico X; os guias (3) do primeiro vagão (4) são posicionados abaixo de uma parede superior (12) da base (2), que é, por conseguinte plana e rosqueada.

Description

MÁQUINA DE MEDIÇÃO DE COORDENADA

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se a uma máquina para medição de coordenadas, especificamente do tipo de braço horizontal.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

Máquinas de medição de coordenadas do tipo anteriormente mencionado são conhecidas, compreendendo uma base munida de guias ao longo de um primeiro eixo geométrico horizontal X, um primeiro vagão móvel na base ao longo do eixo geométrico X e que compreende um prumo munido de guias que se estendem ao longo de um segundo eixo geométrico vertical, um segundo vagão transportado pelo prumo e que desliza ao longo do mesmo eixo geométrico Z, e um braço transportado pelo segundo vagão e que se estende ao longo de um terceiro eixo geométrico horizontal Y ortogonal ao eixo geométrico X. Uma extremidade do braço é adaptada para transportar um detector de contato ou ótico para medir as características dimensionais de partes.

Nas máquinas conhecidas do tipo resumidamente descritas, os guias do primeiro vagão ao longo do eixo geométrico X são normalmente posicionados sobre uma superfície superior da base, e o primeiro vagão é munido de rodízios que deslizam nos guias.

A superfície superior da base, por conseguinte apresenta uma descontinuidade devida aos guias acima mencionados.

Além disso, os guias devem ser adequadamente protegidos para impedir que sujeira se deposite nos mesmos, ou corpos estranhos alcancem os guias e interajam com os rodízios do primeiro vagão.

Os sistemas de proteção conhecidos normalmente consistem em uma fita flexível posicionada de modo a cobrir os guias. A fita é içada pelo primeiro vagão à medida que o mesmo se desloca, por meio de elementos divergentes, permitindo que os rodízios do primeiro vagão deslizem nos guias. Este sistema, entretanto amplamente utilizado, é complexo e dispendioso. Além disso, a fita não constitui uma superfície rígida, rosqueada e pode ser danificada.

Finalmente, a própria estrutura da base é complexa e dispendiosa.

A Patente US-A-4 882 84 7 descreve uma máquina para medição que possui guias de granito destacáveis montados espaçados em cima de um elemento de base de granito. Um vagão é móvel ao longo dos guias e é sustentado nos mesmos por meio de primeiros mancais. de ar que deslizam sobre superfícies superiores dos guias e segundos mancais de ar que contatam superfícies inferiores dos guias. A fim de evitar que a superfície superior seja contaminada por sujeira ou corpos estranhos, uma placa de cobertura é utilizada, a qual não é rosqueada. Por conseguinte, o ensinamento desta referência não resolve o problema técnico nas bases da presente invenção.

A Patente US-A-5 042 162 descreve um sistema de guia que inclui superfícies de guia superior e inferior e uma superfície de guia lateral. Um vagão de ponte possui mancais superior, inferior e lateral que deslizam ao longo das superfícies de guia respectivas. A Patente US-A-4 594 791 descreve uma máquina para medição que possui uma porção de base inferior que define um sistema de guia e uma porção de mesa superior para sustentar uma peça de trabalho. A porção de base possui superfícies de guia superior, inferior e lateral. A porção de mesa superior é elevada sobre o sistema de guia e sustentada por pernas na porção de base que forma os guias. A estrutura da base desta referência é deste modo complexa, dispendiosa e possui uma altura considerável.

A Patente US-A-5 621 978 e DE-A-40 26 990 descrevem máquinas de medição de braço horizontal com uma base munida de um par de guias horizontais verticalmente espaçados fixados a uma lateral da mesma. A fim de balancear o torque gerado pela unidade móvel da máquina para medição, especificamente quando o braço é altamente em balanço, uma distância considerável é exigida entre os guias, o que aumenta a altura da base.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

É o objetivo da presente invenção produzir uma máquina para medição de coordenadas que permita resolver os problemas relacionados às máquinas conhecidas especificadas acima.

Este objetivo ê alcançado por uma máquina para medição de acordo com a reivindicação 1.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Para um melhor entendimento da presente invenção, será agora descrita uma modalidade preferida a título de exemplo não limitante, e mediante referência aos desenhos em anexo, nos quais: a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina para medição de coordenadas de braço horizontal, em posição de uso;

a figura 2 é uma vista lateral, em escala ampliada, de um detalhe da máquina na figura 1; e

a figura 3 é uma seção tomada ao longo da linha III- III na figura 3.

MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO

Na figura 1, é indicado como um todo por 1 uma máquina para medição de coordenadas de braço horizontal.

A máquina 1 essencialmente compreende uma base 2 munida de guias 3 ao longo de um eixo geométrico horizontal X, um primeiro vagão 4 móvel na base 2 ao longo do eixo geométrico X e munido de guias 5 que se estendem ao longo de um eixo geométrico vertical Z, um segundo vagão 6 transportado pelo primeiro vagão 4 e que desliza ao longo do eixo geométrico Z, e um braço horizontal 7 transportado pelo segundo vagão 6, que se estende ao longo do eixo geométrico Y ortogonal ao eixo geométrico X e axialmente móvel ao longo do eixo Y. Uma extremidade do braço 7 é adaptada para transportar um detector de contato ou ótico (não mostrado) para medir as características dimensionais de partes.

Mais especificamente, a base 2 (figura 3) essencialmente consiste em uma estrutura tipo-caixa 10 alongada na direção do eixo geométrico X, com seção constante, que possui uma parede inferior horizontal plana 11 e parede superior 12, e um par de paredes laterais reciprocamente paralelas, verticais 13, 14. As paredes laterais 13, 14 são reciprocamente espaçadas em uma distância menor do que a largura das paredes 11, 12 de modo que a última se projete lateralmente das paredes laterais 13, 14 com asas laterais respectivas 15.

Os guias de deslizamento 3 do primeiro vagão 4 ao longo do eixo geométrico X são fixados sob as asas laterais 15 da parede superior 12, que, por conseguinte apresentam uma superfície superior rosqueada plana 25, estando também livres de guias e componentes delicados, tais como, por exemplo, fitas de proteção para os guias. A parte inferior das asas 15 da parede superior 12 é usinada de modo a definir superfícies de descanso respectivas 26 dos guias 3; para o apoio, a parede 12, bem como todas as paredes 11, 13 e 14 podem ser relativamente duras, reduzindo consideravelmente deste modo os custos de fabricação da base 2.

O primeiro vagão 4 compreende uma base inferior 16 móvel nos guias 3 e um prumo 17 que possui uma estrutura tubular de eixo geométrico vertical que se estende para cima a partir da base 16 e transporta os guias 5 de vagão 6.

Mais precisamente (figura 4), a base 16 consiste em um corpo central 18 rigidamente preso ao prumo 17 e em um par de rebordos laterais 19, 20 fixados a lados opostos do corpo central 18 e individualmente deslizando ao longo de um guia respectivo.

Cada um dos rebordos apresenta uma seção essencialmente em formato-L, com uma porção de placa vertical 22 adaptada para ser presa ao corpo central 18 e uma porção horizontal inferior 23 que se estende por baixo da asa respectiva 15. Rodízios de circulação de bolas 24 que cooperam com os guias respectivos 3 que são presos em porções 23, que possuem de forma conveniente seção-I e munidos de superfícies inclinadas que definem um padrão de contato tipo "O", no exemplo mostrado, com as bolas. De acordo com alternativas possíveis, um padrão de contato tipo "X" pode ser utilizado ou os rodízios 24 podem ser do tipo pneumostático.

Convenientemente, o rebordo 20 apresenta extensão maior ao longo do eixo geométrico X e é munido de dois rodízios 24; um rodízio único é transportado pelo rebordo 19. Desta forma, sobre os guias 3 são definidos três apoios no total, e, por conseguinte um sistema de restrição isostático por meio do qual o vagão 4 é suspenso a partir dos guias 3. Tal sistema é essencialmente rígido de acordo com todos os graus de liberdade, exceto para translação ao longo do eixo geométrico X.

As porções de placa 22 dos rebordos 19, 20 são presas ao corpo central por meio de diversos parafusos 27.

As partes móveis da máquina são. movidas, de uma forma per se conhecida, por meio de dispositivos de cremalheira e carreto acionados por motores elétricos respectivos 31, 32, 33. Especificamente, o primeiro vagão 4 é acionado por um motor elétrico 31 transportado pelo rebordo 19 (fig. 2), que propicia movimento através de uma correia 35 a uma roldana 3 6 integral com um carreto 3 7 (fig. 3) que se mescla com uma cremalheira 38 presa na parede lateral 14 da base 2 em uma direção paralela ao eixo geométrico X. Os dispositivos de acionamento do segundo vagão 6 e do braço 7 são similares e não são descritos em detalhes. A conexão dos motores elétricos 31, 32, 33 ao sistema de energia e controle respectivo (não mostrado) é alcançada por meio de rede elétrica (não mostrada) que é acomodada em cadeias articuladas 40 nas zonas de transição entre partes relativamente móveis.

A partir de um exame das características da máquina 1 feita de acordo com a presente invenção estão evidentes as vantagens que a mesma permite obter.

De acordo com a presente invenção, a parede superior 12 da base 2 é plana e define uma superfície superior rosqueada, contínua 25. Uma vez que os guias 3 são arrumados abaixo da parede superior 12, nenhuma proteção específica é exigida e não há risco de acumulação de sujeira ou a presença de corpos indesejados nos guias.

A própria base é especificamente simples e de custo eficaz para fabricação, pelo fato de que a geometria da parede superior é simples e sua superfície acabada, exceto para as superfícies de apoio 26, pode ser relativamente dura.

É finalmente evidente que alterações e variações podem ser implementadas à máquina descrita 1 sem entretanto se afastar do âmbito de proteção definido pelas reivindicações. Especificamente, o volume de medição da máquina pode ser consideravelmente expandido na direção do eixo geométrico X ao unir diversas bases do tipo descrito.

Claims

1. Máquina para medição de coordenadas (1) que compreende uma base (2) munida de primeiro meio de guia (3) ao longo de um primeiro eixo geométrico horizontal (X), um primeiro vagão (4) móvel na base (2) ao longo do primeiro eixo geométrico (X) e munida de segundo meio de guia (5) que se estende ao longo de um segundo eixo geométrico (Z) ortogonal ao primeiro eixo geométrico (X), um segundo vagão (6) transportado pelo primeiro vagão (4) e que desliza ao longo do segundo eixo geométrico (Z) , e um braço (7) transportado pelo segundo vagão (6) que se estende ao longo de um terceiro eixo geométrico (Y) ortogonal ao primeiro e ao segundo eixos geométricos (X, Z) e móvel ao longo do referido terceiro eixo geométrico (Y), a base (2) possuindo uma estrutura inferior (13, 14) e uma parede superior (12) que forma duas asas (15) que se projetam lateralmente a partir da estrutura inferior (13, 14), caracterizado pelo fato do referido primeiro meio de guia (3) consistir em dois guias (3) presos abaixo das asas respectivas (15), a referida parede superior possuindo uma superfície superior (25) que está livre dos guias.

2. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da referida parede superior (12) da referida base (2) ser rosqueada.

3. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato da referida superfície superior (25) da referida parede superior (12) da referida base (2) ser plana.

4. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato da referida superfície superior (25) da referida parede superior (12) da referida base (2) ser não-finalizada.

5. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizada pelo fato da referida base (2) consistir em uma estrutura do tipo-caixa de seção constante (10) que compreende uma parede inferior (11), um par de paredes laterais (13, 14) e a referida parede superior (12), as referidas asas (25) da referida parede superior (12) se projetando lateralmente além das respectivas referidas paredes laterais (13, 14).

6. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizada pelo fato do referido primeiro vagão (4) ser munido de rodízios de circulação de bolas (24) acoplados aos referidos guias (3).

7. Máquina, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato dos referidos rodízios (24) definirem com os referidos guias (3) um sistema de restrição isostático por meio do qual o referido vagão (4) é suspenso dos referidos guias (3).

8. Máquina, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato do referido sistema de restrição do referido primeiro vagão (4) ser essencialmente rígido de acordo com todos os graus de liberdade, exceto para a translação ao longo do referido primeiro eixo geométrico (X).