BRPI0621583A2

BRPI0621583A2 - máquina de medição coordenada de braço horizontal

Info

Publication number: BRPI0621583A2
Application number: BRPI0621583-1A
Authority: BR
Inventors: Enrico Garau
Original assignee: Hexagon Metrology Spa
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2011-12-13
Also published as: EP2013569A1; ATE455286T1; EP2013569B1; CN101427099B; CN101427099A; WO2007119253A1; US20090265945A1; ES2339150T5; ES2339150T3; US7779549B2; EP2013569B2; DE602006011792D1

Abstract

MáQUINA DE MEDIçãO COORDENADA DE BRAçO HORIZONTAL. Máquina de medição coordenada (1) compreendendo uma base (2) provida com guias (3) paralelos ao primeiro eixo X, um primeiro carrinho (4) móvel nos guias (3) ao longo do eixo X e provido com um montante (17), um segundo carrinho (6) carregado pelo montante (17) e móvel ao longo de um segundo eixo vertical Z, e um braço horizontal (7) carregado pelo segundo carrinho (6) e móvel axialmente ao longo de um terceiro eixo horizontal Y perpendicular ao eixo X; um contrapeso (28) preso ao segundo carrinho (6) por intermédio de uma correia (29) é móvel ao longo do eixo Z dentro do montante (17) e é provido com rodas (33, 34) em contato com as paredes laterais (24, 25, 26) do montante (17).

Description

MÁQUINA DE MEDIÇÃO COORDENADA DE BRAÇO HORIZONTAL

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção se refere a uma máquina de medição coordenada do tipo braço horizontal.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

Máquinas de medição coordenada do tipo anteriormente mencionado são conhecidas, compreendendo uma base provida com guias ao longo de um primeiro eixo horizontal X, um primeiro carrinho móvel na base ao longo do eixo X e compreendendo um montante provido com guias se estendendo ao longo de um segundo eixo vertical, um segundo carrinho carregado pelo montante e deslizando ao longo do eixo Z, e um braço carregado pelo segundo carrinho e se estendendo ao longo de um terceiro eixo horizontal Y ortogonal ao eixo X. Uma extremidade do braço é adaptada para carregar um detector de contato ou ótico para medir as características dimensionais das partes.

Com a finalidade de manter o segundo carrinho equilibrado, as máquinas do tipo anteriormente mencionado são geralmente providas com um contrapeso preso ao segundo carrinho por intermédio de uma correia e deslizando dentro do montante.

Mais especificamente, o montante é provido internamente com guias verticais ao longo dos quais se desloca o contrapeso.

Essa solução impõe elevados custos de fabricação porque o montante deve ser usinado com a devida exatidão, geralmente feito mediante extrusão, para se obter as superfícies de apoio para os guias, e devido ao custo dos guias. REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

Portanto, é o objetivo da presente invenção fazer uma máquina de medição coordenada de braço horizontal que permita resolver o problema técnico anteriormente mencionado.

O presente objetivo é alcançado por intermédio de uma máquina de medição de acordo com a reivindicação 1.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Para um melhor entendimento da presente invenção, será descrita agora uma modalidade preferida por intermédio de exemplo não-limitador, e com referência aos desenhos anexos, nos quais:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma, máquina de medição coordenada de braço horizontal, de acordo com a presente invenção;

A Figura 2 é uma vista superior de um montante da máquina na Figura 1;

As Figuras, 3 e 4, são vistas em elevação, lateral e posterior, respectivamente, de um contrapeso da máquina na Figura 1.

MELHOR MODO PARA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

Na Figura 1, é indicado como um todo pelo numerai 1, uma máquina de medição coordenada de braço horizontal.

A máquina 1 compreende essencialmente uma base 2 provida com guias 3 ao longo de um eixo horizontal X, um primeiro carrinho 4 móvel na base 2 ao longo do eixo X e provido com guias 5 se estendendo ao longo de um eixo vertical Z, um segundo carrinho 6 carregado pelo primeiro carrinho 4 e deslizando ao longo do eixo Z, e um braço horizontal 7 carregado pelo segundo carrinho 6, se estendendo ao longo de um eixo Y ortogonal ao eixo Z e axialmente móvel ao longo do eixo Y. Uma extremidade do braço 7 adaptada para carregar um detector ótico ou de contato (não mostrado) para medir as características dimensionais das partes.

Mais em detalhe, a base 2 consiste essencialmente em uma estrutura em caixa 10, alongada na direção do eixo X, com seção constante, tendo uma parede inferior horizontal plana 11 e parede superior 12, e um par de paredes laterais verticais reciprocamente paralelas 13, 14. As paredes laterais 13, 14 são espaçadas reciprocamente em uma distância menor do que a largura das paredes 11, 12 de modo que elas se projetam lateralmente a partir das paredes laterais 13, 14 com asas laterais respectivas 15.

Os guias de deslizamento 3 para o carrinho 4 ao longo do eixo X são fixados sob as asas laterais 15 da parede superior 12 as quais, portanto, apresentam uma superfície superior plana semelhante a piso, sendo livre de guias e de componentes delicados.

O primeiro carrinho 4 compreende uma base inferior 16, móvel nos guias 3, e um montante 17 tendo uma estrutura tubular de eixo vertical que se estende para cima a partir da base 16 e carrega os guias 5 do carrinho 6.

Mais precisamente, a base 16 consiste em um corpo central 18, rigidamente fixado ao montante 17 e um par de ressaltos laterais 19, 20 fixados em lados opostos do corpo central 18 e cada um deles deslizando ao longo de um guia respectivo 3 por intermédio de canais (não mostrados) , por exemplo, do tipo pneumático-estático ou de circulação de esfera. O montante 17 (Figura 2) tem uma estrutura tubular, com seção constante, e é feito convenientemente de uma seção-C 23 definindo uma parede posterior 24 e paredes laterais respectivas 25 do montante 17, e por intermédio de uma chapa frontal 26 presa, preferivelmente soldada, ao longo dos lados livres da seção 23.

Guias 5 para o segundo carrinho 6 são fixados frontalmente à chapa frontal 26 do montante 17 e cooperam com canais 21, por exemplo, do tipo pneumático-estático ou de circulação de esfera carregados pelo segundo carrinho (6) .

A seção 23 e a chapa frontal 2 6 delimitam uma cavidade interna 27 do montante 17, com seção essencialmente retangular.

Dentro da cavidade 27 anteriormente mencionada é acomodado um contrapeso 28, o qual é preso ao segundo carrinho 6 por intermédio de uma correia 29. Mais especificamente, a correia 29 tem extremidades presas ao segundo carrinho 6 (Figura 1) e ao contrapeso 28 (Figura 3 e 4) , respectivamente, e é enrolada em torno de uma polia louca 3 0 (Figura 2) montada próximo à extremidade superior do montante 17 e girando em torno de um eixo 31 com o eixo geométrico horizontal A, paralelo ao eixo geométrico Y.

O contrapeso 28 (Figuras 3 e 4) apresenta um formato essencialmente de paralelepipedo e ê guiado dentro da cavidade 27 do montante 17 por intermédio de uma pluralidade de rodas 33, 34 carregadas pelo contrapeso e colocadas diretamente em contato com as paredes do montante 17. Algumas das rodas, indicadas pelo número 33, têm eixo geométrico fixo, outras rodas, indicadas pelo número 34, são montadas em molas de lâmina 35, respectivas, adaptadas para gerar uma pré-carga elástica. Paralelamente a cada um dos eixos X e Y, o contrapeso 28 é sustentado em uma direção por uma pluralidade de rodas de eixo fixo 33, e na outra direção por uma roda 34, de modo a garantir compensação de folga.

Especificamente, em uma face posterior 3 8 do contrapeso 28 (Figura 4) são montadas duas rodas de eixo fixo 33, duas das quais próximas aos cantos superiores da face 38 e uma delas na linha média próximo ao lado inferior da própria superfície. Tais rodas 33 definem, portanto, descansos unidirecionais respectivos contra a parede posterior 24 do montante 17 (Figura 2).

O descanso elástico na direção oposta, isto é, contra a chapa frontal 26 do montante 17, é definido por uma roda 34 sustentada pela mola respectiva 35 no meio de uma face frontal 40 do contrapeso 28.

Duas rodas 33 são montadas adicionalmente em uma face lateral 48 do contrapeso, na linha média da face 4 8 e próximo aos lados, superior e inferior, da mesma. Tais rodas definem descansos respectivos contra uma parede lateral 25 do montante 17. Uma roda 34 é sustentada por uma mola respectiva 35 na posição central em uma face lateral 49, oposta ao contrapeso 28, e rola em contato com a parede lateral 25, oposta ao montante 17.

As rodas 33 são montadas em recessos respectivos 36, do contrapeso 28, e giram em torno de pinos respectivos 37, rebaixados dentro do contrapeso 28, e presos ao mesmo.

As molas 35 das rodas 34 são individualmente fixadas de forma projetada a um bloco respectivo 41, preso a uma face superior 44, do contrapeso 28, e se estendem paralelamente à face respectiva 40, 49 do contrapeso 28.

Cada mola 35 (Figura 3 e 4), de formato essencialmente retangular alongado na direção vertical, apresenta uma fenda superior 45 e uma fenda inferior 46, através de, e reciprocamente alinhada ao longo da linha média longitudinal da mola. A roda 34 é acomodada na fenda inferior 46 e gira em torno de um eixo 4 7 preso a uma ponte sobre a própria fenda.

O sistema de ancoragem determinado pelas rodas 33 e 34 é isostãtico e elimina todos os graus de liberdade, exceto para translação ao longo do eixo Ζ; o sistema de ancoragem, contudo, é elástico e, portanto, tanto é capaz de tolerar possíveis irregularidades de superfície das paredes do montante 17, as quais têm um acabamento relativamente áspero derivado do processo de fabricação metalúrgico empregado, e capaz de compensar folga, desse modo garantindo movimento regular do contrapeso 28. O sistema de ancoragem elástico é dimensionado de modo a se opor às forças de inércia que são geradas no contrapeso em aceleração 28.

Convenientemente, as rodas 33, 34 ou são feitas de material elastomérico ou são revestidas com material elastomérico tendo uma elevada resistência ao desgaste e boas capacidades de amortecimento, por exemplo, um elastômero de poliuretano celular.

As partes móveis da máquina são acionadas, de uma forma conhecida por si, por intermédio de dispositivos de cremalheira e pinhão (não mostrados), acionados por motores elétricos respectivos 51, 52, 53. A conexão dos motores elétricos 51, 52, 53 ao sistema de força e controle, respectivo (não mostrado) é obtida por intermédio de fiações (não mostradas) , as quais nas zonas de transição entre as partes relativamente móveis são acomodadas em correntes articuladas 54 .

A partir de um exame das características da máquina 1 feita de acordo com a presente invenção, são evidentes as vantagens que ela permite que sejam obtidas.

Especificamente, o uso de um sistema de rodas carregado pelo contrapeso 28 e operando em contato com as paredes 24, 25, 26 do montante 17, permite que se eliminem os guias de deslizamento normalmente usados nas aplicações conhecidas e, portanto, que se reduzam consideravelmente os custos de fabricação do montante 17.

Finalmente, é evidente que mudanças e variações podem ser implementadas na máquina 1 descrita sem, contudo, se afastar do escopo de proteção definido pelas reivindicações.

Claims

1. Máquina de medição coordenada (1) , caracterizada por compreender uma base (2) provida com o primeiro meio de guia (3) ao longo de um primeiro eixo horizontal (X) , um primeiro carrinho (4) móvel sobre a base (2) ao longo do primeiro eixo (X) e compreendendo um montante (17) provido com segundo meio de guia (5) se estendendo ao longo de um segundo eixo vertical (Z) , um segundo carrinho (6) carregado pelo montante (17) deslizando ao longo do segundo eixo (Z) , um braço horizontal (7) carregado pelo segundo carrinho (6) , se estendendo ao longo de um terceiro eixo (Y) horizontal e ortogonal ao primeiro eixo (X) e móvel ao longo do terceiro eixo (Y) , e um contrapeso (28) acomodado dentro do montante (17) móvel na direção paralela ao segundo eixo (Z) e preso ao segundo carrinho (6) por intermédio de um elemento de transmissão flexível (29), caracterizada pelo fato de que o contrapeso (28) é guiado dentro do montante (17) por uma pluralidade de rodas (33, 34) carregadas pelo contrapeso (28).

2. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as rodas (33, 34) do contrapeso rolam em contato direto com as paredes laterais (24, 25, 26) do montante (17).

3. Máquina, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que as paredes laterais (25, 26, 27) do montante (17) são livres de guias para o contrapeso (28).

4. Máquina, de acordo com qualquer umas das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que as rodas (33, 34) são arranjadas de modo a definir um sistema de ancoragem que elimina todos os graus de liberdade a partir do contrapeso (28) exceto para deslocamento ao longo do terceiro eixo.

5. Máquina, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o sistema de ancoragem é isostático.

6. Máquina, de acordo com qualquer umas das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que paralelamente ao primeiro eixo (X) e ao terceiro eixo (Y) o contrapeso (28) é sustentado em uma direção por uma pluralidade de primeiras rodas de eixo fixo (33) e na outra direção por uma segunda roda (34), sustentada elasticamente sobre o contrapeso (28).

7. Máquina, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que as segundas rodas (34) são montadas em molas laminadas respectivas (35) .

8. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que o montante (17) apresenta uma cavidade de seção retangular (27) acomodando o contrapeso (28) e em que o contrapeso (28) apresenta um formato essencialmente de paralelepípedo.

9. Máquina, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o contrapeso (28) é provido com três primeiras rodas (33) não-alinhadas com sua primeira face (38) perpendicular ao primeiro eixo (X) e uma segunda roda (34) em sua segunda face (40) oposta à primeira face (38).

10. Máquina, de acordo com a reivindicação 8 ou -9, caracterizada pelo fato de que o contrapeso (28) é provido com duas primeiras rodas (33) em sua terceira face (48) perpendicular ao terceiro eixo (Y) e uma segunda roda (34) em sua quarta face (49) oposta à terceira face (48) .

11. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que as rodas (33, 34) ou são feitas de material elastomérico ou são revestidas com material elastomérico.

12. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, caracterizada pelo fato de que as paredes laterais do montante têm um acabamento áspero.

13. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que o montante (28) apresenta uma estrutura tubular definida por uma seção-C (23) e por uma chapa (26) soldada aos lados livres da seção (23) .