BR102013024131B1 - Dispositivo medidor e método para operar o mesmo - Google Patents

Abstract

dispositivo medidor. a presente invenção refere-se a um dispositivo medidor (2) de acordo com a invenção para medição durante processamento de peças testadas durante um processo de usinagem em uma máquina de usinagem, especialmente uma lixadeira (4), apresenta um corpo básico (18) e um cabeçote medidor (12) que pode ser movimentado entre uma posição inativa e uma posição medidora e que está unida com o corpo básico (18) através da braçagem (14), configurado e preparado de tal maneira que o cabeçote medidor (12) na posição de medição acompanha giros orbitais da peça testada ao redor de um eixo de giro, sendo que o cabeçote medidor (12) apresenta um sensor medidor (36) articulado ao longo de um eixo linear para receber valores de medição durante um processo de medição e sendo que um conjunto de controle (80) para o controle do processo medidor esta previsto. de acordo com a invenção o conjunto de comando (80) está de tal modo conformado e preparado que o dispositivo medidor (2) pode ser calibrado em um modo de calibragem.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo medidor da espécie mencionada no preâmbulo da reivindicação 1 para a medição durante o processamento em peças de teste durante um processo de acabamento em uma máquina de usinagem especialmente uma lixadeira.

[0002] Na produção de eixos de manivela, é necessário lixar os pinos do eixo de manivela em uma lixadeira de acordo com uma medida. Para assegurar que o processo do lixamento é terminado, tão logo tenha sido alcançada uma medida desejada, é necessário testar o pino da manivela durante um processo de medição em execução durante o processo da usinagem, especialmente com relação ao seu diâmetro e ao seu estado de arredondado. A patente europeia EP-A- 0859689 revela um dispositivo medidor neste sentido.

[0003] Através da patente europeia EP-A-1370391 passou a ser conhecido um dispositivo medidor que sirva para medição durante o processamento de pinos de manivela durante um processo de lixamento em uma lixadeira. O dispositivo medidor conhecido apresenta um cabeçote de lixar que através de uma braçagem e um primeiro eixo de giro está giravelmente unido com um corpo básico do dispositivo medidor. O dispositivo medidor conhecido apresenta também meios para girar em sentido de aproximação e de abertura do cabeçote medidor para uma posição medidora, ou seja, a partir de uma posição medidora. Para realização de uma medição durante o processamento em um pino de manivela, o cabeçote medidor será girado através dos meios para tanto previstos para uma posição de medição, na qual o cabeçote medidor, por exemplo, apresenta através de um prisma medidor, passa a encostar-se ao pino de manivela a ser medido. Durante o processo de lixar, o pino de manivela realizar um giro orbital ao redor do eixo de giro do eixo de manivela. Neste caso, o disco de lixar mantém contato com o pino de manivela e para tanto está montado com mobilidade em sentido radial para com o eixo de giro do eixo de manivela. Para assegurar que durante o processo de lixadura possam ser realizadas medições no pino de manivela, o cabeçote medidor completa os movimentos do pino de manivela sequencialmente. Para tanto, o corpo básico do dispositivo medidor está unido com um corpo básico da lixadeira de maneira que o dispositivo medidor durante o processo de lixar, em direção radial da árvore de manivela é movido em sincronismo com o disco de lixar da lixadeira. Dispositivos lixadores semelhantes são conhecidos também pelo documento DE 2009/052254 A1 e pelo documento DE 2010 013 069 A1.

[0004] Pela patente europeia EP 1 253 547 B1 passou a ser conhecido um dispositivo medidor da espécie em questão para a medição durante o processamento em peças trabalhadas durante um processo de usinagem em uma máquina de usinagem que apresenta um corpo básico e um cabeçote medidor que pode ser movido entre uma posição inativa e uma posição medidora e está unido com o corpo básico através de uma braçagem, configurado e aprontado de tal maneira que o cabeçote medidor na posição medidor acompanha giros orbitais da peça testada ao redor de um eixo de giro, sendo que o cabeçote medidor apresenta um sensor medidor que pode ser desviado ao longo de um eixo linear e que se destina a registrar valores de medição durante um processo de medição. O dispositivo medidor conhecido da publicação apresenta também um conjunto de controle do processo medidor, sendo que o dispositivo medidor para a medição de diâmetro de estado redondo de pino de manivela de eixo de manivela está previsto durante um processo de usinagem em uma lixadeira.

[0005] A invenção tem por base a tarefa indicar uma lixadeira da espécie mencionada no preâmbulo da reivindicação 1 a qual, relativamente a sua precisão de medição e confiabilidade, é aperfeiçoada.

[0006] Esta tarefa será solucionada pela invenção indicada na reivindicação 1.

[0007] No dispositivo medidor conhecido, durante um giro relativo da peça de teste, por exemplo, pinos de manivela serão registrados relativamente ao cabeçote medidor valores de medição, com base nos quais o contorno do componente será reconstruído através de cálculos. A reconstrução pode ser feita através de um processo iterativo como é conhecido do documento DE 2009 032 353 A1. A reconstrução pode, todavia também ser feita na base de uma analise Fourier, conforme conhecido da patente europeia EP 1 263 547. Independente do respectivo processo de reconstrução utilizado, as relações geométricas do dispositivo medidor, por exemplo, e especialmente no tocante a forma de um prisma medidor do cabeçote medidor e da disposição do cabeçote medidor relativamente à peça testada são integradas na reconstrução. No dispositivo medidor conhecido, ou seja, no método conhecido para operar um dispositivo medidor deste tipo, as relações geométricas do dispositivo medidor serão consideradas como realizadas com a precisão das tolerâncias do componente de construção utilizado.

[0008] A invenção tem por base o reconhecimento de que desvios das relações geométricas efetivas das relações geométricas aceitas exercem efeito sensível sobre a precisão da medida do dispositivo medidor. Partindo deste reconhecimento, a invenção tem como objetivo a ideia de levar em conta esses desvios das relações geométricas que resultam de tolerâncias de componentes de construção, bem como um desgaste do componente do dispositivo medidor que pode ser produzido, sendo levados em conta na avaliação, ou seja, na reconstrução.

[0009] Para tanto, a invenção prevê que o conjunto de controle é de tal modo conformado e preparado que o dispositivo medidor pode ser calibrado em um modo de calibragem. De acordo com a invenção, portanto as relações geométricas do dispositivo medidor não mais serão consideradas como efetivas, porém serão levadas em conta as relações geométricas efetivas pela calibragem do dispositivo medidor na avaliação, ou seja, na reconstrução do contorno do componente de construção. Como desvios das relações geométricas aceitas em relação às relações geométricas efetivas influenciam, de forma sensível, a precisão da medição, resultando uma falha de medição, de acordo com a invenção a precisão de medição do dispositivo medidor de acordo com a invenção é aumentada.

[00010] Na calibragem realizada de acordo com a invenção serão levados em conta não somente desvios, produzidos por tolerâncias do componente construído, em relação à geometria desejada do dispositivo medidor, por também aqueles desvios que resultam do desgaste, isto é especialmente de grande importância por que nesses dispositivos medidores, por exemplo, um prisma medidor do cabeçote medidor no movimento da posição inativa para a posição medidora é posicionada com forças consideráveis sobre a peça testada, de maneira que um desgaste é pré-programado. Também desvios da geometria desejada que resultam de uma cinemática resultante pelo desgaste da braçagem que interliga o cabeçote medidor com o corpo básico e que serão registrados através da calibragem de acordo com a invenção e podem portanto não mais prejudicar a precisão da medição. De acordo com a invenção, a calibragem poderá vantajosamente ser feita em distâncias temporais pré-determinadas ou após a medição de um determinado número de peças de teste. Todavia, de acordo com a invenção também é possível realizar a calibragem somente em caso de necessidade, ou antes, ou depois de cada processo de medição.

[00011] Uma ampliação vantajosa da invenção prevê que o conjunto de controle para uma comutação do dispositivo medidor entre um modo de medição no qual pode ser realizado um processo medidor, e um processo de calibragem, no qual pode ser realizado um processo de calibragem, é conformado e preparado. A comutação entre o modo de medição e o modo de calibragem pode no caso ser iniciado em forma semiautomática, por exemplo, por um operador, ou plenamente automático, por exemplo, antes da usinagem de uma peça de teste.

[00012] Uma modalidade extraordinariamente vantajosa da invenção prevê que o cabeçote medidor apresente um prisma medidor com um ângulo de abertura α (primeiro ângulo) e um eixo de simetria, sendo que o alinhamento do eixo linear do sensor do medidor é proporcionado relativamente ao eixo de simetria do prisma medidor por um segundo ângulo β e sendo realizada a calibragem, relativamente ao primeiro ângulo α e/ou ao segundo ângulo β. Pela calibragem do dispositivo medidor relativamente ao primeiro ângulo e/ou ao segundo ângulo é menor o risco de imprecisões da medição ocasionado por desvios das relações geométricas aceitas em comparação com as relações geométricas reais do dispositivo medidor, por que tanto tolerâncias de componente construído como também desvios geométricos ocasionados pelo desgaste podem ser registrados através de uma calibragem relativamente ao primeiro ângulo e ao segundo ângulo. Caso esteja presente uma alteração resultante do desgaste do ângulo de abertura do prisma na base dianteira, de acordo com a invenção poderá ser suficiente realizar uma calibragem exclusivamente com relação ao primeiro ângulo α, se, ao contrário, estiver em primeiro plano uma alteração da cinemática, ocasionada por tolerâncias do componente construído ou por desgaste, cinemática está relativa à braçagem que interliga o cabeçote medidor com o corpo básico, então, de acordo com a invenção, poderá ser suficiente uma calibragem relativamente ao ângulo β. E maneira ideal a calibragem verifica-se, todavia, com relação ao primeiro ângulo α e o segundo ao ângulo β.

[00013] Outra ampliação vantajosa da invenção prevê que o conjunto de controle possui uma memória na qual durante um processo de calibragem os dados de calibragem obtidos podem ser memorizados, estando a referida memória em conexão com um conjunto de avaliação em sistema de transmissão de dados ou pode ser assim vinculado para levar em conta os dados de calibragem na avaliação de dados de medição obtidos durante um processo de medição. Nestas formas de realização os dados da calibragem obtidos durante a calibragem serão registrados em uma maneira que podem ser usadas na avaliação da medição e da reconstrução correlata do contorno do componente construído, especialmente com relação ao diâmetro e ao estado arredondado.

[00014] Outra modalidade vantajosa da invenção prevê que a calibragem é feita com uso da base normal redonda.

[00015] No caso a base normal redonda de acordo com a invenção poderá ser modificada de tal maneira que possa ser realizada uma calibragem especialmente com relação ao primeiro ângulo α e ao segundo ângulo β. Para tanto, uma ampliação vantajosa da invenção prevê que a calibragem se verifique mediante a utilização de um cilindro, o qual na área circunferencial, e pelo menos um ponto apresenta uma sessão achatada com uma expansão pré-determinada.

[00016] Uma calibragem especialmente simples resulta quando a calibragem for feita com o uso de um cilindro com lixamento conforme isto é previsto por outra ampliação vantajosa da invenção. Um cilindro com lixamento é constituída de um cilindro o qual (relativamente ao seu contorno circular possivelmente ideal) que em um ponto circunferencial apresenta uma sessão achatada com uma extensão pré-determinavel.

[00017] Um método de acordo com a invenção para operar um dispositivo medidor previsto para medição durante o processamento em peças de teste durante uma usinagem em uma máquina de usinagem, especialmente uma lixadeira, é indicada na reivindicação 8. No processo de acordo com a invenção o dispositivo medidor por meio do conjunto de controle será posto em um modo operacional de calibragem e realiza a calibragem. Desta maneira resultam neste sentido as mesmas vantagens como no dispositivo medidor de acordo com a invenção. Dados correspondentes são também válidos para as ampliações do método de acordo com a invenção indicados nas reivindicações de 9 a 14, que são vantajosas e convenientes. O processo de acordo com a invenção serve especialmente para operar um dispositivo medidor de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7.

[00018] Em seguida, a invenção era explicada mais detalhadamente em forma de um desenho anexado, acentuadamente esquematizado que apresenta um exemplo de execução de um dispositivo medidor de acordo com a invenção. No caso, todas as características descritas, apresentadas no desenho e reivindicadas nas reivindicações, per se, bem como em combinação aleatória entre si formam o objeto da invenção, independente de sua junção nas reivindicações de patente e nas suas referencias remissivas bem como independente de sua descrição, ou seja, apresentação no desenho.

[00019] As figuras mostram:

[00020] Figura 1 - em apresentação acentuadamente esquematizada uma vista lateral de um exemplo de execução de um dispositivo medidor de acordo com a invenção em uma posição inativa do cabeçote medidor.

[00021] Figura 2A até 2E - o dispositivo medidor de acordo com a Figura 1 em fase cinemáticas diferenciadas.

[00022] Figura 3 - em idêntica apresentação como na Figura 1 o exemplo de execução segunda a Figura 1 durante o movimento do cabeçote medidor na posição de medição

[00023] Figura 4 - uma apresentação em forma de diagrama de bloco de componentes do dispositivo medidor de acordo com a Figura 1.

[00024] Figura 5 - vista de um prisma medidor de um dispositivo medidor de acordo com a Figura 1 de um prisma medidor do dispositivo medidor de acordo com a Figura 1 em combinação com um cilindro com lixamento para demonstrar as condições geométricas e

[00025] Figura 6 - o percurso da função de distanciamento na calibragem do dispositivo medidor de acordo com a Figura 1 mediante uso de um cilindro com lixamento.

[00026] A Figura 1 apresenta um exemplo de execução de um dispositivo medidor 2 de acordo com a invenção que serve para medição durante o processo em peças testadas durante o processo de usinagem em uma lixadeira 4. A lixadeira 4 que por motivos de simplificação é mostrado apenas parcialmente, apresenta um disco de lixar 8 girável ao redor de um eixo de giro 6 fixo da máquina que serve para usinagem de uma peça de teste que neste exemplo de execução é formado por um pino de manivela 10 de um eixo de manivela.

[00027] O dispositivo medidor 2 apresenta cabeçote medidor 2 que através de uma braçagem 14 é girável ao redor de um primeiro eixo e giro 16 estando unido com um corpo básico 18 do dispositivo medidor 2.

[00028] Além disso, o dispositivo medidor 2 apresenta meios para girar em sentido de entrada e em sentido de saída do cabeçote medidor 2 para uma posição de medição ou a partir de uma posição de medição que mais adiante serão explicadas mais detalhadamente.

[00029] Adicionalmente, com base na Figura 2a será explicada mais detalhadamente a constituição da braçagem 14. Foram abandonadas na Figura 2a - 2e por motivos de melhor visibilidade, os meios para girar em sentido de entrada e em sentido de saída do cabeçote medidor 2 para a posição de medição, ou seja a partir da posição de medição. A braçagem 18 apresenta um primeiro elemento de braçagem 20 e um segundo elemento de braçagem 22 dispostos giravelmente ao redor do primeiro eixo de giro 16. Com a extremidade afastada em relação ao primeiro eixo de giro 16 do segundo elemento de braçagem 22, está unido giravelmente ao redor de um segundo eixo e giro 24 um terceiro elemento de braçagem 26, com cujo lado afastado em relação ao segundo eixo de giro 24, um terceiro eixo de giro 22 está giravelmente unido com um quarto elemento de braçagem o qual, distante do terceiro eixo de giro 28, está giravelmente unido ao redor de um quarto eixo de giro com o primeiro elemento e braçagem 20.

[00030] No exemplo de execução apresentado, o primeiro elemento de braçagem 20 e o terceiro elemento de braçagem 26 estão dispostos reciprocamente em forma não paralela, sendo que a distância entre o primeiro eixo de giro 16 e o segundo eixo de giro 24 é menor do que a distância entre o terceiro eixo de giro 28 e o quarto eixo de giro 32.

[00031] No exemplo de execução apresentado, o segundo elemento de braçagem 22 apresenta um braço de alavanca 34 de tal maneira que este braço de alavanca 34 juntamente com o elemento de braçagem 22 compõe uma alavanca de ângulo de dois braços cuja função mais adiante será explicada mais detalhadamente.

[00032] Neste exemplo de execução, o cabeçote medidor 2 está disposto em um braço retentor 35 que está unido com o quarto elemento de braçagem 30 que está prolongado ultrapassando o quarto eixo de giro 32. No exemplo de execução apresentado, a conexão entre o braço de retenção 34 e o quarto elemento de braçagem 30 é conformada rígida. Como pode ser visto na Figura 2a no exemplo de execução apresentado, uma livre extremidade do braço retentor 34 que retém o cabeçote medidor 12, está em forma angular na direção do primeiro eixo de giro 16, sendo que uma parte do componente retentor 34 unido com o quarto elemento de braçagem 30 forma com o quarto elemento de braçagem 30 um ângulo superior a 90°.

[00033] No exemplo de execução apresentado, o cabeçote medidor 12 apresenta um sensor medidor 36 que pode ser articulado em sentido linear ao longo de um eixo linear, sensor este que na Figura 2a é indicado por uma linha tracejada. O cabeçote medidor 12 apresenta no exemplo de execução apresentado também um prisma medidor 38. A forma e a maneira como através de uma disposição constituída de uma tecla medidora 36 articulável em sentido linear e um prisma medidor 38 podem ser realizadas medições de circularidade e/ou de dimensões em uma peça de teste, especialmente um pino de manivela de um eixo de manivela ou outro componente cilíndrico, já é geralmente conhecido do especialista e, portanto aqui não será explicada mais detalhadamente.

[00034] Além disso, o dispositivo medidor 2 apresenta meios para movimentar o cabeçote medidor 2 de uma posição inativa para uma posição medidora que neste exemplo de execução apresenta meios para girar em sentido de entrada e em sentido de saída do cabeçote medidor 12 que atuam na braçagem 14 e que baseado na Figura 1 serão explicados mais detalhadamente. No exemplo de execução apresentado os meios para girar em sentido de entrada e de saída do cabeçote medidor 12 apresenta um dispositivo de giro de entrada 40 e um dispositivo separado de giro de saída 42.

[00035] No exemplo de execução apresentado, o dispositivo de giro de entrada 40 apresenta meios molares que neste exemplo de execução apresenta a mola 44 conformada como uma mola de pressão que sujeita o cabeçote medidor 12 através da braçagem 14 em uma direção de giro de entrada simbolizada na Figura 1 por uma seta 46. A mola 44 neste exemplo de execução é conformada como mola de pressão e se apoia em uma de suas extremidades no corpo básico 18 do dispositivo medidor 2 e na sua outra extremidade no braço de alavanca 34 de maneira que a mola 44 sujeita e procura movimentar o braço de alavanca 34 na Figura 1 contrário ao sentido dos ponteiros do relógio e portanto procura movimentar o cabeçote medidor 12 através da braçagem 4 na direção de giro de entrada 46.

[00036] Neste exemplo de execução, o dispositivo de giro de saída 42 apresenta um cilindro hidráulico 48 cujo pistão na sua livre extremidade está unido com o corpo básico 18 do dispositivo medidor 2. Com a haste de pistão 50 do cilindro hidráulico 48 está unido um conjunto de alavanca 42 neste exemplo de execução conformado como alavanca de joelho cujo livre extremidade afastada em relação à haste de pistão 50, na direção do primeiro eixo de giro 16 está excentricamente unida com uma alavanca 54 de braço único, montado coaxialmente com relação ao eixo de giro 16. A alavanca 54 apresenta na sua livre extremidade um pino 56 que se projeta dentro do plano desenhado e que sujeita frouxamente o primeiro elemento de braçagem 20, de maneira que a alavanca 54 por ocasião de um movimento em uma direção de giro de saída, que corresponde no desenho ao movimento no sentido dos ponteiros do relógio, funciona como arraste para o primeiro elemento da braçagem 20.

[00037] Para explorar a respectiva posição do cabeçote medidor 12 estão previstos meios sensores que estão em conexão atuante com meios de controle do dispositivo de giro de entrada 40 e do dispositivo de giro de saída 42.

[00038] A avaliação de valores de medição que foram registrados durante o sensor medidor 36 durante um processo de medição verifica-se através e um conjunto de avaliação. A forma e a maneira como são avaliados valores de medição correspondentes já é geralmente conhecido do especialista e, portanto no será aqui explicada mais detalhadamente.

[00039] Em um modo de medição, a forma de funcionamento do dispositivo medidor de acordo com a invenção 2 é como segue:

[00040] Na posição inativa mostrada na Figura 1 e na Figura 2a encontra-se o cabeçote medidor 12 fora de engranzamento com o pino de manivela 10. Nesta posição inativa o cilindro hidráulico 48 está paralisado de maneira que está bloqueado o movimento do braço de alavanca 34 na sua posição, na Figura 1, contrária ao sentido dos ponteiros de relógio que a mola de pressão 44 procura produzir.

[00041] Para o giro no sentido de entrada do cabeçote medidor 12 na direção de giro de entrada 46, o cilindro hidráulico 48 será ativado de tal maneira que sua haste de pistão 50 na Figura 1 se desloca para o lado direito. Na saída da haste de pistão 50, a mola 44 pressiona contra o braço de alavanca 34 de maneira que o braço de alavanca 34 está girado na Figura 2 contrário ao sentido dos ponteiros do relógio. Como o braço de alavanca 34 está unido à prova de giro com o segundo elemento da braçagem 22 será neste caso girado contrario ao sentido dos ponteiros do relógio o segundo elemento de braçagem 22 e com este toda a braçagem 14 na Figura 2.

[00042] A Figura 2b mostra o cabeçote de medição 12 em uma posição entre a posição inativa e a posição de medição.

[00043] Ao ser alcançada uma posição de ângulo pré-determinada, mostrada na Figura 2C o braço de alavanca 34 encontra um batente 57, sendo que no encontro do braço de alavanca 34 no batente 57 um sinal de controle é transmitido para os meios de controle baseado nos quais o cilindro hidráulico 48 será paralisado. A Figura 2C apresenta o cabeçote medidor 12 em uma posição de busca na qual ainda não está em contato com o pino de manivela 10.

[00044] A Figura 2D mostra o cabeçote medidor 2 na sua posição de medição, na qual se encontra em contato com o pino de manivela 10.

[00045] A Figura 2E corresponde a Figura 2C, sendo que o cabeçote medidor 12 é mostrado na sua posição de busca com relação a um pino de manivela 10' de maior diâmetro.

[00046] A Figura 3 apresenta o dispositivo medidor 2 na posição de busca do cabeçote medidor 12, que também é mostrado na Figura 2C. Como resulta de uma comparação da Figura 1 com a Figura 3, a alavanca 54 será girada na saída da haste de pistão 50 do cilindro hidráulico 48, na Figura 1, contrário ao sentido dos ponteiros do relógio, até que tenha sido alcançada a posição de ângulo da alavanca 54, mostrada na Figura 3. Como pode ser visto da Figura 3, nesta posição de ângulo o pino 56 está distanciado na direção circunferencial do primeiro eixo de giro 16 em relação ao primeiro elemento de braçagem 20, de maneira que o primeiro elemento de braçagem 20 e com este a braçagem completa 14, sob o efeito da ação do peso do cabeçote medidor 12, inclusive o braço retentor 34 e a força de pressão exercida pela mola 14, pode se movimentar livremente. Na posição de medição (comparar Figura 2D) o cabeçote medidor 12 encosta no pino de manivela 10, sendo que o cabeçote medidor realiza giros orbitais do pino de manivela 10 ao redor do eixo de manivela durante o processo do lixamento. Para tanto, o corpo básico 18 do dispositivo medidor 2 está unido a prova de deslocamento com uma retenção do disco de lixar 8 de maneira que o dispositivo medidor 2 acompanha e realiza movimentos translacionais do disco de lixar 8 na direção radial do eixo de giro 6.

[00047] Durante o contato do cabeçote medidor 12 com o pino de manivela 10, o sensor medidor 35 registra valores de medição, baseado nos quais no computador de avaliação sequencial ao sensor medidor 36 pode ser avaliada a circularidade e/ou o diâmetro do pino de manivela. Caso, por exemplo, tiver sido alcançada uma determinada medida do diâmetro, então o disco de lixar 8 será afastado do pino de manivela 10.

[00048] A fim de girar para fora o cabeçote medidor 12 após o termino da medição, contrário a direção de giro de entrada 46, o conjunto de controle controlara o cilindro hidráulico 48 de tal forma que a sua haste de pistão 50 na Figura 3 se desloca para o lado esquerdo. No caso, a alavanca 54, através do conjunto de alavanca 42 na Figura 3 será girada no sentido dos ponteiros do relógio. Enquanto o rolo 56 está distanciado na direção circunfernecial do primeiro eixo de giro 16 em relação ao primeiro elemento de braçagem 20, o cabeçote medidor 20 inicialmente permanece na posição de medição. Alcançando o rolo 56 com um giro adicional da alavanca 54 na Figura e em sentido dos ponteiros de relógio uma posição de encosto no primeiro elemento da braçagem 20, então a alavanca 54 funcionará em outro giro no sentido dos ponteiros do relógio como um arraste e arrasta, portanto o primeiro elemento de braçagem 20 e, portanto toda a braçagem 14 no sentido dos ponteiros do relógio de maneira que o cabeçote medidor será girado em sentido de saída contrário a direção de giro de entrada 46 até que tenha sido alcançada a posição inativa, mostrada na Figura 1.

[00049] Durante o processo da medição propriamente dito movimenta-se o cabeçote medidor na direção circunferencial do pino de manivela 10 com um curso de ângulo que no exemplo de execução apresentado é cerca de -7° e +5°, ou seja, ao todo 12°.

[00050] Em seguida, baseado nas Figuras 5 será explicado mais detalhadamente como um dispositivo medidor de acordo com a invenção é operado e assim calibrado em um modo de calibragem através de um método conforme a invenção.

[00051] A Figura 4 apresenta componentes em forma de circuito em bloco do dispositivo medidor 2, de acordo com a invenção que são usados na calibragem, podendo assim ser comutado.

[00052] O dispositivo medidor 2 de acordo com a invenção apresenta um conjunto de controle 80 que está conformado e preparado de tal maneira que o dispositivo medidor 2 pode ser realizado entre o modo de medição, no qual pode ser realizado um processo de medição, e o modo de calibragem, no qual pode ser realizado um processo de calibragem, podendo assim ser comutado. O conjunto de controle 80 também está conformado e preparado para que o dispositivo medidor possa ser calibrado em um modo de calibragem.

[00053] Durante um processo de medição o sensor medidor 36 registra continuamente valores de medição que são alimentados para um conjunto Ed avaliação 82, o qual baseado nos valores medidos reconstrói o perfil da peça testada. A reconstrução pode ser feita especialmente através de um processo iterativo de acordo com o documento DE 10 2009 032 353. A reconstrução pode, todavia também ser feita em uma análise de Fourier de modo correspondente a patente europeia EP 1 263 547 B1.

[00054] Para calibrar o dispositivo medidor 2 de acordo com a invenção, o conjunto de controle 80 realiza a comutação do dispositivo medidor 2 do modo de medição para o modo de calibragem. No modo de calibragem será realizada a calibragem do dispositivo medidor 2 e isto no exemplo de execução apresentado com uso de uma chamada cilindro com lixamento conforme ainda mais adiante será explicado mais detalhadamente com relação a Figura a Figura 5. No modo de calibragem inicialmente será aplicada a cilindro com lixamento ao qual está alocado um acionamento giratório 84 de maneira que a cilindro com lixamento pode ser girada relativamente ao cabeçote medidor 12.

[00055] Além disso, o conjunto de controle 80 controla de tal maneira o dispositivo de giro de entrada 40 que o cabeçote medidor 12 é girado em sentido de entrada e o prisma de medição 38 e o sensor medidor 38 são postos em contato com o cilindro com lixamento. Em seguida, o conjunto de controle 80 controla o acionamento giratório 84 do referido cilindro com lixamento de tal maneira que esta gira relativamente ao sensor medidor 36.

[00056] Durante o giro do cilindro com lixamento relativamente ao sensor medidor 36, este realiza o rastreio do cilindro com lixamento. Os valores medidos então obtidos formam os dados da calibragem com base nos quais, em uma forma que mais adiante será explicada mais detalhadamente, será realizada uma calibragem do dispositivo medidor. Os dados da calibragem serão memorizados em uma memória 86 do conjunto de controle 80 o qual está em conexão de transmissão de dados com o conjunto avaliador 82. Depois de obtidos os dados da calibragem, o conjunto de controle 82 torna a comutar o dispositivo medidor 2 de volta para o modo de medição. Para tanto, o dispositivo de giro de saída 42 será ativado que em seguida movimenta o cabeçote medidor 12 da posição de medição de volta para a posição inativa. Além disso, o acionamento giratório 84 será paralisado de maneira que o cilindro com lixamento será distendido, podendo ser fixada para a realização de um processo de medição em uma peça a ser testada desta unidade.

[00057] Os dados de calibragem que foram disponibilizados para o conjunto de avaliação 82 serão - no processo medidor subsequente, levados em conta para a calibragem do dispositivo medidor 2. A calibragem do dispositivo medidor 2, pode em caso de necessidade e/ou após o número pré-determinado de processos de medição e/ou depois de um espaço de tempo de operação pré-determinado pode ser tirada do dispositivo medidor 2.

[00058] A calibragem será em seguida explicada mais detalhadamente com referência a Figura 5.

[00059] A Figura 5 apresenta uma vista acentuadamente esquematizada do prisma medidor 38 juntamente com um cilindro de lixamento 88.

[00060] Com relação ao cilindro de lixamento 88 trata-se na maneira já geralmente conhecida do especialista e um cilindro ideal relativamente ao formato circular do seu contorno que em um ponto circunferencial 90 apresenta um achatamento com uma expansão (profundidade) PT pré-determinado. A Figura 5 serve para mostrar as relações geométricas que resultam quando o prisma medidor 38 estiver encostado no referido cilindro com lixamento 88, sendo que o eixo linear no sensor medidor 36 na Figura 5 é designado com numero de referência 92.

[00061] Na Figura 5 este ângulo de abertura do prisma medidor 38α (primeiro ângulo) pode ser reconhecido. Além disso, pode se reconhecer que o cilindro com lixamento 88 se encontra em dois pontos de contato 94, 96 com o prisma medidor 38 enquanto o sensor medidor 36 em um ponto de contato intermediaria na direção circunferencial do cilindro de lixamento 88, encontra-se em contato com o cilindro de lixamento 88. O eixo de simetria do prisma medidor 38 é simbolizado na Figura 5 por uma linha 100 de traços e pontos e forma para a análise subsequente o eixo - y de um sistema de coordenadas cartesiano dextrogiro. O eixo linear do sensor medidor 36 se estende sobre um ângulo β (segundo ângulo) na direção do eixo x desse sistema de coordenadas. No resultado apresenta-se na constelação mostrada na Figura 5 se apresentam, portanto três pontos de contato 94, 96, 98 entre o cilindro com lixamento 88 e o dispositivo medidor 2.

[00062] O contorno do componente de construção seja para a consideração subsequente é descrito pelas coordenadas polares Φ e R (Φ) sendo descrito no sistema de coordenadas de componente construído. O sensor medidor 36 registra a distância A (Φ) na dependência do ângulo de giro Φ do componente construído no prisma medidor 38. De modo correspondente, desvios de circularidade resultam em uma função de distanciamento característica (deflexão de sensor medidor 36) A (Φ). Em sentido matemático resultará então a seguinte conexão entre o contorno do componente construído dependente de ângulo R (Φ) e a função de distanciamento A (Φ) (1.1)

com α - primeiro ângulo β - segundo ângulo Φ - ângulo de giro na peça construída R (Φ) raio do componente construído (contorno do componente construído) na dependência do ângulo de giro A (Φ) função de distanciamento

[00063] No modo de medição, o objetivo da avaliação, ou seja, da reconstrução realizada no conjunto de avaliação 82 reside em reconstruir por meio de cálculos o contorno de componente construído R (Φ) a partir da função de distanciamento A (Φ). É comum aos conhecidos processos de reconstrução que os ângulos α e β precisam ser conhecidos para a reconstrução. Desvios dos valores efetivos dos ângulos α e β de valores adquiridos desses ângulos resultam em imprecisão de medição que são evitados pela calibragem realizada de acordo com a invenção.

[00064] Caso o cilindro com lixamento 88 naquelas regiões onde o seu contorno é limitado em forma circular, possuir o raio R0 então o menor raio do componente construído R0 - será Pt se apresenta no ângulo Φ. Neste caso é estabelecido basicamente que o achatamento do cilindro com lixamento apenas tenha um ponto de contato com o dispositivo medidor 2, mas isto pode ser garantido sem problemas através de um dimensionamento correspondente da sessão achatada 90.

[00065] Se o cilindro com lixamento for girado em 360°, então resultará o percurso funcional apresentado na Figura 6. A norma de transformação de acordo com a equação (1.1) garante que os picos na Figura 6 apresentam o mesmo formato, embora em amplitudes diferenciadas. Os ângulos desconhecidos podem, por exemplo, ser determinados quando os extremos locais forem identificados ou quando for realizada uma avaliação integral da função de distanciamento com o auxilio da transformação Fourier.

[00066] Com o auxilio da transformação Fourier poderá ser realizada como segue uma avaliação integral da função de distanciamento:

[00067] Na maneira acima descrita, será realizada uma medição com o uso do cilindro com lixamento. O resultado desta função de medição é a função distanciado A (Φ) partindo deste ponto, o mediano da função de distanciamento poderá ser determinado sendo obtida uma função aperiódica Φ, que pode ser matematicamente descomposta em três funções parciais, sendo que cada função parcial descreve o percurso do movimento relativo sempre para um ponto de contato.

[00068] As três funções parciais poderão depois ser submetidas a uma transformação Fourier. Resultaram então três transformadas de Fourier das funções parciais. A partir desta situação podem ser eliminadas influências do desvio de formato ΔR (Φ) no qual começa a medição, sendo que as duas funções de distanciamento transformadas no processo Fourier que descrevem o contato de prisma dextrogiro e o contato de prisma sinistrogiro é multiplicado com a transformação de Fourier complexa conjugada daquela função de distanciamento que descreve o contato com o sensor. O resultado são funções em fases lineares cujo termos de fase contém exclusivamente desconhecidos α e β. Os termos de fase produzem no espectro de fase uma reta que atravessa a origem. Os aumentos desconhecidos das retas podem ser calculados por uma reta compensatória que também atravessa a origem. Daí, são determinados os ângulos α e β desconhecidos.

[00069] Os valores reais assim determinados do primeiro ângulo α e do segundo ângulo β poderão então na reconstrução do contorno do componente de construção ser levados em conta de acordo com a que a equação acima (1.1) de maneira que o dispositivo medidor 2 fica assim calibrado.

[00070] Falhas de medição baseadas em um desvio das relações geométricas efetivas do dispositivo medidor 2 das relações geométricas aceitas são desta forma, em comparação com o estado da técnica, evitados de modo confiável. Assim sendo, a invenção oferece em comparação com os dispositivos medidos do estado da técnica uma precisão de medição aprimorada com um esforço relativamente reduzido.

[00071] Nas Figuras do desenho componentes idênticos, ou seja, correspondentes possuem o mesmo número de referência. As Figuras 2A até 2E apresentam uma variante com a construção ligeiramente modificada do exemplo de execução de acordo com a Figura 1 e a Figura 3, a qual, todavia, com relação ao principio básico da invenção, coincide de acordo com a Figura 1 e com a Figura 3.

Claims (12)

1. Dispositivo medidor (2) para medição durante processamento de peças de teste em um processo de usinagem em uma máquina de usinagem especialmente uma lixadeira, com um corpo básico (18), com um cabeçote medidor (12) que pode ser movimentado entre uma posição inativa e uma posição medidora e que está unido com o corpo básico (18) através de uma braçagem (14) conformada e preparada de tal maneira que o cabeçote medidor (12) na direção da medição acompanha giros orbitais da peça testada ao redor de um eixo de giro, sendo que o cabeçote medidor (12) apresenta um sensor medidor articulado (36) ao longo de um eixo linear (92) para registrar valores de medição durante um processo medidor e com um conjunto de controle (80) para o controle do processo da medição, sendo que o dispositivo medidor (2) pode ser calibrado em um modo de calibragem caracterizado pelo fato de que o cabeçote medidor (12) possui um prisma medidor (38) com um primeiro ângulo, sendo o ângulo de abertura (α), e um eixo de simetria (100), sendo que o alinhamento do eixo linear (92) do sensor medidor (36) relativamente ao eixo de simetria do prisma medidor é proporcionado por um segundo ângulo (β) e sendo que o conjunto de controle (80) está de tal modo conformado e preparado que a calibragem é feita em relação ao primeiro ângulo (α) e/ou ao segundo ângulo (β).

2. Dispositivo medidor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de controle (80) está conformado e preparado para uma comutação do dispositivo medidor (2) entre um modo de medição, no qual pode ser realizado um processo de medição e um modo de calibragem, no qual pode ser realizado um processo de calibragem.

3. Dispositivo medidor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o conjunto de controle (80) apresenta uma memória (86) na qual dados de calibragem, obtidos durante um processo de calibragem, podem ser memorizados sendo que a memória (86) está em contato de transferência de dados com um conjunto de avaliação (82) ou pode ser posto em contato neste sentido, para considerar os dados da calibragem na avaliação de dados de medição obtidos durante um processo de medição.

4. Dispositivo medidor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a calibragem é feita com uso de uma norma de circularidade.

5. Dispositivo medidor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a calibragem ocorre mediante uso de um cilindro que na direção circunferencial, em ao menos um ponto, apresentando uma sessão achatada com extensão pré-determinada.

6. Dispositivo medidor de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, a calibragem se verifica mediante uso de um cilindro com lixamento (88).

7. Método para operar um dispositivo medidor (2) previsto para medição durante um processo em peças de teste durante um processo de usinagem em uma máquina de usinagem, especialmente uma lixadeira sendo que o dispositivo medidor apresenta o seguinte: - um corpo básico (18) - um cabeçote medidor (12) que pode ser movimentado entre uma posição inativa e uma posição medidora e que está unido com o corpo básico (18) através de uma braçagem (14) conformada e preparada de tal maneira que o cabeçote medidor (12), na posição de medição, acompanha giros orbitais da peça testada ao redor de um eixo de giro, sendo que o cabeçote medidor (12) apresenta um sensor medidor, articulável ao longo de um eixo linear (92), destinado a registrar valores de medição durante um processo de medição e, - estando previsto um conjunto de controle (80) para o controle do processo de medição, caracterizado pelo fato de que o dispositivo medidor é posto em um modo de calibragem através de um conjunto de controle (80) e é calibrado, sendo que é utilizado um cabeçote medidor (12) com um prisma medidor (38) com um primeiro ângulo, sendo o ângulo de abertura (α) e um eixo de simetria (100), sendo que o alinhamento do eixo linear (92) do sensor medidor (36) é dado relativamente ao eixo de simetria (100) do prisma medidor (38) por um segundo ângulo (β), sendo realizada a calibragem é realizada em relação ao primeiro ângulo (α) e/ou ao segundo ângulo (β).

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo medidor é comutado pelo conjunto de controle (80) a partir de um modo de medição no qual é realizado um processo medidor, para o modo de calibragem, no qual é realizado um processo de calibragem.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que durante um processo de calibragem os dados de calibragem obtidos serão memorizados em uma memória (86) do conjunto de controle (80), sendo que a memória está em contato de transmissão de dados com um conjunto de avaliação (82) sendo usados os dados da calibragem, na avaliação de dados de medição obtidos durante um processo medidor.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que na calibragem do dispositivo medidor é usada uma norma de circularidade.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que na calibragem do dispositivo medidor é usado um cilindro que na direção circunferencial apresenta pelo menos e um ponto um achatamento com extensão pré-determinada.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelo fato de que na calibragem o dispositivo medidor é usado um cilindro com lixamento (88).

Images