BR112021000090A2

BR112021000090A2 - Braço de medição com extremidade multifuncional

Info

Publication number: BR112021000090A2
Application number: BR112021000090-9A
Authority: BR
Inventors: Laurent Desforges; Thibault Duportal; Denis Roux; Jean-Luc Famechon; Wes Inglis
Original assignee: Hexagon Metrology Sas
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2021-04-06
Also published as: CA3105644C; JP2021529322A; CA3105644A1; WO2020007998A1; FR3083604A1; EP3818334A1; JP7161026B2; US20210122058A1; FR3083604B1

Abstract

braço de medição com extremidade multifuncional. dispositivo de medição tridimensional, compreendendo um braço tendo uma extremidade livre provida com um corpo de interface tendo um membro de medição e um cabo (301) que permite que um operador aponte o membro de medição em direção a uma zona do objeto a ser medido, caracterizado pelo fato de que o cabo é de forma tubular com uma superfície externa de preensão (302) e uma superfície interna (303) definindo um alojamento no qual está engatada uma porção de reforço (601) de uma base de fixação (600) tendo uma porção de extremidade (602) que se projeta do cabo e que é fixada ao corpo de interface.

Description

1\19 “BRAÇO DE MEDIÇÃO COM EXTREMIDADE MULTIFUNCIONAL”

[0001] A presente invenção se refere ao campo da metrologia e mais particularmente à medição de objetos tridimensionais.

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Um dispositivo de medição tridimensional geralmente compreende um braço que compreende elementos articulados incluindo uma base de fixação, um primeiro segmento conectado à base de fixação por uma primeira articulação, um segundo segmento conectado ao primeiro segmento por uma segunda articulação, um corpo de interface conectado ao segundo segmento por uma terceira articulação, e sensores de posição associados às articulações e eletricamente conectados a uma unidade eletrônica de aquisição para fornecer à unidade eletrônica de aquisição sinais para medir as posições relativas dos segmentos em relação um ao outro. O corpo de interface compreende um membro de medição e um cabo que permite que um operador aponte o membro de medição em direção a uma zona do objeto a ser medido.

[0003] O membro de medição pode ser do tipo com contato ou do tipo sem contato. O membro de medição por contato é um apalpador destinado a ser aplicado contra a referida zona do objeto. O membro de medição sem contato pode ser: um transmissor de onda incidente e um receptor de onda reenviada pela referida zona do objeto permitindo a medição a partir do tempo que separa a emissão da onda incidente e a recepção de a onda reenviada; ou um dispositivo óptico de captura de imagem associado a um projetor de padrão luminoso para permitir o cálculo de medição pelo processamento da imagem do padrão luminoso projetada sobre a zona a ser medida; ou uma combinação dos dois anteriores.

[0004] O cabo é geralmente do tipo "pistola". Quando o membro de medição é do tipo sem contato, o cabo é mais frequentemente equipado com pelo menos um botão que controla um comutador conectado por um circuito elétrico à unidade de controle para permitir que o operador controle a aquisição de sinais de medição com a mão segurando o cabo e apontando o membro de medição. Quando o membro de medição é do tipo com contato, o cabo pode ser equipado como mencionado anteriormente

2\19 com um botão de comando de aquisição ou o comutador pode ser controlado diretamente pela sonda em função da força aplicada pela sonda sobre a zona do objeto a ser medido.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[0005] Um objetivo da invenção é fornecer um meio para melhorar as funcionalidades de um dispositivo de medição.

BREVE APRESENTAÇÃO DA INVENÇÃO

[0006] Para este fim, de acordo com a invenção, um dispositivo de medição tridimensional é fornecido, compreendendo um braço que compreende elementos articulados incluindo uma base de fixação, um primeiro segmento conectado à base de fixação por uma primeira articulação, um segundo segmento conectado ao primeiro segmento por uma segunda articulação, um corpo de interface conectado ao segundo segmento por uma terceira articulação, e sensores de posição associados às articulações e eletricamente conectados a uma unidade eletrônica de aquisição para fornecer à unidade eletrônica de aquisição sinais para medir as posições relativas dos segmentos em relação um ao outros. O corpo de interface tem um membro de medição e um cabo que permite que um operador aponte o membro de medição em direção a uma zona do objeto a ser medido. O cabo é de forma tubular com uma superfície externa de preensão e uma superfície interna definindo um alojamento no qual está engatada uma porção de reforço de uma base de fixação tendo uma porção de extremidade que se projeta do cabo e que é fixada ao corpo de interface, a porção de reforço se estendendo pelo menos em parte ao nível de pelo menos parte da superfície externa de preensão.

[0007] Outras características e vantagens da invenção surgirão a partir da leitura da descrição a seguir de modalidades particulares não limitativas da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0008] Será feita referência aos desenhos anexos, entre os quais: - A figura 1 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de medição de acordo com a invenção; - A figura 2 é uma vista em perspectiva de um corpo de interface formando

3\19 uma extremidade livre do braço do dispositivo de medição; - A figura 3 é uma vista em perspectiva explodida de um primeiro membro de preensão do corpo de interface; - A figura 4 é uma vista em perspectiva do primeiro membro de preensão e do corpo de interface antes da montagem; - A figura 5a é uma vista em perspectiva explodida de um segundo membro de preensão do corpo de interface; - A figura 5b é uma vista em perspectiva parcial do suporte de fixação do segundo membro de preensão; - A figura 6 é uma vista em perspectiva do corpo de interface equipado com dois membros de preensão e um primeiro membro de medição; - A figura 7 é uma vista detalhada da figura 6 antes do posicionamento do primeiro membro de medição; - A figura 8 é uma vista em perspectiva do corpo de interface equipado apenas com o primeiro membro de preensão e o primeiro membro de medição; - A figura 9 é uma vista em perspectiva de um segundo membro de medição e do corpo de interface antes da montagem; - A figura 10 é uma vista em perspectiva do segundo membro de medição e do corpo de interface sendo montado na extremidade livre do braço; - A figura 11 é uma vista em perspectiva do mecanismo de montagem do segundo membro de medição e do corpo de interface; - As figuras 12 a, b, c, d, e mostram as operações de acoplamento e desacoplamento; - As figuras 13 a, b, c mostram por transparência as diferentes posições da parte do mecanismo de montagem a bordo do segundo membro de medição; - A figura 14 é uma vista em perspectiva do segundo membro de medição montado na extremidade livre do braço; - A figura 15 é uma vista detalhada da parte frontal do corpo de interface;

4\19 - A figura 16 é uma vista em corte do membro de medição à distância ao longo do plano XVI da figura 12a; - A figura 17 é uma vista em perspectiva do corpo de interface equipado com um suporte de adaptação para transportar um terceiro membro de medição; - A figura 18 é uma vista em perspectiva do corpo de interface com o suporte de adaptação para transportar um terceiro membro de medição durante a montagem; - A figura 19 é uma vista em perspectiva do corpo de interface equipado com o suporte de adaptação, o terceiro membro de medição e um quarto membro de medição; - A figura 20 é uma vista em corte longitudinal do corpo de interface; - A figura 21 é uma vista em perspectiva explodida de uma interface de acoplamento do primeiro membro de medição e, mais particularmente, de uma peça tubular de acoplamento; - A figura 22 é uma vista em perspectiva desta interface de acoplamento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0009] Com referência às figuras, o dispositivo de medição tridimensional, de acordo com a invenção, compreende um braço que compreende elementos articulados.

[0010] Os elementos articulados compreendem uma base de fixação 10, um primeiro segmento 11 conectado à base 10 por uma primeira articulação 21, um segundo segmento 12 conectado ao primeiro segmento 11 por uma segunda articulação 22, um corpo de interface 100 conectado ao segundo segmento 12 por uma terceira articulação 23.

[0011] A primeira articulação 21 e a segunda articulação 22 são articulações duplas que permitem a rotação relativa dos elementos que elas conectam em torno de dois eixos perpendiculares um ao outro. A terceira articulação 23 é uma articulação tripla que permite a rotação relativa do segundo segmento 12 e do corpo de interface 100 em torno de três eixos, um dos quais é substancialmente perpendicular aos outros

5\19 (os três eixos são denotados como al, a2, a3 na figura 2). Sensores de posição não visíveis nas figuras estão associados a cada eixo das articulações 21, 22, 23 e eletricamente conectados a uma unidade eletrônica de aquisição 1000 para fornecer à unidade eletrônica de aquisição 1000 sinais para medir posições angulares relativas de elementos em relação uns aos outros. Os sensores podem ser conectados à unidade de aquisição 1000 cada um por um par de cabos ou todos juntos por um barramento. A unidade de aquisição é, por exemplo, um computador, em particular um notebook, conectado por um conector do tipo USB ou outro a um conector correspondente que se encontra no exterior da base 10. O computador executa um programa de medição tridimensional conhecido em si mesmo. A base 10 incorpora vantajosamente um circuito eletrônico conectado a uma tela e disposto para fornecer ao operador informações sobre o estado de operação do braço.

[0012] O corpo de interface 100 compreende uma estrutura rígida 101 sobre a qual é montada uma capota 102 de modo que exista um espaço 103 entre a estrutura 101 e a capota 102 (ver mais particularmente a figura 20).

[0013] O corpo de interface 100 é fornecido com um dispositivo de exibição 2000 eletricamente conectado a um circuito eletrônico 2001 que está ele próprio eletricamente conectado à unidade eletrônica de aquisição 1000 por uma linha dedicada. O dispositivo de exibição 2000 está equipado com um botão multidirecional 2002 conectado eletricamente ao circuito eletrônico 2001 para fazer escolhas em menus exibidos pelo dispositivo de exibição 2000. O circuito eletrônico 2001 se estende no espaço 103 existente entre a estrutura 101 e a capota 102.

[0014] Com referência mais particularmente à figura 15, o corpo de interface 100 compreende uma face frontal 104 disposta para formar uma placa de fixação alternadamente de um primeiro membro de preensão 200 e de um membro de medição à distância 400, uma peça tubular 110 para acoplar a um membro de medição por contato 500 se projetando da referida face frontal 104; e uma superfície lateral 105 disposta para formar uma segunda placa de fixação para um segundo membro de preensão 300.

[0015] A peça tubular de acoplamento 110 é fornecida com dois degraus externos

6\19 111 posicionados simetricamente em relação um ao outro.

[0016] Na face frontal 104 se encontram os conectores elétricos 120 para conexão com o membro de medição à distância 400.

[0017] Com referência mais particularmente às figuras 3 e 4, o primeiro membro de preensão 200 compreende um corpo de preensão anular 201 que compreende um duto cilíndrico central 202 que permite que o corpo de preensão anular 201 seja engatado na peça tubular de acoplamento 110 de modo que o corpo de preensão anular 201 se estende sobre a superfície frontal 104 e os conectores elétricos 120. O duto cilíndrico central 202 é fornecido com duas ranhuras axiais 203 para receber os degraus externos 111.

[0018] Um elemento de retenção 204 é montado no corpo de preensão anular 201 para deslizar transversalmente à peça tubular de acoplamento 110. O elemento de retenção 204 tem uma forma bifurcada com dois ramos 205 e é montado no corpo de preensão anular 201 entre: - uma posição de retenção na qual os ramos 205 têm uma porção que se projeta nas ranhuras axiais 203 e se destina a ser engatada atrás dos degraus externos 111 para pressionar o corpo de preensão anular 201 contra a face frontal 104, e - uma posição de liberação em que os ramos 205 têm um entalhe que coincide com as ranhuras axiais 203 para permitir a passagem dos degraus externos 111. Os ramos 205 têm superfícies formando uma cunha para manter o corpo de preensão anular 201 apertado contra a face frontal 104. A manutenção do elemento de retenção 204 em cada uma de suas posições é assegurada por uma esfera montada em um alojamento do elemento de retenção 204 para ser móvel entre uma posição de projeção do alojamento na qual ele é polarizado de forma resiliente e uma posição retraída no alojamento. O corpo de preensão anular 201 é fornecido com dois recessos posicionados para receber a esfera que se projeta quando o elemento de retenção 204 está, respectivamente, na posição de liberação e na posição de retenção.

7\19 Como variante, é possível simplesmente fornecer uma mola montada entre o corpo de preensão anular 201 e o elemento de retenção 204 para retornar elasticamente o elemento de retenção 204 à sua posição de retenção.

[0019] O corpo de preensão anular 201 tem uma porção frontal da superfície externa 206 que é curva e uma porção lateral da superfície externa 207 na qual se encontra pelo menos um botão 208 de acionamento de um comutador recebido no corpo de preensão anular 201. O comutador é conectado a um conector 209 a bordo do corpo de preensão anular 201 para ser conectado a um dos conectores elétricos 120 quando o corpo de preensão anular 201 é aplicado contra a face frontal 104. A porção frontal da superfície externa 206 tem substancialmente a forma de uma calota esférica. Será notado que a ligação dos conectores 209, 120 permite assegurar a detecção da presença do corpo de preensão anular 200. Assim, é possível proibir, no todo ou em parte de um protocolo de medição, a tomada de pontos se o corpo de preensão anular 200 não está montado.

[0020] Com referência mais particularmente às figuras 5a, 5b, 6, o segundo membro de preensão 300 tem a forma de um cabo 301 do tipo "pistola". O cabo 301 é integral com uma base de fixação 600 compreendendo uma porção de reforço 601 no qual o cabo 301 está engatado e uma porção de extremidade 602 que compreende uma corrediça 603 que se estende transversalmente em relação a uma direção longitudinal da porção de reforço 601 para cooperar com uma corrediça 114 da superfície lateral 105 do corpo de interface 100. O corpo de interface 100 e a porção de extremidade 602 do suporte de fixação 600 compreendem meios de batente recíprocos de modo a definir uma posição de engate mútuo das corrediças 603, 114 e meios de travamento recíprocos opondo-se a um desengate das corrediças 603,

114. Os meios de travamento recíproco compreendem uma alavanca de comando 604 que é articulada na porção de extremidade 602 da base de fixação 600 entre uma posição de ativação dos meios de travamento e uma posição de inativação dos meios de travamento. A alavanca de comando 604 tem um formato de pinça com duas ramificações tendo extremidades livres, cada uma integral com uma extremidade de

8\19 um eixo 605 que é fornecido com um olhal 606 e que é montado para rotacionar na porção de extremidade 602 da base de fixação 600. O suporte de fixação 600 é fornecido com um trinco basculante 607 tendo uma primeira extremidade montada para rotacionar na porção de extremidade 602 para ter uma segunda extremidade móvel entre uma posição retraída e uma posição de projeção da porção de extremidade 602. Uma haste 608 é articulada de um lado para o olhal 606 e do outro para o trinco basculante 607 de modo que, quando a alavanca de comando 604 está na posição de ativação, o trinco basculante 607 está em sua posição de projeção para cooperar com um batente da superfície lateral 105 do corpo de interface 100 e se opor ao desengate das corrediças 603, 114 e que, quando a alavanca de comando 604 está na posição de desativação, o trinco basculante 607 está na posição retraída em relação ao batente e permite o desengate das corrediças 603, 114.

[0021] O cabo 301 é de forma tubular com uma superfície externa de preensão 302 e uma superfície interna 303 definindo um alojamento no qual a porção de reforço 601 está engatado. O cabo 301 é fixado à porção de reforço 601 da base de fixação 600 por pelo menos um parafuso 609 que passa através de uma parede de fundo do cabo 301 para ser engatado em uma rosca 610 de uma porção de extremidade livre 611 da porção de reforço 601 da base de fixação 600 estendendo-se oposta à parede de fundo. O dispositivo de acordo com a invenção compreende vantajosamente um conjunto de cabos 301 intercambiáveis e de diferentes dimensões externas adaptadas a diferentes tamanhos de mãos.

[0022] A referida porção de extremidade 602 da base de fixação 600 compreende um botão de comando de aquisição 612 (em forma de gatilho) que aciona um comutador eletricamente conectado a um conector 613 para conexão a um conector que se encontra na superfície lateral 105 que está eletricamente conectado à unidade eletrônica de aquisição 1000 e um botão de seleção multidirecional 614 que aciona um comutador também eletricamente conectado ao conector 613. O próprio cabo 301 é desprovido de qualquer porção de circuito eletrônico ou componente eletrônico. O mesmo é verdade para a porção de reforço 601.

[0023] Com referência mais particularmente à figura 15, o dispositivo de medição

9\19 por contato 500 compreende uma sonda 501 transportada por uma parte cilíndrica macho 502 engatada em uma peça tubular de acoplamento 110 integral com o corpo de interface 100. A parte cilíndrica macho 502 e a peça tubular de acoplamento 110 formam duas partes separáveis de uma interface de acoplamento. A peça tubular de acoplamento 110 é fornecida com um mecanismo, geralmente designado por 1100, para travar o acoplamento compreendendo um manete 112 formado de uma placa curva e transportada por um eixo 115 montado na peça tubular de acoplamento 110 para rotacionar em torno de uma direção radial da peça tubular de acoplamento 110 entre uma posição de retenção da parte cilíndrica macho 502 e uma posição de liberação da parte cilíndrica macho 502. O manete 112 também é montado na peça tubular de acoplamento 110 para rotacionar entre uma posição pressionada contra uma superfície externa 113 da peça tubular de acoplamento 110 e uma posição elevada permitindo sua manipulação.

[0024] Com referência particular às figuras 20 a 22, o mecanismo de travamento 1100 alojado na peça tubular de acoplamento 110 é aqui do tipo descrito no documento US-B- 7282017. O mecanismo de travamento 1100 compreende um cursor 1101 definindo um alojamento 1102 de recepção de uma haste 503 da parte cilíndrica macho 502 e dois pinos 1103 (mas um seria suficiente) estendendo-se um em frente ao outro em ambos os lados do alojamento 1102. Os pinos 1103 têm eixos paralelos entre si e contidos no mesmo plano transversal ao alojamento 1102, e são montados no cursor 1101 para serem móveis entre uma posição de travamento na qual os pinos 1103 têm uma porção central que se projeta no alojamento 1102 e uma posição de destravamento na qual a porção central dos pinos 1103 é retraída em relação ao alojamento 1102. Os pinos 1103 têm extremidades recebidas em duas ranhuras transversais 1104 formadas em posições diametralmente opostas em uma superfície interna de uma inserção 1105 fixada na peça tubular de acoplamento 110. A inserção 1105 está em duas partes contíguas uma à outra ao longo de um plano de partição contendo o eixo central da peça tubular de acoplamento 110, as referidas partes sendo simétricas em relação ao plano de partição e cada parte compreendendo uma das ranhuras 1104 de recepção das extremidades dos pinos 1103. Cada pino

10\19 1103 também tem duas porções intermediárias que se estendem respectivamente entre uma das extremidades do referido pino e a porção central do referido pino e que é recebida em uma fenda 1106 feita no cursor 1101 para se estender inclinada em relação ao eixo central da peça tubular de acoplamento 110. O cursor 1101 é montado na inserção 1105 para deslizar paralelamente ao eixo central da peça tubular de acoplamento 110 entre uma primeira posição e uma segunda posição e a inclinação das fendas 1106 é determinada de modo que o deslocamento do cursor 1101 de sua primeira posição para sua segunda posição cause o deslocamento dos pinos 1103 de sua posição de travamento para sua posição de destravamento, e vice-versa. O eixo 115, cujo manete 112 é integral com uma das extremidades, tem uma extremidade oposta que está engatada em um orifício 1107 formado na inserção 1105. Entre suas duas extremidades, o eixo 115 compreende uma parte excêntrica recebida em uma ranhura 1108 fornecida no cursor 1101 para se estender transversalmente ao eixo central da peça tubular de acoplamento 110, de modo que a rotação do manete 112 de sua posição de retenção para sua posição de liberação cause o deslocamento do cursor 1101 de sua primeira posição para sua segunda posição, e vice-versa. O eixo 115 do manete 112 passa através de uma parede da peça tubular de acoplamento 110 e a inserção 1105 e tem uma ranhura fornecida com uma vedação anular 117 cooperando com a parede da peça tubular de acoplamento 110 para garantir uma vedação entre eles.

[0025] A parte cilíndrica macho 502 compreende uma face transversal 504 que se projeta a partir da qual se estende a haste 503 que se destina a ser introduzida no alojamento 1102 do cursor 1101 e que é fornecida com dois entalhes para receber a porção central dos pinos 1103 em sua posição de travamento. A face transversal 504 é fornecida com uma vedação 505 na forma de um lábio periférico de elastômero que se projeta da referida face transversal 504 para suportar por deformação sobre uma superfície anular plana 118 da extremidade livre da peça tubular de acoplamento 110 e, assim, fornecer uma vedação entre a peça tubular de acoplamento 110 e a parte cilíndrica macho 502. As vedações 117 e 505 são aqui dispostas para permitir uma conformidade com o padrão IP54. Será notado que o fato de ser possível dobrar o

11\19 manete 112 na peça tubular de acoplamento 110 tem uma vantagem tripla. Na verdade, quando está na posição dobrada, o manete 112: - não interfere com o manuseio do corpo de interface 100 para as operações de medição; - não interfere com o posicionamento do primeiro membro de preensão 200 ou do segundo membro de medição à distância 400; - se opõe sua rotação em torno da direção radial da peça tubular de acoplamento (as partes curvas do manete 112 encostando na superfície externa da peça tubular de acoplamento).

[0026] O membro de medição à distância 400 compreende uma estrutura 401, um sensor óptico e um projetor de um padrão luminoso. O membro de medição à distância 400 se destina a ser apontado para uma zona do objeto a ser medido, a fim de projetar o padrão luminoso sobre ele e obter uma imagem do mesmo. O princípio de operação do membro de medição à distância 400 é conhecido por si só e não será detalhado aqui.

[0027] Com referência mais particularmente às figuras 11 a 13 e 16, a estrutura 401 do membro de medição à distância 400 compreende um orifício 402 para a passagem da peça tubular de acoplamento 110 e conectores 403 para serem eletricamente conectados aos conectores 120 do corpo de interface 100. A estrutura 401 se destina a ser conectada ao corpo de interface 100 por um mecanismo de fixação 700 seletivamente controlável em um estado de encaixe (figuras 12a, 12c, 13c) em que o membro de medição a distância 400 é retido no corpo de interface 100 enquanto os conectores 403, 120 são desengatados um do outro, um estado de travamento (figuras 11, 12b, 13a) em que o membro de medição à distância 400 é fixado ao corpo de interface 100 e os conectores 403, 120 estão engatados um no outro, e um estado de liberação (figuras 12d, 12e, 13b) em que o membro de medição a distância 400 pode ser separado corpo de interface 100.

[0028] O mecanismo de fixação 700 compreende dois degraus 701 dispostos simetricamente em ambos os lados da peça tubular de acoplamento 110 e cada um formado por uma barra que atravessa um alojamento fornecido na face frontal 104.

12\19

[0029] O mecanismo de travamento compreende dois ganchos 702 montados na estrutura 401 do membro de medição à distância 400 simetricamente em ambos os lados do orifício 401, a fim de bascular em torno de um eixo de basculamento A1 entre uma posição de travamento e uma posição de destravamento. Entre cada gancho 702 e a estrutura 401, estende-se um elemento 703 para retorno elástico do gancho 702 para a posição de travamento.

[0030] Os ganchos 702 do mecanismo de travamento 700 são controlados por uma alavanca 704 tendo uma forma de um garfo com ramificações 705 tendo uma extremidade livre articulada na estrutura 401 do membro de medição à distância 400. A extremidade livre de cada ramificação 705 da alavanca 704 é articulado ao membro de medição à distância 400 em torno de um eixo de articulação A2 distinto do eixo de basculamento Al do gancho 702 e que está ligada em rotação a um excêntrico 706 recebido em um alojamento 707 do gancho 702 de modo que: - quando a alavanca 704 está em uma posição de travamento (figura 12b), cada excêntrico 706 está apoiado contra uma superfície inferior do alojamento 707 e mantém o gancho 702 na posição de travamento (figura 13a); - quando a alavanca 704 está em uma posição de destravamento (figuras 12d, 12e), cada excêntrico 706 está apoiado contra uma superfície superior do alojamento 707 e mantém o gancho 702 na posição de destravamento (figura 13b); - quando a alavanca 704 está em uma posição de encaixe (figuras 12c, 13c), cada excêntrico 706 está na parte superior do alojamento 707, de modo a não interferir com o deslocamento do gancho entre suas duas posições, de modo a deixar o gancho 702 em um estado de encaixe. Nesse estado, o gancho está livre para ser movido entre suas duas posições (figura 13c).

[0031] A posição de encaixe da alavanca 704, ou seja, correspondente ao estado de encaixe, está localizada entre as outras duas posições da alavanca 704.

[0032] Com referência mais particularmente às figuras 17 a 19, o dispositivo de

13\19 medição compreende um suporte de fixação 800 de um terceiro membro de medição

900. O terceiro membro de medição 900 é aqui um membro de medição sem contato fornecido com uma bateria e meios de conexão sem fio com a unidade eletrônica de aquisição 1000. Como uma variante, é possível fornecer uma conexão externa com fio entre o terceiro membro de medição 900 e a unidade eletrônica de aquisição 1000. O princípio de funcionamento do membro de medição à distância 900 é conhecido por si só e não será detalhado aqui.

[0033] O suporte de fixação 800 compreende um corpo 801 no qual são formados dois alojamentos 802, 803 que se encontram em faces opostas do corpo 801. O suporte de fixação 800 é aqui fixado ao corpo de interface usando um mecanismo semelhante ao usado para a fixação do corpo de preensão 200. O alojamento 802 é dimensionado de modo que um fundo do alojamento 802 possa ser pressionado contra a face frontal 104 e que as paredes do alojamento 802 circundem uma parte da superfície externa do corpo de interface 100 que faz fronteira com a face frontal

104. O alojamento 803 é dimensionado para que possa ser fixada nele uma parte de um conector para conexão ao terceiro membro de medição 900. O alojamento 803 é aqui fornecido com uma parte macho análoga à parte macho 502 que coopera com a peça tubular de acoplamento 110, enquanto o terceiro membro de medição é fornecido com uma peça tubular de acoplamento idêntica à peça tubular de acoplamento 110. Em funcionamento, o suporte de funcionamento 800 é posicionado de modo que o terceiro membro de medição 900 se estenda sob a peça tubular de acoplamento 110 de modo que a manipulação do conjunto formado pelo corpo de interface 100, o suporte de fixação 800 e o terceiro a medição 900 seja mais confortável para o operador.

[0034] Pode ser visto na figura 19 que o dispositivo de medição está equipado com um quarto membro de medição que é um membro de medição por contato 550 que compreende uma sonda 551 carregada por uma parte cilíndrica macho 552 engatada na peça tubular de acoplamento 110 integral com o corpo de interface 100. O membro de medição por contato 550 é montado no lugar do membro de medição por contato 500 quando se deseja realizar medições por contato e medições por meio do terceiro

14\19 membro de medição 900. O membro de medição por contato 550 é caracterizado por ser mais longo do que o membro de medição por contato 500, de tal modo que a sonda 551 possa ser colocada em contato com o objeto a ser medido enquanto limita o risco de contato entre o terceiro membro de medição 900 e o referido objeto a ser medido.

[0035] Será notado que, na modalidade preferencial descrita aqui, o dispositivo de acordo com a invenção compreende seis características principais: 1) o membro de medição está conectado ao corpo de interface por um mecanismo de fixação controlável por uma alavanca e disposto de modo que a alavanca comande o mecanismo de fixação seletivamente em um estado de encaixe em que o membro de medição é retido no corpo de interface enquanto os conectores são desengatados um do outro, um estado de travamento em que o membro de medição é fixado ao corpo de interface e os conectores estão engatados um no outro, e um estado de liberação em que o membro de medição pode ser separado do corpo de interface; 2) o cabo é de forma tubular com uma superfície externa de preensão e uma superfície interna definindo um alojamento no qual está engatada uma porção de reforço de uma base de fixação tendo uma porção de extremidade que se projeta do cabo e que é fixada ao corpo de interface; 3) o cabo é integral com uma base de fixação tendo uma porção de extremidade que compreende uma corrediça que se estende transversalmente em relação a uma direção longitudinal do cabo para cooperar com uma corrediça do corpo de interface, o corpo de interface e a porção de extremidade do suporte de fixação compreendendo meios de batente recíprocos de modo a definir uma posição de engate mútuo das corrediças e meios de travamento recíprocos opondo-se a um desengate das corrediças, os meios de travamento recíprocos compreendendo uma alavanca de comando que é articulada na porção

15\19 de extremidade da base de fixação entre uma posição de ativação dos meios de travamento e uma posição de inativação dos meios de travamento; 4) o corpo de interface compreende uma face frontal disposta para formar uma placa de fixação alternadamente de um primeiro membro de preensão e de um membro de medição à distância, uma peça tubular de acoplamento a um primeiro membro de medição por contato que se estende projetando-se da referida face frontal; e uma superfície lateral disposta para formar uma segunda placa de fixação para um segundo membro de preensão; 5) o corpo de interface compreende uma face frontal na qual se encontra pelo menos um conector elétrico e em projeção a partir do qual se estende uma peça tubular de acoplamento ao membro de medição, um corpo de preensão anular sendo engatado na peça tubular de acoplamento e se estendendo sobre a superfície frontal e o conector elétrico, um elemento de retenção formando uma cunha sendo montado no corpo de preensão para deslizar transversalmente à peça tubular de acoplamento e ser engatado atrás de um degrau externo da peça acoplamento tubular para manter o corpo de preensão aplicado contra a face frontal do corpo de interface; 6) o membro de medição compreende uma parte cilíndrica macho engatada em uma peça tubular de acoplamento integral com o corpo de interface, a peça tubular de acoplamento é fornecida com um mecanismo de travamento de acoplamento que compreende um manete formado de uma placa curva e montado na peça tubular de acoplamento para rotacionar uma posição pressionada contra uma superfície externa da peça tubular de acoplamento e uma posição elevada permitindo sua manipulação.

[0036] A característica 1 é particularmente vantajosa porque facilita a instalação do membro de medição que pode ser relativamente pesado e/ou volumoso. O membro

16\19 de medição é colocado no lugar enquanto o mecanismo está em seu estado de encaixe, o que torna possível anexar o membro de medição ao corpo de interface, sem que o operador tenha que agir sobre a alavanca, simplesmente engatando o membro de medição na peça tubular de acoplamento até que se encaixe no lugar. Uma vez que o dispositivo de medição é conectado ao corpo de interface, o operador pode prosseguir com manobras mais finas para conectar os conectores e então imobilizar o membro de medição em relação ao corpo de interface, comandando o mecanismo de fixação em seu estado de travamento. A remoção do membro de medição é efetuada colocando o mecanismo de fixação em seu estado de liberação antes de remover o membro de medição e o corpo de interface.

[0037] A característica 2 é particularmente vantajosa porque permite a remoção rápida do cabo, por exemplo, para limpá-lo, repará-lo ou substituí-lo por um cabo de diferentes dimensões. Ter um suporte de fixação separado do cabo também permite que um botão ou outro circuito eletrônico seja colocado na parte superior do suporte de fixação, ou seja, acima do cabo, visto que o cabo é mais barato por si só e pode ser facilmente substituído.

[0038] A característica 3 é particularmente vantajosa porque permite uma fixação relativamente simples e rápida do membro de preensão.

[0039] A característica 4 é particularmente vantajosa porque permite grande flexibilidade no uso do braço do dispositivo de medição.

[0040] A característica 5 é particularmente vantajosa porque tornará a superfície frontal do corpo de interface uma zona de preensão do corpo de interface, ao mesmo tempo que fornece proteção ao conector evitando choques e sujeira.

[0041] A característica 6 é particularmente vantajosa porque a placa não interfere no manuseio do corpo de interface durante as operações de medição.

[0042] Obviamente, a invenção não está limitada às modalidades descritas, mas abrange qualquer variante que esteja dentro do escopo da invenção conforme definida pelas reivindicações.

[0043] Em particular, embora o dispositivo de medição de acordo com a modalidade preferida compreenda seis características principais, a invenção se aplica

17\19 a dispositivos de medição que não apresentam todas estas características, podendo as referidas características ser implementadas independentemente umas das outras.

[0044] Pelo menos parte do circuito eletrônico pode se estender para a totalidade ou parte do espaço existente entre a estrutura e a capota.

[0045] A unidade de aquisição 1000 pode ser incorporada na base 10 que compreende então uma unidade de computador associada a uma interface homem- máquina que compreende, por exemplo, um teclado e uma tela.

[0046] A porção de reforço 601 é opcional.

[0047] O manete 112 pode ter uma forma diferente de uma placa curva, por exemplo, a forma de um botão.

[0048] A primeira vedação anular montada no eixo do manete para estar apoiada contra uma superfície da peça tubular de acoplamento pode ter vários formatos e, por exemplo, ser uma junta tórica ou uma junta de lóbulo(s) ou uma junta de lábios.

[0049] A segunda vedação anular montada entre a peça tubular de acoplamento e a parte cilíndrica macho a ser deformada entre elas quando a parte cilíndrica macho é montada na peça tubular de acoplamento integral com o corpo de interface pode ter outra forma e, por exemplo, ser junta tórica.

[0050] O manete é disposto para ser móvel em torno de seu eixo entre uma posição de travamento e uma posição de destravamento do mecanismo, o manete tendo uma posição intermediária na qual o mecanismo de travamento permite a introdução da parte macho e sua retenção elástica sem ser travado. Diferentes estruturas que permitem outros modos de funcionamento são possíveis. Assim, é possível não ter uma posição de encaixe.

[0051] A alavanca 704 pode ter uma forma diferente da descrita e pode, por exemplo, compreender um único ramo. Além disso, a alavanca pode ser montada para rotacionar ou deslizar.

[0052] O mecanismo de fixação controlado pela alavanca 704 pode ter uma estrutura diferente daquela descrita e por exemplo incluir apenas um gancho. A posição de encaixe pode ser disposta em um lado ou no outro das outras duas posições, em vez de estar entre elas.

18\19

[0053] Mesmo que esta não seja a modalidade preferida, o cabo 301 pode ser fornecido com pelo menos um botão e/ou pelo menos um componente eletrônico.

[0054] A base de fixação pode ser fornecida com ou sem botão(ões) e/ou componente(s) eletrônico(s).

[0055] O cabo 301 pode ser fixado por outro meio que não o parafuso 609 à base de fixação 600 e, por exemplo, por um mecanismo de encaixe ou por um pino transversal que atravessa uma parte do cabo 301 e uma parte da base de fixação 600.

[0056] A porção de reforço 601 pode se estender sobre a totalidade ou parte da alça 301.

[0057] A base 600 pode ser fixada ao corpo de interface 100 por outros meios e, por exemplo, por um ou mais parafusos, um pino, ou outro.

[0058] O braço pode ter uma estrutura diferente da descrita, com por exemplo um número de segmentos diferentes, articulações simples em vez de duplas ou duplas em vez de triplas, e/ou segmentos telescópicos.

[0059] O corpo de interface pode ser desprovido de dispositivo de exibição e/ou circuitos eletrônicos.

[0060] A alavanca 604 pode ser integral com um eixo 605 carregando uma cravagem apoiada contra o trinco basculante 607 para formar um ressalto movendo o trinco basculante 607 entre suas duas posições.

[0061] Os membros de medição podem ser sondas de diferentes formas e/ou dimensões, por exemplo, em ângulo, com uma ou mais extremidades apontando de diferentes formas/dimensões (por exemplo, esféricas ou cônicas).

[0062] Os membros de medição podem ser telemétricos, por exemplo ópticos e em especial estereoscópicos, ou laser (tipo LIDAR) ou outros.

[0063] O corpo de preensão 200 pode ser fixado por outros meios ao corpo de interface 100 e, por exemplo, por uma porca aparafusada na peça tubular de acoplamento 110, um pino engatado transversalmente no corpo de preensão 200 e a peça tubular de acoplamento 110, uma chave inclinada engatada transversalmente no corpo de preensão 200 e na peça tubular de acoplamento 110.

[0064] O braço pode ser fornecido com um ou mais botões multifuncionais e/ou

19\19 um ou mais botões de monofuncionais.

[0065] O mecanismo de travamento 1100 pode ter uma estrutura diferente da descrita e compreender, por exemplo, um gancho móvel entre uma posição de travamento na qual o gancho está engatado em um anel transportado pela parte macho e uma posição de destravamento na qual o gancho é liberado do referido anel.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de medição tridimensional compreendendo um braço que compreende elementos articulados incluindo uma base de fixação (10), um primeiro segmento (11) conectado à base por uma primeira articulação (21), um segundo segmento (12) conectado ao primeiro segmento por uma segunda articulação (22), um corpo de interface (100) conectado ao segundo segmento por uma terceira articulação (23), e sensores de posição associados às articulações e eletricamente conectados a uma unidade eletrônica de aquisição (1000) para fornecer à unidade eletrônica de aquisição sinais para medir as posições relativas dos segmentos em relação um ao outro, o corpo de interface tendo um membro de medição e um cabo (301) que permite que um operador aponte o membro de medição em direção a uma zona do objeto a ser medido, caracterizado pelo fato de que o cabo é de forma tubular com uma superfície externa de preensão (302) e uma superfície interna (303) definindo um alojamento no qual está engatada uma porção de reforço (601) de uma base de fixação (600) tendo uma porção de extremidade (602) que se projeta do cabo e que é fixada ao corpo de interface, a porção de reforço se estendendo pelo menos em parte ao nível de pelo menos parte da superfície externa de preensão.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida porção de extremidade (602) da base de fixação (600) compreende um botão de comando de aquisição (212) que atua sobre um comutador eletricamente conectado à unidade de comando (1000).

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o cabo (301) é fixado na base de fixação (600) por pelo menos um parafuso (609).

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o parafuso (609) atravessa uma parede de fundo do cabo (301) para ser engatado em uma rosca (610) de uma porção de extremidade livre (611) da porção de reforço (601) da base de fixação (600) estendendo-se oposta à parede de fundo.

5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um conjunto de cabos (601)

intercambiáveis de dimensões externas diferentes.

6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o cabo (601) é desprovido de qualquer porção do circuito eletrônico.

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira articulação (21) e a segunda articulação (22) são articulações duplas que permitem uma rotação relativa dos elementos que elas conectam em torno de dois eixos perpendiculares um ao outro.

8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a terceira articulação (23) é uma articulação tripla que permite uma rotação relativa do segundo segmento (12) e do corpo de interface (100) em torno de três eixos dos quais um é substancialmente perpendicular aos outros.

9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o corpo de interface (100) é fornecido com um dispositivo de exibição (2000) e um circuito eletrônico (2001) eletricamente conectado à unidade eletrônica de aquisição (1000).

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de exibição (2000) está equipado com um botão multidirecional (2002) para efetuar escolhas em menus exibidos pelo dispositivo de exibição.

11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o corpo de interface (100) compreende uma estrutura rígida (101) sobre a qual é montada uma capota (103) de modo que exista um espaço entre a estrutura e a capota, pelo menos parte do circuito eletrônico se estendendo no referido espaço.

12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição compreende um suporte de fixação (800) de um terceiro membro de medição (900).

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o suporte de fixação (800) compreende um corpo (801) no qual são formados dois alojamentos (802, 803) abrindo sobre faces opostas do corpo (801), um dos alojamentos (802) sendo dimensionado para receber uma parte frontal do corpo de interface (100) e o outro dos alojamentos (803) sendo dimensionado de modo que uma parte do terceiro membro de medição (900) possa ser fixada ao mesmo.