BRPI0621582A2

BRPI0621582A2 - máquina de medição de coordenada de braço horizontal

Info

Publication number: BRPI0621582A2
Application number: BRPI0621582-3A
Authority: BR
Inventors: Enrico Garau
Original assignee: Hexagon Metrology Spa
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2011-12-13
Also published as: US8042279B2; DE602006008192D1; ES2328736T3; ATE438077T1; CN101460807A; CN101460807B; US20100218393A1; EP2013568B1; EP2013568A1; PL2013568T3; WO2007113879A1

Abstract

MáQUINA DE MEDIçãO DE COORDENADA DE BRAçO HORIZONTAL. Uma máquina de medição coordenada (1) compreendendo uma base (2) provida com guias (3) paralelos a um primeiro eixo X, um primeiro carrinho móvel (4) 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 axialmente móvel ao longo de um terceiro eixo Y perpendicular ao eixo X; o primeiro carrinho (4) compreendendo uma base (16) provida com uma primeira porção (19, 20) acoplada aos guias (3) e uma segunda porção (18) conectada rigidamente ao montante (17), meio de conexão liberável (27) para conectar reciprocamente a primeira porção (19, 20) e a segunda porção (18) da base (16), e meio de conexão articulada (28) entre a primeira porção (19, 20) e a segunda porção (18) da base para permitir que o montante (17) seja inclinado quando os meios de conexão que podem ser liberados (27) são liberados.

Description

MAQUINA DE MEDIÇÃO DE 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 Z, 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.

Máquinas desse tipo podem ser usadas, por exemplo, na indústria automotiva, individualmente ou em pares, para monitoração dimensional das carrocerias de veículos nas linhas de fabricação; tais máquinas, portanto, são de tamanho grande. Por exemplo, o volume de medição pode estar na ordem de 6-7 metros ao longo do eixo X, 1,5-2 metros ao longo do eixo Y, e 2-3 metros ao longo do eixo Z.

As máquinas coordenadas do tipo descrito resumidamente devem ser montadas e testadas na instalação de fabricação e, portanto, outra vez desmontadas, ao menos parcialmente, para serem transportadas para a unidade de instalação. Na realidade é inimaginável, dadas as dimensões das máquinas em questão, entregá-las montadas. Tais operações subseqüentes de montagem e desmontagem, assim como as operações de embalagem dos componentes, são demoradas e dispendiosas.

REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

É, portanto, o objetivo da presente invenção prover uma máquina de medição coordenada de braço horizontal que esteja livre do problema técnico anteriormente mencionado.

Esse 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, na posição de uso;

A Figura 2 é uma vista em perspectiva parcial da máquina na Figura 1, em uma configuração parcialmente desmontada e dobrada;

A Figura 3 é uma vista lateral, em uma escala ampliada, de um detalhe da máquina na Figura 1; e

A Figura 4 é uma seção tomada ao longo da linha 4-4 na Figura 3.

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 X e axialmente móvel ao longo do eixo Y. Uma extremidade do braço 7 adaptada para carregar um detector de contato ou ótico (não mostrado) para medir as características dimensionais das partes.

Mais especificamente, a base 2 (Figura 4) consiste essencialmente em uma estrutura do tipo 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 e, portanto, apresentam uma superfície superior que pode ser trilhada, plana, sendo livre dos guias e 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 para o carrinho 6.

Mais precisamente (Figura 4), a base 16 consiste em um corpo central 18, rigidamente fixado ao montante 17 e um par de ressaltos laterais 19, 2 0 fixados em lados opostos do corpo central 18 e cada um deles deslizando ao longo de um guia respectivo 3.

Cada um dos ressaltos apresenta uma seção no formato essencialmente de L, com uma porção de chapa vertical 22 adaptada para ser presa ao corpo central 18 e uma porção horizontal inferior 23 se estendendo por baixo da asa respectiva 15.

Deslizadores de circulação de esfera 24 cooperando com os guias respectivos 3 são fixados nas porções 23, convenientemente providas com superfícies inclinadas definindo com as esferas um padrão de contato do tipo "O" . Alternativamente, o padrão de contato pode ser do tipo "X"; de acordo com outra modalidade possível, os deslizadores 24 podem ser substituídos por deslizadores do tipo pneumo-estático.

Convenientemente, o ressalto 2 0 apresenta extensão mais longa ao longo do eixo X e é provido com dois deslizadores 24; um único canal é carregado pelo ressalto 19. Desse modo, são definidos três descansos e, portanto, um sistema de restrição isostática, como um todo, nos guias 3. Tal sistema é rígido de acordo com todos os graus de liberdade, exceto para deslocamento ao longo do eixo X.

As porções de chapa 22 dos ressaltos 19, 20 são presas ao corpo central por intermédio de uma pluralidade de parafusos 27, 28, seis no total, arranjados em duas de três fileiras horizontais no exemplo montado. Os parafusos 27, 28 engatam completamente os furos respectivos 2 9 feitos nas porções de chapa 22 e são adaptados para serem presos em furos roscados respectivos 30 do corpo central 18. Os furos 30 em lados opostos do corpo central 18 são emparelhados e reciprocamente coaxiais.

As partes móveis da máquina são movidas, de uma forma conhecida em si, por intermédio dos dispositivos de cremalheira e pinhão acionados por motores elétricos respectivos 31, 32, 33. Especificamente, o primeiro carrinho 4 é acionado por um motor elétrico 31 carregado pelo ressalto 19 (Figura 2), o qual proporciona movimento por intermédio de uma correia 3 5 para uma polia 36, integral com um pinhão 37 (Figura 4) que engata com uma cremalheira 3 8 fixada na parede lateral 14 da base 2 na direção paralela ao eixo X. Os dispositivos de acionamento do segundo carrinho 6 e do braço 7 são similares e não são descritos em detalhe.

A conexão dos motores elétricos 31, 32, 33 ao sistema de força e controle, respectivo, (não mostrado) é conseguida por intermédio de fiações (não mostradas) que são alojadas em correntes articuladas 40 nas zonas de transição entre partes relativamente móveis.

Especificamente, a Figura 2 mostra claramente uma corrente 40, associada ao motor 31, a qual tem uma extremidade presa à base 2 e uma extremidade presa ao ressalto 19.

De acordo com a presente invenção, o montante 17 da máquina 1 pode ser inclinado e dobrado na base 2 para facilitar o transporte da máquina 1 a partir do local de fabricação até o local de instalação.

Especificamente, o montante 17 pode ser inclinado mediante remoção de todos os parafusos (27) os quais conectam o corpo central 18 aos ressaltos laterais 19, 20 exceto por um parafuso (2 8) em cada lado (Figura 3) . Os parafusos 28, reciprocamente coaxiais, portanto, definem um eixo de rotação A para o corpo central 18 e, portanto, para o montante 17 rigidamente conectado a ele, com relação aos ressaltos 19, 20 os quais podem permanecer presos aos guias 3 .

É, portanto, possível dobrar o montante 17 na base 2 de modo a reduzir as dimensões totais da máquina para embalagem e transporte.

Um suporte 41 (Figura 2) preso de forma convencional, por exemplo, por intermédio de parafusos simples, a uma extremidade superior do montante 17, pode ser preso, à superfície superior 12 da base, normalmente provida com furos, de modo a travar o montante 17 na posição inclinada. Convenientemente, antes de inclinar o montante 17, o braço horizontal 7 é removido apropriadamente e o segundo carrinho 6 é arranjado em sua posição mais baixa (Figuras 2 e 3) .

Desse modo, evitam-se as operações dispendiosas de desmontagem no local de fabricação e remontagem no local de uso.

Deve ser observado que quando o montante 17 é inclinado, o motor elétrico 31 e a corrente respectiva 4 0 são presos ao ressalto 19 e, portanto, a fiação não é submetida à tensão anormal durante inclinação.

É finalmente evidente que mudanças e variações podem ser implementadas na máquina 1 descrita e ilustrada sem se afastar do escopo de proteção das reivindicações.

Especificamente, parafusos 28 podem ser substituídos por outros meios de conexão articulados, de modo a permitir que o montante 17 seja inclinado com relação aos ressaltos 19, 20. Tal inclinação, embora consistindo preferivelmente de uma rotação simples em torno de um eixo, também pode ser definida por um movimento mais complexo.

Parafusos 27 podem ser substituídos por qualquer meio de conexão liberável.

Volume de medição maior na direção do eixo X pode ser obtido mediante união de várias bases longitudinalmente.

Claims

1. Máquina de medição coordenada (1) compreendendo uma base (2) provida com primeiro meio de guia (3) ao longo de um primeiro eixo horizontal (X), um primeiro carrinho (4) móvel na base (2) ao longo do primeiro eixo (X) e compreendendo um montante (17) provido com segundo meio de guia (5) se estendendo em direção a um segundo eixo vertical (Z), um segundo carrinho (6) carregado pelo montante (17) deslizando ao longo do segundo eixo (Z), e um braço horizontal (7) carregado pelo segundo carrinho (6) se estendendo ao longo de um terceiro eixo horizontal (Y) ortogonal ao primeiro eixo (X) e móvel ao longo do terceiro eixo (Y), caracterizada pelo fato de que o primeiro carrinho (4) compreende uma base (16) provida com ao menos uma primeira porção (19, 20) acoplada ao primeiro meio de guia (3) e ao menos uma segunda porção (18) conectada rigidamente o montante (17), meio de conexão liberável (27) para conectar reciprocamente a primeira porção (19, 20) e a segunda porção da base (16), e o segundo meio de conexão articulado (28) entre a primeira porção (19, 20) e a segunda porção (18) da base (16) para permitir que o montante (17) seja inclinado com relação à primeira porção (19, 20) quando o meio de conexão liberável (27) é liberado.

2. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o meio de conexão articulada (28) constitui meios de conexão de articulação definindo um eixo (A) de rotação da segunda porção (18) com relação à primeira porção (19, 20).

3. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o primeiro meio de guia compreende um par de guias laterais (3) carregados pela base (2) e paralelos ao primeiro eixo (X), e em que a segunda porção da base (16) é definida por uma porção central (18) da base (16) conectada rigidamente ao montante (17), e em que a pelo menos primeira porção da base (16) é definida por um par de ressaltos laterais (19,20) acoplados aos guias respectivos (3).

4. Máquina, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o meio de conexão liberável compreende uma pluralidade de primeiros parafusos (27) que conectam cada um dos ressaltos (19, 20) aos lados opostos da porção central (18).

5. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que o meio de conexão articulado compreende um par de parafusos reciprocamente coaxiais (28) os quais conectam cada um dos ressaltos (19, 20) aos lados opostos da porção central.

6. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2, 3, 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que a base (16) compreende deslizadores de circulação de esfera (24) acoplados aos guias (3).

7. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizada pelo fato de compreender meio de fixação (41) para prender o montante na base (2) em uma posição inclinada do montante (17).

8. Máquina, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o meio de fixação compreende um suporte (41) que pode ser fixado a uma extremidade superior do montante (17) e uma superfície superior (12) da base (2).

9. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que o primeiro carrinho (4) , o segundo carrinho (6) e o braço (7) são acionados por motores elétricos respectivos (31, 32, 33), o motor elétrico (31) operando o primeiro carrinho (4) sendo carregado por um (19) dos ressaltos laterais (19, 20).

10. Máquina, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de compreender uma corrente articulada (40) para proteger a fiação de controle e força elétrica dos motores elétricos (31, 32, 33) tendo uma extremidade fixada à base (2) e uma extremidade fixada ao ressalto (19).

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 a base (2) tem uma parede superior que pode ser trilhada plana (12) e em que os guias laterais (3) são presos sob a parede superior (12) da base (2).