ES2261262T3 - Un dispositivo de medicion que comprende una sonda movil de medicion. - Google Patents
Un dispositivo de medicion que comprende una sonda movil de medicion.Info
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Abstract
Un dispositivo de medición (50) que comprende una sonda móvil de medición (3; 33; 39; 43) y sensores acoplados a la sonda de medición (3; 33; 39; 43) para proporcionar datos de posición de la sonda de medición (3; 33; 39; 43), en el que la sonda de medición (3; 33; 39; 43) está acoplada, mediante un cordón o un cable (11), a un primer sensor (14) para medir la longitud o el cambio de longitud del cordón o del cable (11), y a un segundo sensor (58) para medir un ángulo o un desplazamiento angular del cordón o del cable (11), cuyo segundo sensor está acoplado a un brazo (56) alargado que se sostiene de forma rotativa, en cuya dirección longitudinal el cordón o el cable (11) se une al brazo (56), caracterizado porque el brazo (56) se sostiene de forma rotativa en el espacio, y el segundo sensor (58) está dispuesto para medir la rotación del brazo (56) en dos grados de libertad (51, 52).
Description
Un dispositivo de medición que comprende una
sonda móvil de medición.
La invención se refiere a un dispositivo de
medición que comprende una sonda móvil de medición y sensores
acoplados a la sonda de medición para proporcionar datos de posición
de la sonda de medición, en el que la sonda de medición está
acoplada, mediante un cordón o un cable, a un primer sensor para
medir la longitud o el cambio de longitud del cordón o del cable, y
a un segundo sensor para medir un ángulo o un desplazamiento angular
del cordón o del cable, estando acoplado este segundo sensor a un
brazo alargado, que se sostiene de forma rotativa, en cuya dirección
longitudinal el cordón o el cable se une al brazo.
Es conocido un dispositivo de medición de este
tipo gracias a la patente alemana DE 3833203, en el que el brazo
gira alrededor de un único eje (vertical). Se proporciona un tercer
sensor para medir la inclinación del cordón o del cable en el
extremo del brazo.
La solicitud de patente internacional WO 9519540
describe un sistema indicador de posición para obtener señales de
representación de posición que contienen información sobre la
posición de un sensor, tal como un sensor ultrasónico, en una
superficie que debe escanearse. Pueden utilizarse otros tipos de
sensores para obtener información física y/o química de la
superficie que debe ser escaneada. El sensor está fijado a un cordón
de tracción, los movimientos del cordón (longitud y dirección) se
miden y se convierten en señales de representación de posición para
indicar la posición del sensor en dos dimensiones, es decir, en un
plano.
Puede utilizarse un dispositivo de medición
conocido gracias a la patente de US nº 4.703.443 para medir la forma
o el contorno de un objeto bidimensional o tridimensional, tal como
componentes de máquinas o similares que se colocan sobre una mesa de
medición.
Este dispositivo de medición de la técnica
anterior comprende un brazo que está montado de forma rotativa sobre
la mesa de medición, y cuya longitud del brazo puede ser variada.
El brazo consiste en un número de elementos individuales
interconectados de forma giratoria. En el extremo libre del brazo
está dispuesta una sonda de medición, que también está conectada de
forma giratoria al mismo.
En todos los puntos de giro del brazo figuran
sensores de desplazamiento angular, tales como potenciómetros, para
medir el ángulo entre los elementos dispuestos de forma adyacente
entre sí con el fin de determinar la longitud real del brazo, es
decir, desde el punto de giro al punto en el que la sonda de
medición está en contacto con el objeto que debe medirse. Según las
longitudes de los elementos individuales, los cuales son ya
conocidos per se y al ángulo medido entre dichos elementos,
es posible determinar entonces la longitud real del brazo mediante
un sencillo cálculo matemático. Posteriormente puede determinarse el
contorno bidimensional o tridimensional de un objeto que debe
medirse a partir de la longitud y del desplazamiento angular del
brazo mediante fórmulas matemáticas ampliamente conocidas basadas
en un sistema de coordenadas cartesiano, esférico o cilíndrico.
La presencia de un número relativamente elevado
de sensores en los puntos de giro del brazo para determinar la
longitud del mismo hace que el brazo sea relativamente vulnerable y
propenso al mal funcionamiento, en concreto cuando se utilizan
potenciómetros. Además, se observará que la longitud máxima del
brazo está inevitablemente limitada por razones de construcción, de
forma que este dispositivo de la técnica anterior sólo es adecuado
para medir objetos relativamente pequeños, que pueden colocarse
sobre una mesa de medición.
Por consiguiente, es un objeto de la invención
proporcionar un dispositivo de medición mejorado, que se ha diseñado
para medir pequeños objetos que deben colocarse sobre una mesa de
medición, así como también objetos relativamente grandes dispuestos
en una habitación.
Según la invención, este objeto se ha conseguido
porque el brazo se sostiene de forma rotativa en el espacio, y el
segundo sensor está colocado para medir la rotación del brazo en dos
grados de libertad.
En lugar de utilizar un brazo giratorio el
dispositivo según la invención utiliza un cordón o un cable, de modo
que un sólo sensor es suficiente para determinar la longitud o el
cambio de longitud del cordón o del cable, y puede proporcionarse un
dispositivo de medición que es mucho menos propenso al mal
funcionamiento. Al utilizar un cordón o un cable también se ha
superado la limitación inherente respecto a la longitud del brazo
giratorio de la técnica anterior. Puesto que el brazo se sostiene de
forma rotativa en el espacio y el segundo sensor está dispuesto para
medir la rotación del brazo en dos grados de libertad, es posible
medir objetos relativamente grandes que están dispuestos en una
habitación. A título de ejemplo, en una forma de realización
práctica del dispositivo de medición según la invención, la medición
se lleva a cabo con un cordón o un cable con una longitud de 6
metros o más.
En una forma de realización preferida del
dispositivo de medición según la invención, el brazo se acopla al
segundo sensor en un primer extremo, y está provisto en un segundo
extremo libre de una abertura adaptada de forma precisa al grosor
del cordón o del cable, pudiéndose mover a través de dicha abertura
el cordón o el cable. La holgura entre el cable y la abertura debe
ser mínima para mantener el brazo alineado con el cordón o el cable
de forma tan precisa como sea posible.
En otra forma más de realización del dispositivo
de medición según la invención el brazo se sostiene de forma
rotativa en el espacio mediante una articulación esférica montada en
el primer extremo del brazo para sostener de forma oscilatoria el
brazo. Un brazo que puede girar u oscilar en el espacio de este modo
es adecuado para medir contornos de objetos tridimensionales, por
ejemplo según el sistema esférico de coordenadas ampliamente
conocido.
La velocidad a la que puede llevarse a cabo la
medición depende, entre otras cosas, de la velocidad a la que el
brazo es capaz de seguir los cambios de posición del cordón o del
cable.
En la forma de realización preferida de la
invención, el brazo se sostiene en un cojinete de precisión que
presenta el par de arranque más bajo posible, es decir, el par que
se necesita para originar que el cojinete gire desde una posición
de parada.
En otra forma más de realización de la
invención, el brazo está fabricado con un material que tiene un peso
específico bajo, tal como aluminio o un plástico, en la que además
el brazo está diseñado para comprender tan poco material como sea
posible a la vez que mantiene suficiente resistencia mecánica.
Para una medición precisa de la longitud o del
cambio de longitud del cordón o del cable causado por un cambio de
posición de la sonda de medición, el cordón o el cable precisa estar
suficientemente tenso cuando se está determinando la posición de la
sonda.
Según una forma de realización de la invención,
también para aumentar la velocidad de la operación de medición, el
primer sensor se acopla a un mecanismo de tensado y enrollado para
mantener el cordón o el cable tenso bajo la influencia de la tensión
del muelle y para enrollar automáticamente dicho cordón o cable. Así
se logra que el cordón o el cable esté suficientemente tenso para
llevar a cabo la medición en todo momento para ser capaz de
determinar de manera precisa la longitud o el cambio de longitud del
cordón o del cable.
En una forma de realización preferida del
dispositivo de medición según la invención el mecanismo de tensado y
enrollado comprende una bobina que se sostiene de forma rotativa,
cuya superficie externa está provista de una ranura espiral con una
profundidad que se adapta al diámetro del cordón o del cable, y
ruedas de guía que se sostienen de forma móvil para guiar el cordón
o el cable de modo que siga dicha ranura espiral de la bobina.
Este modo de realización del mecanismo de
tensado y enrollado evita que el cordón o el cable se apile hasta
enrollarse en la bobina, lo que conllevaría un error en la
medición. Después de todo, la longitud del cordón o del cable se
determina mediante el diámetro de la bobina, en la que el apilado de
capas de cordón o cable corresponde de hecho a cambios desconocidos
en el diámetro de la bobina. Además, se evita que el cordón o el
cable se aplane hasta enrollarse en la bobina como resultado de
diversas capas de cordón o cable enrolladas una encima de la otra.
Dicho aplanado del cordón o del cable resulta a su vez en una
variación desconocida de la determinación de los cambios de longitud
y por consiguiente en un error de medición desconocido.
En la forma de realización preferida de la
invención, la sonda de medición es de forma alargada, y comprende
una pieza de sujeción para sujetar la sonda de medición y un extremo
con forma de aguja que se sostiene de forma rotativa respecto a
dicha pieza de sujeción, a la que se fija dicho cordón o cable.
Al fijar el cordón o el cable al extremo con
forma de aguja que se sostiene de forma rotativa se logra que el
cordón o el cable se extienda en dirección radial desde la sonda de
medición en todo momento durante el posicionamiento de la sonda de
medición. Por consiguiente, no se producen errores en la medición
lineal, porque el cable no está alineado con el centro de la sonda
de medición y/o tampoco con el extremo con forma de aguja de la
misma.
En concreto, para medir objetos relativamente
grandes, en los que el cordón o el cable puede tener una longitud de
6 metros o más, debería seleccionarse un material que tuviera una
capacidad de estiramiento tan baja como fuera posible, porque el
estiramiento del cordón hace que la medición lineal no sea fiable.
Se ha observado que el cordón de tipo paraleine o el cable de tipo
paraleine tiene suficiente resistencia al estiramiento para el
propósito de la invención. Por supuesto también debe seleccionarse
la tensión del muelle del mecanismo de tensado y enrollado de manera
que no cause un estiramiento no deseado del cordón o del cable.
Los sensores adecuados para el propósito de la
invención son conocidos en la práctica per se. En una forma
de realización preferida de la invención los sensores tienen forma
de generadores de impulsos, en los que el número de impulsos
emitidos durante el uso es proporcional a un cambio de longitud o a
un desplazamiento angular del cordón o del cable del brazo acoplado
al mismo.
Los sensores y el brazo rotativo del dispositivo
de medición según la invención pueden alojarse en un alojamiento
compacto y portátil, del que se pueden desplazar la sonda de
medición y el cordón o el cable. El alojamiento puede colocarse
sobre una mesa de medición o en cualquier otro punto de una
habitación para medir un objeto respectivo.
En otra forma más de realización de la
invención, con el fin de facilitar el uso del dispositivo de
medición con aparatos de ordenador existentes, tales como un
ordenador de sobremesa o un ordenador portátil (laptop), el
dispositivo de medición se caracteriza por prever un dispositivo de
procesamiento conectado a los sensores para procesar las señales de
medición emitidas por los sensores en datos de posición de la sonda
de medición y hacer que dichos datos estén disponibles sobre una
interfaz. La interfaz es preferentemente una interfaz normalizada
para utilizar con periféricos de ordenador, tal como el RS 232,
conocido per se, o similares.
En la forma de realización más completa el
dispositivo de medición comprende otro dispositivo de procesamiento
conectado a la interfaz, tal como un ordenador de sobremesa o un
ordenador portátil, el cual está provisto del software adecuado para
procesar los datos de posición para accionar un dispositivo que
representa gráficamente los datos de posición obtenidos, y/o del
software para procesar dichos datos de posición para accionar un
aparato de mecanizado para producir directa y automáticamente un
objeto que corresponde a los datos de posición. Se conocen per
se mismos en la industria dispositivos gráficos o trazadores y
aparatos de mecanizado adecuados para este propósito.
Por consiguiente, la invención también
proporciona un aparato para representar gráficamente datos de
posición medidos, caracterizado por prever un dispositivo de
medición como se ha descrito anteriormente, el cual está conectado a
dicho aparato de procesamiento.
Además la invención se refiere a un aparato de
mecanizado para producir automáticamente objetos según datos de
medición predeterminados, caracterizado por prever un dispositivo de
medición como se ha descrito anteriormente, el cual se conecta a
dicho aparato de procesamiento.
El dispositivo de medición según la invención
puede utilizarse para medir un objeto situando la sonda de medición
en uno o más puntos de la circunferencia del objeto en cuestión, en
donde el dispositivo de procesamiento produce automáticamente un
posible contorno del objeto correspondiente con dichos puntos, o
moviendo continuamente la sonda de medición a lo largo de la
circunferencia del objeto que debe medirse.
La medición en puntos separados puede llevarse a
cabo, por ejemplo, cuando el objeto que debe medirse tiene una forma
conocida per se, por ejemplo una forma poligonal. Al situar
la sonda de medición en los puntos de esquina, este objeto puede
medirse rápidamente. En el caso de formas complejas o de medición
precisa, es preferible mover la sonda de medición a lo largo de la
circunferencia del objeto que debe medirse.
En otra forma de realización del dispositivo de
medición según la invención se proporciona una sonda de medición la
cual incluye una parte superior giratoria con forma de esfera o
bola, en cuyo centro se fija el cordón o el cable. Esta sonda de
medición es adecuada en concreto para los puntos de inclinación en
un objeto que debe medirse, por ejemplo en el caso de un marco o
similar que debe medirse, independientemente de la posición de la
sonda.
Para fines de calibrado, se sitúa la sonda de
medición en un punto de referencia antes de medir un objeto, en
donde se calibra la medición en relación a dicho punto de
referencia.
Además, la invención se refiere a un
procedimiento para medir un objeto mediante un dispositivo de
medición como el que se ha descrito anteriormente, en donde los
datos de medición obtenidos moviendo una sonda de medición, los
cuales son representativos de cambios lineales y cambios angulares
del cordón o del cable, están sujetos a operaciones de corrección,
entre las que se encuentran la corrección del radio de la bobina en
la que se enrolla el cordón o el cable, la compensación de
vibraciones en el brazo de medida acoplado al cordón o al cable, la
corrección del punto de medición y del filtrado lineal y del desvío
en relación a las dimensiones de una aguja de medición o de una
parte superior de medición de una sonda de medición.
El dispositivo de medición según la invención
hace posible medir objetos de forma muy precisa, del orden de
décimas de milímetro, y rápidamente, y los datos de medición pueden
suministrarse directamente a un aparato gráfico o a un aparato de
diseño para proporcionar una representación gráfica del objeto
medido y/o a un aparato de mecanizado para producir directa y
automáticamente el objeto, por ejemplo según la norma DIN ISO.
En adelante se explicará con más detalle el
dispositivo de medición según la invención mediante formas de
realización a título de ejemplo.
La Figura 1 es una vista
lateral esquemática de una forma de realización de un dispositivo de
medición para medir objetos bidimensionales.
La Figura 2 es una vista en
planta desde arriba del dispositivo de la Figura 1.
La Figura 3 muestra de forma
esquemática, a escala ampliada, la manera en el que el brazo y el
cordón o el cable se unen entre sí en una forma de realización
preferida del dispositivo de la Figura 1.
Las Figuras 4, 6, 7, 8 y 9 son vistas
esquemáticas en perspectiva, en alzado y parcialmente seccionadas de
formas de realización preferidas de la sonda de medición según la
invención.
La Figura 5 muestra de forma
esquemática la manera en el que el cordón o el cable se une a la
sonda de medición según la figura 4 durante la utilización de la
misma.
La Figura 10 es una vista
esquemática lateral de una forma de realización del dispositivo de
medición según la invención que es adecuado para medir objetos
tridimensionales.
La Figura 11 es una vista
esquemática en perspectiva de una forma de realización preferida de
un mecanismo de tensado y enrollado para su uso en el dispositivo de
medición según la invención.
La Figura 12 es un diagrama
simplificado de los circuitos eléctricos del dispositivo de medición
según la invención.
La Figura 13 muestra
esquemáticamente las varias etapas de corrección y procesamiento en
una forma de realización del dispositivo de medición según la
invención.
La Figura 1 muestra esquemáticamente, en vista
lateral, una forma de realización de un dispositivo de medición 1,
que comprende un alojamiento 2 de forma trapezoidal, y una sonda de
medición 3. Un brazo 5, el cual se sostiene de forma rotativa en un
cojinete de bolas de precisión 6, está dispuesto sobre el lado
superior del alojamiento 2. El brazo 5 gira en un ángulo de 360º
\pm 20º en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido
contrario a las agujas del reloj en una plano imaginario paralelo a
la superficie superior 4 del alojamiento 2. El brazo 5 se sostiene
en el centro del alojamiento 2 en la forma de realización
ilustrada.
El punto de apoyo 7, sobre el que se sostiene de
forma rotativa el brazo 5, está conectado a un sensor 8 para medir
el ángulo o el desplazamiento angular del brazo 5 en dicho plano
imaginario. Un cordón o un cable 11, que está conectado a la sonda
de medición, se extiende desde el extremo libre 9 del brazo 5.
El cordón o el cable 11 se extiende por el brazo
5 y el punto de apoyo 7 hasta el mecanismo de tensado y enrollado 12
que comprende una bobina sesgada preseleccionada 13, en la cual se
enrolla el cordón o el cable 11. La tensión del muelle de la bobina
13 actúa para ejercer una fuerza constante sobre el cordón o el
cable 11 en la dirección del alojamiento 2.
Conectado a dicho mecanismo de tensado y
enrollado 12 figura un sensor 14 para medir el desplazamiento
angular de la bobina 13, que es una indicación de la longitud del
cordón o del cable 11 para la sonda de medición 3, o un cambio de
longitud del cordón o del cable 11 que resulta del movimiento de la
sonda de medición 3 hacia o lejos del alojamiento.
Las líneas discontinuas 15 indican de forma
esquemática el suministro electrónico y el equipamiento de
procesamiento colocado en el alojamiento 2.
La Figura 2 es una vista de la superficie
superior 4 del alojamiento trapezoidal de la sonda de medición según
la Figura 1.
El brazo 5 está configurado con una parte
ensanchada cerca de su punto de apoyo 7 y el otro extremo 10 del
brazo 5 se extiende en una dirección lejos del punto de apoyo 7 a
cierta distancia con miras a lograr el equilibrio preciso del brazo
5 en una superficie plana imaginaria. La parte del brazo en el
extremo 10 tiene las dimensiones adecuadas respecto a su peso para
que el brazo 5 en su totalidad se mantenga en equilibrio preciso en
un plano imaginario paralelo a la superficie superior 4 del
alojamiento. Si se desea, el extremo 10 del brazo 5 puede estar
provisto de un medio de ajuste (no representado) para un equilibrio
preciso del brazo 5.
La Figura 3 es una vista lateral a escala
ampliada del brazo 5. El brazo 5 está dotado de una abertura 16 en
su extremo libre 9, a través de la cual se extiende el cordón o el
cable 11. Preferentemente, la abertura 16 está configurada para
limpiar la suciedad del cordón o del cable 11 antes de que el cordón
o el cable se enrolle en la bobina 13. El brazo 5 está provisto de
una rueda de guía 17 cerca del punto de apoyo 7, cuya rueda de guía
está dispuesta de tal manera que el cordón o el cable 11 se extiende
de forma precisa por el centro del punto de apoyo 7 del brazo 5.
Para medir de forma precisa el ángulo o el
desplazamiento angular del cordón o del cable 11 que resulta del
movimiento de la sonda de medición 3 es esencial que el brazo 5 esté
tan alineado como sea posible con el cordón o el cable. Para
lograrlo, el diámetro de la abertura 16 debe adaptarse de forma
precisa al diámetro del cordón o del cable 11. En una forma de
realización práctica se utiliza una holgura del orden de 0,1 mm
entre el cordón o el cable 11 y la abertura 16. Al utilizar una
parte plástica 18 para acoplarla al extremo libre 9 del brazo 5, en
cuya parte hay la abertura 16, se pueden superar fácilmente las
desviaciones del alineamiento entre el brazo 5 y el cordón o el
cable 11 causadas por desgaste o por ensanchamiento de la abertura
16 poniendo una parte nueva 18.
La construcción del brazo 5 debe ser tan ligera
de peso como sea posible, lo que se logra según la invención
fabricando el brazo 5 con un material de peso ligero, tal como
aluminio o plástico, y diseñando el brazo para que se necesite una
cantidad mínima de material. No obstante, debe mantenerse suficiente
resistencia mecánica en la dirección longitudinal del brazo, para
alinear el brazo y el cordón o el cable 11 y para hacer que el brazo
5 gire de forma tan precisa como sea posible en un plano imaginario
paralelo a la superficie superior 4 del dispositivo de medición.
En una forma de realización de la invención,
para mantener además el par de arranque del brazo 5 tan bajo como
sea posible, se utilizan cojinetes de precisión, tal como un
cojinete de bolas conocido per se, en el que las bolas y las
rótulas del cojinete se han seleccionado para una gran precisión y
exactitud. Además, se utiliza un lubricante de baja adhesión. Estas
medidas dan como resultado un par de arranque, es decir, la fuerza
que se requiere para poner en rotación el brazo 5 desde la posición
de parada, de menos de 0,03 Ncm. Se requiere un par de arranque bajo
para medir los pequeños desplazamientos angulares del cordón o del
cable 11, en concreto en el caso de una gran longitud del mismo. En
una forma de realización práctica del dispositivo de medición según
la invención el brazo 5 tiene una longitud de 20-30
cm.
La Figura 4 muestra una forma de realización de
la sonda de medición 3 del dispositivo de medición según la
invención, parcialmente en alzado y parcialmente en sección
transversal. La sonda de medición 3 es de forma alargada y comprende
una pieza de sujeción 20 para sujetar la sonda de medición 3 y una
aguja de medición 21 que se sostiene de forma rotativa en la pieza
de sujeción 20.
Como se puede ver en la figura, la aguja de
medición 21 está montada en un receptáculo 22, que se une a un hueco
25 en la pieza de sujeción 20 mediante un eje 23 y cojinetes de
bolas 24. Preferentemente, se utilizan cojinetes dobles 24 tal como
se muestra. El cordón o el cable 11 se fija cerca del receptáculo 22
y de la aguja de medición 21.
Para permitir un fácil posicionamiento de la
sonda de medición 3 sobre la circunferencia 31 de un objeto 30, la
aguja de medición 21 está diseñada para tener una determinada
longitud, y se prevé una superficie de apoyo 26 que se extiende
perpendicularmente a la aguja de medición 21 para situar la aguja
tan perpendicularmente como sea posible a la superficie 32 de un
objeto 30 que debe ser medido.
Como se muestra esquemáticamente en la Figura
5, a causa del apoyo rotativo sobre cojinetes de la aguja de
medición 21 respecto a la pieza de sujeción 20 de la sonda de
medición 3, se garantiza que el cordón o el cable 11 esté en línea
recta con el radio de la sonda de medición 3 hasta la aguja de
medición 21 en todo momento, para evitar los errores de medición que
resultan del giro de la sonda de medición 3 en dirección
longitudinal. Esto puede ocurrir en una situación en la que el
cordón o el cable 11 está conectado firmemente a la pieza de
sujeción 20 de la sonda de medición 3, tal como se ilustra mediante
líneas discontinuas 29 en la Figura 5. La línea 29 indica el curso
del cordón o del cable cuando dicho cordón o cable está fijado
firmemente a la sonda de medición 3, es decir, no mediante una
parte giratoria, y la sonda de medición 3 se mantiene contra un
objeto mientras gira alrededor de su eje en dirección
longitudinal.
Una persona experta en la materia apreciará que
el cordón o el cable 11 debe estar fabricado en un material que
tenga la capacidad de estiramiento más débil posible para ser capaz
de detectar también pequeños cambios de longitud, en concreto cuando
el cordón o el cable 11 es muy largo. Se ha comprobado que el cable
de acero con baja capacidad de estiramiento y por ejemplo el cordón
llamado paraleine tiene características adecuadas para el propósito
de la invención. El cordón o el cable de tipo paraleine con un
diámetro de 1 mm posee una tensión de tracción de 1 daN, 0,4% a 3
daN y 0,9% a 10 daN. Por supuesto, también pueden utilizarse otros
tipos de cordón o cable, y la tensión del muelle del mecanismo de
tensado y enrollado 12 debe seleccionarse adecuadamente.
La Figura 6 es una vista en perspectiva de otra
forma de realización de una sonda de medición 33 del dispositivo de
medición según la invención. Al igual que la sonda de medición 3,
la sonda de medición 33 es de forma alargada, y comprende una pieza
de sujeción 34 para sujetar la sonda de medición 33, una aguja de
medición 35 alojada de forma rotativa en la pieza de sujeción 34 y
una plataforma aproximadamente semicircular 36. El diámetro de la
plataforma semicircular 36 es mayor que el diámetro de la pieza de
sujeción 34. Un anillo 37 está conectado de forma rotativa a la
pieza de sujeción 34 en el extremo de la aguja de medición 33 que
está dispuesto cerca de la aguja de medición 35 y de la plataforma
36. El anillo 37 incluye una protuberancia 38, en la que se asegura
el cordón o el cable 11, por ejemplo fijándolo en la misma por la
parte baja.
La aguja de medición 35 y la plataforma 36
pueden apoyarse en la pieza de sujeción 34 del mismo modo que se ha
descrito anteriormente con referencia a la sonda de medición 3.
Puede utilizarse cualquier tipo de cojinete que sea suficientemente
preciso y adecuado para el propósito de la invención, como un
cojinete liso cilíndrico o similares.
Como se ha explicado con referencia a la Figura
5, gracias al cojinete rotativo de la aguja de medición 35, la
plataforma 36 y el anillo 37 respecto a la pieza de sujeción 34 de
la sonda de medición 33, se garantiza que en todo momento el cordón
o el cable 11 esté en línea recta con el radio de la pieza de
sujeción 34 de la sonda de medición 33.
La sonda de medición 33 con su plataforma
semicircular 36 es adecuada en concreto para medir contornos de un
objeto 30 moviendo la aguja de medición 35 a lo largo de la
circunferencia del contorno, en el que la plataforma 36 permanece en
una superficie de dicho objeto.
La Figura 7 es una vista esquemática en
perspectiva de otra forma más de realización de una sonda de
medición 39 para su uso en un dispositivo de medición según la
invención. La sonda de medición 39 es esencialmente idéntica a la
sonda de medición 33 respecto al diseño, con la diferencia de que se
coloca una aguja de medición intercambiable con forma de sombrero 40
encima de la aguja de medición 35.
La Figura 8 es una vista esquemática,
parcialmente en sección y parcialmente en alzado, de la sonda de
medición 33, en la que la aguja de medición con forma de sombrero 40
se muestra claramente. La aguja de medición 40 consiste en un disco
circular 41 con un borde redondeado y una protuberancia central
alargada y cilíndrica 42 con una parte superior redonda, estando
ello pensado para mediciones a lo largo de objetos con una
superficie rugosa para evitar dañar la aguja de medición 35.
La sonda de medición 39 también es adecuada en
concreto para medir contornos de un objeto. Tiene un desvío fijo
determinado por el tamaño de la protuberancia 42.
La Figura 9 es una vista esquemática en
perspectiva de otra forma más de realización de una sonda de
medición 43 del dispositivo de medición según la invención, que
comprende una aguja de medición cónica 44 con una parte superior
esférica 45, la cual se sostiene de forma rotativa en la pieza de
sujeción 34. La parte superior esférica 45 tiene un diámetro de
aproximadamente 3 mm en una forma de realización de la misma, en la
que el cordón o el cable 11 termina de forma precisa en el centro de
la parte superior esférica 45. La sonda de medición 43 es adecuada
en concreto para uso como un "puntero", así llamado, para medir
en esquinas de un objeto que debe medirse, tal como un marco de
puerta o un marco de ventana, por ejemplo. Gracias al hecho de que
la parte superior 45 se sostiene de forma rotativa, la posición de
la pieza de sujeción 34 no afecta a la medición.
Dependiendo de la forma específica del objeto
que debe medirse, pueden desarrollarse más sondas de medición para
uso en el dispositivo de medición según la invención, considerándose
que todas estas sondas están incorporadas en la presente solicitud
de patente.
La Figura 10 muestra una forma de realización de
un dispositivo de medición 50 según la invención, que comprende un
alojamiento trapezoidal 54, en cuya superficie superior 55 figura un
brazo 56 que se sostiene de forma oscilatoria.
En la forma de realización ilustrada el brazo 56
está provisto de una articulación esférica 57 en un extremo.
Acoplado a la articulación esférica 57 hay un
sensor 58 el cual es capaz de medir la rotación del brazo 56 en dos
grados de libertad, por ejemplo en un plano imaginario paralelo a la
superficie superior 55 del alojamiento 54, tal como se indica
mediante una flecha curvada 51, y un plano imaginario perpendicular
a la superficie superior 55, como se indica mediante una flecha
curvada 52.
El dispositivo de medición 50 también comprende
una sonda de medición conectada a un cordón o a un cable 11, como la
sonda de medición 33, por ejemplo, y a un mecanismo asociado de
tensado y enrollado 12, 13 que incluye un sensor 14, para medir la
distancia o los cambios de distancia, tal como se indica mediante la
flecha 53 y como se ha descrito anteriormente.
Pueden medirse de forma precisa los contornos
tridimensionales de objetos con el dispositivo de medición 50.
También en este caso el par de arranque de la articulación esférica
57 debe ser tan débil como sea posible, lo que puede lograrse
mediante una cuidadosa selección de las partes del cojinete y del
lubricante que se utilizan, tal como se ha explicado
anteriormente.
Como el dispositivo de medición 1, el
dispositivo de medición 50 tiene la ventaja de poderse diseñar como
una unidad portátil transportable para medir objetos pequeños
colocados sobre una mesa de medición, por ejemplo, u objetos más
grandes presentes en un espacio.
La Figura 11 es una vista esquemática en
perspectiva de una forma de realización preferida de un mecanismo de
tensado y enrollado 60 para enrollar y desenrollar el cordón o el
cable 11, como se ha explicado anteriormente con referencia al
mecanismo de tensado y enrollado 12 de la Figura 1.
El mecanismo de tensado y enrollado 60 comprende
un marco aproximadamente cuadrado, con forma de caja 61 que incluye
una parte inferior 62, cerca de los puntos de esquina en los que
están dispuestas ruedas de guía o rodillos de guía 63, 64, 65 y 66
que se sostienen de forma rotativa. Las ruedas de guía 63, 64, 65 y
66 son móviles en la dirección de sus ejes de apoyo respectivos 70,
71, 72 y 73.
Una bobina 67 está montada de forma rotativa en
cojinetes entre las ruedas de guía. El marco 61 está provisto de una
abertura 68 cerca de un lado, conectando esta abertura con un canal
69 que se extiende en dirección hacia fuera desde 61. El cordón o el
cable 11 se extiende por el canal 69 y la apertura 68, por las
ruedas de guía 63, 64, 65 y 66, respectivamente, hasta la bobina
67.
En la forma de realización ilustrada figura una
ranura 74 en la superficie exterior de la bobina 67, cuya
profundidad está adaptada al diámetro del cordón o del cable 11 para
evitar la deformación del diámetro del cordón o del cable 11. La
bobina 67 también está provista de un medio de muelle (no
representado) para enrollar y desenrollar el cordón o el cable 11
bajo la tensión del muelle. La operación del mecanismo de tensado y
enrollado 12 es como sigue.
Se guía el cordón o el cable 11 que puede
moverse dentro y fuera del marco 61 a través de la abertura 68,
mediante las ruedas de guía 63, 64, 65 y 66 que se sostienen de
forma rotativa y se mueven en dirección longitudinal de sus ejes
respectivos 70, 71, 72 y 73, de tal manera que el cordón o el cable
11 siga la ranura espiral 70 de la bobina 67. Esto evita que el
cordón o el cable 11 se apile hasta enrollarse en la bobina 67, lo
cual conllevaría un error en la medición. Después de todo, la
longitud del cordón o del cable 11 se determina según el grado de
revolución de la bobina 67. Esto significa que debe conocerse el
diámetro exacto de la bobina 67. El apilamiento en la bobina 67 de
capas de cordón o cable 11, corresponde de hecho a cambios
desconocidos en el diámetro de la bobina 67, y en consecuencia ya no
puede determinarse de forma precisa la longitud del cordón o el
cable extraído a partir del grado de revolución de la bobina 67.
Otra ventaja del uso del mecanismo de tensado y
enrollado 60 es que evita que el cordón o el cable 11 se aplane
hasta enrollarse como resultado del enrollado de varias capas de
cordón o de cable 11 una encima de otra. El aplanamiento del cordón
o el cable 11 conduciría a su vez a una desviación desconocida en la
determinación de la longitud del mismo, y así a un error desconocido
de medición.
Se conocen per se en la práctica sensores
para medir ángulos o desplazamientos angulares adecuados para el
propósito de la invención. Aunque pueden utilizarse potenciómetros
para este propósito, por ejemplo, la forma de realización preferida
de la invención emplea sensores en forma de generadores de impulsos.
De ese modo se utiliza un disco dispuesto de forma rotativa, que
está provisto de marcas que interrumpen un haz luminoso en rotación.
Los impulsos que se generan de ese modo indican el grado de rotación
del disco, mediante el que puede calcularse rápidamente el
desplazamiento angular o un cambio de longitud según la separación
entre las marcas. Por supuesto pueden utilizarse otros generadores
de impulsos adecuados, tal como generadores de impulsos que emplean
contactos deslizables. Para el propósito de la invención es
deseable, sin embargo, utilizar sensores con una cantidad mínima de
fricción mecánica. Los componentes eléctricos 15 dispuestos en el
alojamiento proporcionan una conversión adecuada de las señales de
medición de los sensores a datos de posición obtenidos con el
dispositivo de medición según la invención, o para accionar un
aparato de mecanizado para producir un objeto correspondiente a los
datos de posición.
La Figura 12 es un diagrama de bloque eléctrico
simplificado de los componentes electrónicos 15 del dispositivo de
medición según la invención, y también de la conexión del mismo a un
ordenador de sobremesa o a un ordenador portátil (laptop) 75 y a un
aparato de mecanizado y/o a un trazador 76.
Los componentes electrónicos 15 comprenden un
dispositivo de procesamiento 80, por ejemplo en forma de un
microprocesador, al que se conectan una unidad de visualización 81
(véase también la Figura 2), un panel de control 82, que se
comunica mediante cable o control remoto, un suministro eléctrico
83, por ejemplo en forma de una batería intercambiable (véase
también la Figura 2), un interruptor de apagado/encendido 84, una
unidad transceptora inalámbrica 88, lo cual comunica con una unidad
de entrada 87 mediante control remoto inalámbrico, y los sensores
conectados 8, 14 y 58.
Según el tipo de cordón o cable 11 que se
utiliza, la longitud del mismo también se verá influenciada por las
condiciones de ambiente, tal como la temperatura y el nivel de
humedad. Para corregir estas influencias, se proporcionan sensores
adecuados 86, tal como un sensor de temperatura y un sensor de
humedad, y el dispositivo de procesamiento 80 incluye un software
adecuado para corregir los cambios de longitud calculados del cordón
o del cable 11 según la temperatura medida y el nivel de
humedad.
El dispositivo de procesamiento 80 convierte las
señales recibidas de los sensores 8, 14, 58 en datos de posición de
la sonda de medición y hace que estos datos estén disponibles en una
interfaz 85, preferentemente una interfaz normalizada de ordenador,
por ejemplo de tipo RS 232 o similares. El software adecuado para
este propósito es conocido per se y no requiere más
explicación.
Los datos de posición disponibles en la interfaz
85 pueden procesarse mediante un ordenador de sobremesa o un
ordenador portátil 75 provisto del software adecuado para accionar
un trazador o una máquina de procesamiento 76. Los datos de medición
también pueden utilizarse directamente, si se desea, con fines de
gestión de proyecto o logística, compras, etc. El software adecuado
para este propósito está disponible comercialmente per
se.
Aunque el dispositivo de medición según la
invención puede ser en forma de una unidad individual que debe
conectarse a un ordenador de sobremesa o a un ordenador portátil, y
a un aparato gráfico o de trazado y/o a un aparato de mecanizado, la
invención también proporciona un dispositivo de medición en el que
se combinan las funciones del ordenador de sobremesa o del ordenador
portátil y del dispositivo de medición en una unidad, en el que
dicha unidad también puede integrarse en un aparato gráfico o de
trazado pero también en un aparato de mecanizado para producir
directamente objetos medidos o productos, gestión de proyectos,
compras, etc.
El dispositivo de medición según la invención
como se ha tratado anteriormente es adecuado para medir un objeto,
por ejemplo situando la sonda de medición 3, 43 en puntos separados
de la circunferencia del objeto, por ejemplo en los puntos de
esquina de un polígono conocido per se, o siguiendo
continuamente el contorno o la circunferencia que debe medirse
mediante una sonda de medición 3, 33, 39.
En el primer caso se proporcionan medios para
almacenar los datos de medición del sensor cuando se ha situado una
sonda de medición 3, 43 en un punto específico del objeto que debe
medirse, por ejemplo un botón pulsador 27 en la sonda de medición 3,
la cual comunica con el dispositivo de procesamiento 80 mediante
medios eléctricos, radiográficos, acústicos u ópticos, o con la
unidad de entrada individual 87, mediante la cual pueden
transmitirse órdenes de registro al dispositivo de procesamiento
80.
Para medir continuamente el contorno, el
dispositivo de procesamiento 80 sondea los sensores 8, 14, 58
periódicamente, a una velocidad suficiente para medir desviaciones
muy pequeñas, del orden de 0,1 mm, en movimiento normal manual de la
sonda de medición 3, 33, 39. En una forma de realización práctica se
llevan a cabo aproximadamente 2.000 mediciones/segundo.
Además, para medir con precisión se prefiere
situar la sonda de medición en un punto de referencia para
calibración de la medición antes de medir un objeto.
Igualmente con fines de calibración y
alineamiento, el alojamiento 2 del dispositivo de medición 1, tal
como se muestra en la Figura 1, está provisto de bases de ajuste 46
y 47. Mediante dichas bases de ajuste puede alinearse de forma
precisa, por ejemplo, el alojamiento 2 en dirección horizontal o
vertical con un objeto que debe medirse.
En una forma de realización incluso más avanzada
del dispositivo de medición según la invención, dicho dispositivo de
medición comprende un sistema de alineamiento 48, por ejemplo un
sistema de alineamiento controlado por láser. Por otro lado, el
dispositivo de medición 50, como muestra la Figura 10, no necesita
obligatoriamente incluir medios de alineamiento 46, 47, 48.
Como se ha explicado anteriormente, el flujo de
datos que procesa el dispositivo de procesamiento 80 comprende datos
que conciernen a la longitud del cordón o del cable 11 y al
desplazamiento angular del brazo 5; 48. Estos datos se proporcionan
en bruto mediante los sensores 8, 14, 58. El procesamiento posterior
de dichos datos incluye diversas etapas de procesamiento y
corrección.
La Figura 13 muestra esquemáticamente las
diversas etapas de procesamiento y corrección en una forma de
realización del dispositivo de medición según la invención, bajo el
control del dispositivo de procesamiento 80. Los bloques "A",
"B" y "C" indican puntos que se corresponden entre sí.
El bloque 101, contador de lectura de los
impulsos de rotación de la bobina, se refiere a la determinación de
la longitud del cordón o del cable 11 según el grado de revolución
de la bobina 13, 67 mediante un sensor 14, que es en forma de un
generador de impulsos en una forma de realización preferida de la
invención. El número y la fracción de las revoluciones de la bobina
13, 67 se determina a partir del registro momentáneo de un
sumador-restador y de una constante que representa
el número de impulsos por revolución completa, bloque 102, cálculo
de las revoluciones de la bobina. La longitud del cordón o del
cable 11 desenrollado es proporcional al número de revoluciones de
la bobina 13, 67. No obstante, la distancia desde el punto de
inflexión del cordón o del cable 11 hasta el punto de contacto de la
bobina 13, 67 no es constante. Cuanto más cable hay enrollado en la
bobina 13, 67, mayor es la distancia. Esta longitud adicional
(interna) del cable se compensa en el bloque 103, corrección del
radio de la bobina.
Además, en el caso del dispositivo de medición
1, el punto de medición puede residir fuera del plano en el cual
gira el brazo 5. El usuario introduce la diferencia de altura, es
decir, la distancia entre el plano en el que gira el brazo 5 y un
plano paralelo al mismo a través del punto de medición. Esta
diferencia de altura se compensa en el bloque 104, corrección de la
altura.
Se proporcionan los sensores 8; 58 para
determinar el desplazamiento angular del brazo 5; 56, cuyos sensores
son también en forma de generadores de impulso. También en este caso
el número de impulsos se almacena mediante un
sumador-restador, bloque 105, contador de lectura de
los impulsos que miden la rotación del brazo.
El movimiento de la sonda de medición determina
la vibración del cordón o del cable 11. Esta vibración resulta en un
movimiento de oscilación del brazo 5; 56 y así en una imprecisión
potencial de medición. Esta oscilación se mide dinámicamente y el
valor medido se utiliza para hacer una corrección, bloque 106,
compensación de la vibración del brazo.
Los datos que se obtienen de este modo, que se
han medido en un sistema polar de coordenadas, se convierten en un
sistema ortogonal de coordenadas en el bloque 107. Esto ocurre
porque el software de procesamiento disponible comercialmente está
basado ante todo en un sistema ortogonal de coordenadas. El software
de conversión adecuado para este propósito se conoce per se
en la práctica. Una persona experta en la materia apreciará que, por
supuesto, esta conversión puede omitirse procesando los resultados
en un sistema polar.
Los bloques 108 y 109 proporcionan filtrado de
los datos convertidos, en el que el bloque 108, filtro de punto,
funciona para filtrar los puntos de medición sucesivos que no están
demasiado separados. En el caso de puntos sucesivos que residen en
una línea recta, dentro de una tolerancia dada, los puntos
intermedios también se filtran en el bloque 109, filtro de línea. En
lugar de utilizar un enfoque basado en líneas rectas, también es
posible utilizar un enfoque basado en partes cortas de arco.
Como resultado del diámetro limitado de la aguja
de medición 21, 35, 42 o de la parte superior esférica 45, el
contorno o la posición que se mide no es un contorno o una posición
exactos, sino un contorno que se desvía hacia la izquierda o hacia
la derecha en una distancia de la mitad del diámetro de una aguja de
medición, o de la parte superior. El usuario necesita introducir si
el contorno o la posición que debe medirse está situado/a a la
izquierda o a la derecha del dispositivo de medición. Posteriormente
se corrigen los valores de medición en el bloque 110, corrección del
desvío.
Además el usuario puede indicar en el bloque
111, medición de la rotación y de la translación, cómo debe situarse
la medición en el sistema ortogonal de coordenadas. Por ejemplo si
el origen está en el primer o en el último punto de medición, en qué
dirección se extiende el eje-x, es decir, desde el
primer al segundo y siguientes puntos de medición, etc.
Durante la medición los datos se almacenan en el
almacenamiento principal del dispositivo de medición. Una vez que se
ha completado la medición y que todas las operaciones se han llevado
a cabo, los datos que se han obtenido de este modo se almacenan en
un almacén posterior, bloque 112, almacenamiento de datos.
Después del análisis a escala y de la
translación, los datos de medición se visualizan en la pantalla 81,
de tal manera que todos los puntos de medición pueden visualizarse
en la pantalla, bloque 113, visualización de los datos en
pantalla.
Para utilizar los datos obtenidos del
dispositivo de medición, dicho dispositivo de medición puede
conectarse, mediante una interfaz 85, a un ordenador, tal como un
ordenador personal, un laptop 75 u otro ordenador, en el que
funciona un programa llamado programa anfitrión. Mediante esta
programa los datos de medición se suministran a un dispositivo de
procesamiento 76 para posterior procesamiento; bloque 114,
"carga" de los datos en el PC con el programa anfitrión.
Aunque la invención se ha explicado
anteriormente mediante ejemplos de formas de realización del
dispositivo de medición según la invención, se apreciará que el
concepto de la invención puede realizarse de diversos modos dentro
del ámbito de las siguientes reivindicaciones.
Claims (21)
1. Un dispositivo de medición (50) que
comprende una sonda móvil de medición (3; 33; 39; 43) y sensores
acoplados a la sonda de medición (3; 33; 39; 43) para proporcionar
datos de posición de la sonda de medición (3; 33; 39; 43), en el que
la sonda de medición (3; 33; 39; 43) está acoplada, mediante un
cordón o un cable (11), a un primer sensor (14) para medir la
longitud o el cambio de longitud del cordón o del cable (11), y a un
segundo sensor (58) para medir un ángulo o un desplazamiento angular
del cordón o del cable (11), cuyo segundo sensor está acoplado a un
brazo (56) alargado que se sostiene de forma rotativa, en cuya
dirección longitudinal el cordón o el cable (11) se une al brazo
(56), caracterizado porque el brazo (56) se sostiene de
forma rotativa en el espacio, y el segundo sensor (58) está
dispuesto para medir la rotación del brazo (56) en dos grados de
libertad (51, 52).
2. Un dispositivo de medición (50) según
la reivindicación 1, en el que el brazo (56) está acoplado al
segundo sensor (58) en un primer extremo, y está provisto en un
segundo extremo libre de una abertura (16) adaptada precisamente al
grosor del cordón o del cable (11), pudiéndose mover a través de
esta abertura (16) el cordón o el cable (11).
3. Un dispositivo de medición (50) según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el brazo
(56) se sostiene de forma rotativa en su primer extremo mediante una
esfera o una bola (57).
4. Un dispositivo de medición (50) según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el brazo
(56) se sostiene en un cojinete de precisión con el par de arranque
más pequeño posible.
5. Un dispositivo de medición (50) según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el brazo
(56) está fabricado de un material de peso ligero.
6. Un dispositivo de medición (50) según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el primer
sensor (14) está acoplado a un mecanismo de tensado y enrollado (12,
60) para mantener el cordón o el cable (11) tenso bajo la influencia
de la tensión del muelle y para enrollar automáticamente el cordón o
el cable (11).
7. Un dispositivo de medición (50) según
la reivindicación 6, en el que el mecanismo de tensado y enrollado
(60) comprende una bobina (67) que se sostiene de forma rotativa,
cuya superficie exterior está provista de una ranura espiral (74)
con una profundidad adaptada al diámetro del cordón o del cable (11)
y ruedas de guía (63; 64; 65; 66) que se sostienen de manera móvil
para guiar al cordar o el cable (11) de tal manera que siga la
ranura espiral (74) de la bobina (67).
8. Un dispositivo de medición (50) según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la sonda
de medición (3; 33; 39; 43) es de forma alargada, y comprende una
pieza de sujeción (20; 34) para sujetar la sonda de medición (3; 33;
39; 43) y un extremo con forma de aguja (21; 35; 40; 42) que se
sostiene de forma rotativa respecto a la pieza de sujeción (20; 34),
en cuyo extremo (21; 35; 40; 42) se fija el cordón o el cable
(11).
9. Un dispositivo de medición (50) según
cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que la
sonda de medición (43) es de forma alargada, y comprende una pieza
de sujeción (34) para sujetar la sonda de medición (43) y una parte
superior con forma de bola o esfera (45) que se sostiene de forma
rotativa respecto a dicha pieza de sujeción (34), fijándose el
cordón o el cable (11) en el centro de la parte superior en forma de
bola o esfera (45).
10. Un dispositivo de medición (50) según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el cordón
o el cable (11) está fabricado de un material que tiene una
capacidad de estiramiento tan baja como sea posible, tal como un
cable de acero con baja capacidad de estiramiento (11), cordón de
tipo paraleine o cable de tipo paraleine (11).
11. Un dispositivo de medición (50) según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el primer
y el segundo sensores (14; 58) están dispuestos como generadores de
impulso, y en el que el número de impulsos emitido durante su uso es
proporcional a un cambio de longitud y a un desplazamiento angular
del cordón o del cable (11), respectiva-
mente.
mente.
12. Un dispositivo de medición (50) según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un
dispositivo de procesamiento (80) conectado a los sensores para
procesamiento de señales de medición emitidas por los sensores (14;
58) en datos de posición de la sonda de medición (3; 33; 39; 43) y
que marca dichos datos de posición sobre una interfaz (85).
13. Un dispositivo de medición (50) según
la reivindicación 12, que comprende además otro dispositivo de
procesamiento (75) conectado a la interfaz (85),tal como un
ordenador de sobremesa o un ordenador portátil, el cual está
provisto de software para procesar los datos de posición para
accionar un dispositivo (76) para representar gráficamente los datos
de posición obtenidos.
14. Un dispositivo de medición (50) según
la reivindicación 12, que comprende además otro dispositivo de
procesamiento (75) conectado a la interfaz (85), tal como un
ordenador de sobremesa o un ordenador portátil, el cual está
provisto de software para procesar los datos de posición para
accionar un aparato de mecanizado (76) para producir un objeto que
corresponde a los datos de posición.
15. Un dispositivo (76) para representar
gráficamente los datos de posición medidos, que comprende un
dispositivo de medición (50) según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes.
16. Un aparato de mecanizado para producir
automáticamente objetos según datos de medición predeterminados, que
comprende un dispositivo de medición (50) según cualquiera de las
reivindicaciones 1-14.
17. Un procedimiento para medir un objeto
mediante un dispositivo de medición (50) que comprende una sonda
móvil de medición (3; 33; 39; 43) la cual está acoplada mediante un
cordón o un cable (11), a sensores (14; 58) para proporcionar datos
de posición de la sonda de medición (3; 33; 39; 43), midiendo la
longitud o el cambio de longitud del cordón o del cable (11), y un
ángulo o un desplazamiento angular del cordón o del cable (11), en
el que la sonda de medición (3; 33; 39; 43) está situada sobre la
circunferencia del objeto que debe medirse, caracterizado
porque el ángulo o el desplazamiento angular del cordón o del cable
(11) se mide en dos grados de libertad (51, 52) desde un brazo (56)
alargado que se sostiene de forma rotativa en el espacio, en cuya
dirección longitudinal se une el cordón o el cable (11) al brazo
(56).
18. Un procedimiento según la
reivindicación 17, en el que la sonda de medición (3; 33; 39; 43) se
mueve a lo largo de la circunferencia del objeto que debe medirse, y
se obtienen periódicamente datos de medición (101; 105) durante el
movimiento de la sonda de medición.
19. Un procedimiento según la
reivindicación 17 ó 18, en el que la sonda de medición (3; 33; 39;
43) se sitúa en un punto de referencia antes de medir el objeto con
el fin de calibrar la medición.
20. Un procedimiento según la
reivindicación 17, 18 ó 19, en el que los datos de medición
obtenidos moviendo una sonda de medición (3; 33; 39; 43) están
sujetos a operaciones de corrección, entre las cuales se hallan la
corrección del radio (103) de la bobina (67) en la que se enrolla el
cordón o el cable (11), la compensación de vibraciones (106) en el
brazo de medición (56) acoplado al cordón o al cable (11), la
corrección del punto de medición (108) y del filtrado de línea (109)
y del desvío (110) en relación a las dimensiones de una aguja de
medición o con la parte superior de medición (21; 35; 40; 42) de una
sonda de medición (3; 33; 39; 43).
21. Un procedimiento según la
reivindicación 20, en el que los datos de medición se procesan (107)
en un sistema ortogonal de coordenadas.
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