ES2962788T3 - Brazo de medición con extremo multifunción - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de medición tridimensional, que comprende un brazo que tiene un extremo libre provisto de un cuerpo de interfaz (100) que lleva un miembro de medición (500) y un miembro de agarre (300) que permite a un operador apuntar el miembro de medición hacia un área del objeto a medir. El miembro de medición comprende una parte cilíndrica macho (502) que tiene una porción acoplada a una pieza de acoplamiento tubular (110) integral con el cuerpo de interfaz, la parte de acoplamiento tubular está provista de un mecanismo de bloqueo (1100) del acoplamiento que comprende un mango (112).) montado sobre un eje (115) y provisto de un primer sello anular (117) que se apoya contra una superficie de la pieza de acoplamiento tubular y un segundo sello anular (505) montado entre la pieza de acoplamiento tubular y la parte cilíndrica macho para ser deformada entre ellos cuando la pieza cilíndrica macho se monta en la pieza de acoplamiento tubular solidaria del cuerpo de interfaz. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Brazo de medición con extremo multifunción

La presente invención se refiere al campo de la metrología y más particularmente a la medición de objetos tridimensionales.

Estado de la técnica

Un dispositivo de medición tridimensional comprende generalmente un brazo que incluye elementos articulados que tienen una base de fijación, un primer segmento conectado a la base de fijación mediante una primera articulación, un segundo segmento conectado al primer segmento mediante una segunda articulación, un cuerpo de interfaz conectado al segundo segmento mediante una tercera articulación y sensores de posición asociados con las articulaciones y conectados eléctricamente a una unidad electrónica de adquisición para proporcionar a la unidad electrónica de adquisición señales de medición de posiciones relativas de los segmentos entre sí. El cuerpo de interfaz lleva un miembro de medición y un mango que permite a un operador apuntar el miembro de medición hacia una zona del objeto a medir (véase el documento US 2016/084633 A1, por ejemplo).

El miembro de medición puede ser del tipo con contacto o del tipo sin contacto. El miembro de medición con contacto es un palpador destinado a aplicarse contra dicha zona del objeto. El miembro de medición sin contacto puede ser: un emisor de onda incidente y un receptor de onda devuelta por dicha zona del objeto que permite una medición desde el tiempo que separa la emisión de la onda incidente y la recepción de la onda devuelta; o un dispositivo óptico de captura de imágenes asociado con un proyector de trama luminosa para permitir el cálculo de mediciones mediante el tratamiento de la imagen de la trama luminosa proyectada sobre la zona a medir; o una combinación de los dos anteriores.

El mango es generalmente de tipo "pistola". Cuando el miembro de medición es del tipo sin contacto, la mayoría de las veces, el mango está equipado con al menos un botón que controla un interruptor conectado mediante un circuito eléctrico a la unidad de control para permitir al operador controlar la adquisición de señales de medición con la mano que sostiene el mango y apuntando al miembro de medición. Cuando el miembro de medición es del tipo con contacto, el mango puede estar equipado como antes con un botón de control de adquisición o el interruptor puede estar directamente controlado por el palpador en función de la fuerza aplicada por el palpador sobre la zona del objeto a medir.

Objeto de la invención

Un objetivo de la invención es proporcionar un medio para mejorar las funcionalidades de un dispositivo de medición de este tipo.

Breve exposición de la invención

Para tal efecto, se prevé, según la invención, un dispositivo de medición tridimensional, que comprende un brazo que incluye elementos articulados que tienen una base de fijación, un primer segmento conectado a la base mediante una primera articulación, un segundo segmento conectado al primer segmento mediante una segunda articulación, un cuerpo de interfaz conectado al segundo segmento mediante una tercera articulación y sensores de posición asociados con las articulaciones y conectados eléctricamente a una unidad electrónica de adquisición para proporcionar a la unidad electrónica de adquisición señales de medición de posiciones relativas de los segmentos entre sí. El cuerpo de interfaz lleva un miembro de medición y un miembro de agarre que permiten a un operador apuntar el miembro de medición hacia una zona del objeto a medir. El miembro de medición comprende una parte cilíndrica macho que tiene una parte acoplada a una pieza tubular de acoplamiento solidaria con el cuerpo de interfaz, la pieza tubular de acoplamiento está provista de un mecanismo de bloqueo del acoplamiento que comprende una palanca montada en un eje provisto de una primera junta de estanqueidad anular que se apoya contra una superficie de la pieza tubular de acoplamiento, y una segunda junta de estanqueidad anular está montada entre la pieza tubular de acoplamiento y la parte cilíndrica macho a deformar entre ellas cuando la parte cilíndrica macho se monta en la pieza tubular de acoplamiento solidaria con el cuerpo de interfaz.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto con la lectura de la siguiente descripción de realizaciones particulares no limitativas de la invención.

Breve descripción de las figuras

Se hará referencia a los dibujos adjuntos, de entre los que:

- la figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de medición según la invención;

- la figura 2 es una vista en perspectiva de un cuerpo de interfaz que forma un extremo libre del brazo del dispositivo de medición;

- la figura 3 es una vista en despiece ordenado en perspectiva de un primer miembro de agarre del cuerpo de interfaz;

- la figura 4 es una vista en perspectiva del primer miembro de agarre y del cuerpo de interfaz antes del montaje; - la figura 5a es una vista en despiece ordenado en perspectiva de un segundo miembro de agarre del cuerpo de interfaz;

- la figura 5b es una vista parcial en perspectiva del soporte de fijación del segundo miembro de agarre;

- la figura 6 es una vista en perspectiva del cuerpo de interfaz equipado con dos miembros de agarre y un primer miembro de medición;

- la figura 7 es una vista detallada de la figura 6 antes de la instalación del primer miembro de medición;

- la figura 8 es una vista en perspectiva del cuerpo de interfaz equipado únicamente con el primer miembro de agarre y el primer miembro de medición;

- la figura 9 es una vista en perspectiva de un segundo miembro de medición y el cuerpo de interfaz antes del montaje;

- la figura 10 es una vista en perspectiva del segundo miembro de medición y del cuerpo de interfaz en proceso de montaje en el extremo libre del brazo;

- la figura 11 es una vista en perspectiva del mecanismo de ensamblaje del segundo miembro de medición y el cuerpo de interfaz;

- las figuras 12 a, b, c, d, e muestran las operaciones de acoplamiento y desacoplamiento;

- las figuras 13 a, b, c muestran mediante transparencia diferentes posiciones de la parte del mecanismo de ensamblaje a bordo del segundo miembro de medición;

- la figura 14 es una vista en perspectiva del segundo miembro de medición montado en el extremo libre del brazo; - la figura 15 es una vista detallada de la parte frontal del cuerpo de interfaz;

- la figura 16 es una vista en corte del miembro de medición a distancia según el plano XVI de la figura 12a;

- la figura 17 es una vista en perspectiva del cuerpo de interfaz equipado con un soporte de adaptación para el transporte de un tercer miembro de medición;

- la figura 18 es una vista en perspectiva del cuerpo de interfaz con el soporte de adaptación para el transporte de un tercer miembro de medición en proceso de montaje;

- la figura 19 es una vista en perspectiva del cuerpo de interfaz equipado con el soporte de adaptación, el tercer miembro de medición y un cuarto miembro de medición;

- la figura 20 es una vista en corte longitudinal del cuerpo de interfaz;

- la figura 21 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de una interfaz de acoplamiento del primer miembro de medición y, más particularmente, de una pieza tubular de acoplamiento;

- la figura 22 es una vista en perspectiva de esta interfaz de acoplamiento.

Descripción detallada de la invención

Con referencia a las figuras, el dispositivo de medición tridimensional, según la invención, comprende un brazo que incluye elementos articulados.

Los elementos articulados incluyen una base 10 de fijación, un primer segmento 11 conectado a la base 10 mediante una primera articulación 21, un segundo segmento 12 conectado al primer segmento 11 mediante una segunda articulación 22, un cuerpo 100 de interfaz conectado al segundo segmento 12 mediante una tercera articulación 23.

La primera articulación 21 y la segunda articulación 22 son articulaciones dobles que permiten un pivotamiento relativo de los elementos que conectan alrededor de dos ejes perpendiculares entre sí. La tercera articulación 23 es una articulación triple que permite el pivotamiento relativo del segundo segmento 12 y el cuerpo 100 de interfaz alrededor de tres ejes, uno de los cuales es sustancialmente perpendicular a los demás (los tres ejes se indican con a1, a2, a3 en la figura 2). Los sensores de posición no visibles en las figuras están asociados con cada eje de las articulaciones 21, 22, 23 y conectados eléctricamente a una unidad 1000 electrónica de adquisición para proporcionar a la unidad 1000 electrónica de adquisición señales de medición de posiciones angulares relativas de los elementos entre sí. Los sensores pueden estar conectados a la unidad 1000 de adquisición cada uno mediante un par de cables o todos juntos mediante un bus. La unidad de adquisición es, por ejemplo, un ordenador, especialmente un ordenador portátil, conectado mediante un conector tipo USB u otro a un conector correspondiente que se abre al exterior de la base 10. El ordenador ejecuta un programa de medición tridimensional conocido por sí mismo. La base 10 incorpora ventajosamente un circuito electrónico conectado a una pantalla y dispuesto para proporcionar al operador información sobre el estado de funcionamiento del brazo.

El cuerpo 100 de interfaz comprende una estructura 101 rígida por encima de la cual se monta una cubierta 102 de tal manera que existe un espacio 103 entre la estructura 101 y la cubierta 102 (véase más particularmente la figura 20).

El cuerpo 100 de interfaz está provisto de un dispositivo 2000 de visualización conectado eléctricamente a un circuito electrónico 2001 conectado eléctricamente a la unidad 1000 electrónica de adquisición mediante una línea dedicada. El dispositivo 2000 de visualización está equipado con un botón multidireccional 2002 conectado eléctricamente al circuito electrónico 2001 para realizar elecciones en los menús mostrados por el dispositivo 2000 de visualización. El circuito electrónico 2001 se extiende dentro del espacio 103 existente entre la estructura 101 y la cubierta 102.

Con referencia, más particularmente, a la figura 15, el cuerpo 100 de interfaz comprende una cara frontal 104 dispuesta para formar una pletina de fijación alternativamente de un primer miembro 200 de agarre y un miembro 400 de medición a distancia, una pieza tubular 110 de acoplamiento a un miembro 500 de medición por contacto que se extiende y sobresale de dicha cara frontal 104; y una superficie lateral 105 dispuesta para formar una segunda pletina de fijación de un segundo miembro 300 de agarre.

La pieza 110 tubular de acoplamiento está provista de dos resaltos externos 111 colocados simétricamente entre sí.

En la cara frontal 104, se abren los conectores eléctricos 120 de conexión al miembro 400 de medición a distancia.

Con referencia, de manera más particular, a las figuras 3 y 4, el primer miembro 200 de agarre comprende un cuerpo 201 de agarre anular que comprende un conducto 202 cilíndrico central que permite que el cuerpo 201 de agarre anular se acople a la pieza 110 tubular de acoplamiento de manera que el cuerpo 201 de agarre anular se extienda por encima de la superficie frontal 104 y los conectores eléctricos 120. El conducto 202 cilíndrico central está provisto de dos acanaladuras axiales 203 para recibir los resaltos externos 111.

Un elemento 204 de retención está montado en el cuerpo 201 de agarre anular para deslizarse transversalmente a la pieza 110 tubular de acoplamiento. El elemento 204 de retención tiene forma de horquilla con dos ramas 205 y está montado en el cuerpo 201 de agarre anular entre:

- una posición de retención en la que las ramas 205 tienen una parte que sobresale en las acanaladuras axiales 203 y está destinada a acoplarse detrás de los resaltos externos 111 para presionar el cuerpo 201 de agarre anular contra la cara frontal 104, y

- una posición de liberación en la que las ramas 205 tienen una muesca coincidente con las acanaladuras axiales 203 para permitir el paso de los resaltos externos 111. Las ramas 205 tienen superficies que forman una esquina para mantener apretado el cuerpo 201 de agarre anular contra la cara frontal 104. El mantenimiento del elemento 204 de retención en cada una de sus posiciones se garantiza mediante una bola montada en un alojamiento del elemento 204 de retención para que se pueda mover entre una posición que sobresale del alojamiento a la que regresa elásticamente y una posición retraída en el alojamiento. El cuerpo 201 de agarre anular está provisto de dos rebajes colocados para recibir la bola que sobresale cuando el elemento 204 de retención está respectivamente en posición de liberación y en posición de retención. Como variante, es posible prever simplemente un resorte montado entre el cuerpo 201 de agarre anular y el elemento 204 de retención para regresar elásticamente el elemento 204 de retención a su posición de retención.

El cuerpo 201 de agarre anular tiene una parte frontal de superficie exterior 206 que está curvada y una parte lateral de superficie exterior 207 sobre la cual se abre al menos un botón 208 para accionar un interruptor recibido en el cuerpo 201 de agarre anular. El interruptor está conectado a un conector 209 a bordo del cuerpo 201 de agarre anular para conectarse a uno de los conectores eléctricos 120 cuando el cuerpo 201 de agarre anular se aplica contra la cara frontal 104. La parte frontal de la superficie exterior 206 tiene sustancialmente la forma de un casquete esférico. Se observará que la conexión de los conectores 209, 120 permite garantizar la detección de la presencia del cuerpo 200 de agarre anular. Así se puede impedir, en todo o parte de un protocolo de medición, la toma de puntos si el cuerpo 200 de agarre anular no está montado.

Con especial referencia a las figuras 5a, 5b, 6, el segundo miembro 300 de agarre tiene la forma de un mango 301 de tipo "pistola". El mango 301 es solidario con una base 600 de fijación que comprende un apéndice 601 de refuerzo sobre el que se acopla el mango 301 y una parte 602 de extremo que comprende una corredera 603 que se extiende transversalmente con respecto a una dirección longitudinal del apéndice 601 de refuerzo para cooperar con una corredera 114 de la superficie lateral 105 del cuerpo 100 de interfaz. El cuerpo 100 de interfaz y la parte 602 de extremo del soporte 600 de fijación comprenden medios de tope recíprocos para definir una posición de acoplamiento mutuo de las correderas 603, 114 y medios de bloqueo recíprocos que se oponen a un desacoplamiento de las correderas 603, 114. Los medios de bloqueo recíprocos comprenden una palanca 604 de control que está articulada en la parte 602 de extremo de la base 600 de fijación entre una posición de activación de los medios de bloqueo y una posición de inactivación de los medios de bloqueo. La palanca 604 de control tiene forma de estribo con dos ramas que tienen extremos libres solidarios cada uno con un extremo de un árbol 605 que está provisto de una horquilla 606 y que está montado para pivotar en la parte 602 de extremo de la base 600 de fijación. El soporte 600 de fijación está provisto de un pasador basculante 607 que tiene un primer extremo montado para pivotar en la parte 602 de extremo para tener un segundo extremo móvil entre una posición retraída y una posición que sobresale desde la parte 602 de extremo. Una bieleta 608 está articulada por un lado a la horquilla 606 y por el otro al pasador basculante 607 de tal manera que, cuando la palanca 604 de control está en la posición de activación, el pasador basculante 607 está en su posición que sobresale para cooperar con un tope de la superficie lateral 105 del cuerpo 100 de interfaz y se opone al desacoplamiento de las correderas 603, 114 y que, cuando la palanca 604 de control está en la posición de desactivación, el pasador basculante 607 está en posición retraída con respecto al tope y permite el desacoplamiento de las correderas 603, 114.

El mango 301 tiene forma tubular con una superficie 302 exterior de agarre y una superficie interior 303 que definen un alojamiento en el que se acopla el apéndice 601 de refuerzo. El mango 301 se fija en el apéndice 601 de refuerzo de la base 600 de fijación mediante al menos un tomillo 609 que atraviesa una pared de fondo del mango 301 para acoplarse en una rosca 610 de una parte 611 de extremo libre del apéndice 601 de refuerzo de la base 600 de fijación que se extiende al lado de la pared de fondo. El dispositivo según la invención comprende ventajosamente un conjunto de mangos 301 intercambiables y con diferentes dimensiones externas adaptadas a diferentes tamaños de manos.

Dicha parte 602 de extremo de la base 600 de fijación comprende un botón 612 de control de adquisición (en forma de cola de gatillo) que acciona un interruptor conectado eléctricamente a un conector 613 de conexión a un conector que se abre sobre la superficie lateral 105 que está conectada eléctricamente a la unidad 1000 electrónica de adquisición y un botón 614 de selección multidireccional que acciona un interruptor también conectado eléctricamente al conector 613. El mango 301 está, por su parte, desprovisto de cualquier parte de circuito electrónico o componente electrónico. Lo mismo ocurre con el apéndice 601 de refuerzo.

Con referencia, más particularmente, a la figura 15, el miembro 500 de medición por contacto comprende un palpador 501 llevado por una parte 502 cilíndrica macho acoplada a una pieza 110 tubular de acoplamiento solidaria con el cuerpo 100 de interfaz. La parte 502 cilíndrica macho y la pieza 110 tubular de acoplamiento forman dos partes separables de una interfaz de acoplamiento. La pieza 110 tubular de acoplamiento está provista de un mecanismo, generalmente designado 1100, de bloqueo del acoplamiento que comprende una palanca 112 formada por una placa curva y llevada por un eje 115 montado sobre la pieza 110 tubular de acoplamiento para pivotar alrededor de una dirección radial de la pieza 110 tubular de acoplamiento entre una posición de retención de la parte 502 cilíndrica macho y una posición de liberación para la parte 502 cilíndrica macho. La palanca 112 está igualmente montada en la pieza 110 tubular de acoplamiento para pivotar entre una posición presionada contra una superficie exterior 113 de la pieza 110 tubular de acoplamiento y una posición elevada que permite su manipulación.

Con referencia, de manera más particular, a las figuras 20 a 22, el mecanismo 1100 de bloqueo alojado en la pieza 110 tubular de acoplamiento es aquí del tipo descrito en el documento US-B-7282017. El mecanismo 1100 de bloqueo comprende un carrete 1101 que define un alojamiento 1102 de recepción de una cola 503 de la parte 502 cilíndrica macho y dos pasadores 1103 (pero uno sería suficiente) que se extienden uno frente al otro a cada lado y el otro desde el alojamiento 1102. Los pasadores 1103 tienen ejes paralelos entre sí y contenidos en el mismo plano transversal al alojamiento 1102, y están montados en el carrete 1101 para ser móviles entre una posición de bloqueo en la que los pasadores 1103 tienen una parte central que sobresale en el alojamiento 1102 y una posición de desbloqueo en la que la parte central de los pasadores 1103 está retraída con respecto al alojamiento 1102. Los pasadores 1103 tienen extremos recibidos en dos acanaladuras 1104 transversales proporcionadas en posiciones diametralmente opuestas en una superficie interna de un inserto 1105 fijado en la pieza 110 tubular de acoplamiento. El inserto 1105 está dividido en dos partes acopladas entre sí a lo largo de un plano de junta que contiene el eje central de la pieza 110 tubular de acoplamiento, siendo dichas partes simétricas con respecto al plano de junta e incluyendo cada parte una de las acanaladuras 1104 de recepción de los extremos de los pasadores 1103. Cada pasador 1103 posee igualmente dos partes intermedias que se extienden respectivamente entre uno de los extremos de dicho pasador y la parte central de dicho pasador y que se recibe en una hendidura 1106 hecha en el carrete 1101 para extenderse de manera inclinada con respecto al eje central de la pieza 110 tubular de acoplamiento. El carrete 1101 está montado en el inserto 1105 para deslizarse paralelo al eje central de la pieza 110 tubular de acoplamiento entre una primera posición y una segunda posición y la inclinación de las hendiduras 1106 se determina de manera que el desplazamiento del carrete 1101 desde su primera posición a su segunda posición provoque el desplazamiento de los pasadores 1103 desde su posición de bloqueo a su posición de desbloqueo, y viceversa. El eje 115, cuya palanca 112 es solidaria con uno de los extremos, tiene un extremo opuesto que está acoplado en un orificio 1107 hecho en el inserto 1105. Entre sus dos extremos, el eje 115 comprende una parte excéntrica recibida en una acanaladura 1108 hecha en el carrete 1101 para extenderse transversalmente al eje central de la pieza 110 tubular de acoplamiento de tal manera que el pivotamiento de la palanca 112 desde su posición de retención hasta su posición de liberación provoque el desplazamiento del carrete 1101 desde su primera posición a su segunda posición, y viceversa. El eje 115 de la palanca 112 atraviesa una pared de la pieza 110 tubular de acoplamiento y el inserto 1105 y posee una gorja provista de una junta 117 de estanqueidad anular que coopera con la pared de la pieza 110 tubular de acoplamiento para garantizar una estanqueidad entre ellas.

La parte 502 cilíndrica macho comprende una cara transversal 504 que sobresale de la cual se extiende la cola 503 que está destinada a ser introducida en el alojamiento 1102 del carrete 1101 y que está provista de dos muescas para recibir la parte central de los pasadores 1103 en su posición de bloqueo. La cara transversal 504 está provista de una junta 505 de estanqueidad en forma de un labio periférico de elastómero que se extiende sobresaliendo de dicha cara transversal 504 para apoyarse mientras se deforma sobre una superficie 118 anular plana del extremo libre de la pieza 110 tubular de acoplamiento y garantizar así una estanqueidad entre la pieza 110 tubular de acoplamiento y la parte 502 cilíndrica macho. Las juntas 117 y 505 de estanqueidad están aquí dispuestas para permitir el cumplimiento de la norma IP54. Se observará que el hecho de poder plegar la palanca 112 sobre la pieza 110 tubular de acoplamiento presenta una triple ventaja. De hecho, cuando está en la posición plegada, la palanca 112:

- no dificulta la manipulación del cuerpo 100 de interfaz para operaciones de medición;

- no dificulta la instalación, ni del primer miembro 200 de agarre ni del segundo miembro 400 de medición a distancia; - se opone a su rotación alrededor de la dirección radial de la pieza tubular de acoplamiento (las partes curvadas de la palanca 112 hacen tope en la superficie exterior de la pieza tubular de acoplamiento).

El miembro 400 de medición a distancia comprende un bastidor 401, un sensor óptico y un proyector de una trama luminosa. El miembro 400 de medición a distancia está destinado a apuntar hacia una zona del objeto a medir para proyectar allí la trama luminosa y tomar una imagen. El principio de funcionamiento del miembro 400 de medición a distancia es conocido en sí mismo y no se detallará aquí.

Con referencia, de manera más particular, a las figuras 11 a 13 y 16, el bastidor 401 del miembro 400 de medición a distancia comprende un orificio 402 de paso de la pieza 110 tubular de acoplamiento y los conectores 403 para conectarse eléctricamente a los conectores 120 del cuerpo 100 de interfaz. El bastidor 401 está destinado a estar conectado al cuerpo 100 de interfaz mediante un mecanismo 700 de fijación que se puede controlar selectivamente en un estado de encaje (figuras 12a, 12c, 13c) en el que el miembro 400 de medición a distancia se retiene en el cuerpo 100 de interfaz mientras los conectores 403, 120 se liberan entre sí, un estado de bloqueo (figuras 11, 12b, 13a) en el que el miembro 400 de medición a distancia está fijado al cuerpo 100 de interfaz y los conectores 403, 120 están acoplados uno dentro del otro y un estado de liberación (figuras 12d, 12e, 13b) en el que el miembro 400 de medición a distancia se puede separar del cuerpo 100 de interfaz.

El mecanismo 700 de fijación comprende dos resaltos 701 dispuestos simétricamente a cada lado de la pieza 110 tubular de acoplamiento y cada uno formado por una barra que atraviesa un alojamiento hecho en la cara frontal 104.

El mecanismo de bloqueo comprende dos ganchos 702 montados en el bastidor 401 del miembro 400 de medición a distancia simétricamente a cada lado del orificio 401 para inclinarse alrededor de un eje de inclinación A1 entre una posición de bloqueo y una posición de desbloqueo. Entre cada gancho 702 y el bastidor 401, se extiende un elemento 703 de retorno elástico del gancho 702 hacia la posición de bloqueo.

Los ganchos 702 del mecanismo 700 de bloqueo están controlados por una palanca 704 que tiene una forma de horquilla con ramas 705 que tienen un extremo libre articulado en el bastidor 401 del miembro 400 de medición a distancia. El extremo libre de cada rama 705 de la palanca 704 está articulado al miembro 400 de medición a distancia alrededor de un eje de pivotamiento A2 distinto del eje de inclinación A1 del gancho 702 y que está vinculado en rotación a una excéntrica 706 recibida en un alojamiento 707 del gancho 702 de tal manera que:

- cuando la palanca 704 está en una posición de bloqueo (figura 12b), cada excéntrica 706 se apoya contra una superficie inferior del alojamiento 707 y mantiene el gancho 702 en la posición de bloqueo (figura 13a);

- cuando la palanca 704 está en una posición de desbloqueo (figuras 12d, 12e), cada excéntrica 706 se apoya contra una superficie superior del alojamiento 707 y mantiene el gancho 702 en posición de desbloqueo (figura 13b); - cuando la palanca 704 está en una posición de encaje (figuras 12c, 13c), cada excéntrica 706 está en la parte superior del alojamiento 707 para no dificultar el desplazamiento del gancho entre sus dos posiciones para dejar el gancho 702 en un estado de encaje. En este estado, el gancho se puede desplazar libremente entre sus dos posiciones (figura 13c).

La posición de encaje de la palanca 704, es decir, la correspondiente al estado de encaje, está situada entre las otras dos posiciones de la palanca 704.

Con especial referencia a las figuras 17 a 19, el dispositivo de medición comprende un soporte 800 de fijación para un tercer miembro 900 de medición. El tercer miembro 900 de medición es aquí un miembro de medición sin contacto provisto de una batería y medios de enlace inalámbricos con la unidad 1000 electrónica de adquisición. Como variante, es posible proporcionar un enlace alámbrico externo entre el tercer miembro 900 de medición y la unidad 1000 electrónica de adquisición. El principio de funcionamiento del miembro 900 de medición a distancia es conocido en sí mismo y no se detallará aquí.

El soporte 800 de fijación comprende un cuerpo 801 en el que se hacen dos alojamientos 802, 803 que se abren a caras opuestas del cuerpo 801. El soporte 800 de fijación se fija aquí al cuerpo de interfaz usando un mecanismo similar al usado para la fijación del cuerpo 200 de agarre. El alojamiento 802 está dimensionado de modo que una parte inferior del alojamiento 802 se pueda aplicar contra la cara frontal 104 y que las paredes del alojamiento 802 envuelvan una parte de la superficie exterior del cuerpo 100 de interfaz que bordea la cara frontal 104. El alojamiento 803 está dimensionado de modo que se pueda fijar allí una parte de un conector de conexión al tercer miembro 900 de medición. El alojamiento 803 está aquí provisto de una parte macho similar a la parte macho 502 que coopera con la pieza 110 tubular de acoplamiento, mientras que el tercer miembro de medición está provisto de una pieza tubular de acoplamiento idéntica a la pieza 110 tubular de acoplamiento. En funcionamiento, el soporte 800 de funcionamiento está colocado de modo que el tercer miembro 900 de medición se extienda debajo de la pieza 110 tubular de acoplamiento de modo que el conjunto formado por el cuerpo 100 de interfaz se pueda manipular, el soporte 800 de fijación y el tercer miembro 900 de medición son más cómodos para el operador.

Es visible en la figura 19 que el dispositivo de medición está equipado con un cuarto miembro de medición que es un miembro de medición por contacto 550 que comprende un palpador 551 llevado por una parte 552 cilíndrica macho acoplada a la pieza 110 tubular de acoplamiento solidaria con el cuerpo 100 de interfaz. El miembro de medición por contacto 550 se monta en lugar del miembro 500 de medición por contacto cuando se desea llevar a cabo a la vez mediciones por contacto y mediciones por medio del tercer miembro 900 de medición. El miembro de medición por contacto 550 se caracteriza porque es más largo que el miembro 500 de medición por contacto de tal manera que el palpador 551 se puede poner en contacto con el objeto a medir limitando el riesgo de un contacto entre el tercer miembro 900 de medición y dicho objeto a medir.

Se observará que, en la realización preferida aquí descrita, el dispositivo según la invención comprende seis características principales:

1) el miembro de medición está conectado al cuerpo de interfaz mediante un mecanismo de fijación controlable por una palanca y dispuesto de tal manera que la palanca controla el mecanismo de fijación selectivamente en un estado de encaje en el que el miembro de medición está retenido en el cuerpo de interfaz mientras los conectores se liberan entre sí, un estado de bloqueo en el que el miembro de medición está fijado al cuerpo de interfaz y los conectores están acoplados entre sí, y un estado de liberación en el que el miembro de medición se puede separar del cuerpo de interfaz;

2) el mango tiene forma tubular con una superficie exterior de agarre y una superficie interior que define un alojamiento en el que está acoplada una parte de refuerzo de una base de fijación que tiene una parte de extremo que sobresale del mango y que está fijada al cuerpo de interfaz;

3) el mango es solidario con una base de fijación que tiene una parte de extremo que comprende una corredera que se extiende transversalmente con respecto a una dirección longitudinal del mango para cooperar con una corredera del cuerpo de interfaz, comprendiendo el cuerpo de interfaz y la parte de extremo del soporte de fijación medios de tope recíprocos para definir una posición de acoplamiento mutuo de las correderas y medios de bloqueo recíprocos que se oponen al desacoplamiento de las correderas, incluyendo los medios de bloqueo recíprocos una palanca de control que está articulada en la parte de extremo de la base de fijación entre una posición de activación de los medios de bloqueo y una posición de inactivación de los medios de bloqueo;

4) el cuerpo de interfaz comprende una cara frontal dispuesta para formar una pletina de fijación alternativamente de un primer miembro de agarre y un miembro de medición a distancia, una pieza tubular de acoplamiento a un primer miembro de medición por contacto que se extiende y sobresale de dicha cara frontal; y una superficie lateral dispuesta para formar una segunda pletina de fijación de un segundo miembro de agarre;

5) el cuerpo de interfaz comprende una cara frontal sobre la cual se abre al menos un conector eléctrico y sobresaliendo de la cual se extiende una pieza tubular de acoplamiento al miembro de medición, estando un cuerpo de agarre anular acoplado a la pieza tubular de acoplamiento y extendiéndose por encima de la superficie frontal y el conector eléctrico, estando un elemento de retención que forma una esquina montado sobre el cuerpo de agarre para deslizarse transversalmente en la pieza tubular de acoplamiento y para acoplarse detrás de un resalto externo de la pieza tubular de acoplamiento para mantener el cuerpo de agarre aplicado contra la cara frontal del cuerpo de interfaz;

6) el miembro de medición comprende una parte cilíndrica macho acoplada a una pieza tubular de acoplamiento solidaria con el cuerpo de interfaz, la pieza tubular de acoplamiento está provista de un mecanismo de bloqueo de acoplamiento que comprende una palanca formada por una placa curva y montada sobre la pieza tubular de acoplamiento para pivotar una posición presionada contra una superficie exterior de la pieza tubular de acoplamiento y una posición elevada que permite su manipulación.

La característica 1 es particularmente interesante porque facilita la instalación del miembro de medición que puede ser relativamente pesado y/o voluminoso. El miembro de medición se instala mientras el mecanismo está en su estado de encaje, que permite atar el miembro de medición al cuerpo de interfaz, sin que el operador tenga que actuar sobre la palanca, simplemente acoplando el miembro de medición en la pieza tubular de acoplamiento hasta que encaje en su lugar. Una vez que el miembro de medición está atado al cuerpo de interfaz, el operador puede proceder con maniobras más cuidadosas a la conexión de los conectores y después a la inmovilización del miembro de medición con respecto al cuerpo de interfaz controlando el mecanismo de fijación en su estado bloqueado. La retirada del miembro de medición se efectúa colocando el mecanismo de fijación en su estado de liberación antes de separar el miembro de medición y el cuerpo de interfaz.

La característica 2 es particularmente interesante porque permite retirar rápidamente el mango, por ejemplo, para limpiarlo, repararlo o reemplazarlo por un mango de diferentes dimensiones. El hecho de tener un soporte de fijación distinto del mango permite también colocar un botón u otro circuito electrónico en la parte superior del soporte de fijación, es decir, por encima del mango, de tal manera que el mango es económico en sí mismo y se puede reemplazar fácilmente.

La característica 3 es particularmente interesante porque permite una fijación relativamente sencilla y rápida del miembro de agarre.

La característica 4 es particularmente interesante porque permite una gran flexibilidad de empleo del brazo del dispositivo de medición.

La característica 5 es particularmente interesante porque hará que la superficie frontal del cuerpo de interfaz sea una zona de agarre del cuerpo de la interfaz al tiempo que garantiza una protección del conector evitando golpes y obstrucción.

La característica 6 es particularmente interesante porque la placa no dificulta la manipulación del cuerpo de interfaz durante las operaciones de medición.

Por supuesto, la invención no se limita a las realizaciones descritas sino que abarca cualquier variante que entre dentro del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones.

En particular, aunque el dispositivo de medición según la realización preferida comprende seis características principales, la invención se aplica a dispositivos de medición que no incluyen todas estas características, pudiendo implementarse dichas características independientemente unas de otras.

Al menos una parte del circuito electrónico 2001 se puede extender a todo o parte del espacio existente entre la estructura rígida 101 y la cubierta 102.

La unidad 1000 de adquisición se puede incorporar en la base 10 que comprende entonces una unidad informática asociada a una interfaz hombre-máquina que incluye, por ejemplo, un teclado y una pantalla.

El apéndice 601 de refuerzo es opcional.

La palanca 112 puede tener una forma distinta a la de una placa curva, por ejemplo, la forma de un botón.

La primera junta de estanqueidad anular montada en el eje de la palanca para apoyarse contra una superficie de la pieza tubular de acoplamiento puede tener múltiples formas y, por ejemplo, ser una junta tórica o una(s) junta(s) de lóbulo o una junta de labio.

La segunda junta de estanqueidad anular montada entre la pieza tubular de acoplamiento y la parte cilíndrica macho a deformar entre ellas cuando la parte cilíndrica macho está montada en la pieza tubular de acoplamiento solidaria con el cuerpo de interfaz puede tener otra forma y, por ejemplo, ser una junta tórica.

La palanca está dispuesta para poder moverse alrededor de su eje entre una posición de bloqueo y una posición de desbloqueo del mecanismo, teniendo la palanca una posición intermedia en la que el mecanismo de bloqueo permite la introducción de la parte macho y su retención elástica sin quedar bloqueado. Son posibles diferentes estructuras que permiten otros modos de funcionamiento. Por tanto, es posible no tener una posición de encaje.

La palanca 704 puede tener una forma distinta a la descrita y puede comprender, por ejemplo, una única rama. Además, la palanca se puede montar para girar o deslizarse.

El mecanismo de fijación controlado por la palanca 704 puede tener una estructura diferente a la descrita y por ejemplo comprender solo un gancho. La posición de encaje se puede disponer a cualquier lado de las otras dos posiciones en lugar de encontrarse entre ellas.

Aunque esta no es la realización preferida, el mango 301 puede estar provisto de al menos un botón y/o al menos un componente electrónico.

La base de fijación puede estar provista o desprovista de botón(es) y/o componente(s) electrónico(s).

El mango 301 se puede fijar por otros medios además del tornillo 609 a la base 600 de fijación y por ejemplo mediante un mecanismo de encaje o por un pasador transversal que atraviesa una parte del mango 301 y una parte de la base 600 de fijación.

La parte 601 de refuerzo se puede extender sobre todo o parte del mango 301.

La base 600 se puede fijar al cuerpo 100 de interfaz por otros medios y por ejemplo mediante uno o más tornillos, un pasador u otro.

El brazo puede tener una estructura diferente a la descrita con, por ejemplo, varios segmentos diferentes, articulaciones simples en lugar de dobles o dobles en lugar de triples y/o segmentos telescópicos...

El cuerpo de interfaz puede estar desprovisto de visualizador y/o circuitos electrónicos.

La palanca 604 puede ser solidaria con un árbol 605 que lleva un saliente en apoyo contra el pasador basculante 607 para formar una leva que desplaza el bloqueo basculante 607 entre sus dos posiciones.

Los miembros de medición pueden ser palpadores de diferentes formas y/o dimensiones, por ejemplo, acodados, con uno o más extremos puntiagudos con diferentes formas/dimensiones (por ejemplo, esféricos o cónicos)...

Los miembros de medición pueden ser telemétricos, por ejemplo, ópticos y, en particular, estereoscópicos, o láser (tipo LIDAR) u otros.

El cuerpo 200 de agarre se puede fijar por otros medios al cuerpo 100 de interfaz y, por ejemplo, mediante una tuerca atornillada a la pieza 110 tubular de acoplamiento, un pasador acoplado transversalmente en el cuerpo 200 de agarre y la pieza 110 tubular de acoplamiento, una chaveta inclinada acoplada transversalmente en el cuerpo 200 de agarre y la pieza 110 tubular de acoplamiento...

El brazo puede estar provisto de uno o varios botones multifunción y/o uno o varios botones de función única.

El mecanismo 1100 de bloqueo puede tener otra estructura.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de medición tridimensional, que comprende un brazo que incluye elementos articulados que tienen una base (10) de fijación, un primer segmento (11) conectado a la base mediante una primera articulación (21), un segundo segmento conectado al primer segmento (12) mediante una segunda articulación (22), un cuerpo (100) de interfaz conectado al segundo segmento mediante una tercera articulación (23) y sensores de posición asociados con las articulaciones y conectados eléctricamente a una unidad (1000) electrónica de adquisición para proporcionar a la unidad electrónica de adquisición señales de medición de posiciones relativas de los segmentos entre sí, llevando el cuerpo de interfaz lleva un miembro (500) de medición y un miembro (300) de agarre que permiten a un operador apuntar el miembro de medición hacia una zona del objeto a medir, comprendiendo el miembro de medición una parte (502) cilíndrica macho que tiene una parte acoplada a una pieza (110) tubular de acoplamiento solidaria con el cuerpo de interfaz, caracterizado por que la pieza tubular de acoplamiento está provista de un mecanismo (1100) de bloqueo del acoplamiento que comprende una palanca (112) montada en un eje (115) provisto de una primera junta (117) de estanqueidad anular que se apoya contra una superficie de la pieza tubular de acoplamiento, y una segunda junta (505) de estanqueidad anular está montada entre la pieza tubular de acoplamiento y la parte cilíndrica macho a deformar entre ellas cuando la parte cilíndrica macho se monta en la pieza tubular de acoplamiento solidaria con el cuerpo de interfaz.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en donde la segunda junta (505) de estanqueidad comprende un labio.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, en donde el labio (505) se extiende sobresaliendo de una cara transversal (504) solidaria con la parte cilíndrica macho para apoyarse contra una cara transversal (118) del extremo libre de la pieza (110) tubular de acoplamiento.

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la palanca (112) está formada por una placa curva y montada en el eje (115) para pivotar entre una posición presionada contra una superficie exterior de la pieza (110) tubular de acoplamiento y una posición elevada que permite su manipulación.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, en donde el eje (115) está montado en la pieza (110) tubular de acoplamiento para pivotar alrededor de una dirección radial de la pieza tubular de acoplamiento.

6. Dispositivo según la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en donde el eje (115) está dispuesto para ser móvil entre una posición de bloqueo y una posición de desbloqueo del mecanismo (1100) de bloqueo, teniendo el eje una posición intermedia en la que el mecanismo de bloqueo permite la introducción de la parte macho (502) y su retención elástica sin quedar bloqueado.

7. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera articulación (21) y la segunda articulación (22) son articulaciones dobles que permiten un pivotamiento relativo de los elementos que conectan alrededor de dos ejes perpendiculares entre sí.

8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tercera articulación (23) es una articulación triple que permite el pivotamiento relativo del segundo segmento y el cuerpo (100) de interfaz alrededor de tres ejes, uno de los cuales es sustancialmente perpendicular a los demás.

9. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el cuerpo (100) de interfaz está provisto de un dispositivo (2000) de visualización y un circuito electrónico (2001) conectado eléctricamente a la unidad (1000) electrónica de adquisición.

10. Dispositivo según la reivindicación anterior, en donde el dispositivo (2000) de visualización está equipado con un botón multidireccional (2002) para realizar elecciones en los menús mostrados por el dispositivo de visualización.

11. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el cuerpo (100) de interfaz comprende una estructura rígida (101) por encima de la cual se monta una cubierta (102) de tal manera que existe un espacio entre la estructura y la cubierta, al menos una parte de circuito electrónico (2001) que se extiende dentro de dicho espacio.

12. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de medición comprende un soporte (800) de fijación para un tercer miembro (900) de medición.

13. Dispositivo según la reivindicación anterior, en donde el soporte (800) de fijación comprende un cuerpo (801) en el que se hacen dos alojamientos (802, 803) que se abren a caras opuestas del cuerpo (801), estando uno de los alojamientos (802) dimensionado para recibir una parte frontal del cuerpo (100) de interfaz y estando el otro de los alojamientos (803) dimensionado para que una parte del tercer miembro (900) de medición se pueda fijar en el mismo.