IT201800009215A1 - Macchina di misura ottica per la misurazione di un pezzo a sviluppo prevalentemente longitudinale - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“MACCHINA DI MISURA OTTICA PER LA MISURAZIONE DI UN

PEZZO A SVILUPPO PREVALENTEMENTE LONGITUDINALE”

La presente invenzione ha per oggetto una macchina di misura ottica per la misurazione di un pezzo a sviluppo prevalentemente longitudinale.

La presente invenzione trova dunque applicazione nel settore tecnologico della metrologia, in particolare della metrologia industriale.

Più precisamente, la presente invenzione trova principale applicazione nella predisposizione di sistemi di misura a bordo macchina, in grado di permettere la verifica dimensionale di pezzi appena lavorati/realizzati senza necessità di trasportare il pezzo nell’apposita sala metrologica.

Con particolare riferimento alla misurazione di pezzi a sviluppo longitudinale, preferibilmente di natura rotazionale come alberi o simili, sono ad oggi note diverse tipologie di macchine ottiche, prodotte con successo anche dalla Richiedente.

Tali macchine presentano generalmente una coppia di contro-punte (o altro sistema di trattenimento) allineate verticalmente per trattenere il pezzo in posizione eretta, a fianco delle quali scorre un “carro” portante da un lato un illuminatore e dall’altro un sistema di rilevamento video, come ad esempio una telecamera lineare.

Il principio di funzionamento, dunque, prevede di effettuare le misurazioni rilevando, a mezzo di un ricevitore quale ad esempio la telecamera lineare di cui sopra, l’ombra che si viene a creare quando il pezzo viene illuminato con un fascio di raggi paralleli diretto perpendicolarmente al suo asse longitudinale.

Tale tipologia di misurazione, ormai ben nota, trova però dei limiti applicativi nella misurazione di caratteristiche dimensionali non rilevabili otticamente, ovvero che presentano sviluppo coassiale al fascio luminoso e/o risultano ad esso nascosti.

Esempi di tali elementi sono sottosquadri, chiavette, asole, fori ciechi o lamature, che pur venendo illuminate non si traducono in qualcosa di definito o definibile nell’ombra del pezzo.

Al fine di ovviare a tale inconveniente, nella tecnica nota sono state in passato proposte soluzioni che integrano le funzionalità ottiche con almeno un sensore a contatto, in grado di rilevare in modo meccanico la conformazione di quelle caratteristiche non “visibili” al sistema ottico.

Tali soluzioni sono attualmente sul mercato e, di fatto, permettono di ampliare notevolmente la gamma di pezzi “misurabili” con precisione, il che le rende molto apprezzate dalla clientela.

Svantaggiosamente, tuttavia, l’integrazione tra il sistema ottico ed il sistema a contatto ha nella maggior parte dei casi necessitato una corposa rivisitazione dell’algoritmo di movimentazione.

Più precisamente, tali soluzioni sfruttano un algoritmo di movimentazione ad assi interpolati, ragion per cui l’introduzione di un nuovo componente dotato di un proprio sistema di movimentazione (orizzontale) ha richiesto un aggiornamento ed una modifica sostanziale della legge di interpolazione, con notevole impatto sulla complessità dell’elettronica e sui costi della macchina.

Scopo della presente invenzione è dunque quello di mettere a disposizione una macchina di misura ottica per la misurazione di un pezzo a sviluppo prevalentemente longitudinale in grado di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota sopra citata.

In particolare, scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione una macchina di misura ottica per la misurazione di un pezzo a sviluppo prevalentemente longitudinale altamente versatile ed allo stesso tempo dai costi contenuti.

Detti scopi sono raggiunti da una macchina di misura ottica per la misurazione di un pezzo a sviluppo prevalentemente longitudinale avente le caratteristiche di una o più delle successive rivendicazioni.

In particolare, tale macchina di misura ottica comprende un gruppo di trattenimento per il pezzo da misurare, provvisto di una coppia di ganasce allineate lungo un asse longitudinale e mobili in avvicinamento e/o allontanamento reciproco tra una posizione allontanata, di rilascio, ed una posizione avvicinata, di serraggio.

Il gruppo di trattenimento è girevole attorno all’asse longitudinale per mettere in rotazione il pezzo attorno ad un proprio asse.

La macchina comprende inoltre un gruppo ottico di rilevamento provvisto di mezzi di illuminazione, configurati per generare una radiazione luminosa, e di mezzi di acquisizione video tra loro allineati lungo un cammino ottico di detta radiazione luminosa trasversale ed incidente a detto asse longitudinale.

Il gruppo ottico è mobile parallelamente a detto asse longitudinale al fine consentire una completa acquisizione di un’immagine rappresentativa di detto pezzo.

È inoltre prevista una sonda a contatto collegata a detto gruppo ottico per muoversi con esso lungo detto asse longitudinale e mobile rispetto al gruppo ottico ortogonalmente all’asse longitudinale, in avvicinamento ed allontanamento da esso tra una posizione di riposo ed una posizione operativa.

La macchina comprende inoltre mezzi sensori configurati per rilevare almeno una posizione angolare attorno all’asse longitudinale di detto gruppo di trattenimento, una posizione assiale lungo l’asse longitudinale del gruppo ottico ed una posizione radiale ortogonale a detto asse longitudinale della sonda a contatto.

Un’unità di controllo è configurata per ricevere dai mezzi sensori primi segnali rappresentativi rispettivamente di dette posizioni angolare, assiale e radiale, e pilotare il gruppo di trattenimento, il gruppo ottico e la sonda a contatto in funzione di un programma di misurazione preimpostato.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la macchina comprende un dispositivo di sincronizzazione configurato per ricevere in ingresso detti primi segnali rappresentativi rispettivamente di dette posizione angolare, posizione assiale e posizione radiale, ricevere in ingresso uno o più secondi segnali rappresentativi di una condizione di contatto di detta sonda a contatto con il pezzo, combinare tra loro detti primi segnali e detti uno o più secondi segnali al fine di ottenere un segnale sincronizzato avente un contenuto informativo rappresentativo della geometria del pezzo in corrispondenza di una zona di misurazione a contatto (i.e. in cui la sonda a contatto interagisce con detto pezzo) ed inviare detto segnale sincronizzato a detta unità di controllo.

Vantaggiosamente, grazie alla presenza di un dispositivo di sincronizzazione agente a seguito della movimentazione è possibile ottenere un preciso rilevamento della geometria del pezzo anche in assenza di interpolazione degli assi.

Al riguardo, infatti, l’unità di controllo è configurata per pilotare il gruppo ottico, la sonda a contatto ed il gruppo di trattenimento indipendentemente da detti uno o più secondi segnali.

Tali secondi segnali vengono presi in considerazione dal solo dispositivo di sincronizzazione e, mediante un algoritmo semplificato, tradotti in un’informazione dimensionale precisamente collocata sul pezzo.

In accordo con un ulteriore aspetto dell’invenzione, la macchina comprende un corpo di calibrazione presentante una geometria predeterminata definita da una pluralità di pareti di riferimento e posizionabile in una zona di qualifica raggiungibile da detta sonda a contatto.

Preferibilmente, l’unità unità di controllo è configurata per pilotare la sonda a contatto e/o il corpo di calibrazione secondo un programma di calibrazione, lungo detta direzione longitudinale e trasversalmente a detta direzione longitudinale, al fine di contattare dette pareti di riferimento.

Vantaggiosamente, in tal modo risulta possibile ricalibrare/ritarare il tastatore direttamente in macchina, sfruttando un elemento precaricato in macchina ed un programma preimpostato.

Preferibilmente, il corpo di calibrazione è associato a detto gruppo di trattenimento ed è almeno in parte definito da una prima ganascia di detta coppia di ganasce.

Più preferibilmente, la prima ganascia comprende un albero girevole sviluppantesi lungo detta direzione longitudinale fino ad una contropunta di estremità.

Preferibilmente, il corpo di calibrazione è realizzato su detto albero.

Vantaggiosamente, in tal modo non è necessario alcun movimento ulteriore rispetto a quelli che normalmente esegue la macchina in fase di misura.

Preferibilmente, al fine di eseguire detto programma di calibrazione, l’unità di controllo è programma per collocare la sonda a contatto in prossimità di detta prima porzione di calibrazione.

Preferibilmente, si prevede di movimentare detta sonda a contatto lungo la direzione longitudinale, in un primo ed un secondo verso, fino ad attestare la sonda a contatto a dette prime pareti trasversali.

Preferibilmente, si prevede inoltre di movimentare detta sonda a contatto trasversalmente alla direzione longitudinale per metterla in contatto con un corpo di detto albero.

Preferibilmente, l’unità di controllo è poi configurata per movimentare la sonda a contatto e/o il gruppo di trattenimento al fine di collocare la sonda a contatto in prossimità di detta seconda porzione di calibrazione.

Preferibilmente, si prevede di movimentare detto gruppo di trattenimento in rotazione attorno a detto asse longitudinale in un primo ed un secondo verso di rotazione, per portare in successione tra loro le prime pareti longitudinali in contatto con detta sonda a contatto.

Vantaggiosamente, in tal modo è possibile sfruttare la conformazione della prima ganascia e le movimentazioni complementari della sonda e del gruppo di movimentazione per eseguire una calibrazione accurata ed in tempi rapidi, riducendo notevolmente manutenzioni e tempi di setup.

Ulteriori caratteristiche ed in relativi vantaggi tecnici risulteranno maggiormente chiari dalla successiva descrizione esemplificativa, pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita, dunque non esclusiva, di una macchina di misura ottica per la misurazione di un pezzo a sviluppo prevalentemente longitudinale secondo quanto illustrato nelle allegate figure, in cui:

- la figura 1 mostra una vista schematica in prospettiva di una macchina di misura ottica per la misurazione di un pezzo a sviluppo prevalentemente longitudinale secondo la presente invenzione;

- la figura 2 mostra una vista frontale di una porzione della macchina di figura 1;

- la figura 3 mostra schematicamente le connessioni di un dettaglio della macchina di figura 2;

- le figure 4a e 4b mostrano un particolare della macchina di figura 2 in due differenti configurazioni operative;

- le figure 5, 5a, 6 e 6a mostrano viste prospettiche parziali e rispettivi particolari di una ulteriore forma di realizzazione di una macchina di misura ottica per la misurazione di un pezzo a sviluppo prevalentemente longitudinale secondo la presente invenzione, in due differenti posizioni operative.

Con riferimento alle allegate figure, con il numero 1 è indicata una macchina di misura ottica secondo la presente invenzione.

Come detto, la macchina 1 è principalmente di tipo optoelettronico, ovvero sfrutta l’interazione del pezzo con un fascio luminoso per rilevarne le specifiche dimensionali.

Tale macchina è configurata per misurare principalmente pezzi 100 presentati sviluppo longitudinale lungo un proprio asse principale “P”, preferibilmente pezzi 100 in cui detto asse principale “P” definisce in uso un asse di rotazione, come ad esempio alberi.

La macchina 1 comprende un telaio 2 di sostegno presentante una base 3 conformata per consentire di collocare la macchina stessa su una superficie di appoggio, preferibilmente orizzontale.

La base presenta in via preferenziale una pluralità di piedi (non illustrati) regolabili per consentire un preciso livellamento con la superficie di appoggio, anche nel caso quest’ultima presenti forma irregolare.

In generale, la macchina 1 comprende un gruppo di trattenimento 4 per detto pezzo 100, un gruppo ottico 6 di rilevamento, una sonda a contatto 9, mezzi sensori 12 ed un’unità di controllo 13.

Il gruppo di trattenimento 4 è provvisto di una coppia di ganasce 5 allineate lungo un’asse longitudinale “A”, in uso corrispondente a detto asse principale “P” del pezzo 100 da misurare.

Nella forma di realizzazione preferita, l’asse longitudinale “A” è sostanzialmente verticale.

Le ganasce 5 sono mobili in avvicinamento e/o allontanamento reciproco tra una posizione allontanata, di rilascio, ed una posizione avvicinata, di serraggio al fine di consentire il trattenimento di pezzi aventi sviluppo longitudinale difforme.

Nella forma di realizzazione preferita, tali ganasce 5 comprendono ciascuna almeno una punta 5a accoppiabile ad una rispettiva estremità longitudinale del pezzo 100 in corrispondenza dell’asse principale “P”. In altre parole, il gruppo di trattenimento 4 è definito da due “contropunte” (o da una coppia punta-contropunta), soluzione particolarmente efficiente e precisa.

Preferibilmente, il gruppo di trattenimento 4 comprende una prima ed una seconda ganascia.

Tali ganasce, ovvero almeno la prima, comprendono un albero girevole 19 sviluppantesi lungo detta direzione longitudinale “A” fino ad una contropunta o punta 19a di estremità.

Al fine di consentire la misurazione del pezzo in tutte le posizioni angolari (nonché l’esecuzione di misure di eccentricità o simili), il gruppo di trattenimento 4 è girevole attorno a detto asse longitudinale “A” in modo da mettere in rotazione detto pezzo 100 attorno al proprio asse principale “P”.

Preferibilmente, è dunque prevista la presenza di un attuatore rotativo 5a associato ad almeno una di dette ganasce 5.

Nella forma di realizzazione preferita, l’attuatore rotativo comprende un motore elettrico o elettromandrino.

Il gruppo ottico 6 di rilevamento è provvisto di mezzi di illuminazione 6a, configurati per generare una radiazione luminosa, e di mezzi di acquisizione video 6b tra loro allineati lungo un cammino ottico di detta radiazione luminosa. Dunque, i mezzi di illuminazione 6a ed i mezzi di acquisizione video 6b sono telecentrici.

Tale cammino ottico è trasversale (preferibilmente ortogonale) ed incidente all’asse longitudinale “A” in modo da investire il pezzo 100 da misurare.

In particolare, i mezzi di illuminazione 6a ed i mezzi di acquisizione video 6b sono disposti da bande opposte dell’asse longitudinale “A”, trasversalmente ad esso, in modo che la radiazione luminosa emessa dai mezzi di illuminazione 6a investa il pezzo 100 prima di essere rilevata (a meno dell’ombra generatasi con il pezzo 100) dai mezzi di acquisizione video 6b.

Il gruppo ottico 6 è dunque configurato per generare un terzo segnale S3 rappresentativo della sagoma del pezzo 100 rilevata dai mezzi di acquisizione video 6b e per mettere detto terzo segnale S3 a disposizione dell’unità di controllo 13.

Nella forma di realizzazione preferita, i mezzi di illuminazione 6a comprendono una sorgente luminosa a LED ed almeno un’ottica telecentrica.

I mezzi di acquisizione video 6b comprendono preferibilmente una telecamera.

Si noti che, al fine consentire una completa acquisizione di un’immagine rappresentativa di detto pezzo 100, il gruppo ottico 6 è mobile parallelamente a detto asse longitudinale “A”.

A tale scopo, il gruppo ottico 6 è montato su un carro 7 scorrevolmente associato al telaio 2 e mobile lungo l’asse longitudinale “A” (i.e. verticalmente).

È inoltre previsto un gruppo di sollevamento 8 associato al carro 7 e configurato per movimentarlo in sollevamento ed abbassamento lungo l’asse longitudinale “A” tra una posizione sollevata ed una posizione abbassata.

La sonda a contatto 9 è invece configurata per rilevare la conformazione del pezzo 100 entrando in contatto meccanico con la superficie dello stesso.

In particolare, la sonda a contatto 9 è configurata per generare uno o più secondi segnali S2 rappresentativi di una sua condizione di contatto con il pezzo 100.

Preferibilmente, la sonda a contatto 9 è collegata al gruppo ottico 6 per muoversi con esso lungo detto asse longitudinale “A”.

Più precisamente, la sonda a contatto 9 è vincolata al carro 7 del gruppo ottico 6, preferibilmente ad una quota collocata al di fuori di detto cammino ottico dei mezzi di illuminazione 6a.

Al fine di entrare in contatto con il pezzo 100 da misurare, la sonda a contatto 9 è inoltre mobile rispetto al gruppo ottico 6 ortogonalmente all’asse longitudinale “A”.

Più precisamente, la sonda a contatto 9 è mobile in avvicinamento ed allontanamento dall’asse longitudinale “A” (ovvero dal pezzo 100) tra una posizione di riposo ed una posizione operativa.

Dunque, la sonda è mobile verticalmente con il gruppo ottico 6, ovvero con il carro 7, ed orizzontalmente rispetto al gruppo ottico 6 (ovvero su carro 7).

Preferibilmente, la “posizione operativa” non è univoca, ma può essere opportunamente modificata in funzione della geometria del pezzo 100. Preferibilmente, dunque, la sonda a contatto 9 è scorrevolmente vincolata al gruppo ottico 6, in particolare al carro 7, tramite una guida lineare 10 ortogonale all’asse longitudinale “A”.

Per consentire la movimentazione della sonda a contatto 9 è previsto un attuatore lineare 11 operativamente interposto tra la sonda a contatto 9 e la guida lineare 10 e configurato per traslare detta sonda a contatto 9. Nella forma di realizzazione preferita, la sonda a contatto 9 è un tastatore di misura 9a configurato per fornire almeno tre segnali analogici. Tali segnali sono almeno in parte corrispondenti ai secondi segnali S2.

Al fine di rilevare tutte le posizioni degli elementi mobili (gruppo di trattenimento 4, gruppo ottico 6/carro 7 e sonda a contatto 9), la macchina 1 comprende i mezzi sensori 12.

Tali mezzi sensori 12 sono configurati per rilevare:

- almeno una posizione angolare attorno all’asse longitudinale di detto gruppo di trattenimento 4,

- almeno una posizione assiale lungo l’asse longitudinale “A” del gruppo ottico 6;

- almeno una posizione radiale ortogonale a detto asse longitudinale “A” della sonda a contatto 9.

Tali mezzi sensori 12 sono dunque configurati per rilevare tali grandezze e per mettere a disposizione primi segnali S1 rappresentativi delle stesse. Nella forma di realizzazione preferita, i mezzi sensori 12 comprendono dunque almeno un encoder 12a associato al gruppo di trattenimento 4 ed una coppia di righe ottiche 12a, 12b associate rispettivamente al carro 7 ed alla sonda a contatto 9.

Dunque, l’encoder 12a è configurato per rilevare la posizione angolare del gruppo di trattenimento 4 (ovvero del pezzo), mentre le righe ottiche 12b, 12c sono configurate per rilevare la posizione longitudinale e radiale, rispettivamente del gruppo ottico 6 e della sonda a contatto 9.

L’unità di controllo 13 è dunque configurata per ricevere dai mezzi sensori 12 i primi segnali S1 e per pilotare il gruppo di trattenimento 4, il gruppo ottico 6 e la sonda a contatto 9 in funzione di un programma di misurazione preimpostato.

Più precisamente, l’unità di controllo 13 è configurata per pilotare l’attuatore rotativo 5a, il gruppo di sollevamento 8 e l’attuatore lineare 11 in funzione di detto programma di misurazione (e di detti primi segnali).

Il programma di misurazione è preferibilmente impostato come sequenza di movimenti lungo gli assi longitudinale, radiale e come rotazione attorno all’asse longitudinale in funzione della geometria del pezzo 100, ovvero di un disegno quotato del pezzo 100 di cui occorre misurare (i.e. verificare) le dimensioni reali.

L’unità di controllo 13 è inoltre configurata per determinare una sagoma del pezzo 100 misurato in funzione sia dei citati primi segnali S1 che del terzo segnale (o terzi segnali) S3 proveniente dal gruppo ottico 6.

In altre parole, l’unità di controllo 13 è configurata per elaborare i primi S1 ed il terzo segnale S3 secondo un prefissato algoritmo in modo da ricostruire il profilo del pezzo 100 rilevato otticamente.

Secondo un aspetto della presente invenzione, la macchina 1 comprende inoltre un dispositivo di sincronizzazione 14 operativamente interposto tra detta sonda a contatto 9 e detta unità di controllo 13.

Il dispositivo di sincronizzazione 14 è configurato per ricevere in ingresso detti primi segnali S1 e detti uno o più secondi segnali S2, rappresentativi della condizione di contatto della sonda a contatto 9 con il pezzo 100. Il dispositivo di sincronizzazione 14 è dunque configurato per combinare tra loro i primi segnali S2 ed i secondi segnali S2 al fine di ottenere un segnale sincronizzato SS avente un contenuto informativo rappresentativo della geometria del pezzo 100 in corrispondenza di una zona di misurazione a contatto e per inviare il segnale sincronizzato SS all’unità di controllo 13.

Si noti che con l’espressione “zona di misurazione a contatto” viene in questo testo identificata quella porzione della corsa longitudinale (ovvero del movimento tra la posizione sollevata e la posizione abbassata) in cui viene attivata la sonda a contatto 9, ovvero in cui la sonda a contatto 9 interagisce (o dovrebbe interagire) con detto pezzo 100.

Pertanto, l’unità di controllo 13 è configurata per pilotare il gruppo ottico 6, la sonda a contatto 9 ed il gruppo di trattenimento 4 indipendentemente da detti uno o più secondi segnali S2.

Vantaggiosamente, in tal modo il pilotaggio della macchina 1 rimane invariato sia che la sonda a contatto 9 sia presente sia nel caso in cui non lo sia, facilitando la progettazione e riducendo i costi di sviluppo.

In tal modo, infatti, la macchina 1 risulta molto versatile e non necessità di una complessa interpolazione degli assi con i parametri della sonda a contatto 9.

La presenza del dispositivo di sincronizzazione, infatti, determina un canale di comunicazione parallelo a quello di pilotaggio/rilevamento “standard” della macchina 1, che determina la generazione di un segnale ausiliario dal contenuto informativo differenziale (ovvero addizionale) a quello normalmente gestito dall’unità di controllo 13.

Tale segnale ausiliario, corrispondente al segnale sincronizzato, è facilmente combinabile con i primi S1 ed il terzo segnale S3 (proveniente dai mezzi di acquisizione video 6b) per una completa ricostruzione dell’immagine del pezzo 100 ed una precisa collocazione delle caratteristiche geometriche rilevate dalla sonda a contatto 9.

Preferibilmente, dunque, l’unità di controllo 13 è configurata per:

- ricevere detti primi segnali S1 da detti mezzi sensori 12;

- ricevere detto terzo segnale S3 da detto gruppo ottico 6;

- ricevere detto segnale sincronizzato SS dal dispositivo di sincronizzazione 14;

- elaborare detti segnali al fine di determinare una sagoma completa del pezzo 100.

Più precisamente, durante il funzionamento della macchina 1, l’unità di controllo 13 è configurata per:

- attivare il gruppo ottico 6 per rilevare una sagoma del pezzo 100 in corrispondenza di una quota lungo l’asse longitudinale “A”;

- movimentare il gruppo ottico 6 lungo l’asse longitudinale “A” per rilevare la completa sagoma del pezzo 100;

- identificare, lungo l’asse longitudinale “A”, la zona di misurazione a contatto;

- movimentare la sonda a contatto 9 trasversalmente all’asse longitudinale “A” verso la posizione operativa e secondo un percorso prefissato (quando viene identificata la zona di misurazione a contatto); - riportare la sonda a contatto 9 nella posizione di riposo al termine di detto percorso prefissato.

Si rileva nuovamente come, almeno in condizioni normali (i.e. non di emergenza) preferibilmente il pilotaggio della sonda a contatto 9 da parte dell’unità di controllo sia di per sé indipendente da detti uno o più secondi segnali S2.

Al riguardo, si noti che preferibilmente il dispositivo di sincronizzazione 14 è inoltre configurato per ricevere almeno un quarto segnale S4, di emergenza, e per comunicare all’unità di controllo 13 una condizione di emergenza al ricevimento di detto almeno un quarto segnale S4.

In altre parole, preferibilmente il dispositivo di sincronizzazione 14 agisce (indirettamente) sul pilotaggio degli attuatori della macchina 1 solo in condizione di emergenza, ad esempio qualora venga rilevato un finecorsa o un’interferenza prematura/eccessivo tra sonda a contatto 9 e pezzo 100. Preferibilmente, il dispositivo di sincronizzazione 14 comprende una scheda di acquisizione 15 provvista di una pluralità di ingressi 15a indipendenti, atti a ricevere detti primi S1 e secondi segnali S2, ed almeno un’uscita 15b collegata all’unità di controllo 13.

In particolare, la scheda di acquisizione 15 è configurata per inviare all’unità di controllo 13 il segnale sincronizzato SS (e/o il quarto segnale S4) attraverso detta uscita 15b.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, la macchina 1 comprendere un corpo di calibrazione 18 presentante una geometria predeterminata definita da una pluralità di pareti di riferimento 18a.

In altre parole, il corpo di calibrazione 18 presenta una pluralità di pareti in risalto e trasversali alla direzione longitudinale “A”, contattabili dalla sonda a contatto 9.

Tale corpo di calibrazione 18 è posizionabile, preferibilmente posizionato, in una zona di qualifica “Z” raggiungibile dalla sonda a contatto 9.

Preferibilmente, il corpo di calibrazione 18 è associato a detto gruppo di trattenimento 4 ed è almeno in parte definito da una prima ganascia di detta coppia di ganasce 5.

Preferibilmente, il corpo di calibrazione 18 è realizzato su detto albero girevole 19 della prima ganascia.

Tale albero girevole 19 presenta una pluralità di lavorazioni in altorilievo o bassorilievo definenti detta pluralità di pareti di riferimento 18a.

Preferibilmente, il corpo di calibrazione 18 comprende almeno una prima porzione di calibrazione 20, provvista di una coppia di prime pareti trasversali 20a, ortogonali all’asse longitudinale “A”.

Tali prime pareti trasversali 20a, in uso sostanzialmente orizzontali, sono tra loro affacciate e disposte a quote differenti.

Nella forma di realizzazione illustrata, la prima porzione di calibrazione 20 è definita da una fresatura trasversale all’asse longitudinale “A” e definita da una parete piana 20b e da dette due prime pareti trasversali 20a.

Preferibilmente, inoltre, il corpo di calibrazione 18 comprende almeno una seconda porzione di calibrazione 21 provvista di una coppia di prime pareti longitudinali 21a, parallele all’asse longitudinale “A” e tra loro affacciate. Tali prime pareti longitudinali 21a sono in uso sostanzialmente verticali e si sviluppano parallelamente all’asse longitudinale “A”.

Nella forma realizzativa illustrata, la seconda porzione di calibrazione 21 è definita da un’asola longitudinale sviluppantesi parallelamente all’asse longitudinale “A” in una zona di mezzeria (longitudinale) di detto albero girevole 19.

Preferibilmente, la prima 20 e la seconda porzione di calibrazione 21 sono disposte da parti opposte dell’albero girevole 19, con riferimento all’asse longitudinale “A”.

In altre parole, la prima 20 e la seconda porzione di calibrazione 21 sono preferibilmente collocate in posizioni angolari distinte, preferibilmente sfasate di un angolo compreso tra 60 e 180°.

Pertanto, la prima 20 e la seconda porzione di calibrazione 21 possono essere affacciate alla sonda a contatto 9 solo in fasi distinte della calibrazione.

Nella forma di realizzazione preferita, inoltre, è prevista una terza porzione di calibrazione 22, preferibilmente analoga alla prima 20 ma presentate dimensioni differenti al fine di permettere la calibrazione/qualifica di una sonda di taglia differente.

Secondo un aspetto dell’invenzione, l’unità di controllo 13 è configurata per pilotare la sonda a contatto secondo un programma di calibrazione. Tale programma di calibrazione prevede una movimentazione della sonda a contatto 9 e/o del corpo di calibrazione 18 (preferibilmente dell’albero 19) sia lungo la direzione longitudinale “A” che trasversalmente ad essa, al fine di contattare dette pareti di riferimento 18a.

Più precisamente, l’unità di controllo 13 è programma per eseguire il programma di calibrazione movimentando la sonda a contatto 9 e il gruppo di trattenimento girevole 4 in modo da mettere in contatto detta sonda a contatto 9 con tutte le pareti di riferimento 18a.

Nella forma di realizzazione preferita, nell’esecuzione del programma di calibrazione l’unità di controllo 13 è programma per collocare la sonda a contatto 9 in prossimità di detta prima porzione di calibrazione 20.

Preferibilmente, in una prima fase del programma di calibrazione si prevede di movimentare la sonda a contatto 9 lungo la direzione longitudinale “A” (in uso preferibilmente verticale) in un primo ed un secondo verso fino ad attestare la sonda a contatto 9 a dette prime pareti trasversali 20a.

In altre parole, a partire da una posizione neutra interposta tra dette due prime pareti trasversali 20a, la sonda a contatto 9 viene movimentata (mediante l’attuatore lineare 11) in un primo verso, fino al contatto con una prima parete trasversale 20a.

Successivamente, la sonda a contatto viene movimentata nel secondo verso, opposto al primo, ripercorrendo il tratto precedentemente effettuato nel primo verso ed avanzando fino al contatto con l’altra prima parete trasversale 20a.

Inoltre, l’unità di controllo è configurata per movimentare la sonda a contatto 9 trasversalmente alla direzione longitudinale “A” e per metterla in contatto con un corpo di detto albero 19.

Più precisamente, la sonda a contatto 9 viene movimentata lungo tale direzione (in uso orizzontale) fino ad intercettare la parete piana 20a della prima porzione di calibrazione 20.

In una seconda fase del programma di calibrazione, la sonda a contatto 9 viene collocata in prossimità della seconda porzione di calibrazione 21. Preferibilmente, l’unità di controllo 13 impartisce al gruppo di trattenimento 4, ovvero almeno alla prima ganascia, una rotazione attorno all’asse longitudinale “A” tale da collocare la seconda porzione di calibrazione 21 frontalmente alla sonda a contatto 9.

Nella forma di realizzazione preferita, la sonda a contatto 9 viene preliminarmente allontanata dall’albero 19 al fine di evitare collisioni.

Successivamente, la sonda 9 viene collocata tra le due prime pareti longitudinali 21a della seconda porzione di calibrazione 21. Più precisamente, la sonda a contatto 9 viene inserita nell’asola.

Inoltre, il gruppo di trattenimento 4 viene posto in rotazione attorno all’asse longitudinale “A” in un primo ed un secondo verso di rotazione, per portare in successione tra loro le prime pareti longitudinali in contatto con detta sonda a contatto 9.

In particolare, a partire da una posizione neutra della sonda a contatto 9, interposta tra dette due prime pareti longitudinali 21a, l’albero girevole 19 viene movimentato (mediante l’attuatore rotativo 5a) in un primo verso di rotazione, fino al contatto della sonda 9 con una prima parete longitudinale 21a.

Successivamente, l’albero girevole 19 viene movimentato nel secondo verso di rotazione, opposto al primo, ripercorrendo il tratto precedentemente effettuato nel primo verso di rotazione ed progredendo fino al contatto della sonda a contatto 9 con l’altra prima parete longitudinale 21a.

Preferibilmente, la prima e la seconda fase del programma di calibrazione vengono ripetute una pluralità di volte, al fine di rilevare una pluralità di primi dati di rilevamento, rappresentativi della posizione del sensore a contatto, ed una pluralità di secondi dati di rilevamento, rappresentativi della posizione angolare dell’albero 19.

L’unità di controllo 13 è preferibilmente programmata per correlare tra loro i primi ed i secondi dati di rilevamento al fine di generare una funzione di qualifica, preposta a permettere la conversione dei segnali analogici (corrente, tensione, etc..) rilevati dal sensore in parametri di misura e posizione (millimetri, gradi, etc…).

Vantaggiosamente, in tal modo è possibile effettuare una calibrazione semplice e rapida della sonda a contatto 9, lavorando in linea e senza necessità di sostituire o manipolare il corpo di calibrazione 18.

Preferibilmente, inoltre, la macchina 1 comprende un modulo di pilotaggio 16 associato all’unità di controllo 13 e configurato per

determinare detto programma di misurazione preimpostato (e detto percorso prefissato) e/o detto programma di calibrazione;

pilotare detto gruppo di trattenimento 4, detto gruppo ottico 6 e detta sonda a contatto 9 di conseguenza.

Preferibilmente, è previsto un dispositivo di interfaccia utente 17 associato al modulo di pilotaggio 16 e configurato per consentire ad un utente di inserire uno o più dati rappresentativi di detto programma di misurazione e/o di detto programma di calibrazione.

Nella forma di realizzazione preferita, il dispositivo di interfaccia utente 17 ed il modulo di pilotaggio 16 sono definiti da un pc o elaboratore a cui un utente abilitato può collegarsi/loggarsi al fine di impostare e verificare la misurazione.

L’invenzione raggiunge gli scopi preposti e consegue importanti vantaggi. Infatti, la presenza di un dispositivo di sincronizzazione, configurato per rilevare “in parallelo” la geometria delle caratteristiche misurate dalla sonda a contatto e sincronizzare tali misure con i dati già disponibili all’unità di controllo, permette di rendere assi performante ed efficiente l’integrazione di un tastatore nella macchina di misura optoelettronica, pur senza incidere in modo determinante nel costo di produzione e/o vendita. Inoltre, la presenza di un corpo di calibrazione a bordo macchina e di un programma di calibrazione semplice, consente di velocizzare la qualifica del sensore, incrementando l’efficienza e l’accuratezza delle misurazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina di misura ottica per la misurazione di un pezzo a sviluppo prevalentemente longitudinale, comprendente: - un gruppo di trattenimento (4) per detto pezzo (100) provvisto di una coppia di ganasce (5) allineate lungo un asse longitudinale (A) e mobili in avvicinamento e/o allontanamento reciproco tra una posizione allontanata, di rilascio, ed una posizione avvicinata, di serraggio; detto gruppo di trattenimento (4) essendo girevole attorno a detto asse longitudinale (A) per mettere in rotazione detto pezzo (100) attorno ad un proprio asse; - un gruppo ottico (6) di rilevamento provvisto di mezzi di illuminazione (6a), configurati per generare una radiazione luminosa, e di mezzi di acquisizione video (6b) allineati ai mezzi di illuminazione (6a) lungo un cammino ottico di detta radiazione luminosa trasversale ed incidente a detto asse longitudinale (A); detto gruppo ottico (6) essendo mobile parallelamente a detto asse longitudinale (A) al fine consentire una completa acquisizione di un’immagine rappresentativa di detto pezzo (100); - una sonda a contatto (9) collegata a detto gruppo ottico (6) per muoversi con esso lungo detto asse longitudinale (A) e mobile rispetto al gruppo ottico (6) ortogonalmente all’asse longitudinale (A), in avvicinamento ed allontanamento da esso tra una posizione di riposo ed una posizione operativa; - mezzi sensori (12) configurati per rilevare almeno una posizione angolare attorno all’asse longitudinale (A) di detto gruppo di trattenimento (4), una posizione assiale lungo l’asse longitudinale (A) del gruppo ottico (6) ed una posizione radiale, ortogonale a detto asse longitudinale (A), della sonda a contatto (9); - un’unità di controllo (13) configurata per ricevere dai mezzi sensori (12) primi segnali (S1) rappresentativi rispettivamente di detta posizione angolare, detta posizione assiale e detta posizione radiale, pilotare il gruppo di trattenimento (4), il gruppo ottico (6) e la sonda a contatto (9) in funzione di un programma di misurazione preimpostato; caratterizzata dal fatto di comprendere un corpo di calibrazione (18) presentante una geometria predeterminata definita da una pluralità di pareti di riferimento (18a) e posizionabile in una zona di qualifica (Z) raggiungibile da detta sonda a contatto (9); detta unità di controllo (13) essendo configurata per pilotare detta sonda a contatto (9) e/o detto corpo di calibrazione (18) secondo un programma di calibrazione lungo detta direzione longitudinale (A) e trasversalmente a detta direzione longitudinale (A) al fine di contattare dette pareti di riferimento (18a).
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto corpo di calibrazione (18) è associato a detto gruppo di trattenimento (4) ed è almeno in parte definito da una prima ganascia di detta coppia di ganasce (5).
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta prima ganascia comprende un albero girevole (19) sviluppantesi lungo detta direzione longitudinale (A) fino ad una contropunta di estremità (19a); detto corpo di calibrazione (18) essendo realizzato su detto albero (19).
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto albero comprende una pluralità di lavorazioni in altorilievo o bassorilievo definenti detta pluralità di pareti di riferimento (18a).
5. 5. Macchina secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto corpo di calibrazione (18) comprende almeno una prima porzione di calibrazione (20), provvista di una coppia di prime pareti trasversali (20a), ortogonali all’asse longitudinale (A).
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la prima porzione di calibrazione (20) è definita da una fresatura trasversale all’asse longitudinale (A) e definente da una parete piana (20b) e dette due prime pareti trasversali (20a).
7. 7. Macchina secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto corpo di calibrazione (18) comprende almeno una seconda porzione di calibrazione (21), provvista di una coppia di prime pareti longitudinali (21a), parallele all’asse longitudinale (A) e tra loro affacciate.
8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detta seconda porzione di calibrazione (21) è definita da un’asola longitudinale sviluppantesi parallelamente all’asse longitudinale in una zona di mezzeria longitudinale di detto albero girevole.
9. 9. Macchina secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta unità di controllo (13) è programma per eseguire il programma di calibrazione movimentando la sonda a contatto (9) e detto gruppo di trattenimento girevole (4) in modo da mettere in contatto detta sonda a contatto (9) con tutte le pareti di riferimento (18a).
10. 10. Macchina secondo le rivendicazioni 5, 7 e 9, caratterizzata dal fatto che, al fine di eseguire detto programma di calibrazione, l’unità di controllo (13) è programma per: - collocare la sonda a contatto (18) in prossimità di detta prima porzione di calibrazione (20); - movimentare detta sonda a contatto (9) lungo la direzione longitudinale (A), in un primo ed un secondo verso, fino ad attestare la sonda a contatto (9) a dette prime pareti trasversali (20a); - movimentare detta sonda a contatto (9) trasversalmente alla direzione longitudinale (A) per metterla in contatto con un corpo di detto albero (19); - collocare la sonda a contatto (9) in prossimità di detta seconda porzione di calibrazione (21); - movimentare detto gruppo di trattenimento (4) in rotazione attorno a detto asse longitudinale (A) in un primo ed un secondo verso di rotazione, tra loro opposti, per portare in successione tra loro le prime pareti longitudinali (21a) in contatto con detta sonda a contatto (9).