ITBO20000012A1 - Apparecchiatura per il controllo del diametro di perni . - Google Patents

Description

"Apparecchiatura per il controllo del diametro di perni",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda un'apparecchiatura per il controllo del diametro di un perno, rotante intorno ad un asse geometrico, durante la lavorazione su una rettificatrice a controllo numerico avente una tavola porta-pezzo che definisce detto asse geometrico ed una slitta porta-mola recante una mola, con un dispositivo di riferimento atto a cooperare con il perno da controllare, un dispositivo di misura, mobile con il dispositivo di riferimento, un dispositivo di supporto per sostenere il dispositivo di riferimento ed il dispositivo di misura, il dispositivo di supporto avendo un elemento di supporto fissato alla slitta porta-mola, un primo elemento di collegamento accoppiato all'elemento di supporto in modo da poter ruotare intorno ad un asse di rotazione parallelo a detto asse geometrico, un secondo elemento di collegamento recante il dispositivo di riferimento ed accoppiato al primo elemento di collegamento in modo da poter ruotare rispetto ad esso intorno ad un secondo asse di rotazione parallelo a detto asse geometrico, mezzi di guida associati al dispositivo di riferimento per guidarne l'inserimento sul perno in una condizione di controllo dell'apparecchiatura, ed un dispositivo di comando per comandare spostamenti automatici dell'apparecchiatura da una posizione di riposo alla condizione di controllo, e viceversa, nel corso dei quali il dispositivo di riferimento compie movimenti verso la mola e, rispettivamente, in allontanamento rispetto alla mola.

Apparecchiature aventi tali caratteristiche, per il controllo del diametro di perni di biella in moto orbitale intorno ad un asse geometrico, sono mostrate nella domanda internazionale di brevetto WO-A-9712724, depositata dallo stesso titolare della presente domanda.

In particolare, secondo le realizzazioni mostrate e descritte nella domanda internazionale citata, le apparecchiature hanno dispositivi di riferimento a V che si appoggiano sul perno da controllare, e mezzi di guida associati a tali dispositivi di riferimento a V, con elementi aventi superfìci opportune destinate ad entrare in contatto con il perno stesso.

Le soluzioni illustrate nella domanda internazionale di brevetto WO-A-9712724 garantiscono eccellenti risultati dal punto di vista metrologico con basse forze di inerzia, e le prestazioni delle apparecchiature aventi le corrispondenti caratteristiche, prodotte dal titolare della presente domanda, confermano la bontà e l'affidabilità delle soluzioni.

In alcuni casi, tuttavia, la scarsità di spazio disponibile sulla macchina utensile per l'apparecchiatura di controllo rende difficile o impossibile l'impiego di tali apparecchiature comprendenti gli elementi di guida che devono avere superfìci di opportuna estensione per garantire la corretta cooperazione con il perno da controllare.

Scopo della presente invenzione è realizzare un'apparecchiatura per il controllo metrologico di perni rotanti durante la lavorazione su una macchina utensile, ad esempio per il controllo in-process su una rettificatrice di perni di biella in moto orbitale, che garantisca le stesse prestazioni delle apparecchiature secondo la domanda internazionale di brevetto citata in termini di precisione ed affidabilità, e presenti ingombro limitato rispetto a tali apparecchiature.

Risolve questo problema un'apparecchiatura di controllo del tipo precisato all'inizio, nella quale i mezzi di guida comprendono un dispositivo di limitazione fra la slitta porta-mola e il secondo elemento di collegamento, con almeno una coppia di battute meccaniche atte ad entrare in mutuo contatto e a limitare i movimenti del dispositivo di riferimento verso la mola nel corso degli spostamenti automatici verso la condizione di controllo, e a separarsi una dall'altra in seguito all'inserimento del dispositivo di riferimento sul perno da controllare.

Un vantaggio della presente invenzione è costituito dal fatto che, grazie alla presenza del dispositivo di limitazione, il dispositivo di riferimento non giunge ad urtare la mola qualora spostamenti dell'apparecchiatura verso la condizione di controllo vengano comandati per errore in assenza del perno sulla tavola porta-pezzo.

L'invenzione viene ora descritta in dettaglio con riferimento ad una forma di realizzazione preferita illustrata negli annessi disegni, da intendersi comunque come esemplificativi e non limitativi, nei quali:

la figura 1 è una vista laterale di un'apparecchiatura di misura montata sulla slitta porta-mola di una rettificatrice per alberi motore, in posizione di riposo;

le figure 2 e 3 sono viste laterali, parziali, ingrandite e con alcuni particolari in sezione, dell'apparecchiatura di figura 1, in diverse condizioni di funzionamento;

la figura 4 è una sezione laterale parziale di alcuni componenti dell'apparecchiatura della figura 3, secondo la traccia IV-IV di figura 5; la figura 5 è una vista frontale parziale dell'apparecchiatura montata sulla slitta porta-mola della rettificatrice;

la figura 6 mostra un particolare del dispositivo di misura dell'apparecchiatura, per la misura comparativa del diametro di un perno di biella evitando interferenze con il foro di lubrificazione presente nel perno; e

la figura 7 è una vista, parzialmente in sezione, del sistema di misura dell'apparecchiatura.

Con riferimento alle figure da 1 a 5, la slitta porta-mola 1 di una rettificatrice a controllo numerico computerizzato ("CNC") per la rettifica di un albero motore, sostiene un mandrino 2 che definisce l’asse di rotazione 3 della mola 4. La slitta porta-mola 1 reca un dispositivo di supporto con un elemento di supporto 5 che, tramite un perno di rotazione 6 con cuscinetti precaricati (non illustrati), sostiene un primo elemento rotante di collegamento 9. Il perno 6 definisce un primo asse di rotazione 7 parallelo all'asse di rotazione 3 della mola 4 ed all'asse di rotazione 8 dell'albero motore. A sua volta, l'elemento di collegamento 9, tramite un perno di rotazione IO, con cuscinetti precaricati (non illustrati), che definisce un secondo asse di rotazione 11 parallelo agli assi 3 e 8, sostiene un secondo elemento rotante di collegamento 12. All'estremità libera dell'elemento di collegamento 12 è connesso, un involucro di guida 15 all'interno del quale può traslare assialmente un'asta di rinvio 16 che reca un tastatore 17 atto ad entrare in contatto con la superficie del perno di biella da controllare 18. Gli spostamenti dell'asta 16 vengono rilevati da un dispositivo di misura, come verrà descritto in seguito. All'estremità inferiore dell'involucro di guida 15 è fissato un blocchetto di supporto 19 che sostiene un dispositivo di riferimento 20, a V, atto ad impegnarsi con la superficie del perno di biella da controllare 18, grazie alle rotazioni consentite dai perni 6 e 10. L'asta di rinvio 16 è mobile secondo la bisettrice del dispositivo di riferimento a V 20.

Una molla di bilanciamento 21, in particolare una molla elicoidale di torsione, visibile in figura 5, è disposta fra l'elemento di supporto 5 e il primo elemento rotante 9. La molla 21, che ha estensione sostanzialmente cilindrica, è disposta intorno al perno 6 ed ha le estremità connesse a perni 13 e 14 solidali, rispettivamente, all'elemento di supporto 5 e al primo elemento rotante di collegamento 9. La molla 21 esercita un'azione tendente a provocare la rotazione del primo elemento di collegamento 9 rispetto all'elemento di supporto 5 in senso orario (con riferimento alle figure 1-3), e a controbilanciare il peso dell'apparecchiatura in una condizione di controllo, come sarà descritto in seguito.

Mezzi di guida che, come verrà più ampiamente descritto in seguito, hanno la funzione di guidare l'inserimento del dispositivo di riferimento 20 sul perno di biella 18, comprendono un dispositivo di limitazione 70 fra la slitta porta-mola 1 e il secondo elemento di collegamento 12, per limitare e vincolare la rotazione relativa del primo 9 e del secondo 12 elemento di collegamento intorno agli assi di rotazione 7, 11 definiti dai perni 6 e 10.

Del dispositivo di limitazione 70 fanno parte elementi di sostegno e guida con un elemento tubolare 71 fissato al primo elemento di collegamento 9 mediante viti 72 e disposto parallelamente a tale elemento 9, e un elemento rigido allungato o alberino 73, alloggiato nell'elemento tubolare 71 e guidato a compiere traslazioni assiali da due boccole 74, 75 disposte all'interno dell'elemento tubolare 71 e visibili in figura 3. Superfìci interne di battuta 68, 69 limitano l'entità delle traslazioni assiali fra alberino 73 ed elemento tubolare 71 e una molletta 67 tiene le superfìci 68, 69 una contro l'altra in assenza di sollecitazioni esterne. Le estremità dell'alberino 73 presentano una prima ed una seconda superficie di battuta meccanica 76 e 77 (visibili nelle figure 2 e 3), sostanzialmente piane e perpendicolari rispetto aii'asse dell'alberino 73 stesso. Il dispositivo di limitazione 70 comprende inoltre un primo elemento di riscontro con un perno 78 connesso in modo registrabile all'elemento di supporto 5 (e di conseguenza alla slitta porta-mola 1), ed un secondo elemento di riscontro con un perno 79 connesso in modo registrabile al secondo elemento di collegamento 12 (e di conseguenza al dispositivo di riferimento 20). I perni 78 e 79 definiscono superfìci di battuta convesse, in particolare sferiche.

Una molla di chiusura a trazione 26 è connessa fra blocchetti 22 e 24 fissati, rispettivamente, al primo (9) e al secondo (12) elemento rotante di collegamento 9 in prossimità del perno di rotazione 10. Al blocchetto 22 è anche connesso un elemento registrabile di arresto 33 che è spinto dalla molla 26 contro una superficie di battuta del blocchetto 24 per realizzare un dispositivo limitatore della posizione angolare fra primo (9) e secondo (12) elemento di collegamento e dei relativi movimenti di rotazione mutui. Un ulteriore riscontro fisso 35 è rigidamente connesso all'elemento di supporto 5 ed è destinato a cooperare con la superficie esterna dell'elemento tubolare 71 per limitare le rotazioni in senso antiorario (con riferimento alle figure 1-3) del primo elemento di collegamento 9 intorno all'asse 7.

L'albero motore da controllare viene montato sulla tavola porta-pezzo 23, tra un mandrino ed una contropunta, non rappresentati, che definiscono l'asse geometrico di rotazione 8, coincidente con l'asse geometrico principale dell'albero motore. Di conseguenza il perno di biella 18 percorre un moto orbitale intorno all'asse 8. Il riferimento 18' indica la posizione superiore assunta dal perno di biella, mentre il riferimento 18" indica la posizione inferiore. Benché il perno di biella 18 ruoti eccentricamente intorno all'asse 8, percorrendo una traiettoria circolare, la traiettoria del perno relativa alla slitta porta-mola 1 può essere rappresentata, sostanzialmente, dall'arco rappresentato con linea tratteggiata e indicato con il riferimento 25. Conseguentemente, il dispositivo di riferimento 20, quando si appoggia al perno 18 percorre una simile traiettoria, con moto alternativo dall'alto verso il basso e viceversa e con frequenza - di alcune decine di giri al minuto - uguale a quella del moto orbitale del perno di biella 18. Ciò deriva dal fatto che l'apparecchiatura di controllo è portata dalla slitta porta-mola 1 che, nelle moderne rettificatrici a controllo numerico, effettua la lavorazione dei perni di biella durante il loro moto orbitale "inseguendo" i perni così da mantenere la mola a contatto con la superficie da rettificare. Naturalmente, al moto trasversale di "inseguimento" si somma un moto di avanzamento per l'asportazione di sovrametallo. Si comprende dunque che gli spostamenti degli elementi componenti dell'apparecchiatura di controllo comportano forze d'inerzia relativamente piccole, a vantaggio delle prestazioni metrologiche, della piccola usura e dell'affidabilità dell'apparecchiatura.

Un dispositivo di comando, alcuni particolari dei quali sono visibili nelle figure 4 e 5, comprende un cilindro a doppio effetto 28, ad esempio di tipo idraulico. Il cilindro 28 è sostenuto dalla slitta porta-mola 1 e comprende un'asta 29, collegata da un lato al pistone del cilindro 28 ed all'altro, mediante un perno di rotazione 27, in una porzione intermedia di un elemento mobile, in particolare una leva 30, quest'ultima essendo a sua volta connessa ad un'estremità e mediante il perno di rotazione 6, all'elemento di supporto 5. Quando il cilindro 28 viene azionato per spostare il pistone e ritrarre l'asta 29 verso sinistra (con riferimento alla fig. 4), la leva 30 ruota in senso antiorario (sempre con riferimento alia figura 4) intorno al perno 6, e l'estremità libera della leva 30 entra in contatto con un perno di riscontro 32 fissato al primo elemento di collegamento 9, provocando una rotazione in senso antiorario (figura 4) di quest'ultimo e lo spostamento dell'apparecchiatura di controllo nella posizione di riposo rappresentata nella fig. 1. Durante tale spostamento, la superficie di battuta del blocchetto 24, entra in contatto, sotto l'azione della molla 26, con l'elemento di arresto 33, definendo in tal modo un valore minimo dell'angolo tra i due elementi di collegamento 9 e 12. La ritrazione dell'apparecchiatura di controllo nella posizione di riposo viene normalmente comandata dal controllo numerico della rettificatrice allorché, in base al segnale di misura dell'apparecchiatura di controllo, si rileva che il perno di biella 18 ha raggiunto la dimensione (diametrale) desiderata. Si passa quindi alla lavorazione di altre porzioni dell'albero motore, oppure - se la lavorazione dell’albero è terminata - il pezzo viene scaricato, manualmente o automaticamente, e un nuovo pezzo viene caricato sulla tavola porta-pezzo 23.

Allorché sì deve lavorare un nuovo perno di biella, esso viene portato davanti alla mola 4, normalmente spostando la tavola porta-pezzo 23 (nel caso di una rettificatrice con una sola mola), e l’apparecchiatura si porta in condizione di controllo. Ciò avviene comandando, tramite il controllo numerico della rettificatrice, il cilindro 28 in modo che l'asta 29 si sposti verso destra (con riferimento a figura 4). Pertanto, l'estremità libera della leva 30 (che ruota in senso orario - figura 4 - intorno al perno di rotazione 6) si disimpegna dal perno di riscontro 32 e il blocchetto di supporto 19, mediante rotazioni degli elementi di collegamento 9, 12 dovute al peso proprio dei componenti dell'apparecchiatura di controllo, si sposta verso il perno di biella 18, che nel frattempo è mobile secondo la propria traiettoria orbitale. In particolare, in una prima fase dello spostamento gii elementi di collegamento 9 e 12 ruotano solidalmente intorno all'asse di rotazione 6 poiché la molla 26 mantiene l'elemento di arresto 33 a battuta contro la superficie del blocchetto 24. In questa fase la posizione dell'alberino 73 nell'elemento tubolare 71 è definita dall'appoggio fra le superfici interne di battuta 68, 69 sotto la spinta della molletta 67. Dopo una rotazione di una certa entità, e mentre il blocchetto di supporto 19 si avvicina al perno 18 in moto orbitale ed alla mola 4, la prima superfìcie di battuta meccanica 76 dell'alberino 73 tocca il perno 78 e, dopo un ulteriore breve tratto, una superfìcie del dispositivo di riferimento a V 20 può incontrare o meno il perno 18 stesso. Nel primo caso, in seguito al completo appoggio del dispositivo 20 sul perno 18, l'elemento di arresto 33 si separa dalla superfìcie del blocchetto 24 e la corretta cooperazione fra perno 18 e dispositivo di riferimento 20 viene mantenuta durante la fase di controllo per effetto degli spostamenti degli elementi di collegamento 9, 12 causati dalla forza di gravità e dalla spinta del perno di biella 18, in opposizione alla forza di gravità dei componenti dell'apparecchiatura di controllo. L'apparecchiatura viene ad esempio dimensionata in modo che ognuno dei lati della V del dispositivo di riferimento 20 applichi ai perno di biella 18 una forza, dovuta alla gravità, dell'ordine del Kg.

Se invece, durante la prima fase dello spostamento e dopo il contatto fra la prima superficie di battuta meccanica 76 dell'alberino 73 ed il perno 78, la superfìcie del dispositivo di riferimento a V 20 non incontra il perno 18 (e, In alcuni casi, l'apparecchiatura può essere dimensionata in modo tale che, nella prima fase dello spostamento, il dispositivo di riferimento a V 20 non possa incontrare il perno 18), dopo un ulteriore breve tratto la seconda superficie di estremità 77 dell'alberino 73 tocca il perno 79. Da questo punto (figura 2), in una seconda fase dello spostamento, l'elemento di arresto 33 si separa dalla superfìcie del blocchetto 24 e, mentre il primo elemento di collegamento 9 prosegue la rotazione intorno all'asse 7, il secondo elemento di collegamento 12 ruota rispetto al primo intorno al secondo asse di rotazione 11, e il blocchetto di supporto 19 si muove lungo una traiettoria sostanzialmente parallela al profilo della mola 4. Tale movimento è dovuto al fatto che, in questa seconda fase dello spostamento, i punti di contatto fra le superfìci piane di estremità 76, 77 e i perni 78, 79 (punti la cui posizione varia in seguito allo strisciamento dei perni 78, 79 sulle superfìci 76, 77) definiscono assi istantanei di rotazione paralleli agli assi 7 e 11. In altre parole, il primo (9) e il secondo (12) elemento di collegamento, l'elemento di supporto 5 e l'alberino 73, definiscono sostanzialmente una struttura a parallelogramma variabile nella quale la distanza di due assi di rotazione rispetto agli altri due varia leggermente nel corso del movimento. Nel corso di tale movimento, il dispositivo di riferimento a V 20 è guidato verso il perno 18 con cui può entrare in contatto in un punto qualsiasi della sua traiettoria orbitante. L'apparecchiatura è dimensionata in modo tale che il contatto fra il perno 18 e il dispositivo a V 20 provochi il subitaneo distacco fra una delle due coppie di battute meccaniche definite dalle estremità 76 e 77 dell'alberino 73 e dai perni di riscontro 78 e 79. Infatti, dal momento In cui avviene II contatto fra le superfìci piane di estremità 76 e 77 dell'alberino 73 ed entrambi i perni di riscontro 78 e 79, la posizione del dispositivo a V 20 rispetto alle posizioni che il perno 18 assume durante il suo movimento orbitale è sostanzialmente quella mostrata in figura 2, che si riferisce al momento citato in precedenza, ovvero il momento iniziale della seconda fase dello spostamento, e mostra la posizione superiore 18' che il perno 18 raggiunge nel suo movimento. E' evidente che il perno 18 incontra per primo il lato del V più lontano dalla mola 4, ed il dispositivo 20 adatta la sua posizione sul perno 18 grazie ad una limitata rotazione del blocchetto di supporto 19 (in senso antiorario, con riferimento alla figura 2), rotazione che provoca il distacco fra la superficie piana di estremità 77 dell'alberino 73 e il perno 79. E' così possibile mantenere la corretta cooperazione fra perno 18 e dispositivo di riferimento 20 durante la fase di controllo, come citato in precedenza, per effetto degli spostamenti degli elementi di collegamento 9, 12 causati dalla forza di gravità e dalla spinta del perno di biella 18, in opposizione alla forza di gravità dei componenti dell'apparecchiatura di controllo. Il dispositivo di limitazione 70 non interferisce pertanto, nella fase di controllo, con il libero movimento degli elementi di collegamento 9 e 12.

La presenza del dispositivo di limitazione 70 consente pertanto di ottenere un movimento guidato del dispositivo di riferimento a V 20 verso il perno 18 da controllare, movimento che garantisce l'inserimento dinamico del primo sul secondo in una corretta condizione di controllo. Il dispositivo di limitazione 70, che entra in funzione solo ad un certo punto dello spostamento automatico comandato mediante il cilindro 28, e solo se necessario, ovvero se il corretto inserimento del dispositivo a V 20 sul perno 18 non è nel frattempo avvenuto, limita l'avvicinamento alla mola 4 del dispositivo di riferimento 20, guidandone i movimenti lungo una traiettoria sostanzialmente parallela al profilo della mola 4 stessa. I movimenti guidati lungo tale traiettoria hanno luogo fino a quando non si realizza la corretta cooperazione fra dispositivo a V 20 e perno 18. Pertanto, anche nel caso in cui l'albero 34 non viene, per errore, inserito in posizione di controllo sulla tavola porta-pezzo 23, e il dispositivo di riferimento 20 non trova alcun perno 18 su cui appoggiarsi, il dispositivo di limitazione 70 impedisce che il dispositivo 20 urti la mola 4, con le prevedibili negative conseguenze. D'altra parte, come detto in precedenza, grazie al distacco fra le superfìci della coppia di battute meccaniche 77 e 79 al momento opportuno, il dispositivo di limitazione 70 non limita in alcun modo il libero movimento degli elementi di collegamento 9 e 12 durante la fase di controllo, garantendo la corretta cooperazione, durante tale fase fra il dispositivo a V 20 (e i componenti il dispositivo di misura, ad esso connessi) e il perno 18 orbitante da controllare.

In alcuni casi, il movimento dell'asta 29 può essere comandato in modo tale da arrestare temporaneamente il movimento di avvicinamento del blocchetto di supporto 19 in corrispondenza di una posizione vicina alla traiettoria 25, ma leggermente distante dalla posizione superiore 18' del perno di biella 18. La completa estensione dell'asta 29 viene quindi comandata dal controllo numerico quando il perno di biella 18 sta per raggiungere la posizione superiore 18', al fine di impegnare in modo dinamico il perno di biella 18 con il dispositivo di riferimento 20 sostanzialmente in corrispondenza di tale posizione superiore 18'. Questo modo di procedere fa si che vi sia una bassa velocità di accostamento tra gli elementi che si impegnano (il dispositivo di riferimento 20 e il perno di biella 18), cosicché l'impatto tra tali elementi avviene in modo particolarmente delicato.

Naturalmente, anche la fase di spostamento dell'apparecchiatura verso la posizione di riposo, comandata azionando il cilindro 28 per provocare la ritrazione dell'asta 29, come in precedenza descritto, può comprendere due fasi, analogamente allo spostamento verso la condizione di controllo.

In particolare, In dipendenza dalla posizione in cui si verifica il distacco fra il dispositivo a V 20 e la superficie del perno 18, può avvenire che, in seguito a tale distacco e alla conseguente rotazione del secondo elemento di collegamento 12 in senso antiorario (con riferimento alla vista delle figure 1-3), il perno 79 va a contatto con la superfìcie di estremità 77 dell'alberino 73 (l'altra estremità 76 del quale essendo già a battuta contro il riscontro 78 - figura 3), e si ha una fase guidata dello spostamento verso la posizione di riposo, finché, proseguendo la rotazione intorno all'asse 7 (in senso orario con riferimento alle figure 1-3), la distanza fra le superfici convesse dei perni 77 e 78 diventa maggiore della lunghezza dell'alberino 73 e le si separano prima le superfici 77, 79, poi le superfici 76, 78. In seguito alla separazione fra le superfici della prima coppia di battute meccaniche (77,79) la molla 26 provoca la chiusura fra gli elementi di rotazione 9 e 12, chiusura delimitata dal contatto fra elemento di arresto 33 e superficie del blocchetto 24.

Come detto, nella condizione di controllo la cooperazione tra il perno di biella 18 e il dispositivo di riferimento 20 viene mantenuta grazie agli spostamenti dei componenti dovuti alia forza di gravità. L'azione della molla 21, che tende ad opporsi all'abbassamento del blocchetto di supporto 19, compensa parzialmente e dinamicamente le forze dovute all'inerzia delle parti dell'apparecchio di controllo in movimento seguendo gli spostamenti del perno di biella 18. In tal modo è possibile, ad esempio, evitare spinte elevate tra il dispositivo di riferimento 20 ed il perno di biella 18, in corrispondenza della posizione inferiore 18", che potrebbero favorire la deformazione del V del dispositivo di riferimento 20. Dall'altro lato, poiché nel corso del movimento di sollevamento dell'apparecchiatura (dovuto alla rotazione del perno di biella verso la posizione superiore 18'), l'azione di richiamo della molla 21 diminuisce, le forze d'inerzia che, in prossimità della posizione superiore 18', tendono a provocare il distacco tra il dispositivo di riferimento a V 20 ed il perno di biella 18, possono essere controbilanciate in modo adeguato. Si noti che la molla 21 non provoca alcuna pressione tra il dispositivo di riferimento 20 ed il perno di biella 18, che cooperano tra loro, come precedentemente descritto, semplicemente per la forza di gravità.

Gli elementi di collegamento 9 e 12 sono essenzialmente bracci lineari con assi geometrici giacenti in piani trasversali rispetto all'asse di rotazione 8 dell'albero motore e all'asse di rotazione 3 della mola 4. Tuttavia, come mostrato nella fig. 5, nella quale è pure parzialmente rappresentato un albero motore 34, per evitare interferenze con parti e dispositivi della rettificatrice, l'elemento di collegamento 12 comprende porzioni 36, 37 che si estendono in direzione longitudinale e porzioni disassate in diversi piani trasversali.

Le figure 6 e 7 mostrano alcuni particolari del dispositivo di misura dell'apparecchiatura. Nella fig. 6 è rappresentato un perno di biella 18 che presenta nella parte centrale, come di consueto, un foro di lubrificazione 38. Mentre, per evitare Interferenze ed assicurare la più opportuna posizione mutua tra il dispositivo di riferimento a V 20 e la superfìcie del perno 18, l'involucro di guida 15 è disposto simmetricamente rispetto alla sezione intermedia del perno 18, per evitare interferenze con il foro di lubrificazione 38, il tastatore 17 è disassato rispetto alla sezione intermedia del perno 18, tramite una porzione trasversale 40 dell'asta di rinvio 16.

Gli scostamenti assiali dell'asta di rinvio 16 rispetto ad una posizione di riferimento vengono rilevati mediante un trasduttore di misura, fissato all'involucro 15, ad esempio un trasduttore 41 di tipo LVDT o HBT (noto e non mostrato in dettaglio nelle figure), con avvolgimenti fissi ed un nucleo ferromagnetico 43 connesso ad un'asticella 42 mobile con l'asta di rinvio 16. Come mostrato anche nella fig. 7, il movimento assiale dell'asta di rinvio 16 è guidato da due boccole 44, 45 disposte tra l'involucro 15 e l'asta 16. Un soffietto metallico 46, rigido rispetto a coppie di torsione, avente le estremità fissate, rispettivamente, all'asta 16 ed all'involucro 15, svolge la duplice funzione di impedire rotazioni dell'asta 16 rispetto all'involucro 15 (evitando che il tastatore 17 assuma posizioni improprie) e di chiudere a tenuta l'estremità inferiore dell'involucro 15.

Il blocchetto di supporto 19 è fissato all'involucro di guida 15 tramite coppie di viti 50 passanti attraverso asole 51 e sostiene il dispositivo di riferimento 20, costituito da due elementi 52, 53 con superfici inclinate, in corrispondenza delle quali sono fissate due barrette 54, 55. La posizione di riposo del tastatore 17 può venire registrata tramite le viti 50 e le asole 51.

E' possibile dotare uno degli apparecchi di controllo precedentemente descritti di più tastatori, corrispondenti aste di rinvio e trasduttori di misura per rilevare ulteriori diametri ed altre dimensioni e/o caratteristiche geometriche o dì forma del perno di biella in lavorazione.

Il dispositivo di riferimento a V 20 può essere sostituito con dispositivi di riferimento di diverso tipo.

E' evidente che in una rettificatrice multimola che lavora contemporaneamente molteplici perni di biella possono essere previsti altrettanti apparecchi di controllo.

Possono inoltre essere previste diverse varianti costruttive in apparecchiature di controllo secondo l'invenzione, per quanto riguarda, tra l'altro, la realizzazione del dispositivo di limitazione, che può comprendere ad esempio un elemento allungato incernierato all'elemento di supporto 5 (o ai secondo elemento di collegamento 12), vincolato a compiere rotazioni limitate rispetto al primo elemento di collegamento 9, e avente un'estremità libera destinata a realizzare una battuta meccanica con un opportuno elemento solidale al secondo elemento di collegamento 12 (o all'elemento di supporto 5) per provocare il passaggio dalla prima alla seconda fase nello spostamento dell'apparecchiatura, come descritto in precedenza, e guidare il movimento del dispositivo di riferimento in tale seconda fase.

Diverse possibili realizzazioni di mezzi di guida in un'apparecchiatura di controllo secondo l'invenzione comprendono dispositivi di limitazione con almeno due elementi di riscontro meccanico che, durante lo spostamento dell'apparecchiatura fra la posizione di riposo e la condizione di controllo, cooperano fra loro per limitare e guidare il movimento del dispositivo di riferimento (20), ma non interferiscono con i movimenti degli elementi di collegamento (9 e 12) durante la fase di controllo del perno.

Altre possibili varianti possono riguardare la realizzazione e la disposizione del dispositivo di comando e/o della molla di bilanciamento 21.

Può inoltre essere prevista la presenza di un elemento addizionale di guida fissato al dispositivo di riferimento 20, realizzato ad esempio secondo quanto descritto nella domanda di brevetto internazionale WO-A-9712724. Un'apparecchiatura secondo l'invenzione, per quanto particolarmente adatta al controllo di perni di biella in modo orbitale, può naturalmente essere impiegata anche per effettuare controlli di perni rotanti intorno al proprio asse.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per il controllo del diametro di un perno (18), rotante intorno ad un asse geometrico, durante la lavorazione su una rettificatrice a controllo numerico avente una tavola porta-pezzo (23) che definisce detto asse geometrico (8) ed una slitta porta-mola (1) recante una mola (4), con • un dispositivo di riferimento (20) atto a cooperare con il perno (18) da controllare, • un dispositivo di misura (41), mobile con il dispositivo di riferimento (20), • un dispositivo di supporto per sostenere 11 dispositivo di riferimento (20) ed II dispositivo di misura (41), il dispositivo di supporto avendo • un elemento di supporto (5) fissato alla slitta porta-mola (1), • un primo elemento di collegamento (9) accoppiato all'elemento di supporto (5) in modo da poter ruotare intorno ad un asse di rotazione (7) parallelo a detto asse geometrico (8), • un secondo elemento di collegamento (12) recante il dispositivo di riferimento (20) ed accoppiato al primo elemento di collegamento (9) in modo da poter ruotare rispetto ad esso intorno ad un secondo asse di rotazione (11) parallelo a detto asse geometrico (8), • mezzi di guida (70) associati al dispositivo di riferimento (20) per guidarne l'inserimento sul perno (18) in una condizione di controllo dell'apparecchiatura, ed • un dispositivo di comando (28-30) per comandare spostamenti automatici dell'apparecchiatura da una posizione di riposo alla condizione di controllo, e viceversa, nel corso dei quali il dispositivo di riferimento (20) compie movimenti verso la mola (4) e, rispettivamente, in allontanamento rispetto alla mola (4), caratterizzata dal fatto che i mezzi di guida comprendono un dispositivo di limitazione (70) fra la slitta porta-mola (1) e il secondo elemento di collegamento (12), con almeno una coppia di battute meccaniche (76,78;77,79) atte ad entrare in mutuo contatto e a limitare i movimenti del dispositivo di riferimento (20) verso la mola (4) nel corso di detti spostamenti automatici verso la condizione di controllo, e a separarsi una dall'altra in seguito a detto inserimento del dispositivo di riferimento (20) sul perno (18) da controllare.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, nella quale detto dispositivo di limitazione (70) comprende un elemento rigido allungato (73) che definisce ad una prima estremità una battuta meccanica (76;77) di detta almeno una coppia, l'elemento rigido allungato (73) essendo disposto lungo una direzione sostanzialmente parallela a detto primo elemento di collegamento (9) e con esso rotante rispetto alla slitta porta-mola (1).
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2, nella quale il dispositivo di limitazione (70) comprende elementi di sostegno e guida (71) fissati al primo elemento di collegamento (9) e atti ad alloggiare e guidare l'elemento rigido allungato (73).
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, nella quale il dispositivo di limitazione (70) comprende elementi di riscontro (78,79), connessi alla slitta porta-mola (1) e al secondo elemento di collegamento (12), che definiscono l'altra battuta meccanica di detta almeno una coppia ed una battuta meccanica di una seconda coppia, l'elemento rigido allungato (73) definendo, all'estremità opposta alla prima, l'altra battuta meccanica (76,77) della seconda coppia.
5. 5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, nella quale le battute meccaniche di ciascuna di dette almeno una coppia e seconda coppia comprendono una superficie sostanzialmente piana (76,77) ed una superficie convessa (78,79).
6. 6. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, nella quale il dispositivo di riferimento (20) è atto a mantenere il contatto con il perno di biella da controllare (18) sostanzialmente per la forza di gravità, l'apparecchiatura comprendendo una molla di bilanciamento (21) connessa al dispositivo di supporto (5,9,12) e atta ad applicare al dispositivo di riferimento (20) una spinta che si oppone a quella dovuta alla forza di gravità.
7. 7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 6, nella quale detta molla (21) è disposta tra detto elemento di supporto (5) e detto primo elemento di collegamento (9) per applicare al dispositivo di riferimento (20) un'azione di trazione dinamicamente variabile nel corso degli spostamenti dell'apparecchiatura.
8. 8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7, nella quale detta molla è una molla di torsione (21).
9. 9. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, comprendente un elemento di riscontro (32) connesso al primo elemento di collegamento (9), nella quale detto dispositivo di comando comprende un elemento mobile (29,30) atto a cooperare con detto elemento di riscontro (32) per portare e far rimanere l'apparecchiatura nella posizione di riposo.
10. 10. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 9, nella quale detto dispositivo di comando comprende un cilindro a doppio effetto (28).
11. 11. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, nella quale l’accoppiamento tra il secondo elemento di collegamento (12) ed il primo elemento di collegamento (9) comprende un dispositivo limitatore (33) per limitare gli spostamenti di rotazione del secondo elemento di collegamento rispetto al primo elemento di collegamento, ed una molla di chiusura (26).
12. 12. Apparecchiatura secondo una delle rivendicazioni da 1 a 11, nella quale detto dispositivo di riferimento (20) è sostanzialmente del tipo a V.
13. 13. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 12, nella quale il dispositivo di misura (15-17,40-46) comprende un tastatore (17) atto a toccare la superficie del perno (18) da controllare e un'asta di rinvio (16) recante il tastatore (17) e assialmente mobile lungo la bisettrice del dispositivo di riferimento a V (20).
14. 14. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 13, nella quale detto dispositivo di misura (15-17,40-46) comprende anche un involucro di guida (15) fissato al secondo elemento di collegamento (12), l’asta di rinvio (16) essendo assialmente mobile entro l’involucro di guida (16), il tastatore (17) essendo fissato eccentricamente ad un'estremità di detta asta di rinvio (16) per entrare in contatto con il perno di biella (18), un trasduttore di misura (41) fissato all'involucro di guida (16) e avente un elemento mobile (42) cooperante con l'altra estremità dell'asta di rinvio (16), e un dispositivo (46) atto a impedire movimenti di rotazione dell'asta di rinvio (16) rispetto all'involucro di guida (15).
15. 15. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 14, nella quale detto dispositivo atto a impedire movimenti di rotazione dell'asta di rinvio (16) rispetto all'involucro di guida (15) comprende un soffietto metallico (46) avente le estremità fissate, rispettivamente, all’asta di rinvio (16) ed all'involucro di guida (15).