ITBO960674A1 - Testa comparatrice e sistema per il controllo di dimensioni lineari di pezzi meccanici, e relativo procedimento di lavorazione - Google Patents

Description

"TESTA COMPARATRICE E SISTEMA PER IL CONTROLLO DI DIMENSIONI LINEARI DI PEZZI MECCANICI, E RELATIVO PROCEDIMENTO DI LAVORAZIONE"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una testa comparatrice atta ad essere connessa ad un supporto per effettuare il controllo di dimensioni lineari di un pezzo meccanico comprendente un membro sagomato che definisce una prima porzione di riferimento, una seconda porzione, o braccio, mobile rispetto alla prima, ed una porzione intermedia o fulcro, fra la prima e a seconda porzione, che definisce un asse geometrico di rotazione mutua fra dette prima e seconda porzione, un tastatore fissato a detto braccio ed atto a toccare il pezzo da controllare, ed un dispositivo trasduttore atto a fornire segnali indicativi della posizione del tastatore rispetto alla porzione di riferimento, con due parti mutuamente mobili, una prima parte fissa rispetto a detta prima porzione del membro sagomato, ed una seconda parte mobile con detto braccio rispetto alla prima porzione.

L'invenzione riguarda anche un sistema di controllo, per il rilevamento di dimensioni lineari di un pezzo meccanico comprendente un supporto, una testa comparatrice con un membro sagomato che definisce una prima porzione di riferimento, fissa rispetto al supporto, una seconda porzione, o braccio, mobile rispetto alla prima, ed una porzione intermedia, o fulcro, fra la prima e la seconda porzione, che definisce un asse di rotazione mutua fra dette prima e seconda porzione, un tastatore fissato a detto braccio ed atto a toccare il pezzo da controllare, ed un dispositivo trasduttore atto a fornire segnali indicativi della posizione del tastatore rispetto alla porzione di riferimento, con due parti mutuamente mobili, una prima parte fissa rispetto alla prima porzione del membro sagomato, ed una seconda parte mobile con detto braccio rispetto alla prima porzione, ed un'unit? di elaborazione, collegata elettricamente al dispositivo trasduttore.

L?invenzione riguarda inoltre un procedimento per la lavorazione dell'equipaggio di una testa comparatrice, o di misura, con un membro integrale che definisce due porzioni mutuamente mobili ed un fulcro fra tali parti.

Sono note teste comparatrici per il controllo geometrico di pezzi meccanici che comprendono un braccio di misura con un tastatore atto ad entrare in contatto con un pezzo da misurare, un elemento di supporto per il braccio, un fulcro per consentire movimenti del braccio rispetto all?elemento di supporto e un trasduttore per fornire un segnale indicativo della posizione del braccio rispetto all?elemento di supporlo, in cui braccio di misura, elemento di supporto e fulcro sono realizzati in un unico pezzo.

Un esempio ? dato dal brevetto Statunitense US-A-4409737, che mostra teste comparatrici nelle quali l?elemento di supporto comprende un'aletta, che si estende in direzione ortogonale al braccio e consente il fissaggio della testa, mediante viti, ad un supporto esterno. Questo tipo di fissaggio ? estremamente rigido in quanto, al variare delle dimensioni nominali del pezzo da controllare, si rendono generalmente necessarie la sostituzione del tastatore e/o la connessione della testa, mediante viti, in un'altra zona del supporto o ad un diverso supporto esterno. Per assicurare il corretto funzionamento della testa, l'accoppiamento fra l'aletta ed il supporto esterno deve essere estremamente accurato. Questo richiede lavorazioni meccaniche di precisione delle superfici destinate a essere a mutuo contatto per definire la posizione della testa, e una particolare cura durante il fissaggio della testa al supporto esterno.

Nelle teste mostrate nel brevetto Statunitense, inoltre, la disposizione di fulcro, tastatore e trasduttore ? tale che gli spostamenti che compie il tastatore in seguito al contatto con la superficie del pezzo da controllare e gii spostamenti fra le parti mutuamente mobili del trasduttore avvengono sostanzialmente lungo due rette parallele ma ad una certa distanza l'una dall'altra. Di conseguenza l'entit? dello spostamento fra gli elementi del trasduttore ? diversa da quella del corrispondente spostamento del tastatore e per l'elaborazione del corretto rilevamento, ? necessario tener conto del cosiddetto "rapporto bracci", ovvero del rapporto fra le distanze di trasduttore e tastatore dall'esse di rotazione definito dal fulcro. Si comprende come variazioni indesiderate nella posizione dell'asse di rotazione del braccio (dovute ad una realizzazione non del tutto precisa del fulcro integrate) e/o flessioni del braccio stesso possono influenzare negativamente il funzionamento della testa, provocando un'alterazione nel rapporto fra gli spostamenti di tastatore e trasduttore rispetto al caso teorico che tiene conto di un "rapporto bracci" valutato in base alla geometria della testa.

In teste comprendenti equipaggi, e fulcri, cosiddetti "integrali", il materiale utilizzato viene normalmente sottoposto a tempra per aumentarne il carico di rottura e quindi il campo elastico. Questo processo, oltre ad essere costoso, presenta altri inconvenienti. Infatti, quando viene eseguita una lavorazione di rettifica per assottigliare il materiale nel punto in cui si desidera realizzare il fulcro, soprattutto se si desidera ottenere un fulcro molto sottile, c?? il rischio che in quel punto il materiale si scaldi molto e rinvenga perdendo gli effetti ottenuti con la tempra. I materiali utilizzati per essere temprati devono contenere carbonio ed essendo pertanto ossidabili, necessitano di un trattamento finale, quale ad esempio la zincatura.

Fulcri molto cedevoli e quindi molto sottili sono indispensabili se si desidera effettuare controlli su elementi di limitata rigidit? che potrebbero flettersi, se sottoposti ad un?elevata pressione di misura, oppure su pezzi di materiale tenero, che potrebbero essere scalfiti.

Lavorazioni meccaniche di precisione, tempra, rettifica e successivo trattamento antiossidante rendono costosi questi comparatori ed ? spesso difficile ottenere fulcri molto sottili e cedevoli.

Scopo della presente invenzione ? ottenere una testa comparatrice estremamente precisa, versatile, semplice da realizzare e poco costosa che superi i limiti delle teste precedenti.

Un altro scopo ? quello di realizzare una testa comparatrice che presenti una bassa pressione di misura, tale da consentirne l?uso anche per il controllo di pezzi elastici.

Raggiunge questi ed altri scopi una testa comparatrice secondo la rivendicazione 1.

Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di ottenere un sistema di controllo per il rilevamento di dimensioni lineari di pezzi meccanici che, oltre a garantire notevole precisione, risulti estremamente semplice e sia rapidamente e facilmente adattabile al controllo di pezzi aventi diverse dimensioni nominali.

Raggiunge questo ed altri scopi un sistema secondo la rivendicazione 15.

Un notevole vantaggio ottenuto mediante una testa comparatrice ed un sistema di controllo secondo l'invenzione ? l'estrema flessibilit?, che consente di utilizzare come dispositivi trasduttori sia comparatori noti di diverso tipo (teste a scorrimento assiale o "a matita", comparatori ad orologio, od altri), che semplici trasduttori (ad esempio trasduttori a trasformatore differenziale variabile linearmente, cio? di tipo ?LVDT) con avvolgimenti e nucleo ferromagnetico rispettivamente fissati alle parti mutuamente mobili dell'equipaggio. In questo secondo caso, un ulteriore vantaggio delle teste secondo l'invenzione (e dei sistemi che impiegano tali teste) ? quello dell'assenza di attriti nei movimenti delle diverse parti.

Un altro scopo dell'invenzione ? ottenere un equipaggio di teste comparatrici (o di misura) di estrema semplicit? strutturale e con lavorazioni altrettanto semplici, rapide ed economiche.

Il procedimento secondo la rivendicazione 19 raggiunge questo ed altri scopi e vantaggi.

L'invenzione ? ora descritta in dettaglio con riferimento agli annessi disegni, dati a puro titolo esemplificativo e non-limitativo, nei quali:

figura 1 ? una sezione longitudinale parziale di un sistema di controllo comprendente una testa comparatrice secondo l'invenzione con alcuni particolari in vista;

figura 2 ? una sezione, in scala maggiorata, di un particolare della testa di figura 1 secondo la traccia ll-ll con alcune parti omesse, e

figura 3 ? una sezione longitudinale parziale, con alcuni particolari in vista, di una testa comparatrice secondo una diversa forma di realizzazione dell'invenzione.

Il sistema di controllo mostrato nelle figure 1 e 2 comprende una testa comparatrice con un equipaggio costituito sostanzialmente da un membro integrale sagomato 1, sostanzialmente a forma di U, ottenuto, ad esempio, da un'unica bandella di lamiera d?acciaio inossidabile. Il membro 1 comprende una prima porzione di riferimento 3 che presenta una sezione trasversale di forma sostanzialmente rettangolare e una seconda porzione, o braccio 5, anch'essa con sezione trasversale rettangolare.

Il braccio 5 e la porzione di riferimento 3 sono ottenuti dalla bandella di lamiera di acciaio inossidabile mediante operazioni di piegatura.

Una porzione intermedia 13 fra il braccio 5 e la porzione di riferimento 3 presenta una rientranza 9 di forma arrotondata e una scanalatura 11 squadrata, realizzate su due lati contrapposti della lamiera In corrispondenza di una stessa zona, mediante operazioni, rispettivamente di compressione o di imbutitura (ad esempio su una pressa) e di rettifica. In tal modo la porzione intermedia 13 ha spessore trasversale ridotto rispetto a quello delle rimanenti parti del membro 1 e realizza un fulcro, ovvero definisce un asse geometrico di rotazione per movimenti del braccio 5 rispetto alla porzione di riferimento 3. La porzione 13 presenta anche un foro passante 14 atto ad aumentare la cedevolezza del fulcro.

L'estremit? superiore del braccio 5 presenta una parte ripiegata 15.

L?estremit? superiore della porzione di riferimento 3 presenta una parte 17 ripiegata e chiusa su se stessa.

Il braccio 5 presenta, in corrispondenza della parte ripiegata 15, due fori filettati 21 e 23 allineati fra loro.

Nel foro 21 ? avvitato un codolo 24 di un tastatore 25 atto ad entrare in contatto con un pezzo meccanico 26 da controllare.

Un dispositivo trasduttore comprende un trasduttore di posizione a trasformatore differenziale 27 con un nucleo 32 di materiale ferromagnetico ed avvolgimenti 34 all'interno dei quali si trova il nucleo.

Nel foro 23 ? avvitato un cilindretto 28 cui ? incollato un alberino 30 recante il nucleo 32 del trasduttore 27.

La porzione di riferimento 3 presenta, in corrispondenza della parte 17, un foro filettato 33 e due fori passanti 29 e 31 allineati fra loro e con i fori filettati 21 e 23.

Il trasduttore 27 comprende un involucro 35 di forma allungata, ad esempio cilindrica, che reca al suo interno gli avvolgimenti 34, ed ? alloggiato nell'apertura definita dai due fori 29 e 31. Elementi di serraggio comprendenti una vite 36, avvitata nel foro filettato 33 consentono di fissare l'involucro 35 alla porzione di riferim?nto 3, in modo registrabile lungo un asse geometrico trasversale di registrazione definito dallo stesso involucro 35.

Gli avvolgimenti 34 del trasduttore 27 sono collegati elettricamente ad un dispositivo di alimentazione, elaborazione e visualizzazione, schematizzato con il riferimento 38, mediante un cavo 37.

Una guarnizione tubolare di tenuta 39, in gomma, ha un?estremit? fissata al braccio 5 in corrispondenza della parte ripiegata 15 e l?altra estremit? fissata all'involucro 35 in modo tale da proteggere il trasduttore 27 da materiale estraneo che potrebbe danneggiarlo.

Il braccio 5 presenta una sede cilindrica 41 allineata ad un foro filettato 43 praticato nella porzione di riferimento 3.

Dispositivi di spinta fra il braccio 5 e la porzione di riferimento 3 del membro sagomato 1 comprendono una molla a compressione 45 con un'estremit? alloggiata della sede cilindrica 41 e l'altra estremit? fissata ad una boccola 47, filettata internamente. Un grano 49 ha un?estremit? avvitata al foro filettato 43 e l'altra estremit? avvitata all'interno della boccola 47. Un dado 50 ? a battuta contro la superficie del braccio 5 per bloccare assialmente il grano 49.

Agendo sulla boccola 47 ? possibile regolare l'azione di spinta della molla 45 fra il braccio 5 e la porzione di riferimento 3.

Le rotazioni del braccio 5 rispetto alla porzione di riferimento 3 sono limitate, sia in senso orario che in senso antiorario (con riferimento alla figura 1), mediante un dispositivo di limitazione meccanica comprendente una vite 51 con gambo filettato passante con adeguato gioco radiale attraverso un foro passante 53 praticato nel braccio 5 ed avvitata ad un foro filettato 55 della porzione di riferimento 3. Sul gambo della vite 51 sono avvitati tre dadi 57, 59, 61. Il dado 57 ? forzato contro la porzione di riferimento 3 per impedire lo svitamento accidentale della vite 51. Il dado 59 ha una base, che definisce una superficie di riscontro, che pu? andare a battuta con una superficie interna del braccio 5 per limitare l'ampiezza degli spostamenti di rotazione in direzione oraria (con riferimento a figura 1) del braccio 5, e il dado 61 ? forzato contro il dado 59 per bloccare assialmente il dado 59 sul gambo della vite 51. Gli spostamenti di rotazione in direzione oraria (con riferimento a figura 1) del braccio 5 sono limitate dal contatto fra superfici di riscontro della testa della vite 51 ed il braccio 5 stesso.

Il sistema di controllo di figura 1 comprende inoltre un supporto 67 fissato ad una base, schematizzata con il riferimento 72, mediante viti 71. Come ? visibile dalla fig. 2, tale supporto 67 presenta, nella parte superiore, un?apertura 73, che consente l?accesso ad un foro sostanzialmente cilindrico 75, e due fori 77, 79, uno dei quali 77 filettato, allineati lungo una direzione trasversale all'asse del foro 75. Il fissaggio della testa comparatrice, in particolare del membro sagomato 1 al supporto 67 avviene infilando prima il cavo 37 attraverso l'apertura 73, introducendo l'involucro 35 nel foro 75 e fissando poi l'involucro 35 nella posizione desiderata, stringendo l?apertura 73 mediante una vite 80 infilata attraverso il foro 79 e avvitata al foro filettato 77. L'insieme dei fori 75, 77 e 79 e la vite 80 costituiscono un dispositivo di bloccaggio/sbloccaggio che agisce su una superficie di connessione 40 definita dall'involucro cilindrico 35 per fissare, in modo registrabile lungo l?asse geometrico trasversale di registrazione, la posizione della testa comparatice rispetto al supporto 67.

Il funzionamento del sistema di controllo, ad esempio per il controllo delle dimensioni diametrali di un albero 26, ? il seguente.

In condizioni di riposo, la posizione mutua fra il braccio 5 e la porzione di riferimento 3 ? definita dalla disposizione della vite 51, ed in particolare dal contatto, sotto l'azione di spinta della molla 45, fra superfici esterne del braccio 5 e la superficie di riscontro della testa di tale vite 51.

Allentando il dado 57 e agendo sulla vite 51 ? possibile registrare tale posizione mutua fra braccio 5 e porzione di riferimento 3, mentre allentando il dado 61 ed agendo sul dado 59 ? possibile variare l'ampiezza massima della rotazione del braccio 5 a partire dalla condizione di riposo.

In una prima fase di azzeramento della testa comparatrice, si definisce la precorsa, ovvero la distanza che il tastatore deve coprire, a partire dalla condizione di riposo, prima di raggiungere la posizione di zero. Per fare ci?, la posizione mutua, in condizioni di riposo, fra nucleo 32 ed avvolgimenti 34 del trasduttore 27 viene determinata agendo sugli elementi di serraggio, in particolare allentando la vite 36 e registrando la posizione assiale dell'involucro 35 fintanto che l'unit? di visualizzazione 38, che riceve ed elabora i segnali corrispondentemente emessi dal trasduttore 27, non indica il valore desiderato di precorsa, ad esempio 300???. A questo punto, la vite 36 viene stretta sulla superficie di connessione 40 dell'involucro 35 per fissare la posizione di quest'ultimo sul membro integrale 1. La testa viene poi connessa al supporto 67, inserendo l'involucro 35 nel foro 75. Un pezzo campione, con diametro uguale a quello nominale degli alberi da controllare viene collocato su supporti di riferimento non mostrati nelle figure, ad esempio su supporti a V fissi rispetto alla base 72, in modo tale che il tastatore 25 possa entrare in contatto con la superficie del pezzo campione lungo una direzione diametrale. L'involucro 35 viene poi fatto scorrere assialmente nel foro 75 fintanto che, dopo il contatto fra tastatore 25 e superficie del pezzo campione, ed un successivo spostamento del tastatore di un'entit? corrispondente alla precorsa precedentemente definita, l?unit? di visualizzazione 38 indica il valore zero. Si agisce quindi sul dispositivo di bloccaggio/sbloccaggio, ed in particolare la vite 80 viene serrata sulla superficie di connessione 40 per fissare l'involucro 35, e di conseguenza l'intera testa comparatrice, al supporto 67 nella posizione cos? determinata. Al termine del fissaggio, eventuali limitate variazioni del valore indicato dall'unit? 38 sono compensate agendo su potenziometri di registrazione dell'unit? 38 stessa, di per s? noti e non mostrati nelle figure. A questo punto il sistema ? pronto per la fase di controllo e il pezzo campione, utilizzato durante la fase di azzeramento, viene sostituito, sui supporti di riferimento dal pezzo 26 da controllare.

Il contatto del tastatore 25 con la superficie del pezzo 26 provoca uno spostamento di rotazione oraria (con riferimento a figura 1) del braccio 5 a partire dalla condizione di riposo. Tale spostamento determina una variazione della posizione del nucleo 32 rispetto agli avvolgimenti 34 del trasduttore 27 e quest?ultimo fornisce un segnale elettrico indicativo dello scostamento della dimensione diametrale del pezzo 26 in esame rispetto al diametro del pezzo campione.

Al variare delle dimensioni nominali del pezzo (all'interno di un intervallo di variabilit? relativamente ampio, che dipende dalle dimensioni della testa comparatrice), ? possibile utilizzare lo stesso sistema di controllo e gli stessi supporti di riferimento per il pezzo. Per fare ci? ? sufficiente variare la posizione della testa rispetto al supporto 67 agendo sul dispositivo di bloccagglo/sbloccaggio (vite 80) e registrando la disposizione assiale dell'involucro 35, ripetendo operazioni di azzeramento del tutto identiche a quelle descritte in precedenza.

La struttura particolarmente "leggera" dell'equipaggio della testa, unita all?assenza di attrito fra i componenti mutuamente mobili del trasduttore 27 consente di ottenere eccellenti prestazioni con bassissime forze ("pressioni di misura") fra tastatore 25 e superficie del pezzo da controllare. Questo consente, fra le altre cose, l'impiego della testa comparatrice per il controllo di pezzi di scarsa rigidit?, ovvero in quei casi in cui una pressione di misura troppo elevata pu? deformare il pezzo durante la misura, e quindi generare risultati inaffidabili e non ripetibili.

Un tipico esempio pu? essere il controllo di planarit? sulla superficie estesa e flessibile dell?involucro per una apparecchiatura elettronica dove, per ottenere risultati accurati, ? necessario utilizzare parecchie teste. Se ognuna di queste teste esercita sul pezzo una forza non trascurabile, pu? accadere non solo che il pezzo si deformi durante le operazioni di controllo, ma che la deformazione s?a irreversibile. Per ridurre le dimensioni dell'apparecchiatura spesso la distanza dell?involucro dalle schede, in esso alloggiate, recanti i componenti elettronici ? molto ridotta. Di conseguenza ? indispensabile effettuare controlli di planarit? sulla superficie dell'involucro, ma ? anche fondamentale non deformare tale superficie per evitare che, una volta montato, l?involucro possa entrare in contatto con i componenti elettronici delle schede.

Teste comparatrici quali quella illustrata delle figure 1 e 2 risultano quindi particolarmente adatte a controlli di questo tipo grazie soprattutto alla possibilit? di funzionamento con basse forze di misura. Una seconda realizzazione dell'invenzione, illustrata in figura 3, ha struttura in gran parte coincidente con quella di figura 1 , per quanto riguarda, fra l'altro, l'equipaggio con il membro sagomato 1, il tastatore 25, il dispositivo di limitazione meccanica 51, la molla a compressione 45, gl elementi di serraggio con la vite 36, ed il supporto 67 con il dispositivo di bloccaggio/sbloccaggio comprendente la vite 80.

Un comparatore lineare a scorrimento assiale, ad esempio una testa a matita 81 di tipo di per s? noto, comprende un involucro 82, di forma sostanzialmente cilindrica, che alloggia gli avvolgiment 83 ed il nucleo ferromagnetico 84 di un dispositivo trasduttore a trasformatore differenziale, un alberino 85 assialmente mobile e parzialmente alloggiato nell'involucro 82, che reca ad un'estremit? un ulteriore tastatore 86 e all'altra estremit? il nucleo 84, mezzi di spinta con una ulteriore molla 87 che applica all'alberino 85 una spinta verso l'esterno dell'involucro 82, e mezzi di guida 88 alloggiati nell'involucro 82 per guidare i movimenti detl'alber?no 85. L'involucro 82 del comparatore 81 ? alloggiato nei fori 29 e 31 della porzione di riferimento 3 del membro 1 e la posizione assiale della testa a matita 81 ? fissata, mediante la vite 36 che agisce su una superficie di connessione 91 dell'involucro 82, cosi come descritto in relazione all'involucro 35 del trasduttore 27 di figura 1. Un elemento di riscontro 89 di materiale temprato, fissato al foro filettato 23 del braccio 5, comprende una superf?cie piana 90, destinata a restare in contatto con l'ulteriore tastatore 86 della testa a matita 81, come sar? descr?tto nel seguito.

Il fissaggio del membro sagomato 1 al supporto 67 avviene infilando il cavo 37 attraverso l'apertura 73, introducendo l'involucro 82 nel foro 75 e fissando poi la testa a matita 81 al supporto 67 nella posizione desiderata, stringendo l'apertura 73 mediante la vite 80.

Il funzionamento del sistema di controllo coincide sostanzialmente con quanto descritto con riferimento alle figure 1 e 2.

In una fase di azzeramento su un pezzo campione, la precorsa della testa comparatrice ? dapprima definita registrando, in condizioni di riposo, la posizione dell'involucro 82 della testa a matita 81 nell'apertura definita dai fori 29 e 31. In particolare ['ulteriore tastatore 86 (che ? solidale al nucleo ferromagnetico 84), ? portato a contatto della superficie 90 dell?elemento di riscontro 89, e la posizione dell'involucro 82 (che ? solidale agli avvolgimenti 83) ? ulteriormente registrata fintanto che l'unit? 38 indica il valore di precorsa desiderato. A questo punto, la vite 36 viene stretta sulla superficie di connessione 91 dell'involucro 82 per fissare la posizione di quest'ultimo sul membro integrale 1. La testa comparatrice ? quindi fissata al supporto 67 introducendo l'involucro 82 della testa a matita 81 nel foro 75 e registrandone la posizione assiale fintanto che il tastatore 25 entra in contatto con la superficie del pezzo da misurare e, dopo uno spostamento corrispondente alla precorsa, l?unit? di visualizzazione 38 fornisce l'indicazione di "zero?.

Il pezzo campione viene sostituito con un pezzo 26? da misurare e si procede quindi al controllo come illustrato con riferimento alla prima forma di realizzazione dell'invenzione. Durante le operazioni di controllo, l'ulteriore tastatore 86 del comparatore 81 resta sempre a contatto, sotto la spinta dell'ulteriore molla 87, con la superficie 90 dell'elemento di riscontro 89 e conseguentemente si muove solidalmente al braccio 5, in maniera del tutto analoga a quanto avviene, nella realizzazione di figura 1, al cilindretto 28 che reca, attraverso l'alberino 30, il nucleo 32 del trasduttore 27. L'ulteriore tastatore 86 e l'alberino 85, ad esso r?gidamente fissato, sono in tal modo sottoposti solo a sollecitazioni sostanzialmente assiali, provocate da movimenti del braccio 5. Sono in tal modo evitati sforzi trasversali - presenti ad esempio in applicazioni note nelle quali i tastatori di teste a matita entrano a diretto a contatto con pezzi da controllare - che sottopongono i componenti interni del comparatore a tensioni indesiderate.

Da quanto descr?tto risulta evidente la versatilit? dell'invenzione. E' infatti possibile impiegare lo stesso equipaggio con il membro 1 ripiegato in teste comparatrici con un trasduttore 27 che non presenta attrito (fig .1 ) e che consente quindi una misura estremamente precisa con bassissime forze di misura, oppure con un comparatore lineare a scorrimento assiale (fig.3) o con un altro dispositivo, ad esempio un comparatore ad orologio, nei casi in cui si disponga di tali strumenti e si presentino esigenze diverse (ad esempio evitare sforzi trasversali sull'equipaggio del comparatore lineare), mantenendo per? in entrambi i casi la stessa semplicit? di fissaggio, posizionamento ed azzeramento.

Infatti, l'alloggiamento definito dai fori 29 e 31 e gli associati elementi di serraggio, hanno dimensioni e disposizione tali da consentire, come visto in precedenza, il semplice e rapido fissaggio sia degli avvolgimenti di un trasduttore (27), alloggiati in un opportuno involucro (35) che di comparatori di dimensioni "standard". D'altra parte, al foro filettato 23 presente sul braccio 5, allineato al foro 21 che alloggia il tastatore 25, possono essere connessi, in maniera ugualmente ed evidentemente rapida e semplice, o il cilindretto 28 recante alberino 30 e nucleo 32, o l'elemento di riscontro 89 con la superficie piana 90 destinata a restare in contatto con il tastatore di un comparatore (ad esempio il tastatore 86 della testa a matita 81).

Inoltre, il modo in cui la testa viene fissata al supporto 67, oltre a consentire i vantaggi di flessibilit? e semplicit? di applicazione visti in precedenza, non richiede lavorazioni meccaniche di elevatissima precisione delle superfici del membro integrale 1, che non influiscono in alcun modo sul posizionamento,

Oltre alla versatilit?, uno dei principali vantaggi dell'invenzione ? la semplicit? ed economicit? della realizzazione dell'equipaggio della testa, sia per il materiale impiegato, che per la struttura realizzata, che per le necessarie operazioni. Il membro sagomato 1 ? infatti ottenuto piegando ad U una bandella di lamiera di acciaio inossidabile, e la realizzazione del fulcro mediante imbutitura, ad esempio sottoponendo la bandella di lamiera ad un colpo con una pressa, e successiva rettifica. Mediante l'imbutitura si ottiene un incrudimento del materiale e quindi un aumento del campo elastico, in corrispondenza del punto in cui si desidera realizzare il fulcro. La parte sottoposta ad imbutitura viene poi rettificata per realizzare l'incavo che consente di assottigliare ulteriormente il fulcro e contribuire alla leggerezza ed alla bassa forza di misura caratteristiche della testa.

Inoltre, il materiale utilizzato, non dovendo essere preventivamente sottoposto a tempra, rende evitabili successivi trattamenti antiossidanti cui sottoporre l'equipaggio della testa, ed ? sostanzialmente insensibile, anche in corrispondenza di fulcri molto sottili e cedevoli, a effetti negativi che il riscaldamento provocato dalla successiva operazione di rettifica potrebbe avere sul carico di rottura del materiale stesso (rinvenimento).

Un ulteriore vantaggio delle teste descritte ed illustrate, ? l'ottenimento di una particolare precisione ed accuratezza grazie all'allineamento fra la retta secondo cui, sostanzialmente, si sposta il tastatore 25 e quella di movimento mutuo fra le parti del dispositivo trasduttore (32,34;83,84). Questo consente infatti il rispetto del principio di Abbe, secondo il quale per misurare una lunghezza, beneficiando di tutta la precisione di misura dello strumento, ? necessario disporre tale lunghezza lungo l'asse di rilevamento, o di trasduzione. Inoltre, non dovendo tener conto di particolari "rapporti bracci", le operazioni di elaborazione neM'unit? 38 sono semplificate e il rilevamento ? sostanzialmente insensibile a imprecisioni nella definizione dell'asse di rotazione da parte del fulcro 13 e a flessioni del braccio 5.

Alla testa ed al sistema di controllo secondo la presente invenzione ? possibile apportare modifiche, rispetto a quanto descritto, senza uscire daM?ambito dell'invenzione stessa. Ad esempio ? possibile realizzare i dispositivi di limitazione e/o di spinta in maniera nota, diversa da quanto illustrato, oppure disporli in altro modo.

Per particolari applicazioni ? anche possibile impiegare un tastatore disassato rispetto al punto di fissaggio al braccio. Il materiale utilizzato per la realizzazione del membro sagomato pu? essere diverso dalla lamiera di acciaio inossidabile e l'incrudimento pu? essere ottenuto mediante operazioni note diverse dall'imbutitura.

Il dispositivo trasduttore utilizzato pu? anche essere di tipo capacitivo, oppure di tipo induttivo, ma realizzato diversamente da quello descritto.

Mediante un procedimento di lavorazione secondo la presente invenzione ? inoltre possibile realizzare un equipaggio con un membro integrale del tutto simile a quello illustrato e descritto, che abbia applicazioni diverse rispetto a quelle illustrate e sia utilizzabile, ad esempio, in teste di misura assoluta.

Inoltre, il procedimento descritto attraverso il quale viene realizzato il fulcro, pu? trovare impiego anche per la lavorazione di equipaggi di diversa forma, ad esempio equipaggi -con pi? fulcri e

struttura a parallelogramma.

Claims (22)

1. RIVENDICAZIONI 1. Testa comparatr?ce, atta ad essere connessa ad un supporto (67) per effettuare il controllo di dimensioni lineari di un pezzo meccanico (26) comprendente ? un membro sagomato (1) che definisce ? una prima porzione di riferimento (3), ? una seconda porzione (5), 0 braccio, mobile rispetto alla prima, ed ? una porzione intermedia (13), 0 fulcro, fra la prima e la seconda porzione, che definisce un asse geometrico di rotazione mutua fra dette prima e seconda porzione, ? un tastatore (25) fissato a detto braccio ed atto a toccare il pezzo (26) da controllare, ed ? un dispositivo trasduttore (27;83,84) atto a fornire segnali indicativi della posizione del tastatore rispetto alla porzione di riferimento, con due parti mutuamente mobili, una prima parte (34,35;82,83) fissa rispetto a detta prima porzione del membro sagomato, ed una seconda parte (32;84) mobile con detto braccio rispetto alla prima porzione, caratterizzata dal fatto che detta prima parte del dispositivo trasduttore comprende un involucro (35;82) di forma allungata, fissato alla porzione di riferimento, che definisce una superficie di connessione (40;91), detto involucro essendo atto ad essere fissato al supporto (67) in corrispondenza di detta superficie di connessione per definire la posizione del membro sagomato rispetto al supporto.
2. 2. Testa secondo la rivendicazione 1, nella quale detto involucro di forma allungata definisce un asse geometrico trasversale di registrazione, la prima porzione del membro sagomato comprendendo un'apertura (29,31) ed elementi di serraggio (36) atti a consentire il fissaggio della prima parte (34,35;82,83) del dispositivo trasduttore alla porzione di riferimento del membro sagomato, in posizione registrabile lungo detto asse geometrico trasversale.
3. 3. Testa secondo una delle rivendicazioni precedenti, nella quale dette prima e seconda parte del dispositivo trasduttore comprendono, rispettivamente, avvolgimenti (34;83), alloggiati in detto involucro (35;82), e un nucleo In materiale ferromagnetico (32;84), alloggiato fra gli avvolgimenti.
4. 4. Testa secondo una delle rivendicazioni precedenti, nella quale detto involucro (35;82) del dispositivo trasduttore ha forma sostanzialmente cilindrica.
5. 5. Testa secondo una delle rivendicazioni precedenti, nella quale detta seconda parte (32) del dispositivo trasduttore ? fissata al braccio (5) del membro sagomato (1).
6. 6. Testa secondo la rivendicazione 5, nella quale detto dispositivo trasduttore comprende una guarnizione tubolare di tenuta (39) le cui estremit? sono connesse, rispettivamente, a detto braccio (5) e a detto involucro (35).
7. 7. Testa secondo la rivendicazione 3, nella quale il dispositivo trasduttore comprende un comparatore a scorrimento assiale (81) che definisce detto involucro (82), di forma sostanzialmente cilindrica, ed include un alberino (85), assialmente mobile rispetto all'involucro, recante ad un'estremit? detto nucleo (84) ed all'estremit? opposta un ulteriore tastatore (86), e mezzi di spinta (87) per spingere detto ulteriore tastatore a contatto con una superficie (90) solidale al braccio dei membro sagomato.
8. 8. Testa secondo la rivendicazione 2, o le rivendicazioni da 3 a 7 in quanto dipendenti dalla rivendicazione 2, nella quale detto tastatore (25) ? connesso al braccio del membro sagomato in posizione sostanzialmente allineata a detto asse geometrico trasversale di registrazione.
9. 9. Testa secondo una delle precedenti rivendicazioni, nella quale il membro sagomato ? realizzato in lamiera piegata.
10. 10. Testa secondo la rivendicazione 10, nella quale il membro sagomato ? realizzato in materiale inossidabile.
11. 11. Testa secondo la rivendicazione 11, nella quale il membro sagomato ? realizzato in acciaio inossidabile.
12. 12. Testa secondo la rivendicazione 12, nella quale detto fulcro ? realizzato mediante un'operazione di compressione ed una successiva operazione di rettifica.
13. 13. Testa secondo una delle precedenti rivendicazioni, comprendente dispositivi di spinta fra detto braccio (5) e detta porzione di riferimento (3) con una molla a compressione (45) che coopera con detto braccio (5) e detta porzione di riferimento (3).
14. 14. Testa secondo una delle precedenti rivendicazioni, comprendente un dispositivo di limitazione meccanica (51,57,59,61) dei movimenti mutui di detto braccio (5) rispetto a detta porzione di riferimento (3), con un elemento (51) fissato ad una (3) di dette prima e seconda porzione del membro sagomato e comprendente superfici di riscontro (51,59) atte a cooperare con l'altra (5) di dette prima e seconda porzione.
15. 15. Sistema di controllo, per il rilevamento di dimensioni lineari di un pezzo meccanico (26) comprendente ? un supporto (67), ? una testa comparatrice con ? un membro sagomato (1) che definisce ? una prima porzione di riferimento (3), fissa rispetto al supporto, ? una seconda porzione (5), o braccio, mobile rispetto alla prima, ed ? una porzione intermedia (13), o fulcro, fra la prima e la seconda porzione, che definisce un asse geometrico di rotazione mutua fra dette prima e seconda porzione, ? un tastatore (25) fissato a detto braccio ed atto a toccare il pezzo (26) da controllare, ed ? un dispositivo trasduttore (27;83,84), atto a fornire segnali indicativi della posizione del tastatore rispetto alla porzione di riferimento, con due parti mutuamente mobili, una prima parte (34,35:82,83) fissa rispetto a detta prima porzione dei membro sagomato, ed una seconda parte (32:84) mobile con detto braccio rispetto alla prima porzione, ed ? un'unit? di elaborazione (38), collegata elettricamente al dispositivo trasduttore, caratterizzato dal fatto che detta prima parte del dispositivo trasduttore comprende un involucro (35;82) di forma allungata, il supporto (67) comprendendo un'apertura (75) ed un dispositivo di bloccaggio/sbloccaggio (77,79,80) atti ad alloggiare detto involucro ed a fissare la posizione del membro sagomato rispetto al supporto.
16. 16. Sistema secondo la rivendicazione 15, nel quale detto involucro di forma allungata definisce una superficie di connessione (40;91) ed un asse geometrico trasversale di registrazione, i dispositivi di bloccaggio/sbloccaggio (77,79,80) essendo atti a cooperare con detta superficie di connessione per fissare, in modo registrabile lungo detto asse geometrico trasversale, la posizione della testa comparatrice rispetto al supporto.
17. 17. Sistema secondo la rivendicazione 16, nel quale detto tastatore (25) ? connesso al braccio del membro sagomato in posizione sostanzialmente allineata a detto asse trasversale di registrazione.
18. 18. Sistema secondo la rivendicazione 17, nel quale il membro sagomato ? realizzato in lamiera piegata di acciaio inossidabile.
19. 19. Procedimento per la lavorazione dell'equipaggio di una testa comparatrice, o di misura, con un membro integrale (1) che definisce due porzioni (3,5) mutuamente mobili ed un fulcro (13) fra tali parti, comprendente la seguente sequenza di passi: ? predisporre una bandella di materiale metallico, ? realizzare l'incrudimento di una zona di detta bandella, e ridurre lo spessore della bandella in corrispondenza di detta zona mediante una lavorazione di rettifica, per realizzare detto fulcro e definire dette porzioni mutuamente mobili del membro integrale.
20. 20. Procedimento secondo la rivendicazione 19, nel quale detta zona della bandella ? sottoposta a compressione mediante un utensile per realizzare detto incrudimento.
21. 21. Procedimento secondo la rivendicazione 20, nel quale la bandella ? sottoposta ad imbutitura su una pressa, per ottenere l'incrudimento di detta zona.
22. 22. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 19 a 21, comprendente ulteriori operazioni di piegatura della bandella per attribuire a detto membro integrale forma sostanzialmente di U.