ITMC20090214A1 - Metodo e apparecchiatura per la discriminazione di viti senza fine rumorose. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

"METODO E APPARECCHIATURA PER LA DISCRIMINAZIONE DI VITI SENZA FINE RUMOROSE†.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale si riferisce al settore delle viti senza fine destinate a essere utilizzate in ingranaggi riduttori, cioà ̈ accoppiate a rispettive chiocciole o madreviti.

Come à ̈ noto gli ingranaggi riduttori prevedono un accoppiamento vite-chiocciola. Generalmente l'attrito tra la vite e la chiocciola genera un elevato rumore. Appare evidente che in istallazioni destinate a trovarsi vicine a utilizzatori à ̈ richiesto che il rumore dell'ingranaggio sia contenuto entro limiti prefissati.

Tale problema à ̈ particolarmente sentito nel settore dell'automotive, ad esempio negli ingranaggi per gli alzacristalli elettrici delle autovetture. Generalmente le case automobilistiche testano il rumore dell'ingaggio in un'apposita camera anecoica. Spesso risulta che il rumore dovuto alla vite e supera un valore di soglia preimpostato, pertanto à ̈ necessario scartare l'ingranaggio.

Secondo la tecnica nota, l'unico metodo per discernere una vite silenziosa da una rumorosa à ̈ il controllo della rugosità della vite. Come à ̈ noto la rugosità si misura radialmente rispetto alla vite, utilizzando un rugosimentro.

Tuttavia tale misura della rugosità spesso non fornisce valori attendibili. Infatti a volte si verifica che una vite con bassa rugosità sia molto rumorosa. Ciò à ̈ dovuto al fatto che il rumore si genera dall'attrito nei punti di contatto (ingranamento) tra il profilo della vite ed il profilo della chiocciola. Quindi. una misura radiale della rugosità non può tenere conto di tali punti di contatto.

Scopo della presente invenzione à ̈ di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo un metodo e un'apparecchiatura per la discriminazione di viti senza fine rumorose, che siano affidabili, precisi, efficienti ed efficaci.

Questo scopo à ̈ raggiunto in accordo all’invenzione, con le caratteristiche elencate nelle annesse rivendicazioni indipendenti 1 e 7.

Realizzazioni vantaggiose appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita a una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa e quindi non limitativa, illustrata nei disegni annessi, in cui:

le Fig. 1 Ã ̈ una schermata illustrante una finestra di dialogo per l'immissione di dati relativi alle caratteristiche della vite da analizzare;

la Fig. 2 Ã ̈ una schermata illustrante una finestra di dialogo che accompagna l'operatore durante la misura della vite;

la Fig. 3 Ã ̈ un grafico illustrante un segnale indicativo della superficie della vite scansionata da un tastatore di un evolventimetro;

la Fig. 4 Ã ̈ un grafico illustrante la DFT (Trasformata di Fourier Discreta) del segnale riportato nel grafico di Fig. 3; la Fig. 5 Ã ̈ un grafico illustrante due distribuzioni gaussiane delle ampiezze delle DFT calcolate ad una componente armonica prefissata, rispettivamente in viti silenziose e viti rumorose, in cui viene fatta una media dei valori di ampiezza su ciascun campione di vite;

la Fig. 6 Ã ̈ un grafico come Fig. 5, in cui viene preso il valore massimo di ampiezza su ciascun campione di vite;

la Fig. 7 Ã ̈ una vista in alzato laterale illustrante l'evolventimetro secondo l'invenzione;

la Fig. 8 Ã ̈ uno schema a blocchi illustrante il funzionamento il procedimento secondo l'invenzione;

la Fig. 9 Ã ̈ uno schema a blocchi illustrante i blocchi funzionali dell'apparecchiatura per realizzare il processo secondo l'invenzione; e

la Fig. 10 illustra una retta indicativa dell'inclinazione dell'elica della vite.

L'inventore ha considerato che se la superficie del filetto della vite presenta un’ondulazione che manda in risonanza il riduttore accoppiato alla vite, la frequenza di vibrazione della vite non à ̈ attenuata e crea una vibrazione acustica che produce rumore.

Partendo da tale considerazione, si à ̈ pensato di effettuare un'analisi frequenziale della superficie della vite. In particolare, tale analisi frequenziale permetterà di estrapolare una caratteristica frequenziale legata alla rumorosità della vite che verrà trattata come una variabile casuale, e quindi avente delle particolari distribuzioni statistiche.

Per poter eseguire fisicamente tutte le operazioni à ̈ necessario l’utilizzo di un evolventimetro dotato di tastatori (testine analogiche) atti a tastare la superficie del filetto della vite in modo da ottenere un segnale di tensione indicativo del profilo della superficie del filetto della vite. L'evolventimetro secondo l'invenzione à ̈ dotato di un software atto a “campionare†il segnale indicativo dal profilo della superficie della vite ed eseguire tutti i calcoli successivi per la discriminazione di viti rumorose, come sarà descritto in seguito.

Il metodo secondo l'invenzione prevede due fasi distinte: - una prima fase di acquisizione del segnale di frequenza indicativo del profilo della superficie del filetto della vite; e - una seconda fase di calcolo dei parametri che discriminano una vite silenziosa da una vite rumorosa.

Acquisizione del segnale

Mediante un evolventimetro viene eseguita una scansione della superficie del filetto della vite, attraverso una procedura che realizza un vero e proprio campionamento spaziale della superficie del filetto della vite.

La prima operazione consiste nell’immissione dei dati della vite all’interno di un’apposita finestra di dialogo, illustrata in Fig. 1. I dati richiesti sono quelli che caratterizzano la forma del filetto della vite e la forma del tastatore dell'evolventimetro che si andrà a utilizzare per la scansione. In particolare per definire la vite sono richiesti i seguenti valori:

- angolo di pressione (alfa),

- diametro medio della vite,

- Modulo assiale,

- numero di principi (Z),

- inclinazione d'elica (destra o sinistra)

- profilo del filetto (trapezoidale o a evolvente).

Una volta conclusa quest'operazione si passa all’immissione dei dati di misura, ovvero di quei dati operativi che definiscono la movimentazione della macchina. Infatti il tastatore deve seguire il filetto della vite, quindi per ogni vite si eseguono due misure per ciascun principio della vite, cioà ̈ una misura sul fianco destro e una misura sul fianco sinistro del filetto di ciascun principio.

La Fig. 2 illustra una finestra di dialogo che accompagna l’operatore durante la misura vera e propria.

Nella parte sinistra si può notare il display che mostra il segnale del tastatore dell'evolventimetro. In questa zona più in basso si trova l’opzione per attivare la centratura della vite sui perni dell'evolventimetro.

Nell'altra parte della finestra, in alto ci sono i campi per immettere i dati di misura. In particolare sono richiesti il diametro di piede e testa della vite, la lunghezza di fascia (B), in cui eseguire la misura e il numero di campioni da rilevare all’interno della fascia di misura.

Si può misurare la vite a un diametro definito dall’utente.

Il numero di campioni da acquisire, la lunghezza (B) di misura e i dati della vite sono legati tra loro dal vincolo della componente spettrale massima da analizzare (fmax).

Quando si esegue un campionamento a frequenza fce si calcola la DFT (Trasformata di Fourier Discreta) del segnale, la massima frequenza analizzabile à ̈ in corrispondenza della frequenza di Nyquist ovvero:

fmax=fc/2

Nell’acquisizione del segnale, il software dell'evolventimetro calcola la lunghezza (L) teorica del filetto della vite che si sviluppa per una lunghezza di fascia (B).

La lunghezza (L) dipende appunto dalla fascia (B), dal diametro della vite in corrispondenza del quale si esegue la misura e dai dati costruttivi della vite come ad esempio l’inclinazione del filetto.

Se si pensa di “srotolare†un’elica su un piano, come mostrato in Fig. 10, si ottiene una retta inclinata dell’inclinazione (β) dell’elica.

Ogni giro di elica (Wr = 2πr ovvero W=2π) sia sull'asse z una quantità denominata passo d’elica pz.

Per le viti il passo dell'eleica pz = m*Ï€*Z dove m=modulo e Z=numero di Principi.

Da Fig. 10 si nota che z=Wr*tan(β) quindi tan(β)=z/Wr o meglio

tan(β)=pz/2πr

Se invece del passo (pz) bisogna eseguire una lunghezza di fascia (B) settata nei parametri di misura della vite, si ottiene:

B=Wr*tan(β) = Wr* (pz/2πr) = W * pz/2π = W*m*Z/2 ovvero

W = 2B/mZ

In cui B e W sono le quantità che devono percorrere rispettivamente gli assi z(verticale) e w(tavola rotante) per seguire l’elica della vite

Si ha che L*sin(β) = B e L*cos(β) = Wr.

L = B/sin(β) = B / sin(atan(m*Z/2r ))

La lunghezza (L) Ã ̈ in seguito divisa in N intervalli, dove N Ã ̈ il numero di campioni da rilevare. Si ottiene:

∆L = L/N

fc= 1/ ∆L = N/L

Fino ad ora si à ̈ parlato di frequenza di campionamento, senza specificare l’unita di misura. Se si considera la lunghezza (L) corrispondente a un ciclo della vite, allora si dice che una componente ha f rivoluzioni/ciclo e quindi ha un lunghezza d’onda che à ̈:

λ = L/f

Come risultato, a seconda di come si sceglie la fascia di misura (B), bisogna scegliere un numero di campioni (N) sufficientemente elevato, in modo che la frequenza massima analizzabile sia superiore del range di frequenze nel quale si pensa di avere la componente che crea la rumorosità.

La misura avviene in modo completamente automatico. L'evolventimetro scansiona ogni filetto della vite eseguendo N step e acquisendo N punti equidistanti tra di loro, realizzando in questo modo un vero e proprio campionamento nello spazio della superficie della vite.

Calcolo

Una volta eseguita la scansione della vite, il software permette di eseguire l’analisi frequenziale.

Per fare ciò, si utilizza la formula nota per il calcolo della DFT.

Considero la N-pla composta dai campioni della superficie del filetto della vite:

xj(j=0,….,N-1)

ad essa si può associare un’altra N-pla

Xk(k=0,...,N-1)

Dove

N− 1 − i 2 pi kj

<Xk =>∑xj• e N

j = 0

Si lascia alla letteratura nota tutta la teoria riguardante la DFT e più in generale, tutte le relative problematiche quali la normalizzazione e lo windowing della DFT.

Ogni elemento Xkrappresenta l’armonica che nel tratto di filetto considerato esegue k rivoluzioni, e quindi corrisponde a una lunghezza d’onda L/k. Il software permette di selezionare varie opzioni per il calcolo della DFT.

Nelle Figg. 3 e 4 viene illustrato un esempio del risultato ottenuto per una vite senza fine avente le seguenti caratteristiche:

Numero di principi: 2DX

Modulo assiale: 0,714

Angolo di pressione: 14° 30' 0"

Diametro medio: 7,0830 mm

Tipo di filetto: ad evolvente

Lunghezza di fascia B= 0,5600 mm

In Fig. 3 viene visualizzato un segnale (s(t)) ottenuto dalla scansione della superficie di un filetto di una vite da parte del tastatore dell'evolventimetro, per una lunghezza (L). Bisogna considerare che il tastatore esegue un campionamento sulla superficie scansionata e fornisce una pluralità di punti di tensione indicativi del profilo del filetto. I punti di tensione sono riportati su una scala metrica, in coordinate cartesiane (X, Y). Nell'asse delle ascisse viene riportata la lunghezza della scansione (L) in millimetri; mentre nell'asse delle ordinate (Y) sono riportati i valori di rugosità della superficie scansionata in micron. Nel grafico di Fig. 3 i punti campionati dal tastatore sono collegati mediante interpolazione per mostrare un segnale continuo (s(t)).

In Fig. 4 viene visualizzato lo spettro (F(c)) del segnale (s(t)) di Fig. 3, calcolato con la DFT. Nell'asse delle ascisse, invece dei valori di frequenza sono riportati i valori (c) delle varie componenti armoniche. Nell'asse delle ordinate sono riportati i valori di ampiezza (A) dello spettro (F(c)) del segnale, calcolati in corrispondenza delle varie componenti armoniche.

A questo punto i dati in uscita relativi alle ampiezze (A) dello spettro (F) del segnale possono essere utilizzati per definire una variabile casuale di processo, attraverso la quale si possa discriminare la rumorosità della vite.

Implementazione del modello statistico del processo Come già detto, il fine ultimo del metodo secondo l'invenzione à ̈ quello di trovare una caratteristica della vite per la quale si à ̈ in grado di discriminare a priori, a livello di processo di produzione, ovvero senza una verifica funzionale, se una vite sia rumorosa o no, durante il funzionamento all’interno del riduttore.

Se la rumorosità deriva appunto da una componente armonica della rugosità della vite, come ipotizzato, allora attraverso i risultati ottenuti si può individuare la caratteristica discriminante.

Per individuare la caratteristica discriminante, dato che bisogna definire una variabile casuale, bisogna prima avere una sufficiente conoscenza del sistema che si va a caratterizzare, ovvero una sufficiente informazione di base sul “passato†.

Per ottenere questa informazione, si devono eseguire delle verifiche funzionali su un certo numero di viti rumorose e silenziose per riuscire a descrivere in modo sufficiente il sistema. Vantaggiosamente si prendono in considerazione almeno cinque campioni di viti silenziose e cinque campioni di viti rumorose.

Si definisce una variabile casuale discreta (R) che indica la rumorosità della vite (Valori ammessi: R = 1 vite rumorosa; R = 0 vite silenziosa).

Ad ogni vite che subisce un controllo funzionale preliminare si assegna il valore corrispondente della variabile (R).

In seguito si esegue l’analisi armonica di queste viti, cercando di capire dai risultati dell'analisi armonica, quale sia la componente armonica frequenziale (c) dello spettro (F(c)) che à ̈ strettamente legata al valore della variabile di rumorosità (R).

Se la causa della rumorosità à ̈ appunto una componente frequenziale, tra le varie armoniche analizzate si dovrebbe ottenere una determinata componente armonica (CA), in seguito denominata componente armonica principale (CA) che presenta valori di ampiezza (AA) diversi per viti rumorose e silenziose. Cioà ̈ per quel determinato valore della componente armonica principale (CA) si ottengono valori di ampiezza appartenenti a due distribuzioni gaussiane diverse, a seconda del valore di R.

Nel caso di una vite avente le caratteristiche di progetto summenzionate, si à ̈ riscontrato che la maggiore variazione dei valori di ampiezza tra viti rumorose e viti silenziose si ottiene ad una valore della componente armonica principale CA= 0,40 mm. Infatti, gli spettri (F(CA)) delle viti rumorose calcolati alla componente armonica principale CA= 0,40 mm hanno un'ampiezza media µ1= 0,4895. Invece gli spettri (F) delle viti silenziose calcolati alla stessa componente armonica CA= 0,40 mm hanno un'ampiezza media di µ0= 0,1772.

Come mostrato in Fig. 5 si possono costruire due distribuzioni gaussiane (G0, G1) aventi come valore atteso i valori di µ0e µ1e come varianza σ.

Considero xi= valore dell’ i-esimo campione la varianza si ottiene dalla seguente espressione:

<2>

=∑iσ ( xi−µ )

N

dove N Ã ̈ il numero dei campioni.

La prima distribuzione gaussiana (G0) rappresenta le viti silenziose. Invece la seconda distribuzione gaussiana (G1) rappresenta le viti rumorose. Tali distribuzioni hanno un valore di correlazione di 0,951733 molto vicino ad 1. Questo prova la correttezza del metodo secondo l'invenzione.

Per discriminare la rumorosità di una vite si deve eseguire l’analisi armonica della superficie della vite e controllare il valore dell'ampiezza (AA) dello spettro (F) in corrispondenza della componente armonica principale (Ca) individuata precedentemente. Tale valore dell'ampiezza dell'armonica (AA) cadrà all’interno di una delle due distribuzioni gaussiane (G0, G1) definite precedentemente.

A seconda di dove cade questo valore dell'ampiezza dell'armonica, si può affermare con un certo grado di certezza se la vite, una volta montata, darà rumorosità oppure no.

Bisogna considerare che su ogni vite vengono calcolati almeno due spettri mediante la DFT, vale a dire due spettri per ogni principio della vite. Nell'esempio summenzionato si à ̈ considerata una vite con due principi, quindi vengono calcolati quattro spettri: sulla parte sinistra (SX1) e sulla parte destra (DX1) del primo principio della vite e sulla parte sinistra (SX2) e sulla parte destra (DX2) del secondo principio della vite. Quindi per ogni campione di vite si ottengono quattro valori di ampiezza (SX1, DX1, SX2, DX2) corrispondenti alla componente armonica principale (Ca) individuata. Per la generazione delle due distribuzioni gaussiane (G0, G1) di Fig. 5, si à ̈ considera la media dei quattro valori di ampiezza ottenuti per ogni campione.

Tuttavia, se per ogni campione si considera solo il valore massimo di ampiezza corrispondente alla componente armonica principale (Ca) individuata, come mostrato in Fig. 6, si ottengono due diverse distribuzioni gaussiane, che hanno come valori attesi µ0= 0,2196 e µ1= 0,5163. In questo caso, le due distribuzioni gaussiane sono maggiormente distanziate tra loro e il valore di correlazione à ̈ 0,990937, cioà ̈ ancora più vicino ad 1 rispetto alle distribuzioni di Fig. 5. Quindi, utilizzando tali distribuzioni gaussiane, ci dovrebbe essere un maggior grado di certezza nel distinguere una vite rumorosa da una silenziosa.

In questo caso, ad esempio, considerando il grafico di Fig. 6, si ha un intervallo di incertezza per ampiezze comprese tra 0,27 e 0,42. Pertanto si può impostare un valore di soglia di ampiezza AT= 0,25, ragionevolmente inferiore rispetto al limite inferiore dell'intervallo di incertezza. Conseguentemente una vite si può classificare silenziosa, se alla componente armonica principale (Ca) il valore massimo dell'ampiezza dei quattro spettri (F) calcolati si mantiene inferiore al valore di soglia AT= 0,25.

In seguito, con riferimento a Fig. 7, viene descritto l'evolventimetro per realizzare il procedimento secondo l'invenzione, indicato complessivamente con il numero di riferimento (1).

Una vite senza fine (V) viene disposta con asse verticale tra una contropunta superiore (2) ed una contropunta inferiore (3). La contropunta inferiore (3) à ̈ montata su una tavola rotante (30) che ruota con asse di rotazione coincidente all'asse della vite. La contropunta superiore à ̈ montata su un supporto (20) montato scorrevole su una colonna (21), per adattarsi alla lunghezza della vite (V).

Una testina o tastatore (4) à ̈ montata su un braccio (4) in una direzione radiale rispetto all'asse della vite (V). Il braccio della testina à ̈ montato su un gruppo motorizzato (50) di tre assi cartesiani (x, y, z), in cui l'asse (z) à ̈ l'asse verticale parallelo all'asse della vite (V).

Il movimento del tastatore (4) avviene lungo una direzione parallela all’asse della vite, così come questa à ̈ posizionata in macchina. In realtà questa direzione à ̈ l’asse (z) della macchina.

Dopo aver eseguito alcune misure (passo normale filetto) per calcolare alcuni dati della vite (V) che serviranno alla movimentazione, la testina (4) si appoggia sul filetto della vite, in corrispondenza del diametro prescelto nei settaggi di misura, Quindi inizia la scansione dell’elica della vite.

La movimentazione di scansione non à ̈ continua, ma avviene in un certo numero di passi che dipende dal numero di punti N da acquisire selezionato dal programma.

In pratica, gli assi che si muovono sono due:

- asse W (asse di rotazione della vite) rotazione della tavola rotante (30) e

- asse z (asse di traslazione verticale del tastatore (4) parallelo all'asse della vite.

A ogni step gli assi (W e z) si muovo coordinati, in modo da seguire l’elica del filetto della vite, per un tratto ∆L che à ̈ uguale a:

∆L = L / N

Dove L= lunghezza del tratto d’elica da misurare.

Dopo ogni passo gli assi (W, z) si fermano, si attende un momento per stabilizzare la testina (4) e si acquisisce il valore in Volt letto dal sensore della testina.

Alla fine della procedura si ottengono N valori in Volt che rappresentano un campionamento spaziale dell’andamento dell’elica reale della vite rispetto a quello teorico.

Con riferimento a Fig. 8, questi N valori di tensione formano un segnale “tempo-discreto†s(t).

Il segnale s(t) acquisito viene convertito da [Volt] a [µm]. La relazione che lega le due unità di misura à ̈ lineare, quindi differiscono solamente per un fattore di scala.

Si applica la DFT (Discrete Fourier Transform) al segnale s(t), per ottenere una N-pla di numeri che rappresentano il segnale originale nel campo delle frequenze.

Visto che in realtà il segnale acquisito non dipende dal tempo, ma da una lunghezza e quindi dallo spazio, invece di frequenza si parla di ondulazioni per ciclo o componenti armoniche (C).

Fra tutte le componenti di ondulazione del segnale, si considera la componente principale (CA) che rappresenta l’elemento discriminante nel considerare la vite rumorosa o non rumorosa.

Questa componente (CA) à ̈ stata individuata in precedenza utilizzando lo stesso metodo che si sta descrivendo, ma applicandolo a una famiglia di viti delle quali già si conosceva la rumorosità.

La componente armonica principale (CA) Ã ̈ quella che presenta caratteristiche diverse per viti rumorose o silenziose.

Il valore della componente armonica principale considerata (CA) va comparato con le distribuzioni gaussiane (G0, G1) ottenute durante l’esecuzione del metodo sulle viti conosciute.

Le due distribuzioni (G0, G1) sono legate rispettivamente ai valori della componente armonica principale (CA) per viti rumorose o silenziose.

Osservando in quale distribuzione gaussiana (G0, G1) cade il valore di ampiezza (AA) della componente armonica principale (CA) per la vite che si sta testando, si intuisce con un certo grado di sicurezza se la vite sarà rumorosa o meno.

In particolare, se la vite cade ampiamente all’interno della distribuzione delle viti silenziose (G0) o rumorose (G1), sarà presumibilmente silenziosa o rumorosa con un'alta probabilità.

Se la vite cade nel tratto in cui le due distribuzioni si incrociano, allora non si può ammettere con certezza la rumorosità o silenziosità della vite.

Con riferimento a Fig. 9, l'apparecchiatura per la discriminazione di viti senza fine rumorose secondo l'invenzione il tastatore (4) provvisto di un sensore per fornire un segnale di tensione (s(t)). Il firmware/software dell'apparecchiature comprende:

- un convertitore (6) per convertire i Volt del segnale di tensione (s(t)) in un'unità di misura di lunghezza (ad esempio micron) in modo da ottenere un segnale (s(t)) indicativo del profilo del filetto della vite (il convertitore à ̈ implementato all’interno del software per la scansione delle viti. Infatti per convertire à ̈ sufficiente una moltiplicazione per un fattore di scala).

- un calcolatore di DFT (7) per calcolare la DFT di detto segale (s(t)) indicativo del filetto della vite in modo da ottenere un spettro (F(c)),

- un comparatore selettore (8) per comparare, ad ogni componente armonica (C), le ampiezze dello spettro di viti classificate rumorose con le ampiezze dello spettro di viti classificate silenziose e selezionare una comparente armonica principale (CA) per la quale la differenza di ampiezza tra lo spettro delle viti silenziose e lo spettro delle viti rumorose à ̈ massima,

- mezzi calcolatori di ampiezza (9) per calcolare l'ampiezza (AA) dello spettro in detta componente armonica principale (CA);

- mezzi calcolatori di distribuzione gaussiana (10) per calcolare le distribuzioni gaussiane (G0, G1) aventi come valore atteso (µ0, µ1) rispettivamente una media delle ampiezze degli spettri delle viti silenziose calcolate in detta componente armonica principale (CA) e una media delle ampiezze degli spettri delle viti rumorose calcolate in detta componente armonica principale (CA), e

- mezzi di discriminazione (11) atti a discriminare se il valore di ampiezza (AA) calcolato in detta componente armonica principale (CA) dello spettro di un segnale di una vite di rumorosità incognita cade nella distribuzione gaussiana delle viti silenziose (G0) o nella distribuzione gaussiana delle viti rumorose (G1).

Il collegamento tra il calcolatore di ampiezza (9) ed il calcolatore di distribuzione gaussiana (10) sussiste solo quando di applica il metodo a viti di rumorosità conosciuta per trovare le distribuzioni gaussiane (G0, G1).

Per aggiornare le distribuzioni gaussiane (G0, G1) Ã ̈ previsto un blocco di retrazione (12) che prevede il controllo funzionale della vite in camera anecoica. Alcune viti che sono state discriminate rumorose o silenziose dal discriminatore (11) e che quindi hanno un'ampiezza dello spettro nota (AA), vengono inviate ad una camera anecoica (12) che conferma la correttezza del risultato. In questo caso il valore di ampiezza spettarle (AA) della vite viene inviato al calcolatore di distribuzione gaussiana (10) per aggiornare le distribuzioni gaussiane (G0, G1).

Alla presente forma di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio, alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l’ambito dell’invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo per la discriminazione di viti senza fine rumorose comprendente i seguenti passi: - selezione di una pluralità viti di rumorosità nota suddivise in un primo gruppo di viti classificate silenziose e un secondo gruppo di viti classificate rumorose, - scansione della superficie del filetto di ciascuna vite, per una lunghezza (L), mediante un tastatore di un evolventimetro, in modo da ottenere un segnale (s(t)) indicativo del profilo della superficie del filetto, - esecuzione della Trasformata di Fourier Discreta (DFT) di detto segnale (s(t)) indicativo del profilo della superficie del filetto, in modo da ottenere uno spettro (F(c)) del segnale costituito da una pluralità di ampiezze (A) per ciascuna componente armonica (c) dello spettro (F(c)), - confronto delle ampiezze dello spettro delle viti rumorose con le ampiezze dello spettro delle viti silenziose, in modo da trovare una componente armonica principale (CA) in cui si ha la massima differenza tra le ampiezze degli spettri delle viti rumorose e le ampiezze degli spettri delle viti silenziose, - generazione di due funzioni di distribuzione gaussiane (G0, G1) aventi come valore atteso (µ0, µ1) rispettivamente una media delle ampiezze degli spettri delle viti silenziose calcolate in detta componente armonica principale (CA) e una media delle ampiezze degli spettri delle viti rumorose calcolate in detta componente armonica principale (CA), - scansione della superficie del filetto di una vite di rumorosità incognita, avente gli stessi parametri costruttivi delle viti di rumorosità nota, per una lunghezza (L), mediante un tastatore di un evolventimetro, in modo da ottenere un segnale (s(t)) indicativo del profilo della superficie del filetto della vite di rumorosità incognita, - esecuzione della Trasformata di Fourier Discreta (DFT) di detto segnale (s(t)) indicativo del profilo della superficie del filetto della vite di rumorosità incognita, in modo da ottenere uno spettro (F(c)) del segnale, - calcolo dell'ampiezza (AA) dello spettro del segnale di detta vite di rumorosità incognita, in corrispondenza di detta componente armonica principale (CA) precedentemente trovata, e - confronto di detta ampiezza (AA) dello spettro del segnale di detta vite di rumorosità incognita con dette due distribuzioni gaussiane (G0, G1), in modo da valutare in quale distribuzione gaussiana ricade detta ampiezza (AA) dello spettro del segnale della vite di rumorosità incognita, per discriminare se detta vite di rumorosità incognita à ̈ una vite silenziosa o una vite rumorosa.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta scansione della superficie del filetto di ciascuna vite prevede due scansioni per ogni principio della vite, vale a dire una scansione sul fianco destro del filetto e una scansione sul fianco sinistro del filetto per ciascun principio.
3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che dette funzioni gaussiane (G0, G1) sono calcolate considerando una media delle ampiezze (AA) calcolate nella componente armonica principale (CA) per gli spettri di segnale relativi ad una vite.
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che dette funzioni gaussiane (G0, G1) sono calcolate considerando il valore massimo delle ampiezze (AA) calcolate nella componente armonica principale (CA) per gli spettri di segnale relativi ad una vite.
5. 5) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti parametri costruttivi della vite comprendono: il numero di principi, il modulo assiale, l'angolo di pressione, il diametro medio, il tipo di filetto e la lunghezza di fascia.
6. 6) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pluralità viti di rumorosità nota comprendono un primo gruppo di almeno cinque viti classificate silenziose e un secondo gruppo di almeno cinque viti classificate rumorose.
7. 7) Apparecchiatura per la discriminazione di viti senza fine rumorose comprendente: - una contropunta superiore (2) e una contropunta inferiore (3) tra le quali viene montata una vite senza fine (V) con asse verticale, in cui una delle due contropunte à ̈ girevole per far girare la vite attorno al proprio asse, - un tastatore (4) disposto radialmente rispetto alla vite (V) e montato su un robot (50) a tre assi cartesiani (x, y, z), in modo da poter scansionare la superficie dell'elica del filetto della vite durante la rotazione della vite, - un sensore disposto nel tastatore (4) per fornire un segnale di tensione (s(t)), - un convertitore (6) per convertire i Volt del segnale di tensione (s(t)) in un'unità di misura di lunghezza in modo da ottenere un segnale (s(t)) indicativo del profilo del filetto della vite, - un calcolatore di DFT (7) per calcolare la DFT di detto segale (s(t)) indicativo del filetto della vite in modo da ottenere un spettro (F(c)), - un comparatore selettore (8) per comparare, ad ogni componente armonica (C), le ampiezze (A) dello spettro (F(c)) di viti classificate rumorose con le ampiezze (A) dello spettro (F(c)) di viti classificate silenziose e selezionare una comparente armonica principale (CA) per la quale la differenza di ampiezza tra lo spettro delle viti silenziose e lo spettro delle viti rumorose à ̈ massima, - mezzi calcolatori di ampiezza (9) per calcolare l'ampiezza (AA) dello spettro in detta componente armonica principale (CA); - mezzi calcolatori di distribuzione gaussiana (10) per calcolare le distribuzioni gaussiane (G0, G1) aventi come valore atteso (µ0, µ1) rispettivamente una media delle ampiezze degli spettri delle viti silenziose calcolate in detta componente armonica principale (CA) e una media delle ampiezze degli spettri delle viti rumorose calcolate in detta componente armonica principale (CA), - mezzi di discriminazione (11) atti a discriminare se il valore di ampiezza (AA) calcolato in detta componente armonica principale (CA) dello spettro di un segnale di una vite di rumorosità incognita cade nella distribuzione gaussiana delle viti silenziose (G0) o nella distribuzione gaussiana delle viti rumorose (G1).