ITUB20159887A1 - Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi nelle macchine di misura portatili a bracci articolati - Google Patents

Description

TITOLO: SISTEMA PER LA LETTURA E LA CORREZIONE DEGLI ANGOLI DEGLI ASSI NELLE MACCHINE DI MISURA PORTATILI A BRACCI ARTICOLATI

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un sistema per la misura e la correzione degli angoli degli assi nelle macchine di misura portatili a bracci articolati che si caratterizza per la sua precisione, per le prestazioni, e per l’ergonomia.

Le macchine portatili a bracci articolati, che indicheremo anche con l’acronìmo AAMM (Articuiated Arm Measuring Machines), hanno lo scopo di misurare pezzi di vario tipo, che possono essere dei pezzi lavorati alla macchina utensile, delle lamiere piegate o saldate, oppure dei tubi.

Il pregio principale delle AAMM è la loro grande flessibilità di impiego che consente ad esempio di misurare un pezzo senza movimentarlo, ma portando la macchina di misura vicino ad esso

Le AAMM consentono di eseguire la misurazione di un pezzo o di un tubo in un tempo molto breve, specie quando non si tratti di misure di grande serie, in quanto, a differenza delle CMM ( Coordinate Measuring Machines ), non richiedono la programmazione dei movimenti, i quali vengono direttamente realizzati manualmente dall'operatore. Le AAMM, in relazione alle CMM, hanno il vantaggio del minore costo, ma hanno lo svantaggio della minore precisione.

Le AAMM sono generalmente costituite da una serie di parti disposte tra loro in successione seguita alla fine generalmente da uno o due tastatori di misura, realizzando ciascuna di tali parti, un grado di libertà della macchina denominato asse della macchina, essendo ciascuna parte libera di ruotare in relazione alla parte precedente. Si ottiene così che, con un sufficiente numero di assi, ad esempio sei, si raggiunge agevolmente II punto da misurare all’interno del campo di misura della macchina, con la possibilità di accedere alla misura con l’angolazione voluta. Esistono poi AAMM con sette assi impiegate soprattutto quando ad esse viene applicata una Scanner Laser o una forcella laser.

Chiariamo cosa intendiamo con i termini che useremo nella descrizione. Con elemento di misura intendiamo la parte terminale della AAMM che viene portato a contatto della superficie da misurare, e che può essere costituito da una sfera, o da un raggio laser. Ad esempio nelle macchine AAMM misuratubi l’elemento di misura è costituito da due raggi, ad esempio del tipo laser, che intercettano la superficie esterna del tubo. Con punto di misura intendiamo il punto che caratterizza l’elemento di misura, che nel caso dell’elemento sfera è il suo centro, dell’elemento raggio laser è il punto dì intersezione del raggio con la superficie di misura. Nel caso dell’elemento costituito da una sfere si deve poi tenere conto del suo raggio per determinare l’effettivo punto di contatto della sfera. Nel caso del raggio laser della forcella di una misuratubi si deve tenere conto del diametro del fascio laser.

Con tastatore, o tastatore di misura, intendiamo la parte che supporta l'elemento dì misura e che è solidale con esso per cui costituisce un unico oggetto, per cui abbiamo tastatori a sfera, tastatori a forcella laser per misuratubi, tastatore a scanner laser Le AAMM sono per lo più dotate di più tastatori che sono tra loro intercambiabili e fissabili alla estremità della macchina. In alcuni casi più tastatori possono essere applicati contemporaneamente alla macchina, per cui si può applicare uno scanner laser insieme a un tastatore a sfera.

Con asse della AAMM intendiamo un suo grado di libertà nei movimenti di una sua parte in relazione alla parte precedente che si realizza con una rotazione intorno a detto asse. Abbiamo cosi AAMM a cinque, a sei e a sette assi, o anche a più di sette assi.

Le macchine di misura portatili oggetto del presente trovato si caratterizzano per realizzare ciascun grado di libertà mediante una rotazione intorno ad un asse, e per il fatto di avere almeno sei assi raccolti in tre snodi.

Con snodo intendiamo l'insieme di due o tre assi di rotazione posti tra loro vicini per cui una macchina a sei assi si caratterizza per avere tre snodi composto di due assi ciascuno. Sopra la base della macchina vi è il primo snodo della macchina composto dai primi due assi di rotazione. Tra il primo e il secondo snodo vi è una prima struttura di una certa lunghezza che costituisce il primo braccio della macchina. Tra il secondo snodo e il terzo snodo vi è una seconda struttura avente lunghezza non molto diversa dalla prima, a costituire il secondo braccio della macchina. All’estremità del secondo braccio è posto il terzo snodo composto anche esso da due assi Infine alcune macchine sono dotate di un settimo asse posto subito dopo il terzo snodo.

Questa tipologia di macchine a bracci articolati si prestano ad essere realizzate con pesi abbastanza contenuti da poterle definire portatili. Con trasduttore angolare intendiamo un dispositivo atto a misurare la posizione angolare di un asse della macchina a partire da un orientamento di riferimento, che normalmente è allineato o ortogonale con l’asse verticale. Ogni asse della macchina ha un proprio sistema di misura della posizione angolare, costituito da uno o più trasduttori angolari.

Esistono trasduttori angolari in esecuzione chiusa che sono dotati all'interno di un dischetto che ruota su cuscinetti di precisione, la cui posizione angolare viene misurata da una o più testine di lettura. In alcuni assi delle AAMM vengono impiegati uno o più trasduttori angolari di tipo aperto nei quali il dischetto viene direttamente montato su una parte dell’asse, mentre la testina di lettura, o le testine dì lettura sono fissate dall'altra parte dell’asse. L’ impiego di più testine, ad esempio due, ha lo scopo di migliorare la precisione di misura, posto che con più testine si possono discriminare le rotazioni dalle traslazioni, aumentando la precisione di misura della macchina. Quando vengono applicati più trasduttori angolari su di un solo asse, si tratta di trasduttori angolari di tipo aperto che impiegano un dischetto con tacche radiali e due o più testine di lettura che leggono la posizione angolare del dischetto. Quando si impiegano più trasduttori angolari, il valore della posizione angolare dell’asse viene ricavato facendo la media delle due misure angolari fornite dai due trasduttori angolari.

I dischetti impiegati nei trasduttori angolari, sia di tipo chiuso che aperto, hanno un numero di tacche che va da alcune centinaia fino a qualche decina di migliaia, e forniscono segnali di uscita con andamento sinusoidale seno e coseno, in modo da consentire di aumentare la risoluzione e la precisione di misura. Vi sono trasduttori angolari assoluti che forniscono anche una codifica delle tacche del dischetto, per cui essi non richiedono di effettuare l’operazione di azzeramento dell’asse. Vi sono poi i trasduttori angolari incrementali nei quali solo una o un numero limitato di tacche è codificato, per cui richiedono che l’operatore esegua l’operazione di azzeramento dell'asse, che consiste nel far ruotare l’asse finché la tacca codificata viene letta dalla testina di lettura. Una volta eseguito l'azzeramento, viene eseguito il conteggio bidirezionale delle tacche e ciò permette di conoscere la rotazione angolare con la risoluzione dell’ampiezza della tacca, pari a 360° diviso il numero delle tacche, ottenendo il passo angolare del trasduttore. Una ulteriore moltiplica per quattro consente di ridurre di quattro volte la risoluzione.

All'interno del passo angolare di ciascuna tacca il trasduttore angolare fornisce due segnali, uno con l’andamento del seno e l’altro sfasato di 90° con l’andamento del coseno, completati dai loro segnali negati. DaH’ampiezza con segno dei due segnali analogici seno e coseno trasformati in forma digitale con convertitori A/D di adeguata risoluzione e velocità, la frazione angolare del passo è univocamente determinata con sufficiente risoluzione e precisione con le tecniche note. Sommando la frazione angolare del passo ai passi angolari contati a partire dalla tacca di zero, otteniamo la posizione angolare assoluta, o posizione angolar, letta dal trasduttore angolare.

La lettura della posizione angolare dell’asse, viene ricavato dal valore fornito dall’unità elettronica di misura connessa ad un singolo trasduttore angolare, oppure dalla media delle letture di più trasduttori angolari applicati allo stesso asse.

Esiste un errore di misura della posizione angolare dell’asse determinato da altri contributi, che comprendono gli errori propri di divisione delle tacche dei trasduttori angolari, gli errori dei cuscinetti che supportano i perni sui quali sono fissati i dischetti, o le testine di lettura, ed altri ulteriori contributi, che essendo per lo più ripetitivi, possono essere discriminati e corretti

Con convertitore A/D intendiamo un circuito integrato dedicato a convertire un segnale analogico in un segnale di tipo digitale, costituito per lo più da un numero binario avente un certo numero di cifre binarie che normalmente va da otto fino a sedici. Con la conversione da analogici a digitali dei segnali seno e coseno è agevole ottenere la frazione di passo angolare descritta dal trasduttore all’Interno della tacca.

Il calcolo della frazione angolare all'interno del passo angolare può essere eseguita calcolando la funzione inversa di una funzione trigonometrica che si basa sulle ampiezze dei segnali seno e coseno o sul loro rapporto. Ad esempio si può calcolare il seno dell’angolo dividendo il valore istantaneo per il valore massimo precedentemente memorizzato, e poi calcolare l’arcoseno che determina l’angolo, in funzione anche del segno del segnale coseno Una soluzione alternativa è quella di calcolare seno e coseno e poi dal loro rapporto la tangente, e poi da questo con l’arcotangente si calcola la frazione angolare del passo. Si deve tenere conto che nel caso di sistemi aperti, l’ampiezza dei segnali seno e coseno forniti dalle testine di lettura è soggetta a cambiare durante la rotazione e ciò può comportare errori di calcolo della frazione angolare del passo.

Con unità elettronica di misura intendiamo il circuito elettronico connesso ad un trasduttore angolare di un asse della macchina atto a ricavare il valore numerico della sua posizione angolare, data dal numero dei passi moltiplicato per il passo angolare, a partire dalla tacca di zero per i trasduttori incrementali, sommato alla frazione angolare di passo sopra descrìtto. Nel caso di trasduttori assoluti l’unità elettronica di misura legge direttamente la codifica assoluta delle tacche per cui non è richiesto l'azzeramento e il conteggio delle tacche.

Con unità elettronica master intendiamo il circuito eletronico dedicato in particolare a ricevere i dati dalle unità elettroniche di misura, tra i quali vi sono le posizioni angolari dei trasduttori angolari degli assi oltre ad altri segnali logici.

Tra detti segnali logici vi sono i segnali dì comando dati da pulsanti e i segnali logici che codificano il tipo di tastatore applicato alla macchina. Con segnale di latch di misura intendiamo il segnale che viene inviato alle unità elettroniche di misura, e che ha la funzione di memorizzare il valore istantaneo delle posizioni angolari assolute dei trasduttori angolari di misura, nel momento in cui avviene la misura, con uno scarto dì tempo non superiore a una decina di microsecondi per evitare imprecisioni. Tale segnale di latch viene ad esempio generato premendo il pulsante di misura o quando un raggio laser di una forcella intercetta il tubo.

Oltre al latch di misura esistono anche dei latch, che definiamo latch spontanei, aventi normalmente frequenze prefissate, e che hanno lo scopo principale di fornire l’angolo degli assi della macchina al master, e da questo al computer di misura, anche quando la macchina non sta misurando. Esistono poi latch di misura che vengono forniti dagli scanner laser.

L'unità elettronica master, mediante una linea di comunicazione, comunica al computer dì misura le posizioni angolari ricevute da ciascun trasduttore angolare relative ad un segnale di latch.

Con posizione angolare dell’unità elettronica di misura intendiamo l’angolo letto da ciascuna unità elettronica di misura riferito ad un angolo dì riferimento dell'asse, e che viene fornito all’unità elettronica master in corrispondenza dei segnali sincroni normalmente costituiti dai segnali di latch Tale posizione angolare può essere anche denominata posizione angolare assoluta, in quanto unica e riferita ad un angolo assunto come riferimento in cui tale posizione angolare ha un valore ben preciso, ad esempio 90°.

Nel caso vi stano più trasduttori angolari applicati ad un asse, con posizione angolare dell'asse intendiamo l’angolo ricavato dalla media delle posizioni angolari assolute fornite dalle unità elettronica di misura poste su detto asse. Tale calcolo del valore medio può essere eseguito, o all’interno dell'unità master, oppure nel software di misura del computer di misura.

Nel caso vi sia un solo trasduttore angolare applicato ad un asse, con posizione angolare dell’asse intendiamo la posizione angolare fornita da una unità di misura angolare di detto asse.

Con errore di misura dell’asse intendiamo l'errore presente tra la posizione angolare fornita da una singola unità di misura e l'angolo effettivo dell’asse, oppure anche l’errore presente tra la posizione angolare fornita dal calcolo mediato di una o più unità di misura angolare e l’angolo effettivo, essendo detti angoli riferiti ad una posizione angolare di riferimento definita nel modello matematico parametrico della macchina.

Con freno elettromagnetico intendiamo il dispositivo elettromagnetico applicato in corrispondenza dell'asse beta della macchina, che a partire dalla base è il primo asse orizzontale. Tale freno solitamente blocca la rotazione dell’asse quando non è alimentato mentre lo sblocca quando è alimentato.

Con unità elettronica freno intendiamo il circuito elettronico dedicato ad alimentare il freno elettromagnetico dedicato a gestirne le condizioni di blocco o di sblocco, ovvero di attivazione e disattivazione.

Con trasduttore di temperatura braccio intendiamo il trasduttore, o i trasduttori, connesso ad una scheda elettronica atta a fornire la temperatura della macchina in uno o più punti.

Con scheda di misura intendiamo una scheda che contiene una o più unità elettronica di misura.

Con scheda freno intendiamo una scheda che contiene una unità elettronica freno.

Con scheda master intendiamo una scheda che contiene una unità elettronica master, potendo tale scheda master contenere anche una o più unità elettroniche di misura ed anche l’unità elettronica freno.

Con bus interno braccio intendiamo il bus per la comunicazione seriale dei dati tra le unità elettroniche di misura e l’unità elettronica master, o le unità elettroniche master se più di una, del sistema di schede elettroniche. In particolare il bus CAN ( Controlled Area Network ) è quello utilizzato nel trovato ed è un bus seriale che è quello descritto dal trovato per la comunicazione tra le unità elettroniche di misura e l’unità elettronica master

Con organo di comando intendiamo un dispositivo elettrico o elettronico, quale è un pulsante o un tastatore elettronico che invia segnali al sistema di schede elettroniche.

Con protocollo di comunicazione intendiamo la struttura delle sequenza dei segnali che vengono scambiati nelle due direzioni, domanda e risposta, tra la scheda master e il computer di misura.

Con computer di misura intendiamo l'unità personal computer o computer industriale assemblato, separata dalla macchina di misura vera e propria, che sulla base del modello matematico descrittivo della macchina di misura a bracci articolati, dei dati trasmessi dalla scheda master, che comprende le posizioni angolari dei trasduttori angolari e la temperatura della macchina, sulla base delle impostazioni eseguite sul computer, e dal tipo di tastatore, calcola la posizione del punto di misura del tastatore della macchina, ed eventualmente le componenti del vettore che definisce l'orientamento del tastatore.

Con modello matematico descrittivo della macchina di misura intendiamo un insieme di relazioni matematiche, e funzioni trigonometriche ed eventualmente matrici, che sulla base delle posizioni angolari degli assi, del tipo di tastatore di misura, e della temperatura della macchina, determina le coordinate del punto di misura, oltre al vettore che descrive l’orientamento del tastatore di misura.

Le coordinate x, y, z, e l’orientamento dell'elemento di misura nx, ny, nz, sono funzione degli angoli ai degli assi, delle coordinate Pxj, Pyj, Pzj, del probe utilizzato, e della temperatura della macchina Tk, che sono di seguito rappresentate in forma sintetica ad esempio per una macchina a sette assi.

x = Fx (al , ....ai , ... a7, Pxj, Pyj, Pzj, Tk )

y = Fy (al, ....ai , . . a7, Pxj, Pyj, Pzj, Tk )

z = Fz (al , ....ai , ... a7, Pxj, Pyj, Pzj, Tk )

nx = Fnx (al , ....ai , ... a7, Pxj, Pyj, Pzj, Tk )

ny = Fny (al , ...ai , .. a7, Pxj, Pyj, Pzj, Tk )

nz = Fnz (al, ....ai , ... al, Pxj, Pyj, Pzj, Tk )

L’insieme delie relazioni che descrivono queste funzioni costituiscono il modello matematico descrittivo della AAMM, che contiene anche molti parametri pk, dell’ordine di alcune decine fino a qualche centinaio, che definiscono le caratteristiche meccaniche e geometriche di ciascuna macchina e che la distingue da ogni altra.

Ciò può essere rappresentato da una diversa rappresentazione della funzioni come segue.

x = Fx (al . ai , ... a7, Pxj, Pyj, Pzj Tk, pk )

y = Fy (al, ....ai , ... a7, Pxj, Pyj, Pzj Tk, pk )

z = Fz (al . ....ai . ... a7, Pxj, Pyj, Pzj Tk, pk )

nx = Fnx (al, ....ai , ... a7, Pxj, Pyj, Pzj, Tk, pk )

ny = Fny (al . ai , ... a7, Pxj, Pyj, Pzj, Tk, pk )

nz = Fnz (al, ....ai , ... a7, Pxj, Pyj, Pzj, Tk, pk )

Il modello matematico della macchina scritto in questa forma, e che contiene tali variabili parametriche pk è denominato modello matematico parametrico della macchina. Quando alle variabili parametriche pk vengono sostituiti i relativi numeri, o parametri, sì ottiene il modello matematico descrittivo, o anche semplicemente modello matematico della macchina.

Con programma di misura intendiamo un software che è residente nel computer di misura e che riceve le coordinate del punto di misura con eventualmente i vettori di orientamento dell’elemento di misura, con lo scopo di elaborare tali dati, ed in particolare con lo scopo di confrontarli con dati teorici già memorizzati, e di fornire all’operatore il risultato di dette elaborazioni.

Con calibrazione della macchina intendiamo un insieme di misurazioni che vengono eseguite con la macchina di misura, e che contiene misurazioni di lunghezza in diverse posizioni e diversi orientamenti, più ulteriori misure che forniscono la distanza del punto di misura da un uogo geometrico noto, quale può essere una sfera o un piano.

Tali misure di calibrazione vengono eseguite con lo scopo di fornire le misure degli angoli di tutti gli assi della macchina in corrispondenza di ciascuna delle misurazioni eseguite, e sono volte ad essere fornite al software di taratura della macchina.

Con taratura della macchina di misura intendiamo un insieme di elaborazioni che, sulla base dei dati forniti dalle misure di calibrazione, è volto alla definizione dei parametri del modello matematico descrittivo della macchina in base ad un indice di errore da minimizzare.

Con indice di errore si intende una grandezza che viene elaborata dal software di taratura e che è funzione degli errori di misura di lunghezza e di distanza dal luogo geometrico, e che ricerca la miglior combinazione dei parametri di in modo da ridurre l’indice prescelto di errore della macchina.

Tale processo di calcolo dei parametri viene anche definito processo di identificazione del modello matematico descrittivo della macchina.

In particolare in relazione del presente trovato il software di taratura è volto a correggere l’errore di misura della posizione angolare degli assi, e a compensarne almeno una parte.

Con caricamento dei parametri nella macchina di misura intendiamo il caricamento nel computer di misura dei parametri risultanti dalla taratura del modello matematico parametrico della macchina, ed in particolare delle componenti di compensazione degli errori della posizione angolari degli assi della macchina.

La AAMM richiede che la posizione del punto di misura del tastatore, solitamente costituito dal centro di una piccola sfera, insieme eventualmente anche il suo orientamento, siano conosciuti con precisione nel momento in cui viene eseguita la misura, e ciò avviene mediante un segnale di latch di misura che è attivato aprendo o chiudendo un contatto mediante un pulsante, oppure con un tastatore di tipo elettronico.

Ci sono poi le applicazioni in cui viene impiegata uno Scanner Laser fissato alla macchina al posto del tastatore, ed in questo caso il segnale di latch di misura viene fornito dall’elettronica dello Scanner Laser, la quale invia tali segnali con una determinata frequenza quando la misura è attiva.

Per ottenere una elevata precisione di misura della posizione angolare di ciascun asse della AAMM deve essere impiegato un adeguato sistema di schede elettroniche e un idoneo sistema di compensazione degli errori angolari degli assi, che è l'oggetto del presente trovato.

Esistono AAMM che impiegano varie soluzioni elettroniche atte ad ottenere la misura della posizione angolare degli assi della AAMM. Alcune AAMM impiegano sistemi di schede elettroniche che si integrano con il computer che elabora gli angoli misurati dai trasduttori angolari per ottenere la posizione del punto di misura. Queste macchine hanno l'inconveniente di far passare molti conduttori all'interno dei bracci e dei collettori elettrici rotanti di cui essi sono dotati, con problemi di ingombro, di costo e di affidabilità.

Esistono AAMM che impiegano sistemi di schede elettroniche che elaborano i dati forniti dai trasduttori angolari degli assi e che sono addossate ai trasduttori di misura, che hanno l'inconveniente di dissipare una elevata potenza termica in prossimità degli assi e dei trasduttori, con la possibilità di introdurre riscaldamenti e deformazioni termiche della macchina con perdita di precisione.

Esistono AAMM che realizzano la correzione di una parte degli errori di misura gli errori angolari accoppiando trasduttori di precisione agli assi, e che non sono predisposte alla correzione degli errori di misura della posizione angolare degli assi mediante un processo di calibrazione da eseguire sul posto dove la macchina di misura viene impiegata.

Esistono AAMM che non sono provviste di alcun freno ad attivazione e disattivazione di tipo elettrico del blocco dell'asse beta della macchina per cui esse non sono dotate di una adeguata sicurezza automatica contro la caduta accidentale, ed inoltre non consentono che l'asse beta venga bloccato in posizione in determinate condizione, o anche solo per facilitare l’uso della macchina di misura.

Il presente trovato viene proposto per rimediare agli inconvenienti sopra riportati delle AAMM.

Scopo principale del presente trovato è quello di realizzare un sistema di schede elettroniche che è atto a leggere con precisione i segnali sinusoidali del trasduttore e trasformali in forma digitale e congelare tali valori in corrispondenza del segnale di latch, e disporre tali schede elettroniche nelle posizioni più idonee airinterno del braccio di misura della AAMM, in modo da ottenere facile accesso per manutenzione e minimizzare il riscaldamento degli assi e delle strutture della macchina. Le soluzioni elettroniche atte a realizzare le singole unità elettroniche di misura, le unità elettronica master e l’unità elettronica freno, e i circuiti di interconnessione fanno per altro parte delle tecniche note

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di predisporre il modello matematico descrittivo della macchina in modo che esso sia atto a correggere in buona parte gli errori di misura ripetitivi della posizione angolare degli assi.

Ulteriore scopo dell'invenzione è quella di ottenere un sistema modulare di schede elettroniche che consenta di essere applicato a macchine aventi un diverso numero di assi o una diversa classe di precisione. Ulteriore scopo deH’ìnvenzione è quella di realizzare un sistema di schede elettroniche predisposto ad alimentare un freno elettromagnetico che possa essere attivato manualmente o con altre funzioni automatiche che rendano più sicura la macchina e che inoltre facilitino l'impiego della macchina durante la misura

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di realizzare la correzione della misura delle posizioni angolari lette dai trasduttori con un processo di calibrazione che comprende misurazioni di lunghezza di un calibro posto in diverse posizioni e orientamenti nel campo di misura della macchina, e misurazioni di distanza da un luogo geometrico noto.

Questi scopi ed altri scopi che potranno anche emergere dalla descrizione, sono raggiunti da un sistema per la misura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura portatili a bracci articolati comprendente un insieme di schede elettroniche, le connessioni tra loro e con almeno un organo di comando, e un software residente in un computer di misura, caratterizzato dal fatto che:

- detto insieme di schede elettroniche comprende: a) almeno cinque unità elettroniche di misura ciascuna connessa elettricamente ad un rispettivo trasduttore angolare della macchina; b) almeno una unità elettronica master che svolge la funzione di ricevere i dati dalle unità elettroniche di misura e di trasmetterli al computer di misura; c) le connessioni elettriche presenti tra le unità elettroniche di misura e l’unità elettronica master; d) le connessioni elettriche verso almeno un organo di comando,

- almeno una scheda elettronica contiene almeno una unità elettronica di misura,

- almeno una scheda elettronica contiene almeno una unità elettronica master,

- le schede elettroniche sono disposte all'interno della macchina di misura in almeno due zone distinte, tra loro separate da almeno un asse di rotazione della macchina,

- ciascun trasduttore angolare della macchina è elettricamente connesso ad almeno una unità elettronica di misura;

- ciascun trasduttore angolare invia alla unità elettronica di misura alla quale è connesso, almeno due segnali sinusoidali tra loro sfasati di 90°, la cui ampiezza è funzione periodica dell’angolo di un asse della macchina,

- almeno tre unità elettroniche di misura sono configurate per memorizzare in tempo reale le posizioni angolari dei relativi trasduttori angolari in corrispondenza di un segnale di di misura direttamente trasmesso a dette unità elettroniche di misura, - ogni volta in cui la macchina di misura viene impiegata per eseguire una misurazione, viene generato un segnale di latch di misura,

- una rete locale connette tra loro almeno una parte delle unità elettroniche di misura ad almeno una unità elettronica master, - mediante detta rete locale, almeno una unità elettronica master riceve le posizioni angolari lette da almeno una parte delle unità elettroniche di misura in corrispondenza di segnali di latch, - mediante una linea di comunicazione l’unità master comunica al computer di misura le posizioni angolari lette da detta parte di unità elettroniche di misura, in corrispondenza di segnali di latch, in detto computer di misura è residente un software che comprende il modello matematico descrittivo della macchina di misura, che è predisposto a calcolare e rendere disponibili le coordinate cartesiane del punto di misura,

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una preferita forma di pratica di realizzazione, riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui:

la figura 1 mostra schematicamente una AAMM dotata di sei assi. la figura 2 mostra schematicamente una AAMM a sei assi nella posizione di riposo

la figura 3 mostra schematicamente ii freno elettromagnetico applicato all’asse beta.

la figura 4 mostra schematicamente il sistema di schede elettroniche di una AAMM.

la figura 5 mostra schematicamente i segnali seno e coseno forniti da un trasduttore.

la figura 6 mostra schematicamente le correzioni in posizioni angolari fisse a passo dell'errore di misura della posizione angolare dell’asse.

la figura 7 mostra schematicamente le correzioni del primo e del secondo ordine dei trasduttori angolari,

la figura 8 mostra schematicamente le misurazioni che vengono eseguite su un calibro durante la calibrazione,

la figura 9 mostra schematicamente le misurazioni che vengono eseguite su di una sfera durante la calibrazione, la figura 10 mostra schematicamente la macchina di misura in una posizione in cui è bloccata dal freno elettromagnetico.

La figura 1 mostra una AAMM della tipologia a sei assi. In particolare la figura mostra la base 10 della macchina fissata al piano 11 con i due assi "alfa<1>’ e “beta” sopra la colonna a costituire il primo snodo della macchina, i due assi “omega” e “gamma" a costituire il secondo snodo della macchina posto all’estremità del primo braccio 12, e i due assi “delta” ed "epsilon” a costituire il terzo snodo della macchina posto all’estremità del secondo braccio 13. Infine al tastatore 14 al quale è fissato l’elemento di misura 15.

la figura 2 mostra schematicamente una AAMM a sei assi nella sua posizione di riposo, dove è evidenziata la posizione del freno elettromagnetico 22 posto coassiale all’asse di rotazione “beta”.

La figura 3 mostra schematicamente il freno elettromagnetico applicato all’asse “beta” composto dalla parte fissa del freno 22 che contiene l’elettromagnete e che è fissata alla forcella 20 della macchina, e dall’ancora mobile 23 fissata al perno 21 che a sua volta è reso solidale con il primo braccio della macchina 12 mediante le viti 25. li freno è poi protetto dal coperchio 24. Quando il freno non è alimentato esso, tramite molle, blocca l'ancora alla parte fissa, mentre quando è alimentato l’ancora viene staccata dalla parte fissa per cui il braccio 12 è reso libero di ruotare intorno all'asse “beta".

Con freno attivato intendiamo che esso è alimentato per cui esso sblocca l’asse e ne consente la rotazione libera, mentre con freno disattivato intendiamo che esso non è alimentato per cui esso blocca la rotazione dell’asse.

La figura 4 mostra una AAMM a sei assi realizzata con un sistema di schede elettroniche seconda il trovato nel quale le schede sono posto all’interno della macchina in tre zone distinte. Nella zona più lontana dalla base 10 ed in particolare all'Interno del secondo braccio 13, vi sono poste, la scheda elettronica 40 che contiene le unità elettroniche di misura collegate ai trasduttori angolari degli assi delta ed epsilon e la scheda elettronica 41 che contiene le due unità elettroniche collegate ai due trasduttori angolari dei quali è dotato l'asse gamma.

Nella zona posta in corrispondenza del primo snodo della macchina vi è posta la scheda elettronica 42 che contiene due unità elettroniche di misura collegate ai due trasduttori angolari dei quali è dotato l’asse omega, e la scheda 43 che contiene una unità elettronica di misura collegata al trasduttore angolare dell’asse beta.

All’interno della base 10 c’è la scheda master 44 che contiene l’unità elettronica master e l'unità di misura collegata al trasduttore angolare dell’asse alfa, e la scheda freno 46 che è collegata al freno elettromagnetico 22. La scheda master è collegata al computer di misura 45.

Tutte le schede elettroniche sono alimentate dalla tensione di alimentazione fornita dalla scheda master, mentre tutte le schede sono tra loro connesse tramite la rete locale CAN BUS ed inoltre c’è la connessione elettrica che trasmette il segnale di latch di misura a tutte le schede elettroniche.

La figura 5 mostra l’andamento dei segnali sinusoidali forniti dal trasduttore angolare di un asse. Si vede l’andamento seno 50 e l’andamento coseno 51, il segnale di zero 57 che definisce l’inizio del conteggio bidirezionale dei passi angolari P1, P2, P3, la frazione di passo angolare FP descritta nel momento in cui il segnale di latch 52 fissa ì valori istantanei dell’ampiezza del segnale seno al valore 53 e l'ampiezza del segnale coseno al valore 54, per cui la posizione angolare fornita dal trasduttore angolare al momento del latch è pari a tre passi angolari P più la frazione di passo angolare FP, pari perciò a 3 P FP. Alla posizione angolare viene poi sommato un angolo di zero che ne determina il valore angolare riferito alla posizione di zero dell’asse come definito nel modello matematico.

Il calcolo della frazione di passo angolare può essere fatto in vari modi, avendo a disposizione le ampiezze del segnale seno e coseno, acquisiti in forma differenziale insieme ai segnali negati, già convertita in forma numerica dal convertitore A/D. La conversione in forma digitale dei segnali analogici del seno e del coseno, può avvenire in modo asincrono se viene eseguito con elevata frequenza, oppure può avvenire al momento del latch. Il calcolo della frazione angolare deve tenere conto che l’ampiezza dei due andamenti sinusoidali non hanno ampiezza costante Un modo di eseguire il calcolo è quello fare il rapporto tra l’ampiezza del segnale seno e l’ampiezza del suo valore massimo acquisito nell’ultimo ciclo, e ricavare il valore del seno, e analogamente fare il rapporto tra l’ampiezza del segnale coseno e l’ampiezza del suo valore massimo acquisito nell'ultimo ciclo, e ricavare il valore del coseno. Poi dal rapporto tra seno e coseno si può ricavare la tangente dell’angolo, oppure la cotangente con il rapporto inverso a seconda delle ampiezze in modo che il rapporto sia inferiore a uno, e poi ricavare rispettivamente Γ arcotangente, oppure l'arco cotangente, tenendo conto dei segni per avere un valore univoco della frazione angolare del passo.

Una alternativa all’acquisizione del valore massimo dell’ultimo ciclo, è quello di prendere la media dei valori massimi degli ultimi cicli, per mediare i possibili errori di lettura.

La figura 6 mostra schematicamente un esempio dell’andamento dell’errore E della misura della posizione angolare di un asse, posto che tale errore è l’errore risultante dopo che le letture delle posizioni angolari di più trasduttori angolari applicati all'asse, sono state già state mediate. Secondo la figura l’errore viene definito in posizioni angolari fisse che possono essere definite ad esempio a passo 30 gradi nel modello matematico descrittivo della macchina, con valori di correzione 61 , 62, .... I valori angolari interposti tra due punti vengono calcolati per interpolazione lineare, come ad esempio il valore dell’errore 65 interposto tra gli errori 63 e 64

La correzione dell’angolo misurato am viene poi ottenuta aggiungendo l’errore angolare eam interpolato presente tra le posizioni angolari a, e a(i+i)con a, < am < α(,+ΐ), con relazioni come la seguente

eam = eaj ( e«([+i)- eaj ) (am - a; ) / ( a<i+i)- 3⁄4 )

Possiamo avere un passo fisso per definire i parametri relativi a passo, oppure la distribuzione può essere di tipo diverso fissando liberamente gli angoli in cui si vuole fissare i parametri.

Con la descrizione della correzione dell’errore in posizioni fisse, ed in particolare a passo, nella fase di calibrazione della macchina bisogna prestare attenzione ad eseguire più misurazioni che cadano all'interno dì tuti i passi angolari, in modo che l’ampiezza degli errore possa essere identificato per ciascuna posizione angolare prefissata.

Ciò viene eseguito per tutti gli assi dei quali si vuol eseguire la correzione Le ampiezze degli errori a passo vengono impostate come parametri nel modello matematico descritivo della macchina, le quali devono essere poi essere identificati al meglio dal processo di taratura della macchina

La figura 7 mostra schematicamente con 70 l’esempio dell’andamento dell’errore E della misura dell’angolo di un asse. La correzione teorica dell’errore viene in questo caso definita come il risultato della somma di più andamenti sinusoidali di diverso passo e ampiezza eseguendo un processo simile ad una scomposizione in serie di Fourier, ma semplificata come numero di sinusoidi.

Nell’esempio di figura l’errore 70 viene supposto scomposto in due andamenti sinusoidali, uno indicato con 71 avente periodo 360°, e l’altro, indicato con 72, avente periodo pari a 180°.

a = am E

E = Ai sin ( a FT) A2sin ( 2a F2)

L’errore E che viene corretto, è dato dalla somma dei due andamenti sinusoidali Con A1 e A2 sono indicate le ampiezze delle due sinusoidi, e F2 e F2 sono le fasi relative. Le ampiezze e le fasi dei due andamenti vengono impostati come parametri nel modello matematico descrittivo della macchina, i quali devono essere poi essere identificati ai meglio dal processo di taratura della macchina. Naturalmente è possibile impostare anche i parametri per correggere l’errore con sinusoidi aventi ciclo triplo con periodo 120° e quadruplo con periodo 90°, realizzando il tentativo di scomporre l’errore con quattro ordini. La soluzione più semplice è di correggere errori solo del primo ordine, ovvero sinusoidi che hanno un ciclo di 360° de asse, mentre il passo successivo è quello di inserire anche la correzione di errori del secondo ordine, ovvero di sinusoidi aventi periodo 180°. Naturalmente si possono inserire correzioni degli ordini superiori, del terzo ordine, del quarto e del quinto. Ciò viene eseguito per tutti gli assi dei quali si vuol eseguire la correzione.

Il modello matematico descrittivo della macchina viene collocato nel computer di misura, ma tale modello può essere diviso in due parti, una parte da collocare nel computer di misura e che comprende la parte più consistente della macchina, mentre la parte che riguarda la correzione dell'errore della misura delle posizioni angolari degli assi può essere posta nella unità elettronica master. In tal caso le relazioni matematiche che realizzano la correzione sono solo quelle sopra descritte e finalizzate solo a correggere a passo o con sinusoidi, l’errore di misura dei trasduttori angolari degli assi.

La figura 8 mostra la macchina durante la fase di calibrazione della macchina. La fase di calibrazione ha lo scopo di acquisire un insieme di misurazioni di lunghezza di uno o più calibri 80 avente lunghezza nota, posti in diverse posizioni e diversi orientamenti nel campo di misura della macchina ed eseguendo le misure nelle diverse posizioni degli assi. Inoltre la calibrazione comprende diverse misurazioni di distanza da un luogo geometrico noto che di solito è una sfera.

Per facilitare l’acquisizione di una molteplicità di misure di un calibro con diverse posizioni angolari degli assi, ed in particolare dell’asse omega, è possibile eseguire delle misure su un lato del calibra, ad esempio le 5 misurazioni 81 di figura, ed eseguire 5 misure 82 sull'altro lato del calibro, per un totale di 10 misurazioni Da queste 10 misurazioni vengono poi ricavate le 5x5=25 misure di distanza combinando tutte o in parte le singole misurazioni sui due lati del calibro, e ciò con notevole risparmio di tempo. Al fine di rendere meno difficoltosa la misura, si possono eseguire due misure accurate 83 che identificano la direzione del calibro, in modo che durante il processo di taratura le singole misure di distanze possano essere proiettate nella direzione del calibro. In luogo delle due misure indicate, possono essere prese delle misure sulle facce del calibro, sempre con lo scopo di identificare la direzione del calibro. Ciò consente all’operatore di eseguire agevolmente le misure sulle due facce lontane del calibro senza preoccuparsi del loro allineamento con l'orientamento del calibro. La misura eseguita su tre facce del calibro consente di identificarne anche la posizione, per cui ciò consente di poter eliminate automaticamente le misure che fossero state prese oltre una certa distanza dal bordo della faccia di misura, La figura 9 mostra la macchina durante la fase di calibrazione della macchina che prevede di acquisire la misura di distanze da un luogo geometrico noto che nel nostro caso è una sfera 84, eseguendo le misure in diverse posizioni degli assi e diverse direzioni di contatto con la sfera.

Durante la fase di taratura della macchina di misura, le misurazioni eseguite durante la fase di calibrazione vengono utilizzate per eseguire le elaborazioni volte alla identificazione dei parametri atti alla correzione almeno di una parte degli errori di misura delle posizioni angolari degli assi, ed anche alla identificazione degli altri parametri della macchina presenti nel modello matematico parametrico della macchina.

Il processo di taratura viene eseguito con le tecniche note come quella resa disponibile dal programma MATLAB.

Noi proponiamo una diversa tecnica che è anch’essa oggetto del trovato e che nella prevede almeno l’esecuzione dei seguenti passi: a) attribuzione di valori iniziali ai parametri del modello matematico parametrico della macchina ed in particolare dei parametri di correzione degli errori nel modello matematico descrittivo della macchina, e la definizione di uno o più indici di errore; b) calcolo di ciascuna lunghezza ricavata durante le misure dei calibri con eventuale relativa proiezione di una parte di esse secondo l’orientamento del calibro relativo, e calcolo delle misure di distanze da uno o più luoghi geometrici noti; c) calcolo dell’errore di ciascuna misura di lunghezza e di distanza da ciascun luogo geometrico sulla base dei valori teorici; d) modifica per tentativi e con diversa ampiezza, dei parametri o combinazioni di parametri esistenti nel modello matematico parametrico della macchina ed in particolare dei parametri che descrivono gli errori di misura della posizione angolare degli assi, scegliendo i parametri o loro combinazioni che riducono l'indice di errore selezionato, e) ripetizione dei passi b, c e d, finché l’indice di errore selezionato non si riduce più o è al di sotto di un certo valore obiettivo; f) caricamento nel computer di misura dei parametri finali risultanti dalla taratura, ottenendo il modello matematico descrittivo per l'esecuzione delle misure.

Il processo di taratura può essere utilizzato per l’identificazione di una sola parte dei parametri del modello descrittivo della macchina, ed in particolare per Γ identificazione dei parametri volti alla correzione dell'errore di misura della posizione angolare degli assi della macchina. I parametri correttivi possono essere caricati nel modello matematico parametrico della macchina in modo da ottenerne il modello matematico descrittivo, ma detti parametri possono anche essere caricati nel sistema delle schede elettroniche, nell'unità master oppure anche nelle singole unità di misura dei trasduttori.

La figura 10 mostra una AAMM a sei assi bloccata in una posizione fuori dalla posizione di riposo. Ci sono varie condizioni che realizzano il blocco e lo sblocco del freno. Il blocco del freno viene solitamente eseguito automaticamente quando il freno è in prossimità della posizione dì riposo ed è finalizzata ad evitare che il braccio possa accidentalmente cadere.

II blocco in una posizione diversa da quella di riposo è resa possibile tramite l’azionamento del pulsante che invia il comando alla scheda freno.

La nuova funzione di blocco dell’asse beta e che è anche essa oggetto del trovato è stata da noi denominata funzione “appendi”, e consente di realizzare il blocco del freno senza azionare il pulsante e fuori dalia posizione di riposo. Essa si realizza eseguendo un movimento predefinito dell’asse beta, e quando il suo angolo è oltre un certo valore. Una delle soluzioni è che il blocco del freno avvenga quando si esegue una rapida inversione del movimento di beta quando il secondo braccio è quasi verticale e l’asse beta è oltre un certo angolo Ciò può essere utile all'operatore che voglia sospendere la misura ponendo il braccio di misura al di sopra del pezzo, e ciò senza dover azionare un pulsante. Naturalmente si può eseguire il blocco del freno anche con una diversa combinazione di grandezze fisiche, mentre si può prevedere un comando per disattivare questa funzione. Questa prestazione è possibile eseguirla dato che sul bus sono disponibili le posizioni angolari di tutti gli assi compreso l’asse beta, e si conosce perciò anche la loro velocità, per cui queste grandezze di intervento possono essere programmate nella scheda freno oppure nella scheda master

Lo scopo principale del presente trovato di realizzare un sistema di schede elettroniche atto ad essere distribuito nelle posizioni più idonee lungo e all'interno dei bracci di misura della AAMM, in modo da ottenere facile accesso per manutenzione e minimizzare il riscaldamento della macchina è stato raggiunto con il presente trovato.

L’ulteriore scopo dell’invenzione di ottenere un sistema modulare di schede elettroniche atto ad essere applicato a macchine aventi un diverso numero di assi o una diversa classe di precisione viene raggiunto dal trovato.

L'ulteriore scopo del presente trovato di fornire indicazioni sul come eseguire l’elaborazione delle ampiezze dei segnali seno e coseno in modo che possa essere raggiunta una elevata precisione nel calcolo della frazione angolare dell’angolo della tacca dei trasduttori angolari è stato indicato e raggiunto.

L’ulteriore scopo del presente trovato di correggere gli errori di misura della posizione angolare dell’asse viene raggiunto con la presenza dei parametri di correzione predisposti nel modello matematico descrittivo del comportamento della macchina.

Anche l'ulteriore scopo dell’invenzione di realizzare un sistema di schede elettroniche predisposto ad alimentare un freno elettromagnetico che possa essere attivato manualmente ma anche che possa tener conto della posizione degli assi e della loro velocità viene ottenuto con il presente trovato.

Tra le diverse forme realizzative in cui può essere realizzato il trovato, vi è quella che utilizza una connessione wireless tra la scheda master e il computer di misura, che permette alla scheda di comunicare gli angoli assoluti degli assi della macchina senza l'impiego di una connessione elettrica. Altre forme realizzative del sistema dì schede elettroniche atto ad essere applicato alle AAMM possono essere impiegate senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione industriale.

Claims (1)

1. TITOLO: SISTEMA PER LA LETTURA E LA CORREZIONE DEGLI ANGOLI DEGLI ASSI NELLE MACCHINE DI MISURA PORTATILI A BRACCI ARTICOLATI R I V E N D I C A Z I O N I 1. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura portatili a bracci articolati comprendente un insieme di schede elettroniche, le connessioni tra loro, con almeno un organo di comando, e un software residente nel computer di misura, caratterizzato dal fatto che: - detto insieme di schede elettroniche comprende: a) almeno cinque unità elettroniche di misura ciascuna connessa elettricamente ad un trasduttore angolare della macchina; b) almeno una unità elettronica master che svolge la funzione di ricevere i dati dalle unità elettroniche di misura e di trasmetterli al computer di misura; c) le connessioni elettriche presenti tra le unità elettroniche dì misura e l’unità elettronica master; d) le connessioni elettriche verso almeno un organo di comando, - almeno una scheda elettronica contiene almeno una unità elettronica di misura, - almeno una scheda elettronica contiene almeno una unità elettronica master, - almeno due di dette schede elettroniche sono disposte airinterno della macchina di misura e collocate in almeno due zone distinte, e sono tra loro separate da almeno un asse della macchina, - almeno tre unità elettroniche di misura sono realizzate per memorizzare in tempo reale le posizioni angolari dei relativi trasduttori angolari in corrispondenza di un segnale di latch di misura direttamente trasmesso a dette unità elettroniche di misura, - ogni volta in cui la macchina di misura viene impiegata per eseguire una misurazione, viene generato un segnale di latch di misura, - una rete locale connette tra loro almeno una parte delle unità elettroniche di misura ad almeno una unità elettronica master, - mediante detta rete locale, almeno una unità elettronica master riceve le posizioni angolari degli assi lette da almeno una parte delle unità elettroniche di misura in corrispondenza di segnali di latch, - almeno una unità elettronica master comunica al computer di misura le posizioni angolari degli assi lette da almeno tre unità elettroniche di misura in corrispondenza di segnali di latch, - in detto computer di misura è residente un software che comprende il modello matematico descrittivo della macchina di misura, che calcola e rende disponibili al programma di misura le coordinate cartesiane del punto di misura, 2. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura portatili a bracci articolati secondo la precedente rivendicazione caratterizzato dal fatto che nel modello matematico descrittivo della macchina di misura sono presenti parametri atti alla correzione di almeno una parte dell'errore di misura della posizione angolare di almeno tre assi della macchina. 3. Sistema per la lettura e la correzione degli errori di misura degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo la precedente rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il modello matematico descrittivo atto alla correzione dell'errore di misura della posizione angolare di almeno tre assi della macchina è residente in una unità elettronica master. 4 Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che nel modello matematico descrittivo sono presentì parametri atti alla correzione in posizioni angolari fisse di almeno una parte dell'errore di misura della posizione angolare di almeno tre assi della macchina. 5. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che nel modello matematico descrittivo sono presenti parametri atti alla correzione in posizioni angolari a passo costante di una parte dell’errore di misura della posizione angolare di almeno tre assi della macchina. 6. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che nel modello matematico parametrico della macchina sono presenti parametri atti alla correzione di una parte della componente sinusoidale del primo ordine dell’errore di misura della posizione angolare di almeno due assi della macchina. 7. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che nel modello matematico parametrico sono presenti parametri atti alla correzione di una parte della componente sinusoidale, di almeno un ordine superiore al primo, dell’errore di misura della posizione angolare di almeno due assi della macchina. 8. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che durante il processo di calibrazione della macchina, una parte delle misurazioni di lunghezza vengono ricavate dalla combinazione a coppie delle singole misure eseguite sui due estremi del calibro. 9. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che durante il processo di calibrazione della macchina vi sono misurazioni di lunghezza alle quali vengono associate almeno due misure atte a definirne l’orientamento con lo scopo che durante il processo di taratura le singole misure di lunghezza vengano proiettate secondo la direzione definita da detto orientamento. 10. Sistema per la misura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che almeno tre trasduttori angolari inviano alle rispettive unità elettroniche di misura alla quale sono connessi, almeno due segnali sinusoidali tra loro sfasati di 90°. 11. Sistema per la misura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che uno o più trasduttori angolari della macchina sono di tipo incrementale che richiedono il loro azzeramento prima di realizzare il conteggio bidirezionale dei passi angolari, nel quale ciascuna unità elettronica di misura è configurata per: a) ricevere almeno due segnali sinusoidali; b) sulla base dei segnali sinusoidali, conteggiare il numero dei passi angolari interi a partire da un angolo di riferimento, c) calcolare la frazione di passo angolare in funzione dell’ampiezza dei segnali sinusoidali; d) sommare algebricamente tale frazione di passo angolare al numero dei passi angolari interi in modo da ottenere la posizione angolare del trasduttore. 12. Sistema per la misura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che uno o più trasduttori rotativi sono di tipo assoluto che forniscono direttamente la codifica dei passi angolari, nel quale ciascuna unità elettronica di misura è configurata per: a) ricevere i segnali sinusoidali; b) calcolare la frazione di passo angolare in funzione dell'ampiezza dei segnali sinusoidali; c) sommare algebricamente tale frazione di passo angolare al numero dei passi angolari interi ottenuti sulla base della codifica assoluta, in modo da ottenere la posizione angolare del trasduttore. 13. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che c’è almeno un sensore di temperatura collegato ad una scheda elettronica del sistema. 14 Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che il calcolo della frazione di passo angolare nell’istante di misura viene eseguito sulla base dell’ampiezza istantanea di almeno un segnale sinusoidale e sulla base del suo valore massimo in almeno uno dei cicli precedenti. 15. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto di comprendere anche una unità elettronica freno predisposta ad alimentare un freno elettromagnetico atto a bloccare il movimento verticale del primo braccio, essendo detta unità elettronica freno contenuta in una scheda freno, oppure in una delle altre schede elettroniche precedentemente definite. 16. Sistema per la misura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caraterizzato dal fatto che detta unità elettronica freno blocca il freno quando si esegue un particolare movimento programmato di almeno un asse della macchina quando l’asse beta si trova oltre un angolo prefissato. 17. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fato che detto movimento programmato che blocca il freno consiste in un movimento di salita e discesa del primo braccio quando l’asse beta si trova oltre un angolo prefissato e il secondo braccio è prossimo alla posizione verticale 18. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che esso è predisposto ad esser connesso al segnale di latch fornito da uno Scanner Laser. 19. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che esso è predisposto a riconoscere automaticamente il tipo di tastatore. 20. Sistema per la lettura e la correzione degli angoli degli assi delle macchine di misura a bracci articolati secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che il processo di taratura, ovvero di identificazione dei parametri di correzione degli angoli misurati degli assi, comprende una procedura che comprende almeno i seguenti passi: a) attribuzione di valori iniziali ai parametri del modello matematico parametrico della macchina ed in particolare dei parametri di correzione degli errori nel modello matematico descrittivo della macchina, e la definizione di uno o più indici di errore; b) calcolo di ciascuna lunghezza ricavata durante le misure dei calibri con eventuale relativa proiezione di una parte di esse secondo l'orientamento del calibro relativo, e calcolo delle misure di distanze da uno o più luoghi geometrici noti; c) calcolo dell’errore di ciascuna misura di lunghezza e di distanza da ciascun luogo geometrico sulla base dei valori teorici; d) modifica per tentativi e con diversa ampiezza, dei parametri o combinazioni di parametri esistenti nel modello matematico parametrico della macchina ed in particolare dei parametri che descrivono gli errori di misura delta posizione angolare degli assi, scegliendo i parametri o loro combinazioni che riducono l’indice di errore selezionato; e) ripetizione dei passi b, c e d, finché l’indice di errore selezionato non si riduce più o è al di sotto di un certo valore obiettivo; f) caricamento nel computer di misura dei parametri finali risultanti dalla taratura, ottenendo il nuovo modello matematico descrittivo