WO2008071819A1 - Verificador automático de roscas - Google Patents

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WO2008071819A1
WO2008071819A1 PCT/ES2007/000721 ES2007000721W WO2008071819A1 WO 2008071819 A1 WO2008071819 A1 WO 2008071819A1 ES 2007000721 W ES2007000721 W ES 2007000721W WO 2008071819 A1 WO2008071819 A1 WO 2008071819A1
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thread
station
verification
parts
tester
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PCT/ES2007/000721
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Inventor
Alfonso Saiz Gallego
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Alfonso Saiz Gallego
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/46—Plug gauges for internal dimensions with engaging surfaces which are at a fixed distance, although they may be preadjustable
    • G01B3/48—Plug gauges for internal dimensions with engaging surfaces which are at a fixed distance, although they may be preadjustable for internal screw-threads
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/14—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G01B5/16—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures between a succession of regularly spaced objects or regularly spaced apertures
    • G01B5/163—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures between a succession of regularly spaced objects or regularly spaced apertures of screw-threads

Definitions

  • the present invention relates to a thread checker, which allows quality control of a thread of any metric, ensuring a homogeneity of the final manufactured product, with a very high degree of precision and stability and fully automatic.
  • the object of the invention is to know the verification torque and the angle rotated, with adequate traceability and in the absence of uncertainty, in parallel achieving an improvement in productivity.
  • the object of the invention is to have a thread verification system that, based on torque control and within a set tolerance range, exerted by a "pass does not pass" thread verification device, properly calibrated, and With the control also of the angle of rotation of this verification device, the quality of the thread is obtained from the combination of these two aspects, torque and angle of rotation.
  • the verifier that is recommended makes it possible to verify threads in a fully automated way, controlling both the minimum internal diameter of the same and the necessary torque to pass a "pass" tester along its entire length, as well as the angle control turned and torque for the tester "does not pass” inside the thread.
  • the manual testers are independent thread testers, that is, a thread tester consists of two heads, one "pass” and another "does not pass", so when performing the verification it is necessary to completely unscrew the "pass "to enter the” does not happen ".
  • the verifier that is recommended is constituted from a bench on which a series of fixed stations are established, specifically an internal diameter verification station, a thread verification station, an automatic unloader and parts handler, to which they are susceptible to Sequentially face a series of tools or jaws carrying the pieces to be checked, jaws mounted on a dividing plate of circular motion, but which could also be mounted with a linear displacement and operated by electric, hydraulic, pneumatic or other means.
  • the pneumatic actuators begin to lower by first performing a check with the diameter tester "passes” and then with the diameter tester “does not pass", the actuator reaching the final position and so that when such position is detected the pneumatic actuators begin to climb recovering the primitive position and sending the appropriate information to a microprocessor.
  • the dividing plate advances a new station and the second verifier begins the thread verification by means of a controlled turn, also providing timely information to the microprocessor after which the unscrewing or reverse rotation of the screwdriver occurs and the lifting of the station happening again to the initial situation.
  • the dividing plate advances a station again with which the jaw is facing the parts unloader where the pneumatic manipulator descends on the "Z” axis, the clamp on the part is closed, the manipulator advances on the "X” axis, the clamp is opened and the part is released, the manipulator rising again on the "Z” axis to recover the primitive position.
  • the dividing plate advances a station again with which the verifier can start the work cycle again.
  • a magnetic detector placed on the exit ramp detects the unsupported parts as valid preventing their passage to the exit belt of the valid parts.
  • Thread control automation provides an exact value of the tightening torque necessary to pass both the "pass” and the "do not pass” tester. In this way, all threads are checked with the same criteria and maintained over time.
  • the torque control is carried out from the first degree turned by the tester to the last one, and it is possible to obtain graphs of the evolution of the same throughout the verification process, as well as to superimpose different graphs, to be able to compare them in a simple way .
  • the automation system allows to know exactly the angles rotated in each stage or zone of the verification. These values will be critical in determining whether a thread can be considered correct or defective. - Thanks to the real-time control of the tightening torques and angle used by the system to verify a thread, in addition to other complementary data that result in a total traceability of each piece verified.
  • the system can automatically record the following data:
  • the verifier also allows different statistical calculations based on the data collected therein, such as:
  • the automatic process has a much lower uncertainty than the manual process, although it is affected by the variables of the tester and the drive system.
  • Figure 1. Shows, according to a general perspective view, an automatic thread checker made in accordance with the object of the present invention.
  • Figure 2. Shows an enlarged detail in perspective of one of the tools or clamps for fixing the pieces with their corresponding rotating disk.
  • Figure 3. Shows an enlarged detail of a side elevation of the diameter verification station.
  • Figure 4.- Shows a detailed and enlarged detail of the thread "pass-does not pass” tester.
  • Figure 5. Shows a detail in side elevation of the thread checking station.
  • the verifier that is recommended is constituted from the bench (1), on which a dividing plate (2) is established, conveniently motorized to rotate on a central axis (3) intended to support a plurality of jaws (4), arranged in circumferential alignment, and evenly distributed and intended to receive the parts to be checked.
  • Each jaw (4) can also rotate on itself, for which purpose the jaws (4) are mounted on the dividing plate (2) through rotating discs (5), which rotate on the dividing plate (2) through central axes (6) existing in each of them.
  • each jaw (4), and consequently each piece to be checked is conveniently facing a series of work stations, specifically a verification station (7) of diameters, to a thread checking station (8), a second thread checking station (9) and a parts manipulator (10), all mounted on the bench (1), as shown in the figure one.
  • the station (7) aims to verify with a buffer "pass-does not pass” the diameter of the inside of the threaded hole.
  • the measure of the "pass” and the diameter of the "does not pass” will depend on the metric to be verified.
  • the system relies on the transformation of a linear measure into a diameter measure.
  • Said tester must be attached in a non-rigid way, with some clearance, to the end of the measuring element rod. Said element will be supported in a structure. All "pass-through” testers will be completely independent, so that the movement of one cannot affect the other and vice versa.
  • the elements that provide the offset linear will be pneumatic cylinders, electric axes or similar provided with devices for reading the run. The accuracy of the same will be centesimal.
  • the "pass-through" check zones will be defined according to the exact geometry of the testers and as is logical for each of these zones, a shift interval will be established, each interval defines the validity or not of the verification.
  • Figure 3 shows how the said station (7) for checking internal diameters incorporates a base plate (11) through which said station is fixed to the bed (1), a support plate emerges (12) ) provided laterally and superiorly with a mooring plate (13) on which a vertical displacement system (14) is mounted for a support plate (15) on which the tester itself (16) is mounted, assisted by a compensator radial (17) and by a system with career reading (18).
  • the thread checking station (8) As for the thread checking station (8), the one shown in detail in Figure 5, it has a similar structure to that of the diameter verification station (6), with the sole exception that instead of the diameter tester (16) incorporates a tester thread (19), the one depicted on a much larger scale in Figure 4.
  • This station uses a rotary drive system equipped with torque and angle transducers. Specifically, in the practical example chosen, electronic screwdrivers have been incorporated with a torque and angle transducer incorporated.
  • Each screwdriver will verify a single threaded position, so that if the checks are multiple, they may be placed in independent and consecutive stations or in multiple and simultaneous stations.
  • the thread tester (19) as perfectly seen in Figure 4, has an attack and guide zone (20) of conical configuration, a transition cylindrical zone (21), a thread zone (22) "passes ", with the first thread reduced to facilitate the search of the thread of the piece, another transition zone (23) and a thread zone” does not pass "(24) also with the first thread reduced.
  • the thread checking station (8) also has a radial alignment and compensation table (25) in alignment of the "XY" axes whose objective is to perfectly position the screwdriver shaft and the threaded hole shaft, to avoid that any deviation in the concentricity of the axes that could cause an increase in torque, due to eccentric rotation.
  • the radial compensation system is based on the combined movements of two plates, the first one has a degree of freedom in the "X" axis, while the second one, in solidarity with the first, has a degree of freedom on the "Y" axis.
  • the screwdriver is tied, which therefore has both degrees of freedom. After each verification the system must return to the theoretical center by itself, so that the points of origin match again. This return to origin is achieved by an internal system of very low loading springs and perfectly compensated in both directions.
  • the verifier is complemented with the parts manipulator (10) shown in figures 1 and 6, for automatic downloading of the parts, which must have the necessary degrees of freedom to handle the parts in a suitable and safe way, specifically of a horizontal displacement module, a vertical displacement module, a parallel finger clamp and an intermediate stop.
  • the movement of the manipulator will be from top to bottom in the horizontal stroke, as long as the part is valid, for the invalid parts the manipulator will move to the intermediate stop, at which point it will unload the rejected part.
  • Valid parts are unloaded on a conveyor belt of appropriate width and length, while parts detected as invalid will be unloaded in a special container, closed to prevent unauthorized access.
  • manipulator or another will be available, being able to be pneumatic, electric, with stepper motor or even if the application requires it servo-controlled.
  • a closed basket In order to ensure that any part detected as invalid by the verification systems, is removed of the production process, a closed basket must be built and installed, in which the manipulator must deposit that part that the system rejects as invalid.
  • the basket must be closed and its opening must be prevented from unauthorized personnel, with a lock or similar item.
  • the basket must be red and will be identified with the legend "Rejection pieces”.
  • a magnetic ring or fiber optic detector will be placed, so that the system must wait for the signal from said detector, before starting a new cycle, that is, the gear is inhibited until the invalid part has been detected inside the basket or on the closed access ramp.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

El verificador está provisto de una bancada (1) sobre la que se establece un plato divisor (2) que gira sobre un eje central (3) y que soporta una pluralidad de mordazas (4) dispuestas en alineación circunferencial y equiangularmente distribuidas, mordazas destinadas a recibir las piezas a verificar. Rodeando al citado plato divisor (2), sobre la propia bancada, se establecen una serie de estaciones de trabajo fijas, concretamente una estación (7) de verificación de diámetros, una estación (8) de verificación de roscas, opcionalmente una segunda estación (9) también de verificación de roscas y un manipulador (10) de piezas. Las piezas, convenientemente fijadas en las mordazas (4), se desplazan intermitentemente de estación a estación, y a lo largo de las mismas se realiza de forma totalmente automática la verificación de diámetros, la verificación de roscas y la separación entre las piezas válidas y las piezas defectuosas o no válidas.

Description

VERIFICADOR AUTOMÁTICO DE ROSCAS
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un verificador de roscas, que permite efectuar el control de calidad de una rosca de cualquier métrica, asegurando una homogeneidad del producto final fabricado, con un grado de precisión y estabilidad muy alto y de forma totalmente automática.
Específicamente es objeto de la invención conocer el par de verificación y del ángulo girado, con una adecuada trazabilidad y en ausencia de incertidumbre, consiguiéndose paralelamente una mejora en la productividad. El objeto de la invención es el de tener un sistema de verificación de roscas que, basándose en el control del par y dentro de un rango de tolerancia establecidos, ejercido por un dispositivo de verificación "pasa no pasa" de roscas, debidamente calibrado, y con el control también del ángulo de giro de este dispositivo de verificación, se obtenga de la combinación de estos dos aspectos, par y ángulo de giro, la calidad de la rosca.
De forma más concreta el verificador que se preconiza permite verificar roscas de modo totalmente automatizado, controlando tanto el diámetro interior mínimo de las mismas como el par necesario para hacer pasar un comprobador de "pasa" en toda su longitud, así como el control del ángulo girado y de par para el comprobador "no pasa" en el interior de la rosca. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Son conocidos en la actualidad procedimientos para llevar a cabo la verificación de diámetros y roscas para garantizar la calidad y homogeneidad de las piezas fabricadas. Dichos procesos están basados en comprobaciones manuales, para lo cual utilizan tampones "pasa-no pasa" de diámetros, y tampones "pasa-no pasa" de rosca convencionales. Sin embargo, dado que la comprobación se realiza de un modo manual, ésta se encuentra sujeta a la incertidumbre que proporciona el factor humano, desde el punto de vista que el esfuerzo necesario para hacer pasar un tampón "pasa-no pasa" de diámetro o rosca puede ser interpretado de modo muy distinto por una persona o por otra.
Evidentemente depende de la sensibilidad en los dedos, muñeca, de la complexión física, es decir de toda una serie de variables antropométricas, tanto estructurales como funcionales.
El conjunto de controles que sobre un agujero roscado, realiza el operario de modo completamente manual, se detallan a continuación:
Verificación del diámetro interior de la rosca, con tampón "pasa" de diámetro adecuado.
Verificación del diámetro interior de la rosca, con tampón "no pasa" de diámetro adecuado.
Verificación de rosca con comprobador "pasa" de métrica adecuada. - Verificación de rosca con comprobador "no pasa" de métrica adecuada.
Esto trae consigo una problemática que se centra fundamentalmente en los siguientes aspectos :
- Falta de conocimiento exacto del par de apriete, ya que no existe ningún control sobre el par empleado para introducir la zona "pasa"o la zona "no pasa" .
- Falta de conocimiento exacto del ángulo girado por los comprobadores, ya que no existe ningún control por el ángulo girado por el comprobador tanto en la zona "pasa" como en la zona "no pasa".
- Falta absoluta de trazabilidad dado que no existe ningún registro de los pares de apriete, ángulos, fechas y hora de la comprobación.
- Alta incertidumbre, como en cualquier proceso manual, que vendrá dada por el propio calibre y su desgaste, y de modo más influyente por el factor humano, ya que las variables antropométricas que definen a cada persona la hacen diferente de las demás y por tanto la percepción de un esfuerzo también resultará diferente.
- Baja productividad ya que, debido a la actual geometría de los comprobadores de rosca convencionales, la verificación resultara una tarea muy lenta. En la actualidad los comprobadores manuales son comprobadores de rosca independientes, es decir, un comprobador de rosca se compone de dos cabezas, una "pasa"y otra "no pasa", por lo que al realizar la verificación es necesario desenroscar completamente el "pasa" para poder introducir el "no pasa" .
- El alto coste del proceso que va unido a la baja productividad .
- Alto absentismo por problemas de salud relacionados con la comprobación a mano de las roscas, como por ejemplo, calambres en las muñecas, esguinces, etc., así como un alto nivel de rotación de personal por tratarse de una tarea monótona. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El verificador automático que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en todos y cada uno de los diferentes aspectos comentados .
Para ello y de forma más concreta el verificador que se preconiza está constituido a partir de una bancada sobre la que se establecen una serie de estaciones fijas, concretamente una estación de verificación de diámetros interiores, una estación de verificación de roscas, un descargador automático y manipulador de piezas, a los que son susceptibles de enfrentarse secuencialmente una serie de utillajes o mordazas portadoras de las piezas a verificar, mordazas montadas sobre un plato divisor de movimiento circular, pero que igualmente podrían estar montadas con un desplazamiento lineal y accionado por medios eléctricos, hidráulicos, neumáticos o de otro tipo.
Un operario coloca de modo manual las piezas sobre las mordazas o utillajes, tras lo que el sistema detecta una primera pieza y el plato divisor avanza una estación.
Los actuadores neumáticos comienzan a bajar realizándose primeramente una comprobación con el comprobador de diámetros "pasa"y a continuación con el comprobador de diámetros "no pasa", llegando el actuador a la posición final y de manera que al ser detectada tal posición los actuadores neumáticos comienzan a subir recuperando la posición primitiva y enviando la oportuna información a un microprocesador .
Seguidamente el plato divisor avanza una nueva estación y el segundo verificador comienza la verificación de rosca mediante un giro controlado, suministrándose también la oportuna información al microprocesador tras lo que se produce el desatornillado o giro inverso de la atornilladora y la elevación de la estación pasando nuevamente a la situación inicial .
A continuación el plato divisor avanza nuevamente una estación con lo que la mordaza queda enfrentada al descargador de piezas donde el manipulador neumático desciende en el eje "Z", se cierra la pinza sobre la pieza, el manipulador avanza sobre el eje "X", se abre la pinza y suelta la pieza, ascendiendo nuevamente el manipulador en el eje "Z" para recuperar la posición primitiva. El plato divisor avanza nuevamente una estación con lo que el verificador puede iniciar de nuevo el ciclo de trabajo. Un detector magnético colocado en la rampa de salida detecta las piezas no admitidas como válidas impidiendo su paso hacia la cinta de salida de las piezas válidas.
De acuerdo con esta estructuración, se consiguen las siguientes ventajas frente al sistema clásico y manual.
- La automatización del control de la rosca, proporciona un valor exacto del par de apriete necesario para hacer pasar tanto el comprobador "pasa" como el "no pasa" . De éste modo, se verifican todas las roscas con un mismo criterio y manteniendo en el tiempo.
- El control de par se realiza desde el primer grado girado por el comprobador hasta el último, y resulta posible obtener gráficas de la evolución del mismo a lo largo del proceso de verificación, así como superponer distintas gráficas, para poder compararlas de un modo sencillo.
- Tanto o más importante resulta el conocimiento del ángulo girado por el comprobador, como el par realizado. El sistema de automatización permite conocer de modo exacto los ángulos girados en cada etapa o zona de la verificación. Dichos valores resultarán críticos para determinar si una rosca puede ser considerada correcta o defectuosa. - Gracias al control en tiempo real de los pares de apriete y ángulo empleados por el sistema para verificar una rosca, además de otros datos complementarios que se traducen en una trazabilidad total de cada pieza verificada. El sistema puede registrar automáticamente los siguientes datos :
- N° de canal de verificación.
- La aplicación utilizada para cada canal de verificación, en caso de verificación múltiple y simultánea.
- Programa de verificación utilizado.
- N° de operación.
- Resultado en par y ángulo de la verificación realizada.
- Máximo, mínimo par establecido.
- Máximo, mínimo ángulo establecido.
- Fecha dd/mm/aa y hora hh:mm:ss, de la verificación.
- N° de serie. - Tipo de pieza.
- Etapa de la verificación.
A estos datos se pueden añadir otros muchos, según las necesidades de trazabilidad requeridas.
El verificador permite también realizar distintos cálculos estadísticos partiendo de los datos recogidos en el mismo, tales como:
- Media.
- Desviación típica. - Mínimo .
- Máximo .
- Tolerancias inferior y superior.
- Valor 3 Sigma.
- Cp, Cpk... Todos los datos pueden ser analizados con posterioridad para la toma de decisiones.
El proceso automático presenta una incertidumbre mucho menor que el proceso manual, aunque se ve afectada por variables propias del comprobador y del sistema de accionamiento.
Gracias al desarrollo realizado se ha logrado un comprobador "pasa-no pasa" continuo, es decir en el mismo eje y manteniendo la misma hélice se ha desarrollado un comprobador de rosca. De este modo, la verificación se compone de una etapa de giro en un mismo sentido y luego una etapa de giro en sentido contrario.
Dadas las características de velocidad a las cuales se puede llevar a cabo la verificación, la productividad es alta, siendo un proceso plenamente industrializable. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: La figura 1.- Muestra, según una vista general en perspectiva, un verificador automático de rosca realizado de acuerdo con el objeto de presente invención.
La figura 2.- Muestra un detalle ampliado en perspectiva de uno de los útiles o mordazas de fijación de las piezas con su correspondiente disco giratorio.
La figura 3. - Muestra un detalle ampliado de un alzado lateral de la estación de verificación de diámetros.
La figura 4.- Muestra un detalle en perspectiva y ampliado del comprobador "pasa-no pasa" de rosca.
La figura 5.- Muestra un detalle en alzado lateral de la estación de verificación de rosca.
La figura 6.- Muestra un perfil del manipulador de piezas . REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de las figuras reseñadas, y en especial de la figura 1, puede observarse como el verificador que se preconiza está constituido a partir de la bancada (1) , sobre la que se establece un plato divisor (2) , convenientemente motorizado para girar sobre un eje central (3) destinado a soportar a una pluralidad de mordazas (4) , dispuestas en alineación circunferencial, y equiangularmente distribuidas y destinadas a recibir las piezas a verificar. Cada mordaza (4) puede además girar sobre sí misma, a cuyo efecto las mordazas (4) están montadas sobre el plato divisor (2) a través de discos giratorios (5), que giran sobre el plato divisor (2) a través de ejes centrales (6) existentes en cada uno de ellos.
De ésta manera en el avance giratorio e intermitente del plato divisor (2), cada mordaza (4), y consecuentemente cada pieza a verificar, va quedando convenientemente enfrentada a una serie de estaciones de trabajo, concretamente a una estación (7) de verificación de diámetros, a una estación (8) de verificación de roscas, a una segunda estación (9) de verificación de roscas y a un manipulador de piezas (10) , todos ellos montados sobre la bancada (1) , como se observa en al figura 1.
La estación (7) tiene como objetivo la verificación con un tampón "pasa-no pasa" el diámetro del interior del agujero roscado. La medida del "pasa" y el diámetro del "no pasa" dependerán de la métrica a verificar.
El sistema se apoya en la transformación de una medida lineal en una medida de diámetro.
Se dispondrá de los sistemas independientes e idénticos necesarios, colocados en estaciones consecutivas, de modo que en un mismo paso se verifiquen todos aquellos agujeros roscados que presente la pieza.
Dicho comprobador deberá estar unido de un modo no rígido, con cierta holgura, al extremo del vastago del elemento de medida. Dicho elemento estará soportado en una estructura. Todos los comprobadores "pasa- no pasa" serán completamente independientes, de modo que el movimiento de uno no pueda afectar al otro y viceversa.
Los elementos que proporcionan el desplazamiento lineal serán cilindros neumáticos, ejes eléctricos o similar provistos de dispositivos para la lectura de la carrera. La precisión de los mismos será centesimal.
Las zonas de comprobación "pasa- no pasa" quedarán definidas en función de la geometría exacta de los comprobadores y como es lógico para cada una de dichas zonas se establecerá un intervalo de desplazamiento, cada intervalo define la validez o no de la verificación.
Para limitar el esfuerzo que puede realizar el elemento de desplazamiento lineal, se dispondrá de reguladores de precisión, manómetro con escala de 0-4 bar, de modo que se limite el esfuerzo máximo que pudiera hacer el cilindro durante su desplazamiento por el interior de la rosca, con el objetivo de no dañar las crestas de la rosca y de no ejercer una presión tan alta que pudiera hacer la verificación no válida.
De este modo, uniendo ambos aspectos, posición y esfuerzo, podremos conocer para cada pieza si el diámetro interior de la rosca está o no dentro de la tolerancia fijada. En la figura 3 se observa como la citada estación (7) de verificación de diámetros interiores incorpora una placa base (11) a través de la que dicha estación se fija a la bancada (1) , placa de la emerge un pie soporte (12) provisto lateral y superiormente de una placa de amarre (13) sobre la que está montado un sistema de desplazamiento vertical (14) para una placa soporte (15) sobre la que se monta el comprobador propiamente dicho (16) , asistido por un compensador radial (17) y por un sistema con lectura de carrera (18) . En cuanto a la estación verificadora de roscas (8) , la mostrada en detalle en la figura 5, presenta una estructuración similar a la de la estación de verificación de diámetro (6) , con la única salvedad de que en lugar del comprobador de diámetros (16) incorpora un comprobador de rosca (19) , el representado a mucha mayor escala en la figura 4.
Esta estación utiliza un sistema de accionamiento giratorio equipado con transductores de par y ángulo. Concretamente en el ejemplo de realización práctica elegido, se han integrado atornilladoras electrónicas con transductor de par y ángulo incorporado .
Cada atornilladora verificará una única posición roscada, de modo que si las comprobaciones fueran múltiples, éstas podrán estar colocadas en estaciones independientes y consecutivas o en estaciones múltiples y simultáneas.
El comprobador de roscas (19) , tal como se observa perfectamente en la figura 4, presenta una zona de ataque y guiado (20) de configuración cónica, una zona cilindrica (21) de transición, una zona (22) de rosca "pasa", con el primer hilo de rosca rebajado para facilitar la búsqueda del filete de rosca de la pieza, otra zona de transición (23) y una zona de rosca "no pasa" (24) también con el primer hilo de rosca rebajado. La estación (8) de verificación de roscas cuenta además con una mesa (25) de alineamiento y compensación radial en alineación de los ejes "X-Y" cuyo objetivo es posicionar perfectamente centrado el eje de la atornilladora y el eje del agujero roscado, para evitar que cualquier desviación en la concentricidad de los ejes que pudiera provocar un aumento de par, por motivos del giro excéntrico.
El sistema de compensación radial se basa en los movimientos combinados de dos placas, la primera de ellas dispone de un grado de libertad en el eje "X", mientras que la segunda de ellas, solidaria a la primera, dispone de un grado de libertad en el eje "Y". En esta segunda placa se amarra la atornilladora, que por lo tanto dispone de ambos grados de libertad. Después de cada verificación el sistema debe volver por sí mismo al centro teórico, de modo que los puntos de origen vuelvan a coincidir. Esta vuelta a origen se consigue mediante un sistema interno de muelles de carga muy baja y perfectamente compensados en ambas direcciones.
Puede existir un segundo verificador de roscas (9) , como en el ejemplo de realización práctica de la figura 1, o bien puede existir un verificador de roscas (8) con dos comprobadores de rosca situados uno junto al otro y accionados por respectivos mecanismos.
Finalmente el verificador se complementa con el manipulador de piezas (10) mostrado en las figuras 1 y 6, para descarga automática de las piezas, manipulador que deberá disponer de los grados de libertad necesarios para manipular las piezas de un modo adecuado y seguro, concretamente de un módulo de desplazamiento horizontal, un módulo de desplazamiento vertical, una pinza de dedos paralela y un tope intermedio.
El desplazamiento del manipulador será de tope a tope en la carrera horizontal, siempre y cuando la pieza sea válida, para las piezas no válidas el manipulador se desplazará hasta la parada intermedia, punto en el cual descargará la pieza rechazada.
Las piezas válidas se descargan sobre una cinta transportadora de anchura y longitud apropiadas, mientras que las piezas detectadas como no válidas se descargarán en un contenedor especial, cerrado para evitar el acceso no autorizado.
En función de la masa, geometría y de la velocidad necesaria, se dispondrá un tipo de manipulador u otro, pudiendo ser neumático, eléctrico, con motor paso a paso o incluso si la aplicación lo requiere servocontrolado.
Con objeto de garantizar que toda pieza detectada como no válida por los sistemas de verificación, es retirada del proceso productivo, se deberá construir e instalar un cestón cerrado, en el cual obligatoriamente el manipulador deba depositar aquella pieza que el sistema rechaza como no válida.
El cestón deberá ser cerrado y se debe impedir su apertura a personal no autorizado, con un candado o elemento similar. El cestón deberá ser de color rojo y estará identificado con la leyenda "Piezas de rechazo" .
Para detectar que las piezas rechazadas por el sistema son introducidas en el cestón, se colocará un detector magnético tipo anillo o fibra óptica, de modo que el sistema debe esperar la señal de dicho detector, antes de iniciar un nuevo ciclo, es decir, la marcha queda inhibida hasta que la pieza no válida haya sido detectada en el interior del cestón o en la rampa cerrada de acceso.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
Ia.- Verificador automático de roscas, que estando destinado a efectuar el control de calidad de una rosca de cualquier métrica establecida sobre diferentes piezas, se caracteriza por estar constituido a partir de una bancada (1) sobre la que se establecen una pluralidad de estaciones fijas, concretamente una estación (7) de verificación de diámetros, una estación (8) de verificación de roscas y una estación (10) de manipulación de piezas, con respecto a la que es desplazable intermitentemente una pluralidad de utillajes o mordazas (4) portadoras de las piezas a verificar y dotados de medios de fijación para dichas pieza, habiéndose previsto que las mordazas estén montadas sobre un soporte móvil, de avance intermitente y desplazamiento coincidente con el distanciamiento entre estaciones, estando dicho, soporte así como las estaciones de verificación de diámetros y roscas y de manipulación de piezas, controlados por un microprocesador .
2 a.- Verificador automático de roscas, según reivindicación
Ia, caracterizado porque el soporte para las mordazas (4) se materializa en un plato divisor (2) , convenientemente motorizado sobre un eje central (3) y en cuya periferia se establecen las citadas mordazas (4) en alineación circunferencial y equiangularmente distribuidas, estableciéndose entre cada mordaza (4) y el plato divisor (2) un disco giratorio (5) que permite orientar debidamente dichas mordazas con respecto a las estaciones de trabajo (7-9-10) .
3a.- Verificador automático de roscas, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estación (7) de verificación de diámetros incorpora una placa base (11) a través de la que se fija la bancada (1) , placa de la que emerge un pie soporte (12) provisto lateral y superiormente de una placa de amarre (13) sobre la que está montado un sistema de desplazamiento vertical (14) para una placa soporte (15) sobre la que se monta el comprobador propiamente dicho (16) , asistido por un compensador radial (17) y por un sistema con lectura de carrera (18) .
4a.- Verificador automático de roscas, según reivindicaciones Ia y 3a, caracterizado porque incorpora dos estaciones (7-8) de verificación de diámetros, distanciadas entre sí al igual que el resto de las estaciones. 5a.- Verificador automático de roscas, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estación (8) verificadora de roscas presenta una estructuración similar a la de la estación de verificación de diámetros (6) , incorporando en sustitución del comprobador de diámetros (16) un comprobador de rosca (19) .
6a.- Verificador automático de roscas, según reivindicación 5a, caracterizado porque el comprobador de roscas (19) propiamente dicho presenta una zona de ataque y guiado (20) de configuración cónica, una zona cilindrica de transición (21), una zona (22) de rosca "pasa", otra zona de transición (23) y una zona de rosca "no pasa" (24) .
7a.- Verificador automático de roscas, según reivindicaciones 5a y 6, caracterizado porque la estación (8) de verificación de rosca cuenta además con una mesa (25) de alineamiento y compensación radial en alineación de los ejes "X-Y" para posicionar perfectamente centrados el eje de la atornilladora y el eje del agujero roscado y para evitar cualquier desviación en la concentricidad de los ejes.
8a.- Verificador automático de roscas, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estación (10) dispone de un módulo de desplazamiento horizontal, un modulo de desplazamiento vertical, una pinza de dedos paralela y un tope intermedio.
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