WO2013093142A1 - Útil de control del dimensionado de una pieza - Google Patents

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WO2013093142A1
WO2013093142A1 PCT/ES2012/070812 ES2012070812W WO2013093142A1 WO 2013093142 A1 WO2013093142 A1 WO 2013093142A1 ES 2012070812 W ES2012070812 W ES 2012070812W WO 2013093142 A1 WO2013093142 A1 WO 2013093142A1
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tool
measuring instrument
control
control tool
channel
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Application number
PCT/ES2012/070812
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English (en)
French (fr)
Inventor
Javier Conesa Foix
Original Assignee
Tecnomatrix Bcn, S.L.
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    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01B3/14—Templates for checking contours
    • 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
    • G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured

Definitions

  • the tool for controlling the dimensioning of a part of the present invention is particularly suitable for the measurement and verification of a frame and similar parts.
  • Control tools are known for the measurement and verification of the dimensioning of parts, particularly frames, provided with a plurality of supports on which a measuring instrument can be coupled, such as a comparator clock that remains in contact with a particular point of the piece. After coupling the comparator clock in each of the supports to obtain the measurements relative to each point of the piece in which the supports are arranged, the operator must write down the value of said measurements to determine if they are outside tolerance ranges predetermined for the measured values obtained in each support.
  • comparator clocks are provided with communication means that allow the value of the reading to be transmitted directly to a computer or other storage devices. In this way it is achieved that the measurement value is correctly recorded when the measurement clock is introduced into its position of the control tool and the operator is pressed a trigger button provided on the comparator clock.
  • the operator since the measurements must be sent in a sequence order previously established, the operator must also take special care to follow that order to avoid that the measurement values are related to the corresponding position. Normally the positions are identified with adhesives adjacent to the positions, so in difficult visibility environments the sequence can be difficult to follow.
  • the control tool of the present invention is particularly suitable for measuring and verifying the dimensioning of a piece.
  • the control tool is provided with fixing and centering means for the coupling with adjustment of the piece to the tool, the tool being provided with a plurality of supports and each support being provided with a channel, to retain, removably, an instrument of measurement, such as a comparator clock.
  • control tool is characterized in that the supports in which the measuring instrument is detachably retained comprise means for detecting correct coupling of said measuring instrument, whereby it is possible to verify that the measuring instrument is correctly positioned when obtaining the value of the measurement, allowing the operator to be able to take measurements more quickly and fail-safe, not having to make sure each time manually the correct positioning of the measure instrument.
  • the means for detecting correct coupling of each support comprise two electrically conductive elements insulated between them, said elements being electrically connected after the introduction of the measuring instrument into the support channel. In this way, a reliable verification of the correct introduction of the measuring instrument is achieved before obtaining the measurement value.
  • the sensitive surface of the first element is oriented essentially transverse to the direction of introduction of the measuring instrument into the channel, forcing the operator to ensure that the measuring instrument is correctly applied against the sensitive surface of the first element. to establish the electrical contact.
  • the first element comprises a spout that extends fitted with adjustment inside the channel, allowing easy assembly of the first element in the support by means of the snap fit of the spout.
  • the interior of the first element comprises an insulating coating.
  • the sensitive surface of the second element is essentially oriented in the direction of introduction of the measuring instrument into the channel, allowing the measuring instrument after having passed the channel to contact the sensitive surface of the second element , establishing electrical contact with the sensitive surface of the first element.
  • control tool comprises some control means, connected to the detection means of correct coupling of each of the supports, to emit a trigger signal to the measuring instrument when the correct coupling of the measuring instrument is detected in one of said supports.
  • control means comprise wireless communication means with the measuring instrument to send the trigger signal to the measuring instrument and receive a measurement value. Allowing to dispense with cables to communicate the control means with the measuring instrument.
  • control means comprise alert means to notify that the value of the measurement received is outside predetermined tolerance margins, allowing to easily notice that the piece to be tested meets or does not meet the required tolerances. .
  • the control tool comprises means for verifying the presence of the piece to be measured, connected to the control means, to allow the control means to emit the trigger signal only if all the means Verification detect the presence of the piece.
  • the control tool comprises means for verifying the presence of the piece to be measured, connected to the control means, to allow the control means to emit the trigger signal only if all the means Verification detect the presence of the piece.
  • the verification means are switches, which allow in a simple way to verify that the part is properly positioned in the control tool.
  • Naturally other means of verification such as brightness sensors, proximity detectors or inductive sensors could be used.
  • control tool further comprises a temperature sensor connected to the control means for measuring the temperature of the tool, the control means being adapted to apply corrections to the measurement values based on maps of thermal compensation previously predetermined depending on the temperature of the tool measure.
  • Fig. 1 is a perspective view of the control tool of the present invention
  • Fig. 2 is a perspective view of the control tool of Fig. 1 provided with a piece for measurement and verification, provided with a measuring instrument embedded in a first support;
  • Fig. 3a is a side sectional view of the detail of the support of Fig. 2 before connecting the measuring instrument;
  • Fig. 3b is a side sectional view of the detail of the support of Fig. 2 after connecting the measuring instrument;
  • Fig. 4 is a wiring diagram of the control tool when reading the first measured value
  • Fig. 5 is a side view of the control tool of Fig. 2, provided with a measuring instrument embedded in a second support;
  • Fig. 6 is a wiring diagram of the control tool when reading the second measured value
  • Fig. 7 is a side view of the control tool of Fig. 1, provided with a measuring instrument embedded in a third support; Y
  • Fig. 8 is a wiring diagram of the control tool when reading the third measurement value.
  • Fig. 1 presents a perspective view of the control tool 1 of the present invention, in which it can be seen that the tool 1 comprises fixing and centering means 3 for fitting a piece 2 into an enclosure 14.
  • piece 2 must be measured and verified by means of a measuring instrument 5 that will be successively housed in each of the supports P1, P2, P3 located at different points adjacent to the enclosure 14, said enclosure 14 being suitable for housing part 2.
  • control tool 1 shows a enclosure 14 to accommodate a car rearview mirror, although other morphologies of enclosure 14, as well as other arrangements or number of supports P1, P2, P3, could be used for the measurement and verification of other parts 2 such as the components of a bumper of automobile or the bumper mounted after the assembly of its different components, the exhaust pipe of a car, sheet metal parts of a car body, such as the hood or doors, the body after the assembly of its different constituent parts , as well as the dashboard.
  • the control tool 1 can also be useful for measuring and verifying finished parts 2, such as bottles or toys.
  • each support P1, P2, P3 is prepared to perform a measurement by means of the measuring instrument 5 at a different point of the part 2, the measurement values V1, V2, V3 to be expected at each time being previously known one of these points, as well as its tolerance margins.
  • verification means S1, S2, S3, S4 it is possible to detect if the part 2 is correctly housed in the enclosure 14 and therefore it is ensured that the measures that will be carried out will not be incorrect due to a bad fit of the part 2 in the enclosure 14.
  • verification means S1, S2, S3, S4 are shown in the form of a switch, ensuring that the part 2 is correctly fitted in the enclosure 14 when all switches 14 are activated.
  • other electronic or mechanical devices that could discern whether part 2 is properly fitted in enclosure 14, such as brightness sensors, proximity detectors, inductive sensors or fiber optic based sensors could be used.
  • An auxiliary comparator clock set in a determined position, in which its measurement value is known when part 2 is present and properly fitted in enclosure 14, as a means of complementary verification.
  • Each support P1, P2, P3 of the control tool 1 is provided with a channel 4, in order to retain, removably, a measuring instrument 5, such as a comparator clock 20, inserted in the channel 4 as shown in Fig. 2.
  • a measuring instrument 5 such as a comparator clock 20, inserted in the channel 4 as shown in Fig. 2.
  • Fig. 2 the control tool 1 is shown in which a part 2 of a rearview mirror of a car has been placed in the enclosure 14, and a comparator clock 20 has been fitted with fit on channel 4 of the first support P1.
  • the measuring instrument 5 in the embodiment shown in Fig. 2 is a comparator clock 20 of those known in the state of the art.
  • the comparator clock 20 comprises a linearly movable rod 21 and a body 22 into which the rod 21 is inserted, said body 22 being internally provided with calculation means that allow the calculation of the displacement suffered by the rod 21.
  • Fig. 2 the control tool 1 is shown in which a part 2 of a rearview mirror of a car has been placed in the enclosure 14, and a comparator clock 20 has been fitted with fit on channel 4 of the first support P1.
  • the measuring instrument 5 in the embodiment shown in Fig. 2 is a comparator clock 20 of those known in the state of the art.
  • the comparator clock 20 comprises a linearly movable rod 21 and a body 22 into which the rod 21
  • the stem 21 of the comparator clock 20 is in contact with a point of the part 2, determining a first measurement value V1 when the comparator clock 20 is fitted in the channel 4 of the first support P1, between said first support P1 and the surface of the piece 2 against which the end of the rod 21 contacts, the displacement of the rod 21 being retained by the piece 2 which determines the first measured value V1.
  • the comparator clock 20 comprises a display, the comparator clock 20 is also provided with wireless communication means for transmitting said first measurement value V1 when a trigger signal D is received.
  • the comparator clock 20 is provided with a metal sleeve 23, in the form of a guide sleeve, arranged at the end of the rod 21 closest to the body 22.
  • Said sheath 23 may be a metal extension of the same body 22 or be coupled, for example by means of a thread, to the comparator clock 20.
  • the control tool 1 is advantageously provided with detection means 6 of correct coupling of the measuring instrument 5 in each of the supports P1, P2, P3.
  • the operation of said detection means 6 can be seen in detail in the sections shown in Figs. 3a and 3b.
  • the detection means 6 of correct coupling of the first support P1 comprises two elements 7a, 7b conductors of electricity, isolated from each other in the situation shown in Fig. 3a and said elements being electrically connected after the introduction of the metal cover 23 of the comparator clock 20 in the channel 4 of the first support P1, in the manner shown in Fig. 3b.
  • the sensitive surface of the first element 8a is oriented essentially transverse to the direction of introduction of the comparator clock 20 in the channel 4, it is achieved that when the cover 23 of the comparator clock 20 is introduced, it is necessary that the operator inserts the comparator clock 20 in the channel 4 until the wall 24 of the cover 23 is correctly applied against the sensitive surface of the first element 8a, verifying that the comparator clock 20 is correctly placed in the first support P1.
  • the part 2 is metallic or chrome plated, to prevent the end of the rod 21 from closing the circuit through the part 2, the end of the rod 21 or even the entire rod 21 must be of non-electrically conductive material.
  • the sensitive surface of the second element 8b is oriented essentially in the direction of introduction of the comparator clock 20 in the channel 4, so that the end of the sheath 23 can contact said sensitive surface of the second element 8b simultaneously with that the wall 24 of the cover 23 contacts the sensitive surface of the first element 8a, establishing electrical contact between the first and the second element 7a, 7b and therefore closing an electrical circuit to verify that the comparator clock 20 is correctly fitted in the First support P1.
  • said sensitive surface of the second element 8b may comprise metal tabs or terminals extending in the direction of the center of the channel 4 to propitiate the electrical contact of the second element 7b with the end of the sheath 23.
  • the first and second elements 7a, 7b are parts in the form of a bushing and plate respectively that are mounted on the supports P1, P2, P3, in others embodiments it is possible that the first and second element 7a, 7b have other morphologies that allow their electrical connection when the comparator clock 20 is correctly introduced in the channel 4. It is also possible that the first element 7a or the second element 7b is replaced by the own one P1 support, if this is metallic and can conduct electricity.
  • the output value of both the detection means 6 and the means of verification S1, S2, S3, S4 can be a voltage that can be detected as a positive digital logic value, ⁇ by means of verification 1 1 or in its absence by a negative digital logic value, ' ⁇ '.
  • the detection means 6 has the first element 7a fed at said voltage, for example 3 volts, electrically connecting the second element 7b not supplied to each of the inputs of the control means 1 1 via cables.
  • the second element 7b could be fed and the first element 7a connected to the control means 1 1.
  • the switches of the verification means S1, S2, S3, S4 will provide said voltage to other inputs of the control means 1 1.
  • the control means 1 in addition to being connected to the detection means 6 of correct coupling of each of the supports P1, P2, P3 and the verification means S1, S2, S3 , S4, comprise wireless communication means 12 with the measuring instrument 5, in this case the comparator clock 20, for example a bluetooth module or a custom radiofrequency module.
  • the comparator clock 20 does not have wireless communication means compatible with the wireless communication means 12 of the control means 1 1, it must incorporate a wireless adapter that allows such communication to be established.
  • the communication could be established simply by means of a wired interface that connects the measuring instrument 5 with the control means 1 1, although this option is not advisable in large control tools 1, since it can also hinder the mobility of the operator if it is prone to breakage of the connection cable.
  • the control means 1 1 will generate a trigger signal D to the comparator clock 20 through the wireless communication means 12, only upon detecting that the verification means S1, S2, S3, S4 provide a voltage detected as a positive digital logic value, ⁇ ', verifying that part 2 is correctly placed, and by detecting that one of the inputs corresponding to the detection means 6 of the supports P1, P2, P3 provides a voltage detected as a positive digital logic value, ⁇ , when the comparator clock 20 is correctly arranged.
  • the control means 1 1 will have the confirmation that the comparator clock 20 is correctly arranged in the first position P1, and will send the trigger signal D to the comparator clock 20 through the means of wireless communication 12, to receive the corresponding value of the measurement V1, which will be the one related to the support P1 in which the measuring instrument 5 is correctly placed and that has been notified to the control means 1 1 by the corresponding input , as described above. If the control means 1 1 detects that the comparator clock 20 is correctly arranged in the second position P2, they will associate the measured value received with the second measured value V2 and so on, as will be illustrated below.
  • the indicator lights may also be arranged adjacent to the supports P1, P2, P3 for a better display by the operator who controls the comparator clock 20 and change color when the correct reception of the measurement value is verified. It is even possible that the color is representative of whether the measurement value in the position is within or outside the tolerance margins.
  • the control means 1 1 can activate alert means, such as a light or a bell, to notify that the value of the measurement V1 received is outside predetermined tolerance ranges previously registered for said first position P1.
  • control means 1 1 can incorporate memory means that store the history of the values of the measurement V1, V2, V3 as well as their respective positions P1, P2, P3, said history being accessible by digital means, such as a computer for processing.
  • the control means 1 1 can be implemented in a programmable logic controller or in a computer, provided with the analog or digital inputs and outputs and the peripheral devices that are necessary to process the signals from the different detection means 6 of the supports P1, P2, P3 and the different means of verification S1, S2, S3, S4.
  • the third support P3 is carried out analogously, showing in Fig. 7 the control tool 1 in which the clock has been fitted with adjustment comparator 20 in channel 4 of the third support P3, the third measurement value V3 being obtained analogously as shown in Fig. 8.
  • a specific sequence is shown to obtain the value of the measurements V1, V2, V3, the sequence can be any, the control means 1 1 being able to warn the user in the manner described above, for example through a list shown by a monitor, of positions P1, P2, P3 in which the reading of the value of the measurements V1, V2, V3 has not yet been made.
  • the supports P1, P2, P3 are arranged in such a way that the distance between the respective sensitive surfaces of the first elements 8a and the surface of piece 2 is the same in the different positions P1, P2, P3.
  • said distance can be previously regulated in the comparator clock 20 so that the values of the measurements V1, V2, V3 to be expected in each of the positions P1, P2, P3 is always "0", the deviation detected by the comparator clock at the different positions P1, P2, P3 directly being the deviation that must be within the tolerance ranges.
  • the control tool 1 can also incorporate a temperature sensor connected to the control means 1 1 to measure the temperature of the tool 1 and thus be able to apply corrections to the measured values V1, V2, V3 obtained in each of the different positions P1, P2, P3 based on previously predetermined thermal compensation maps for each position P1, P2, P3 depending on the temperature of the measured tool.
  • This avoids introducing errors due to the dilations of the tool 1, when it is used outside a room with controlled temperature.
  • Said thermal compensation maps will provide, for example, the micrometers or millimeters that must be added or subtracted from the measured value V1, V2, V3 depending on the temperature of the measured tool.

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Abstract

Útil (1) de control del dimensionado de una pieza es particularmente adecuado para la medición y verificación de una pieza (2), tal como un armazón. El útil (1) está provisto de medios de fijación y centrado (3) para el acoplamiento con ajuste de la pieza al útil, estando el útil provisto de una pluralidad de soportes (P1,P2,P3) y estando cada soporte dotado de un canal (4), para retener, de modo amovible, un instrumento (5) de medida, tal como un reloj comparador (20). Los citados soportes comprenden medios de detección (6) de correcto acoplamiento de un correspondiente instrumento de medida, consiguiendo verificar que el instrumento de medida está correctamente posicionado al obtener el valor de la medida y así permitiendo poder tomar medidas más rápidamente y a prueba de fallos.

Description

D E S C R I P C I O N "Útil de control del dimensionado de una pieza" Sector técnico de la invención
El útil de control del dimensionado de una pieza de la presente invención es de los particularmente adecuados para la medición y verificación de un armazón y piezas similares. Antecedentes de la invención
Son conocidos útiles de control para la medición y verificación del dimensionado de piezas, particularmente armazones, provistos de una pluralidad de soportes en los que se puede acoplar un instrumento de medida, tal como un reloj comparador que queda en contacto con un punto determinado de la pieza. Tras acoplar el reloj comparador en cada uno de los soportes para obtener las mediciones relativas a cada punto de la pieza en el que están dispuestos los soportes, el operario debe anotar el valor de dichas mediciones para determinar si éstas están fuera de unos márgenes de tolerancia predeterminados para los valores de medida obtenidos en cada soporte.
De esta manera se puede verificar si los diferentes armazones a medir están dentro de los márgenes de tolerancia y, por tanto, se pueden descartar defectos durante su fabricación.
Debido a que el operario debe anotar las diferentes medidas y posteriormente contrastar que los valores estén dentro de los márgenes de tolerancia, es posible que el operario anote de manera errónea la lectura de la medición en alguno de los soportes, o incluso relacione el valor de una medición con la posición incorrecta.
Para evitar este inconveniente, son conocidos relojes comparadores provistos de medios de comunicación que permiten transmitir el valor de la lectura directamente a un computador u otros dispositivos de almacenamiento. De esta manera se consigue que el valor de la medición quede correctamente anotado al introducir el reloj de medida en su posición del útil de control y presionar el operario un botón de disparo provisto en el reloj comparador.
No obstante, el operario debe tener especial cuidado al realizar la medida, verificando minuciosamente que el reloj comparador esté correctamente insertado en la posición correspondiente antes de proceder a enviar el valor de la medición, para evitar enviar lecturas erróneas si el reloj comparador no está debidamente colocado. Esto conlleva que para realizar todas las mediciones en un útil de control, que puede tener un gran número de posiciones, el operario deba invertir una parte importante de tiempo a cerciorarse de la correcta colocación del reloj comparador en cada posición.
Además, como las medidas deben ser enviadas en un orden de secuencia anteriormente establecido, el operario debe también tener especial cuidado en seguir dicho orden para evitar que los valores de medida se relacionen con la posición correspondiente. Normalmente las posiciones se identifican con adhesivos adyacentes a las posiciones, por lo que en entornos de difícil visibilidad la secuencia puede ser difícil de seguir.
Es por tanto un objetivo de la presente invención dar a conocer un útil de control que permita realizar medidas a prueba de fallos de manera más rápida.
Es un objetivo secundario de la presente invención dar a conocer un útil de control que evite que los operarios se equivoquen durante la secuencia de mediciones. Explicación de la invención
El útil de control de la presente invención es de los particularmente adecuados para la medición y verificación del dimensionado de una pieza. El útil de control está provisto de medios de fijación y centrado para el acoplamiento con ajuste de la pieza al útil, estando el útil provisto de una pluralidad de soportes y estando cada soporte dotado de un canal, para retener, de modo amovible, un instrumento de medida, tal como un reloj comparador.
En esencia el útil de control se caracteriza porque los soportes en los que se retiene, de modo amovible, el instrumento de medida comprenden medios de detección de correcto acoplamiento de dicho instrumento de medida, por lo que se consigue verificar que el instrumento de medida está correctamente posicionado al obtener el valor de la medida, permitiendo al operario poder tomar medidas más rápidamente y a prueba de fallos, al no tener que cerciorarse cada vez de modo manual el correcto posicionamiento del instrumento de medida.
Según otro aspecto de la invención, los medios de detección de correcto acoplamiento de cada soporte comprenden dos elementos conductores de electricidad aislados entre ellos, quedando dichos elementos eléctricamente conectados tras la introducción del instrumento de medida en el canal del soporte. De esta manera se consigue una verificación fiable de la correcta introducción del instrumento de medida antes de obtener el valor de la medida.
Según otro aspecto de la invención, la superficie sensible del primer elemento y la superficie sensible del segundo elemento están dispuestas en extremos opuestos del canal del soporte, permitiendo que solamente cuando el instrumento de medida esté correctamente insertado en el canal del soporte se verifique su correcta inserción. Otra ventaja que presenta esta disposición es que el primer elemento y el segundo elemento pueden instalarse en soportes existentes, simplemente acoplando el primer elemento en la entrada de su canal y el segundo elemento en la salida de su canal.
Según otro aspecto de la invención, la superficie sensible del primer elemento está orientada esencialmente transversal a la dirección de introducción del instrumento de medida en el canal, obligando al operario a que el instrumento de medida quede correctamente aplicado contra la superficie sensible de la primer elemento para establecer el contacto eléctrico.
Según otro aspecto de la invención, el primer elemento comprende un caño que se extiende encajado con ajuste en el interior del canal, permitiendo el fácil montaje del primer elemento en el soporte mediante el encaje a presión del caño. Para evitar que al introducir el instrumento de medida en el interior del caño, si éste es metálico, se produzcan falsos positivos al contactar el instrumento de medida con las paredes interiores del caño, el interior de el primer elemento comprende un revestimiento aislante.
Según otro aspecto de la invención, la superficie sensible del segundo elemento está orientada esencialmente en la dirección de introducción del instrumento de medida en el canal, permitiendo que el instrumento de medida tras haber superado el canal pueda contactar con la superficie sensible de el segundo elemento, estableciendo contacto eléctrico con la superficie sensible de el primer elemento.
Según otro aspecto de la invención, el útil de control comprende unos medios de control, conectados a los medios de detección de correcto acoplamiento de cada uno de los soportes, para emitir una señal de disparo al instrumento de medida cuando se detecta el correcto acoplamiento del instrumento de medida en uno de dichos soportes. Mediante dichos medios de control se permite realizar mediciones automáticas al verificar que el instrumento de medida está correctamente posicionado en uno de los soportes.
Según otro aspecto de la invención, los medios de control comprenden unos medios de comunicación inalámbricos con el instrumento de medida para enviar la señal de disparo al instrumento de medida y recibir un valor de la medida. Permitiendo prescindir de cables para comunicar los medios de control con el instrumento de medida.
Según otro aspecto de la invención, los medios de control comprenden unos medios de alerta para notificar que el valor de la medida recibido está fuera de unos márgenes de tolerancia predeterminados, permitiendo advertir fácilmente que la pieza a probar cumple o no cumple con las tolerancias requeridas.
Según otro aspecto de la invención, el útil de control comprende unos medios de verificación de la presencia de la pieza a medir, conectados a los medios de control, para permitir que los medios de control puedan emitir la señal de disparo solamente si todos los medios de verificación detectan la presencia de la pieza. Ventajosamente, si la pieza está mal posicionada en el útil de control no se permitirá efectuar la medición, que sería errónea, emitiéndose en su lugar una señal de error para advertir al operario que la pieza está mal posicionada y deben ser revisados sus medios de anclaje.
Según otro aspecto de la invención, los medios de verificación son interruptores, que permiten de una manera sencilla verificar que la pieza queda debidamente posicionada en el útil de control. Naturalmente otros medios de verificación tales como sensores de luminosidad, detectores de proximidad o sensores inductivos podrían utilizarse.
Según otro aspecto de la invención, el útil de control comprende además un sensor de termperatura conectado a los medios de control para medir la temperatura del útil, estando los medios de control adaptados para aplicar unas correcciones a los valores de medida en base a mapas de compensación térmica previamente predeterminados en función de la temperatura del útil medida. Ventajosamente, de esta manera se pueden realizar medidas fiables aun en entornos en que pueda haber cambios de temperatura, por ejemplo medidas realizadas de día y de noche o en diferentes épocas del año, por ejemplo verano e invierno.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista en perspectiva del útil de control de la presente invención;
la Fig. 2 es una vista en perspectiva del útil de control de la Fig. 1 provisto de una pieza para su medición y verificación, dotado de un instrumento de medida encajado en un primer soporte;
la Fig. 3a es una vista en sección lateral del detalle del soporte de la Fig. 2 antes de conectar el instrumento de medida;
la Fig. 3b es una vista en sección lateral del detalle del soporte de la Fig. 2 tras conectar el instrumento de medida;
la Fig. 4 es un esquema del conexionado del útil de control al realizar la lectura del primer valor de medida;
la Fig. 5 es una vista lateral del útil de control de la Fig. 2, dotado de un instrumento de medida encajado en un segundo soporte;
la Fig. 6 es un esquema del conexionado del útil de control al realizar la lectura del segundo valor de medida;
la Fig. 7 es una vista lateral del útil de control de la Fig. 1 , dotado de un instrumento de medida encajado en un tercer soporte; y
la Fig. 8 es un esquema del conexionado del útil de control al realizar la lectura del tercer valor de medida.
Descripción detallada de los dibujos
La Fig. 1 presenta una vista en perspectiva del útil 1 de control de la presente invención, en la que se puede apreciar que el útil 1 comprende unos medios de fijación y centrado 3 para acoplar con ajuste una pieza 2 en un recinto 14. Dicha pieza 2 deberá ser medida y verificada mediante un instrumento 5 de medida que se alojará sucesivamente en cada uno de los soportes P1 , P2, P3 situados en diferentes puntos adyacentes al recinto 14, siendo dicho recinto 14 adecuado para alojar la pieza 2. El útil 1 de control de la Fig. 1 muestra un recinto 14 para alojar un espejo retrovisor de automóvil, aunque otras morfologías del recinto 14, así como otras disposiciones o número de los soportes P1 ,P2,P3, podrían utilizarse para el medido y verificado de otras piezas 2 tales como los componentes de un parachoques de automóvil o el parachoques montado tras el ensamblado de sus diferentes componentes, el tubo de escape de un automóvil, partes de chapa de la carrocería de un automóvil, tales como el capó o las puertas, la carrocería tras el montaje de sus diferentes partes constitutivas, así como el salpicadero. Naturalmente, el útil 1 de control también puede ser de utilidad para el medido y verificado de piezas 2 acabadas, tales como botellas o juguetes.
Como se verá más adelante, cada soporte P1 , P2, P3 está preparado para realizar una medición mediante el instrumento 5 de medida en un punto diferente de la pieza 2, siendo previamente conocidos los valores de medida V1 , V2, V3 a esperar en cada uno de dichos puntos, así como sus márgenes de tolerancia.
Como se puede observar, el recinto 14 de la Fig. 1 está dotado de unos interruptores que actúan de medios de verificación S1 , S2, S3, S4, activándose al ser actuados por la pieza 2 cuando ésta se inserta correctamente en el recinto 14, asegurándose mediante los medios de fijación y centrado 3, concretamente una rueda de apriete. Complementariamente, si para facilitar la inserción de la pieza 2 en el recinto 14 alguno de los soportes P1 , P2, P3 son abatibles o amovibles, los medios de verificación S1 , S2, S3, S4 podrían también comprender medios de detección del correcto posicionamiento de dichos soportes abatibles o amovibles. Mediante dichos medios de verificación S1 , S2, S3, S4 es posible detectar si la pieza 2 está correctamente alojada en el recinto 14 y por tanto se asegura que las medidas que se realizarán no serán incorrectas debido a un mal encaje de la pieza 2 en el recinto 14. En la Fig. 1 se muestran unos medios de verificación S1 , S2, S3, S4 en forma de interruptor, asegurando que el pieza 2 está correctamente encajada en el recinto 14 cuando todos los interruptores 14 están activados. Naturalmente, otros dispositivos electrónicos o mecánicos que pudieran discernir si la pieza 2 está correctamente encajada en el recinto 14, tales como sensores de luminosidad, detectores de proximidad, sensores inductivos o sensores basados en fibra óptica podrían utilizarse. También puede utilizarse un reloj comparador auxiliar fijado en una posición determinada, en la que se conoce su valor de medición cuando la pieza 2 está presente y debidamente encajada en el recinto 14, como medio de verificación complementario.
Cada soporte P1 , P2, P3 del útil 1 de control está dotado de un canal 4, para retener, de modo amovible, un instrumento 5 de medida, como por ejemplo un reloj comparador 20, insertado en el canal 4 tal y como se muestra en la Fig. 2.
En la Fig. 2 se muestra el útil 1 de control en el que se ha colocado un pieza 2 de un espejo retrovisor de un automóvil en el recinto 14, y se ha encajado con ajuste un reloj comparador 20 en el canal 4 del primer soporte P1 . El instrumento 5 de medida en la realización mostrada en la Fig. 2 es un reloj comparador 20 de los conocidos en el estado de la técnica. El reloj comparador 20 comprende un vástago 21 desplazable linealmente y un cuerpo 22 en el que se introduce el vástago 21 , estando dicho cuerpo 22 internamente provisto de unos medios de cálculo que permiten calcular el desplazamiento que sufre el vástago 21 . En la posición operativa mostrada en la Fig. 2, el vástago 21 del reloj comparador 20 queda en contacto con un punto del pieza 2, determinando un primer valor de medida V1 al encajarse el reloj comparador 20 en el canal 4 del primer soporte P1 , entre dicho primer soporte P1 y la superficie del pieza 2 contra la que contacta el extremo del vástago 21 , siendo el desplazamiento del vástago 21 al ser retenido por el pieza 2 el que determina el primer valor de medida V1 . Para mostrar dicho primer valor de medida V1 , el reloj comparador 20 comprende una pantalla, estando provisto también el reloj comparador 20 de medios de comunicación inalámbricos para transmitir dicho primer valor de medida V1 cuando se recibe una señal de disparo D. Para una correcta introducción del reloj comparador 20 en el canal 4 de los soportes P1 , P2 ,P3, el reloj comparador 20 está provisto de una funda 23 metálica, en forma de casquillo-guía, dispuesta en el extremo del vástago 21 más próximo al cuerpo 22. Dicha funda 23 puede ser una prolongación metálica del mismo cuerpo 22 o estar acoplada, por ejemplo mediante una rosca, al reloj comparador 20.
Para verificar que el reloj comparador 20 está correctamente posicionado en el primer soporte P1 , el útil 1 de control está ventajosamente provisto de unos medios de detección 6 de correcto acoplamiento del instrumento 5 de medida en cada uno de los soportes P1 ,P2,P3. El funcionamiento de dichos medios de detección 6 puede verse detalladamente en las secciones mostradas en las Figs. 3a y 3b. En dichas figuras se observa que los medios de detección 6 de correcto acoplamiento del primer soporte P1 comprende dos elementos 7a,7b conductores de electricidad, aislados entre ellos en la situación mostrada en la Fig. 3a y quedando dichos elementos eléctricamente conectados tras la introducción de la funda 23 metálica del reloj comparador 20 en el canal 4 del primer soporte P1 , del modo mostrado en la Fig. 3b.
Ventajosamente, la superficie sensible del primer elemento 8a y la superficie sensible de el segundo elemento 8b, es decir, los terminales metálicos que permiten establecer el contacto eléctrico, están dispuestos en extremos opuestos del canal 4 del primer soporte P1 , de tal modo que solamente cuando el reloj comparador 20 esté correctamente acoplado, su funda 23 establecerá contacto eléctrico entre la superficie sensible de el primer elemento 8a y la superficie sensible de el segundo elemento 8b. Naturalmente, las dimensiones de la funda 23, del canal 4 y la disposición de la superficie sensible del primer elemento 8a y la superficie sensible del segundo elemento 8b deben estar correctamente calculadas para permitir que solamente se establezca el contacto eléctrico cuando el reloj comparador 20 esté dispuesto correctamente, por ejemplo del modo mostrado en la Fig. 3b.
Al estar la superficie sensible del primer elemento 8a orientada esencialmente transversal a la dirección de introducción del reloj comparador 20 en el canal 4 se consigue que al introducirse la funda 23 del reloj comparador 20 sea preciso que el operario inserte el reloj comparador 20 en el canal 4 hasta que la valona 24 de la funda 23 quede correctamente aplicada contra la superficie sensible del primer elemento 8a, verificándose que el reloj comparador 20 queda correctamente colocado en el primer soporte P1 .
Para facilitar el montaje del primer elemento 7a en el canal 4, el primer elemento 7a comprende un caño 9 que permite que dicho primer elemento 7a pueda encajarse con ajuste en el interior del canal 4. Al ser el primer elemento 7a metálico, para evitar que la funda 23 del reloj comparador 20 contacte eléctricamente con su caño 9, éste se recubre de un revestimiento 10 aislante. Alternativamente, el caño 9 del primer elemento 7a puede presentar otros medios de encaje en el canal 4, tales como un fileteado de rosca que pueda acoplarse a una rosca complementaria practicada en el canal 4.
Si la pieza 2 es metálica o cromada, para evitar que el extremo del vástago 21 pueda cerrar el circuito a través de la pieza 2, el extremo del vástago 21 o incluso todo el vástago 21 debe ser de material no conductor de electricidad.
Como se puede observar, la superficie sensible del segundo elemento 8b está orientada esencialmente en la dirección de introducción del reloj comparador 20 en el canal 4, de modo que el extremo de la funda 23 pueda contactar con dicha superficie sensible del segundo elemento 8b simultáneamente a que la valona 24 de la funda 23 contacta con la superficie sensible del primer elemento 8a, estableciendo contacto eléctrico entre el primero y el segundo elemento 7a, 7b y por tanto cerrando un circuito eléctrico para verificar que el reloj comparador 20 está correctamente encajado en el primer soporte P1 . Para favorecer el contacto del extremo de la funda 23 con la superficie sensible del segundo elemento 8b, dicha superficie sensible del segundo elemento 8b puede comprender pestañas metálicas o bornes que se extiendan en dirección al centro del canal 4 para propiciar el contacto eléctrico del segundo elemento 7b con el extremo de la funda 23. Naturalmente, aunque en la realización de la invención mostrada el primer y segundo elemento 7a, 7b son piezas en forma de casquillo y pletina respectivamente que se montan sobre los soportes P1 , P2, P3, en otras realizaciones es posible que el primer y segundo elemento 7a, 7b tengan otras morfologías que permitan su conexionado eléctrico al introducirse correctamente el reloj comparador 20 en el canal 4. Es también posible que el primer elemento 7a o el segundo elemento 7b sea sustituido por el propio soporte P1 , si este es metálico y puede conducir electricidad.
El cierre del circuito eléctrico entre el primer elemento 7a y el segundo elemento 7b se detecta en unos medios de control 1 1 conectados al útil 1 de control, provisto de entradas en las que llegan los valores de salida tanto de los medios de verificación S1 , S2, S3, S4 de la presencia del pieza 2 como los valores de salida de los medios de detección 6 de de correcto acoplamiento del reloj 20 comparador en cada soporte P1 , P2, P3 formados por respectivos primeros y segundos elementos 7a, 7b, del modo mostrado en la Fig. 4.
El valor de salida tanto de los medios de detección 6 como de los medios de verificación S1 , S2, S3, S4 puede ser un voltaje que pueda ser detectado como un valor lógico digital positivo, Ί por los medios de verificación 1 1 o en su ausencia por un valor lógico digital negativo, 'Ο'. En la realización mostrada, los medios de detección 6 tienen el primer elemento 7a alimentado a dicho voltaje, por ejemplo 3 voltios, conectando eléctricamente el segundo elemento 7b no alimentado a cada una de las entradas de los medios de control 1 1 mediante cables. Alternativamente se podría alimentar el segundo elemento 7b y conectar el primer elemento 7a a los medios de control 1 1 . Análogamente, los interruptores de los medios de verificación S1 , S2, S3, S4 proporcionarán dicho voltaje a otras entradas de los medios de control 1 1 . Para simplificar el conexionado, es posible aplicar previamente una operación lógica Ύ a las salidas de los medios de verificación S1 , S2, S3, S4, de modo que se entregue a los medios de control 1 1 una única señal lógica digital positiva '1 ' solamente si todos los interruptores de los medios de verificación S1 , S2, S3, S4 están activados y, por tanto, el pieza 2 está correctamente posicionada.
Como se puede observar en la Fig. 4, los medios de control 1 1 , además de conectados a los medios de detección 6 de correcto acoplamiento de cada uno de los soportes P1 ,P2,P3 y los medios de verificación S1 , S2, S3, S4, comprenden unos medios de comunicación inalámbricos 12 con el instrumento 5 de medida, en este caso el reloj comparador 20, por ejemplo un módulo bluetooth o un módulo de radiofrecuencia a medida. En caso que el reloj comparador 20 no disponga de medios de comunicación inalámbricos compatibles con los medios de comunicación inalámbricos 12 de los medios de control 1 1 , éste deberá incorporar un adaptador inalámbrico que permita establecer dicha comunicación. Naturalmente, la comunicación se podría establecer simplemente mediante un interfaz con cable que conectara el instrumento 5 de medida con los medios de control 1 1 , aunque esta opción no es aconsejable en útiles 1 de control grandes, ya que puede dificultar la movilidad del operario además de ser propenso a roturas del cable de conexionado.
Como se muestra en la Fig. 4, los medios de control 1 1 generarán una señal de disparo D al reloj 20 comparador a través de los medios de comunicación inalámbricos 12, solamente al detectar que los medios de verificación S1 , S2, S3, S4 proporcionan un voltaje detectado como un valor lógico digital positivo, Ί ', verificando que el pieza 2 está correctamente colocada, y al detectar que una de las entradas correspondientes a los medios de detección 6 de los soportes P1 , P2, P3 proporciona un voltaje detectado como un valor lógico digital positivo, Ύ, al tener el reloj comparador 20 correctamente dispuesto.
En el caso mostrado en la Fig. 4, los medios de control 1 1 tendrán la confirmación de que el reloj comparador 20 está correctamente dispuesto en la primera posición P1 , y enviarán la señal de disparo D al reloj 20 comparador a través de los medios de comunicación inalámbricos 12, para recibir el correspondiente valor de la medida V1 , que será el relacionado con el soporte P1 en el que está correctamente colocado el instrumento 5 de medida y que ha sido notificado a los medios de control 1 1 por la correspondiente entrada, del modo descrito anteriormente. En caso que los medios de control 1 1 detecten que el reloj comparador 20 está correctamente dispuesto en la segunda posición P2, asociarán el valor de medida recibido con el segundo valor de medida V2 y así sucesivamente, como se ilustrará más adelante.
Alternativamente, el reloj comparador 20 puede comprender medios de disparo manuales, tales como un botón dispuesto en el cuerpo 22 que permita enviar, al ser accionado por el operario, el valor de la medida V1 a los medios de comunicación inalámbricos 12, y por tanto a los medios de control 1 1 , relacionando el valor de medida recibido con el primer valor de medida V1 relativo al primer soporte P1 detectado. Alternativamente dicha señal de disparo D puede ser generada al accionarse manualmente un interfaz de entrada tal como un botón conectado a los medios de control 1 1 , o incluso mediante un programa de ordenador. En este caso, es posible que a través del mismo programa de ordenador los medios de control 1 1 proporcionen información relativa al soporte P1 , P2, P3 detectado, así como el estado de los medios de verificación S1 , S2, S3, S4 a través de un interfaz de salida, tal como un monitor o, incluso simplemente mediante un conjunto de indicadores luminosos. Los indicadores luminosos pueden estar además dispuestos adyacentes a los soportes P1 , P2, P3 para una mejor visualización por el operario que controla el reloj comparador 20 y cambiar de color al verificarse la correcta recepción del valor de la medición. Incluso es posible que el color sea representativo de si el valor de la medición en la posición está dentro o fuera de los márgenes de tolerancia. Tras recibir el primer valor de medida V1 , que los medios de control 1 1 asociarán con la primera posición P1 , los medios de control 1 1 pueden activar unos medios de alerta, como por ejemplo una luz o un timbre, para notificar que el valor de la medida V1 recibida está fuera de unos márgenes de tolerancia predeterminados previamente registrados para dicha primera posición P1 . Naturalmente, los medios de control 1 1 pueden incorporar unos medios de memoria que almacenen el histórico de los valores de la medida V1 , V2, V3 así como sus respectivas posiciones P1 , P2, P3, pudiendo ser dicho histórico accedido por medios digitales, tales como un computador para su procesado. Los medios de control 1 1 pueden estar implementados en un controlador lógico programable o en un computador, provistos de las entradas y salidas analógicas o digitales y los dispositivos periféricos que sean necesarios para procesar las señales provenientes de los diferentes medios de detección 6 de los soportes P1 , P2, P3 y de los diferentes medios de verificación S1 , S2, S3, S4.
Tras la medición y verificación del dimensionado de la pieza 2 en el primer soporte P1 , se procede de manera análoga con el resto de soportes, mostrándose en la Fig. 5 el útil 1 de control en el que se ha encajado con ajuste el reloj comparador 20 en el canal 4 del segundo soporte P2, obteniéndose el segundo valor de medida V2 de manera análoga según se muestra en la Fig. 6.
Finalmente, tras la medición y verificación del dimensionado de la pieza en el segundo soporte P2, se procede de manera análoga con el tercer soporte P3, mostrándose en la Fig. 7 el útil 1 de control en el que se ha encajado con ajuste el reloj comparador 20 en el canal 4 del tercer soporte P3, obteniéndose el tercer valor de medida V3 de manera análoga según se muestra en la Fig. 8.
Aunque en las Figs. 2, 5 y 7 se muestra una secuencia específica para la obtención del valor de las medidas V1 , V2, V3, la secuencia puede ser cualquiera, pudiendo los medios de control 1 1 advertir al usuario del modo anteriormente descrito, por ejemplo a través de un listado mostrado por un monitor, de las posiciones P1 ,P2,P3 en las que todavía no se ha realizado la lectura del valor de las medidas V1 , V2, V3.
Para evitar tener que previamente establecer los valores de las medidas V1 , V2, V3 a esperar en cada una de las posiciones P1 , P2, P3, es posible que los soportes P1 , P2, P3 se dispongan de tal manera que la distancia entre las respectivas superficies sensibles de los primeros elementos 8a y la superficie de la pieza 2 sea la misma en las diferentes posiciones P1 , P2, P3. De esta manera, estableciendo un patrón de dicha distancia en un calibrador, se puede regular previamente dicha distancia en el reloj comparador 20 para que así los valores de las medidas V1 , V2, V3 a esperar en cada una de las posiciones P1 , P2, P3 sea siempre "0", siendo el desvío detectado por el reloj comparador en las diferentes posiciones P1 , P2, P3 directamente la desviación que debe estar dentro de los márgenes de tolerancia.
El útil 1 de control también puede incorporar un sensor de temperatura conectado a los medios de control 1 1 para medir la temperatura del útil 1 y así poder aplicar unas correcciones a los valores de medida V1 , V2, V3 obtenidos en cada una de las diferentes posiciones P1 , P2, P3 en base a mapas de compensación térmica previamente predeterminados para cada posición P1 , P2, P3 en función de la temperatura del útil medida. De esta manera se evita introducir errores debidos a las propias dilataciones del útil 1 , cuando éste se utiliza fuera de una sala con temperatura controlada. Dichos mapas de compensación térmica proporcionarán por ejemplo los micrómetros o milímetros que deben ser sumados o restados al valor de medida V1 , V2, V3 en función de la temperatura del útil medida. Esta corrección es ventajosa ya que usualmente el útil o sus partes son metálicos, por ejemplo de aluminio, por lo que los valores de medida V1 , V2, V3 pueden variar sustancialmente con la temperatura debido a dilataciones de sus componentes. Naturalmente este valor corregido es el que se tendrá en cuenta posteriormente tanto para validar la medida como para advertir al usuario en caso de que supere las tolerancias.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1 . - Útil (1 ) de control del dimensionado de una pieza, particularmente adecuado para la medición y verificación de una pieza (2), provisto de medios de fijación y centrado (3) para el acoplamiento con ajuste de la pieza al útil, estando el útil provisto de una pluralidad de soportes (P1 ,P2,P3) y estando cada soporte dotado de un canal (4), para retener, de modo amovible, un instrumento (5) de medida, tal como un reloj comparador (20), caracterizado porque los citados soportes comprenden medios de detección (6) de correcto acoplamiento de un correspondiente instrumento de medida.
2. - Útil (1 ) de control según la reivindicación anterior, caracterizado porque los medios de detección (6) de correcto acoplamiento de cada soporte (P1 ,P2,P3) comprenden dos elementos (7a,7b) conductores de electricidad aislados entre ellos, quedando dichos elementos eléctricamente conectados tras la introducción del instrumento de medida (5) en el canal (4) del soporte.
3. - Útil (1 ) de control según la reivindicación anterior, caracterizado porque la superficie sensible del primer elemento (8a) y la superficie sensible del segundo elemento (8b) están dispuestos en extremos opuestos del canal (4) del soporte (P1 ,P2,P3).
4. - Útil (1 ) de control según la reivindicación anterior, caracterizado porque la superficie sensible del primer elemento (8a) está orientada esencialmente transversal a la dirección de introducción del instrumento (5) de medida en el canal (4).
5. - Útil (1 ) de control según la reivindicación anterior, caracterizado porque el primer elemento (7a) comprende un caño (9) que se extiende encajado con ajuste en el interior del canal (4).
6. - Útil (1 ) de control según la reivindicación anterior, caracterizado porque el interior del primer elemento (7a) comprende un revestimiento (10) aislante.
7. - Útil (1 ) de control según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque la superficie sensible del segundo elemento (8b) está orientada esencialmente en la dirección de introducción del instrumento (5) de medida en el canal (4).
8. - Útil (1 ) de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unos medios de control (1 1 ), conectados a los medios de detección (6) de correcto acoplamiento de cada uno de los soportes (P1 ,P2,P3), para emitir una señal de disparo (D) al instrumento (5) de medida cuando se detecta el correcto acoplamiento del instrumento de medida en uno de dichos soportes.
9. - Útil (1 ) de control según la reivindicación anterior, caracterizado porque los medios de control (1 1 ) comprenden unos medios de comunicación inalámbricos (12) con el instrumento (5) de medida para enviar la señal de disparo (D) al instrumento de medida y recibir un valor de la medida (V1 ,V2,V3).
10. - Útil (1 ) de control según la reivindicación anterior, caracterizado porque los medios de control (1 1 ) comprende unos medios de alerta para notificar que el valor de la medida (V1 ,V2,V3) recibido está fuera de unos márgenes de tolerancia predeterminados.
1 1 . - Útil (1 ) de control según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque comprende unos medios de verificación (S1 ,S2,S3,S4) de la presencia del pieza (2) a medir, conectados a los medios de control (1 1 ), para permitir que los medios de control puedan emitir la señal de disparo (D) solamente si todos los medios de verificación detectan la presencia del pieza.
12.- Útil (1 ) de control según la reivindicación anterior, caracterizado porque los medios de verificación (S1 ,S2,S3,S4) son interruptores.
13.- Útil (1 ) de control según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque comprende además un sensor de temperatura conectado a los medios de control (1 1 ) para medir la temperatura del útil, estando los medios de control adaptados para aplicar unas correcciones a los valores de medida (V1 , V2, V3) recibidos en base a mapas de compensación térmica previamente predeterminados en función de la temperatura del útil medida.
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