Cabezal para verificar dimensiones lineales de piezas mecánicas,

que incluye:

- un elemento de soporte (1), que define un eje geométrico longitudinal,

- un conjunto de brazo móvil (4), móvil con respecto al elemento de soporte (1), y que transporta un palpador (7)

- un punto de apoyo (10), acoplado al brazo (4) y al elemento de soporte (1) para permitir los desplazamientos giratorios limitados de dicho brazo (4) con respecto al dicho elemento de soporte (1),

- un dispositivo de retracción (68), que incluye un pistón (72), móvil con respecto al elemento de soporte (1), y elementos de estanqueidad (75, 88), el pistón (72) estando adaptado para cooperar con el brazo móvil (4) para llevar al brazo móvil (4) hasta una posición no operativa precisa, y

- un transductor (50) para proporcionar señales que dependen de la posición de dicho brazo (4) con respecto a dicho elemento de soporte (1),

caracterizado porque dichos elementos de estanqueidad del dispositivo de retracción (68) incluyen una junta de fuelle (88), que tiene sus extremos estacionarios con respecto al elemento de soporte (1) y al pistón (72)

Cabezal para la verificación de las dimensiones lineales de piezas mecánicas.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un cabezal para la verificación de las dimensiones lineales de piezas mecánicas que incluye un elemento de soporte, que define un eje geométrico longitudinal, un conjunto de brazo móvil con un brazo, móvil con respecto al elemento de soporte y que transporta un palpador, un punto de apoyo, acoplado al brazo y al elemento de soporte para permitir desplazamientos giratorios limitados del brazo con respecto al elemento de soporte, un dispositivo de retracción, que incluye un pistón móvil con respecto al elemento de soporte y elementos de estanqueidad, el pistón estando adaptado para cooperar con el brazo móvil para llevar el brazo móvil a una posición no operativa precisa y un transductor para proporcionar señales que dependen de la posición del brazo con respecto al elemento de soporte.

Antecedentes técnicos

Son conocidos muchos tipos de cabezales de calibración o de medición, que incluyen características de este tipo, para la inspección de piezas mecánicas en bancos, líneas tránsfer o en el transcurso del mecanizado en máquinas-herramienta en aplicaciones del tipo denominado "en proceso".

La patente americana US-B1-6269546 se refiere a esta clase de cabezales. La patente americana revela, entre una serie de características, dos sistemas diferentes para realizar la denominada retracción del palpador o de los palpadores, esto es para desplazar el palpador o los palpadores a una posición en la cual esté alejado de la superficie de la pieza de trabajo que se va a verificar, a fin de evitar impactos accidentales o deslizamientos indeseados del palpador o de los palpadores en el transcurso de los desplazamientos entre el cabezal y la pieza de trabajo acercándose uno hacia la otra o alejándose entre sí.

El primer sistema, representado de forma simplificada en la figura 2 de la patente americana, incluye un dispositivo con un pistón acoplado a un circuito neumático. Cuando se activa el dispositivo, el pistón fuerza al brazo hasta una posición no operativa, que está definida por topes de limitación apropiados. Cuando el cabezal ha llegado a la posición de verificación, el suministro de aire se interrumpe: el pistón vuelve a la posición anterior gracias a la acción de un resorte y el palpador se puede desplazar libremente hacia la superficie que se va a verificar.

En el segundo sistema, al cual se refiere la figura 9 de la patente americana mencionada, el pistón está sustituido por un fuelle, también alimentado mediante un circuito neumático, que incluye un extremo el cual está abierto y acoplado a la carcasa y el otro extremo el cual está cerrado y libre para forzar al brazo hacia una posición retraída. El primer sistema, conocido durante mucho tiempo, presenta algunos problemas especialmente en el caso de un líquido amortiguador en el interior de la carcasa. De hecho, las juntas de estanqueidad entre el pistón y la superficie interior del cilindro asociado deben permitir el desplazamiento mutuo adecuado entre las dos piezas, por ejemplo evitando impedir el retorno correcto del pistón a la posición inicial. Como consecuencia, la acción de obturación húmeda es sólo parcial y el fluido es liberado progresivamente a través de los conductos del circuito neumático. Por lo tanto, es difícil combinar la acción de obturación y la limitación de fricción al mismo tiempo, para asegurar un funcionamiento correcto y fiabilidad al mismo tiempo.

El dispositivo con el fuelle representado en la figura 9 de la patente americana US-B1-6269546 permite ventajas remarcables en términos de simplicidad y ausencia de fricción.

El fuelle está muy tenso y está sometido a grandes deformaciones. Por esta razón, la elección de los materiales que pueden asegurar la fiabilidad de la solución es a menudo difícil.

Descripción de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un cabezal para la verificación de las dimensiones lineales de piezas mecánicas que incluye un dispositivo de retracción que es simple y asegura una fiabilidad incrementada con respecto a las soluciones ya conocidas.

Este objeto se consigue mediante un cabezal de acuerdo con la reivindicación 1.

Entre las ventajas que proporciona la solución de acuerdo con la presente invención, existe la siguiente ventaja remarcable. En los dispositivos de retracción de pistón conocidos, en el transcurso de los desplazamientos de deslizamiento, pequeñas cantidades de aire inevitablemente se fugan entre las juntas y la pared del cilindro y, fluyendo entre las piezas móviles (por ejemplo en asientos del pistón que están llenos sólo parcialmente con las juntas) interfiere con el funcionamiento correcto del dispositivo. A fin de resolver este problema, los dispositivos conocidos proporcionan conductos apropiados para la descarga del aire fugado a través de una tubería de drenaje. Una solución conocida se representa de forma simplificada en la figura 1. Además de las conexiones eléctricas y neumáticas del cabezal, existe la tubería de drenaje que debe estar colocada correctamente para evitar que los fluidos presentes en la máquina sean succionados. La solución de acuerdo con la presente invención permite la eliminación de la tubería de drenaje, como se ilustrará más adelante en este documento.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describe ahora con más detalle con referencia a las hojas adjuntas de dibujos, proporcionados a título de ejemplo no limitativo, en los que:

La figura 1 es una vista en sección longitudinal de un cabezal, de acuerdo con la técnica anterior, con algunos detalles representados en vista frontal para mejor simplicidad y claridad; y

la figura 2 es una vista en sección longitudinal parcial, a mayor escala, del cabezal de acuerdo con la presente invención, mostrando un dispositivo de retracción.

La figura 1 muestra un cabezal de calibración de un tipo conocido, sustancialmente del mismo tipo de los cabezales esbozados en la patente mencionada US-B1-6269546, a la cual se hace referencia para una descripción más detallada.

En resumen, el cabezal representado en la figura 1 incluye un elemento de soporte con una carcasa 1, que está fabricada de acero y con una forma substancialmente de paralelepípedo, y definen un eje geométrico longitudinal. Un conjunto de árbol móvil incluye un brazo 4 dispuesto a lo largo de una dirección sustancialmente paralela al eje geométrico longitudinal de la carcasa 1. El brazo 4 incluye una parte interior, colocada en el interior de la carcasa 1 y una parte exterior, colocada en el exterior de la carcasa 1 que transporta un palpador 7. Con referencia a la disposición representada en la figura 1, el palpador 7 está pensado para tocar una superficie mecánica dispuesta en la parte superior de la figura. A través de orificios apropiados, un hueco interior de la carcasa 1 puede ser llenado con un fluido amortiguador, tal como por ejemplo aceite con características de viscosidad particulares a fin de reducir la velocidad del desplazamiento del brazo. Esta característica es particularmente importante en el caso de la verificación de superficies ranuradas. Un punto de apoyo 10 está acoplado a las superficies de la carcasa 1 y del brazo 4 e incluye un elemento deformable. El punto de apoyo 10 permite que el brazo 4 realice desplazamientos giratorios limitados pero precisos alrededor de un eje perpendicular al eje geométrico longitudinal de la carcasa 1. Estos desplazamientos están limitados por medio de dispositivos de limitación mecánicos obtenidos de un modo conocido. Por ejemplo, la figura 1 representa un tornillo 12, que pasa a través de un taladro del brazo 4 y roscado en el interior de la carcasa 1. El apoyo de un área de la parte interna del brazo 4 contra la cabeza de un tornillo de este tipo 12 limita el giro hacia arriba del brazo 4, en un sentido contrario a las agujas del reloj en la figura 1, que corresponde a un desplazamiento del palpador 7 alejándose de la superficie de la pieza de trabajo que se va a verificar. Otros elementos mecánicos, no visibles en la sección transversal de la figura 1, cooperan para limitar los giros del brazo 4 en el sentido opuesto. Un dispositivo de empuje para forzar al palpador 7 contra la superficie de una pieza mecánica que se va a verificar incluye un resorte de retorno 14 que está insertado en un asiento apropiado y tiene un extremo acoplado al brazo 4 y el otro extremo acoplado a un elemento de regulación, el cual, a su vez, está acoplado a la...

1. Cabezal para verificar dimensiones lineales de piezas mecánicas, que incluye:

- un elemento de soporte (1), que define un eje geométrico longitudinal,

- un conjunto de brazo móvil (4), móvil con respecto al elemento de soporte (1), y que transporta un palpador (7)

- un punto de apoyo (10), acoplado al brazo (4) y al elemento de soporte (1) para permitir los desplazamientos giratorios limitados de dicho brazo (4) con respecto al dicho elemento de soporte (1),

- un dispositivo de retracción (68), que incluye un pistón (72), móvil con respecto al elemento de soporte (1), y elementos de estanqueidad (75, 88), el pistón (72) estando adaptado para cooperar con el brazo móvil (4) para llevar al brazo móvil (4) hasta una posición no operativa precisa, y

- un transductor (50) para proporcionar señales que dependen de la posición de dicho brazo (4) con respecto a dicho elemento de soporte (1),

caracterizado porque dichos elementos de estanqueidad del dispositivo de retracción (68) incluyen una junta de fuelle (88), que tiene sus extremos estacionarios con respecto al elemento de soporte (1) y al pistón (72).

2. Cabezal de acuerdo con la reivindicación 1 en el que dicho dispositivo de retracción (68) incluye un cilindro (70) acoplado al elemento de soporte (1), dicho pistón (72) estando alojado en el cilindro (70) y deslizando en su interior, uno de dichos extremos de la junta de fuelle (88) estando fijado al cilindro (70).

3. Cabezal de acuerdo con la reivindicación 2 en el que la junta de fuelle (88) está alojada en el interior del cilindro (70).

4. Cabezal de acuerdo con la reivindicación 2 o la reivindicación 3 en el que dicho dispositivo de retracción (68) incluye un circuito neumático con una fuente de aire comprimido, el cilindro (70) estando acoplado a dicho circuito neumático.

5. Cabezal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4 en el que dicho dispositivo de retracción (68) incluye un resorte de retorno (83) dispuesto entre dicho cilindro (70) y dicho pistón (72).

6. Cabezal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicho pistón (72) incluye una superficie de empuje (80) adaptada para cooperar con una superficie de apoyo (48), la última siendo integral con el brazo (4).

7. Cabezal de acuerdo con la reivindicación 6 en el que por lo menos una de dichas superficie de empuje (80) y superficie de apoyo (48) incluye una parte convexa.

8. Cabezal de acuerdo con la reivindicación 7 en el que dicha superficie de empuje (80) incluye una parte sustancialmente esférica.

9. Cabezal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8 en el que el dispositivo de retracción (68) incluye un vástago de referencia (46) acoplado al brazo (4), el vástago de referencia incluyendo un extremo libre que define dicha superficie de apoyo (48).

10. Cabezal de acuerdo con la reivindicación 9 en el que dicho vástago de referencia (46) está acoplado al brazo (4) de un modo que se puede ajustar.

11. Cabezal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores que incluye dispositivos de limitación mecánica (12) para limitar los desplazamientos giratorios de dicho brazo móvil (4) y para definir dicha posición no operativa precisa del brazo móvil (4).

12. Cabezal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la junta de fuelle (88) está fabricada de plástico.

13. Cabezal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en el que la junta de fuelle (88) está fabricada de metal.

14. Cabezal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en el que la junta de fuelle (88) está fabricada de caucho.

15. Cabezal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el pistón (72) es móvil a lo largo de dos sentidos de desplazamiento, los elementos de estanqueidad del dispositivo de retracción (68) adicionalmente incluyendo una junta deslizante (75), acoplada al pistón (72) y adaptada para realizar una acción de obturación que predomina a lo largo de uno de dichos dos sentidos de desplazamiento del pistón (72).