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

Un cabezal para la verificación de las dimensiones lineales de piezas mecánicas que incluye:

una carcasa (1), un brazo móvil (7) con una primera parte (8) parcialmente colocada en el interior de la carcasa (1) y una segunda parte (9) enteramente colocada en el exterior de la carcasa (1), un transductor de posición (11) en el interior de la carcasa (1) y asociado con dicha primera parte (8), 10 un palpador (19) acoplado con dicha segunda parte (9) para entrar en contacto con la pieza que se va a verificar, un mecanismo de ajuste a cero (40) para la adaptación del cabezal, ajustando la disposición mutua entre la primera parte (8) y la segunda parte (9) del brazo móvil (7), para verificar piezas con diferentes dimensiones nominales, el 15 mecanismo de ajuste a cero (40) incluyendo una referencia mecánica móvil (27) entre el brazo móvil (7) y la carcasa (1), dispuesta en el exterior de la carcasa (1), la referencia mecánica móvil (27) estando adaptada para adoptar dos posiciones, para sostener dicha primera parte (8) del brazo móvil (7) en una posición previamente establecida con respecto a la carcasa (1) y liberar la primera parte (8), respectivamente, en el que el mecanismo de ajuste a cero (40) incluye un dispositivo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) entre dicha primera parte (8) y dicha segunda parte 20 (9) del brazo móvil (7).

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 una carcasa, un brazo móvil con una primera parte parcialmente colocada en el interior de la carcasa y una segunda parte enteramente colocada en el exterior de la carcasa, un transductor de posición en el interior de la carcasa y asociado con la primera parte, un palpador acoplado con la segunda parte para el contacto con la pieza que se va a verificar, un mecanismo de ajuste a cero para la adaptación del cabezal, ajustando la disposición mutua entre la primera parte y la segunda parte del brazo móvil, para verificar piezas con diferentes dimensiones nominales, el mecanismo de ajuste a cero incluyendo una referencia mecánica móvil entre el brazo móvil y la carcasa, dispuesta en el exterior de la carcasa, la referencia mecánica móvil estando adaptada para adoptar dos posiciones, para sostener la primera parte del brazo móvil en una posición previamente establecida con respecto a la carcasa y para liberar la primera posición, respectivamente.

Antecedentes técnicos Son conocidos los cabezales de calibración, más específicamente cabezales de calibración para la verificación de las dimensiones de piezas que están siendo mecanizadas en máquinas de rectificar, los cuales incluyen uno o más brazos móviles, cada uno comprendiendo dos partes que se pueden ajustar mutuamente, una primera parte acoplada con un transductor del cabezal y una segunda parte que transporta un palpador para entrar en contacto con la pieza que se va a verificar.

La solicitud de patente japonesa publicada con el Nº 2002-181502 muestra cabezales de calibración de este tipo, en los cuales los brazos de medición que transportan los palpadores están acoplados a brazos de la base a través de mecanismos de sujeción, mientras una placa que se mueve empuja los brazos de la base hacia las posiciones del punto cero de transductores relacionados. La placa que se mueve, así como un mecanismo de guía pertinente con un bloque y varillas, está dispuesta en el interior de un cuerpo principal, o carcasa, del cabezal y actúa contra brazos instalados los cuales están también dispuestos interiormente.

La solicitud de patente internacional publicada con el Nº WO 2004/011874 muestra cabezales de calibración provistos también de brazos con partes sujetadas entre sí y una placa que se mueve interior que empuja partes interiores de los brazos hacia las posiciones del punto cero de transductores relacionados.

La patente italiana Nº 1179306 describe algunas formas de cabezales de calibración según la parte de la técnica anterior de la reivindicación 1, en la cual las dos partes del brazo móvil están mutuamente acopladas por medio de un acoplamiento de fricción, mientras los dispositivos de ajuste a cero con referencias mecánicas móviles, colocados en el exterior de la carcasa de sus cabezales asociados, permiten conseguir, de un modo extremadamente simple, operaciones para ajustar a cero mecánicamente los cabezales. Más específicamente, las referencias mecánicas pueden estar dispuestas en una posición de ajuste a cero que determine y ajuste, o contribuya a ajustar, la disposición de una de las dos partes del brazo móvil, la que está directamente acoplada con el transductor. Esta disposición corresponde a una configuración cero del transductor y se bloquea cuando se requiere cambiar a partir de la verificación de piezas con una dimensión nominal determinada, por ejemplo un diámetro determinado, a la verificación de piezas con una dimensión nominal diferente (diámetro) . A fin de "ajustar a cero" el cabezal, una pieza maestra con la dimensión nominal reciente se coloca en la posición de medición (por ejemplo entre el punto activo y el punto muerto de una máquina de rectificar exterior) y una fuerza se aplica manualmente a la parte del brazo que transporta el palpador. Esta fuerza es suficientemente grande como para modificar la disposición con respecto a la otra parte y desplazar el palpador para que entre en contacto con la pieza maestra. En virtud de la presencia de las referencias mecánicas la señal del transductor permanece, en el transcurso de esta operación, aproximadamente en el valor de medición cero.

Una vez el palpador es desplazado para que entre en contacto con la pieza y la fuerza manualmente aplicada al brazo se quita, termina la operación del ajuste a cero mecánico. Las referencias mecánicas son movidas para el desbloqueo de la parte del brazo acoplada con el transductor y para permitir desplazamientos de medición del brazo entero, mientras la disposición de las dos partes que lo forman permanece inalterada gracias al acoplamiento de fricción.

El ajuste a cero se define más precisamente llevando a cabo una simple operación de ajuste a cero eléctrico que consiste en el accionamiento de un potenciómetro colocado en un amplificador el cual detecta y visualiza la señal del transductor o de los transductores asociados con el brazo móvil o los brazos móviles.

De ese modo, en los cabezales según la patente italiana Nº 1179306 es posible llevar a cabo, de un modo extremadamente simple y rápido, operaciones de ajuste a cero mecánico gracias al bloqueo de la posición cero. De este modo se pueden evitar operaciones largas y repetidas, que operarios expertos y hábiles tienen que realizar a fin de alcanzar la condición por la que el palpador o los palpadores entran en contacto con la pieza maestra y, al mismo tiempo, una señal de medición que esté aproximadamente en el valor cero. En virtud del hecho de que ambos, el acoplamiento de fricción y las referencias mecánicas móviles están en el exterior de la carcasa del cabezal, es adicionalmente posible aplicar el mecanismo de ajuste a cero a cabezales convencionales sin ninguna necesidad de cambios constructivos o cambios constructivos considerables los cuales puedan afectar a las piezas componentes del cabezal dispuestas en el interior de la carcasa.

En el transcurso de las operaciones para la verificación de piezas mecánicas mecanizadas en una máquinaherramienta o en las fases de aproximación y de alejamiento entre el cabezal y la pieza, los brazos pueden sufrir impactos. Incluso aunque los impactos de este tipo puedan ser pequeños e insuficientes como para dañar los brazos o bien otras piezas componentes del cabezal, pueden modificar la disposición, ajustada por el acoplamiento de fricción, entre las partes del brazo y por consiguiente modificar la posición cero. Además de los problemas serios causados por la necesidad de interrumpir el mecanizado a fin de repetir las operaciones de ajuste a cero, pueden ocurrir situaciones en las cuales la alteración de la posición cero no se observe y las operaciones de verificación no se detengan y puedan aparecer errores consiguientes en el transcurso del mecanizado de las piezas.

Adicionalmente en los cabezales según la patente italiana anteriormente mencionada, la posición cero correcta podría ser alterada de un modo impredecible por flexiones del brazo causadas por la fuerza no despreciable que se requiere aplicar, en el transcurso de las operaciones de ajuste a cero, para modificar el acoplamiento de fricción entre las partes de cada brazo.

Revelación de la invención Un objeto de la presente invención es proveer un cabezal que incluye un dispositivo para conseguir operaciones de ajuste a cero, de un modo simple y rápido, particularmente precisas, seguras y extremadamente estables, mejorando la fiabilidad global del cabezal.

Un objeto adicional de la invención es proveer un cabezal con un mecanismo de ajuste a cero fiable, particularmente compacto y fácil de utilizar, sin modificaciones sustanciales, incluso para cabezales ya presentes en el mercado.Éstos y otros objetos y ventajas se consiguen mediante un cabezal según la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos La invención se describe ahora con referencia a las hojas adjuntas de dibujos los cuales muestran una forma de realización preferida de la invención y se proporcionan a título de ejemplo no limitativo únicamente, en las que:

las figuras 1 y 2 son vistas laterales parcialmente en sección transversal de un cabezal de calibración, provisto de un mecanismo de ajuste a cero rápido según la invención, representado en diferentes condiciones de trabajo;

la figura 3 es una vista desde arriba del cabezal representado en la figura 1, cuando se mira a lo largo de la dirección indicada por la flecha... [Seguir leyendo]

1. Un cabezal para la verificación de las dimensiones lineales de piezas mecánicas que incluye:

una carcasa (1) , un brazo móvil (7) con una primera parte (8) parcialmente colocada en el interior de la carcasa (1) y una segunda parte (9) enteramente colocada en el exterior de la carcasa (1) , un transductor de posición (11) en el interior de la carcasa (1) y asociado con dicha primera parte (8) , 10 un palpador (19) acoplado con dicha segunda parte (9) para entrar en contacto con la pieza que se va a verificar, un mecanismo de ajuste a cero (40) para la adaptación del cabezal, ajustando la disposición mutua entre la primera parte (8) y la segunda parte (9) del brazo móvil (7) , para verificar piezas con diferentes dimensiones nominales, el 15 mecanismo de ajuste a cero (40) incluyendo una referencia mecánica móvil (27) entre el brazo móvil (7) y la carcasa (1) , dispuesta en el exterior de la carcasa (1) , la referencia mecánica móvil (27) estando adaptada para adoptar dos posiciones, para sostener dicha primera parte (8) del brazo móvil (7) en una posición previamente establecida con respecto a la carcasa (1) y liberar la primera parte (8) , respectivamente, en el que el mecanismo de ajuste a cero (40) incluye un dispositivo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) entre dicha primera parte (8) y dicha segunda parte 20 (9) del brazo móvil (7) .

2. El cabezal según la reivindicación 1 en el que el mecanismo de ajuste a cero (40) incluye una primera superficie de apoyo y referencia (43) , integral con la carcasa (1) , dicha referencia mecánica móvil (27) incluyendo una segunda superficie de apoyo y referencia (44) , integral con el brazo móvil (7) , dicha primera superficie de apoyo y referencia (43) y dicha segunda superficie de apoyo y referencia (44) estando adaptadas para cooperar mutuamente para definir dicha posición previamente establecida.

3. El cabezal según la reivindicación 2 en el que el mecanismo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) define dicha segunda superficie de apoyo y referencia (44) . 30

4. El cabezal según la reivindicación 3 en el que dicho mecanismo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) está adaptado para adoptar una posición de desbloqueo, en la cual dicha primera superficie de apoyo y referencia (43) y dicha segunda superficie de apoyo y referencia (44) están en contacto una con la otra para definir dicha posición previamente establecida y una posición de bloqueo en la cual dicha primera superficie de apoyo y referencia (43) y dicha segunda superficie de apoyo y referencia (44) están separadas una de la otra.

5. El cabezal según la reivindicación 4 en el que el mecanismo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) incluye superficies de bloqueo (32, 31) integrales con dicha primera parte (8) y dicha segunda parte (9) del brazo móvil (7) y elementos de empuje (24) adaptados para forzar dichas superficies de bloqueo (32, 31) una contra la otra para bloquear dicha primera parte (8) y dicha segunda parte (9) del brazo móvil (7) una con respecto a la otra en dicha posición de bloqueo del dispositivo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) .

6. El cabezal según la reivindicación 5 en el que el mecanismo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) incluye un elemento de compresión elástico (35) adaptado para mantener dichas superficies de bloqueo (32, 31) apoyadas 45 una en la otra en dicha posición de desbloqueo del dispositivo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) .

7. El cabezal según la reivindicación 5 o la reivindicación 6 en el que dichos elementos de empuje incluyen un pasador de empuje (24) adaptado para forzar dichas superficies de bloqueo (32, 31) una contra la otra a lo largo de un eje de bloqueo.

8. El cabezal según cualquiera de las reivindicaciones de la 5 a la 7 en el que el mecanismo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) incluye un elemento de transmisión (27) , acoplado con dichos elementos de empuje (24) y accionado manualmente, el elemento de transmisión (27) y los elementos de empuje (24) estando acoplados con dicha primera parte (8) del brazo móvil (7) .

9. El cabezal según la reivindicación 8 subordinada de la reivindicación 7 en el que dicho elemento de transmisión (27) es sustancialmente en forma de disco, está acoplado con el pasador de empuje (24) y está adaptado para realizar desplazamientos de giro alrededor del eje de bloqueo, el elemento de transmisión (27) definiendo dicha referencia mecánica móvil e incluyendo una superficie lateral curvada (30) que define dicha 60 segunda superficie de apoyo y referencia (44) .

10. El cabezal según la reivindicación 9 en el que dicha segunda superficie de apoyo y referencia (44) está definida por un área con dimensiones radiales mayores de dicha superficie lateral curvada (30) .

65 11. El cabezal según la reivindicación 9 o la reivindicación 10, incluyendo una palanca de accionamiento (29) radialmente acoplada con el elemento de transmisión (27) para permitir que un operario accione manualmente el elemento de transmisión (27) para realizar dichos desplazamientos de giro alrededor del eje de bloqueo para cambiar desde dicha posición de bloqueo a dicha posición de desbloqueo del dispositivo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) y viceversa.

12. El cabezal según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11 en el que la carcasa (1) incluye una placa de cierre (3) con un orificio (14) adaptado para permitir el paso y los desplazamientos de medición del brazo móvil (7) y un elemento que sobresale (41) , integral con la placa de cierre (3) , que transporta dicha primera superficie de apoyo y referencia (43) .

13. El cabezal según la reivindicación 12 en el que una clavija de referencia (42) está acoplada de un modo que se puede ajustar a dicho elemento que sobresale (41) y define dicha primera superficie de apoyo y referencia (43) .

14. El cabezal según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada una de dicha primera parte

(8) y dicha segunda parte (9) del brazo móvil (7) incluye una pieza extrema (8t, 9t) y una pieza central (8c, 9c) del brazo móvil (7) rígidamente acopladas una con la otra, el dispositivo de bloqueo y desbloqueo rápido (20) estando dispuesto entre dichas piezas centrales (8c, 9c) , la referencia mecánica móvil (27) estando acoplada con la pieza central (8c) en la primera parte (8) del brazo móvil (7) .