Sonda de medición para utilizarla en máquinas de medición de coordenadas.

Sonda de medición para utilizarla en máquinas de medición de coordenadas,

sonda de medición la cualcomprende una base (1) conectada con una máquina de medición de coordenadas, un portador de la punta demedición (3) y una punta de medición (4) sostenida mediante este portador, caracterizada porque el portador de lapunta de medición (3) está sostenido por la base (1) con la ayuda de por lo menos tres soportes rígidos (2), por loque los soportes (2) están conectados con el portador de la punta de medición (3) por medio de conexionesesféricas y en donde los soportes (2) pueden ser desplazados a lo largo de sus direcciones longitudinales conrelación a la base (1) de tal modo que el ángulo del portador de la punta de medición (3) con relación a la base (1)se puede cambiar y porque los soportes (2) están conectados con la base por medio de resortes de láminas (6) queestán dirigidos radialmente hacia afuera desde la base (1).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2005/000958.

Solicitante: Hexagon Metrology AB.

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: P.O. Box 3692 103 59 Stockholm SUECIA.

Inventor/es: PETTERSSON, BO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01B11/00 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01B MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES ANALOGAS; MEDIDA DE ANGULOS; MEDIDA DE AREAS; MEDIDA DE IRREGULARIDADES DE SUPERFICIES O CONTORNOS.Disposiciones de medida caracterizadas por la utilización de medios ópticos (instrumentos de los tipos cubiertos por el grupo G01B 9/00 en sí G01B 9/00).
  • G01B5/012 G01B […] › G01B 5/00 Disposiciones de medida caracterizadas por la utilización de medios mecánicos (instrumentos de los tipos cubiertos por el grupo G01B 3/00 en sí G01B 3/00). › Cabezas palpadoras establecedoras de contacto para dichas máquinas.

PDF original: ES-2425863_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Sonda de medición para utilizarla en máquinas de medición de coordenadas La presente invención se refiere a una sonda de medición para utilizarla en máquinas de medición de coordenadas Las sondas de mención se utilizan en máquinas de medición de coordenadas como el dispositivo que está pensado para entrar en contacto con el objeto que se va a medir esto es que va a ser medido y el dispositivo está instalado en el extremo de un brazo móvil de tal modo que produce una señal cuando es llevado al contacto con el objeto que se va a medir, la cual ocasiona el registro de la posición de la sonda en un sistema de coordenadas. Alternativamente, un dispositivo óptico, esto es un dispositivo libre de contacto, puede ser utilizado a fin de producir la señal anteriormente mencionada cuando está colocada en una posición exacta con relación al objeto que se va a medir.

La sonda comprende una punta de medición, que muestra un extremo libre en donde normalmente está instalada una bola para el contacto con el objeto que se va a medir. La punta de medición está montada de tal modo en la sonda que el contacto de la bola con el objeto que se va a medir proporciona un desplazamiento del montaje de la punta de medición, desplazamiento el tamaño y la dirección del cual se pueden determinar, de tal modo que se puede determinar el punto exacto del contacto entre la bola y el objeto que se va a medir.

En las máquinas de medición de coordenadas existentes que comprenden sondas de medición de este tipo el montaje de la punta de medición normalmente está construido de tal modo que una serie de elementos están conectados en serie y es posible doblar estos elementos únicamente en una dirección que es perpendicular a los elementos a fin de proporcionar juntos a la punta de medición la posibilidad de ser desplazada algo en una dirección libremente definida. El desplazamiento se detecta a fin de evitar un desplazamiento adicional de la sonda y su posición actual y, cuando se requiere, el desplazamiento de la punta de medición se registra a fin de calcular la posición actual del objeto que se va a medir. Un ejemplo de una sonda de medición de este tipo se puede encontrar en el documento de la patente GB 1551218.

Un problema con el tipo de sonda de medición anteriormente descrito es que los errores que registra se acumulan y de este modo da lugar a errores graves.

El documento US 5, 715, 729 muestra una sonda de medición para una máquina de medición de coordenadas por lo que la punta de la sonda de medición se fija a la máquina de medición de coordenadas utilizando varillas, que permiten un movimiento con seis grados de libertad para la punta. Las varillas están fijadas a la punta a través de juntas esféricas y a la máquina de medición de coordenadas a través de juntas esféricas y mecanismos deslizantes.

Es por lo tanto un objetivo de la presente invención conseguir una nueva sonda de medición que proporcione la posibilidad de mediciones más exactas y en la que se pueda eliminar el tipo de fuente de error descrito antes en este documento.

El objetivo anteriormente mencionado se consigue con una sonda de medición según la invención en donde la sonda comprende una base conectada a una máquina de medición de coordenadas, un portador de la punta de medición y una punta de medición que está sostenida por este portador, en donde el portador de la punta de 45 medición está sostenido por la base con la ayuda de por lo menos tres soportes rígidos, por lo que los soportes están conectados al portador de la punta del medición por medio de conexiones esféricas y en donde los soportes pueden ser desplazados a lo largo de sus direcciones longitudinales con relación a la base de tal modo que el ángulo entre el portador de la punta de medición y la base se puede alterar y en donde los soportes están conectados a la base por medio de resortes de láminas dirigidos en una dirección radial hacia afuera desde la base.

Los soportes están instalados en una forma de realización de tal modo que puede ser desplazados a lo largo de sus direcciones longitudinales y están provistos de medios de accionamiento de tal modo que el portador de la punta de medición, y por lo tanto la punta de medición con su bola, se pueden ajustar por medio de auto-desplazamiento.

La punta de medición comprende según una forma de realización una punta de medición física con una bola instalada en el extremo de ella.

La punta de medición está constituida según una segunda forma de realización por una punta virtual, con un sensor óptico instalado para detectar la proximidad de la punta virtual a un objeto que se va a medir. Un sensor óptico de 60 este tipo puede ser, por ejemplo, un láser, una cámara CCD (Charge-Coupled Device – Dispositivo de carga acoplada) , o similar.

Más generalmente, la invención implica la conexión de seis soportes entre la base y el portador de la punta de medición y la posibilidad de que estos soportes puedan ser desplazados individualmente con relación a la base. El 65 portador de la punta de medición en este caso está diseñado de tal manera que cada soporte, o combinación de soportes, controla los seis grados de libertad que están disponibles para el portador de la punta de medición (x, y, z, <, 8, r) . La invención, sin embargo, será descrita en este caso en una serie de diseños simplificados, pero no limitativos.

La invención se describirá ahora con mayor detalle en forma de un par de formas de realización, ilustradas por los dibujos adjuntos, en donde la figura 1 muestra una vista global de una sonda de medición en perspectiva, la figura 2 muestra una vista desde arriba que muestra la base y los resortes de láminas fijados a ésta, resortes los cuales a su vez sostienen los soportes para la sonda de medición, la figura 3 muestra una vista lateral de la base y uno de los resortes de láminas de la figura 2 con su soporte asociado, el portador de la punta de medición, la punta de medición y la bola, la figura 4 muestra una vista lateral equivalente a aquella representada en la figura 3 y la figura 5 muestra una vista lateral de la base con un soporte que sostiene un resorte de láminas, el portador de la punta de medición, la punta de medición y la bola y en donde un medio de accionamiento está instalado para interactuar y controlar al portador de la punta del medición y de este modo la punta de medición y su bola.

Por lo tanto, la figura 1 muestra esquemáticamente una sonda de medición que comprende una base 1, tres soportes 2 (en este caso provistos en forma de tres varillas) , soportes los cuales sostienen un portador de la punta de medición 3 con la ayuda de juntas de rótulas.

El número de grados de libertad ha sido reducido a tres (z, <, 8) en este caso con tres soportes en los que cada soporte bloquea dos grados de libertad como se define mediante la fijación al resorte de láminas, representado en las figuras 2 y 3. Esto significa, por lo tanto, que los soportes pueden ser desplazados únicamente en la dirección vertical con relación a la base (z) y que el ángulo radial entre la base y el soporte (<) se puede cambiar.

El portador de la punta del medición 3 sostiene a su vez una punta del medición 4 que está equipada en su extremo libre con una bola 5, la cual es el elemento de la sonda de medición que está pensado que debiera ser posible llevarlo al contacto con el objeto que se va a medir. Debido a las juntas de rótula, las cuales pueden consistir, por ejemplo, en una bola instalada en el extremo de la varilla 2, bola la cual está montada en un alojamiento interiormente esférico en el portador de la punta de medición 3, las varillas 2 pueden adoptar libremente cualquier ángulo con relación al portador de la punta de medición 3.

Un sistema de medición está conectado para medir la posición del portador de la punta de medición y por lo tanto la posición de la bola, con relación a un punto de referencia en, por ejemplo, la base 1, a fin de determinar la posición de la bola de la sonda cuando está en contacto con un objeto que se va a medir. El sistema de medición, sin embargo, no es crítico en sí mismo para la invención; puede ser escogido por cualquier persona experta en esta área técnica.

La figura 2 muestra una vista desde arriba de la base 1 a la cual están conectados los soportes de sostienen el portador de la punta de medición, la punta de medición y la bola de la sonda de medición según la invención. Los soportes en este caso se conectan a la base 1 con la ayuda de resortes de láminas 6, los cuales están dirigidos radialmente hacia afuera desde la base 1. Los resortes de láminas 6 son rígidos en el plano en el cual están colocados, mientras son flexibles... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sonda de medición para utilizarla en máquinas de medición de coordenadas, sonda de medición la cual comprende una base (1) conectada con una máquina de medición de coordenadas, un portador de la punta de 5 medición (3) y una punta de medición (4) sostenida mediante este portador, caracterizada porque el portador de la punta de medición (3) está sostenido por la base (1) con la ayuda de por lo menos tres soportes rígidos (2) , por lo que los soportes (2) están conectados con el portador de la punta de medición (3) por medio de conexiones esféricas y en donde los soportes (2) pueden ser desplazados a lo largo de sus direcciones longitudinales con relación a la base (1) de tal modo que el ángulo del portador de la punta de medición (3) con relación a la base (1)

se puede cambiar y porque los soportes (2) están conectados con la base por medio de resortes de láminas (6) que están dirigidos radialmente hacia afuera desde la base (1) .

2. La sonda de medición según la reivindicación 1 caracterizada porque medios de accionamiento (8) están instalados conectados con la base (1) a fin de interactuar con los soportes (2) para maniobrar el portador de la punta 15 de medición (3) .

3. La sonda de medición según la reivindicación 2 caracterizada porque los medios de accionamiento (8) comprenden una bobina (9) y un elemento (11) que puede ser movido en el interior de la bobina, elemento (11) el cual está instalado para influir en el extremo más exterior de los resortes de láminas (6) y de este modo los soportes

(2) .

4. La sonda de medición según cualquiera de las reivindicaciones 1 – 3 caracterizada porque un sistema de medición óptico está instalado a fin de medir la distancia de la punta de medición (4) con relación a la base (1) .

5. La sonda de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque la punta de medición (4) comprende una punta de medición física (4) con una bola (5) instalada en el extremo de ella.

6. La sonda de medición según cualquiera de las reivindicaciones 1 – 4 caracterizada porque la punta de medición está constituida por una punta virtual, con un sensor óptico instalado para detectar la proximidad de la 30 punta virtual a un objeto que se va a medir.


 

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