IT202100010292A1 - Riga ottica o magnetica con posizione selezionabile del punto nullo di dilatazione termica - Google Patents

Riga ottica o magnetica con posizione selezionabile del punto nullo di dilatazione termica Download PDF

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Claudio Falcone
Marco Vigentini
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Givi Misure S R L
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Description

RIGA OTTICA O MAGNETICA CON POSIZIONE SELEZIONABILE DEL PUNTO NULLO DI DILATAZIONE TERMICA
DESCRIZIONE
CAMPO DELL?INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce ad una riga ottica o magnetica con posizione selezionabile del punto nullo di dilatazione termica, anche noto come FEP dall?acronimo della corrispondente definizione in lingua inglese (Fixed Expansion Point).
STATO DELLA TECNICA ANTERIORE
Come ? noto ai tecnici esperti del settore, sulle macchine utensili ed operatrici - nel seguito, per brevit?, genericamente indicate come ?macchine? - vengono frequentemente utilizzate righe ottiche oppure righe magnetiche per la misurazione, con elevato grado di precisione, degli spostamenti lineari di carri e tavole.
Altri sistemi di misurazione indiretta, quali ad esempio encoder rotativi, associati alla rotazione di viti a ricircolo di sfere, sono meno precisi a causa degli errori causati dalla vite di trasmissione del moto che localmente si pu? riscaldare, dilatare ed usurare in conseguenza delle sue frequenti movimentazioni. Viceversa, un sistema di misura che in una macchina rileva direttamente, in anello chiuso, la posizione di un carro o di una tavola, non risente di giochi, errori di inversione, variazioni termiche ed imprecisioni del sistema cinematico di trasmissione. La precisione di una riga ottica o magnetica non viene cio? influenzata da fattori esterni e mantiene nel tempo inalterata la sua elevata accuratezza.
Nelle righe ottiche il reticolo di misura micro-inciso viene realizzato su un supporto di acciaio o di vetro e viene esplorato dal trasduttore di posizione, il quale converte in un segnale elettrico l?alternanza di tratti riflettenti/diffondenti oppure trasparenti/opachi che incontra durante il suo movimento lungo il reticolo di misura. Anche nelle righe magnetiche il supporto della banda magnetica, con la successione di poli nord/sud che il trasduttore di posizione rileva, ? di acciaio. Nel seguito, per semplicit? di descrizione, si far? riferimento esclusivamente alle righe ottiche con supporto del reticolo di misura in acciaio, essendo tuttavia inteso che la presente invenzione ? indifferentemente rivolta ad entrambi i tipi di righe: sia righe ottiche con il supporto del reticolo di misura in acciaio oppure in vetro, sia righe magnetiche con il supporto della banda magnetica in acciaio.
Dato il tipo di applicazione e le gravose condizioni di impiego delle righe ottiche, ? necessario proteggere il reticolo di misura da urti e sporco alloggiandolo in una robusta custodia di alluminio, denominata nel seguito portariga, che funge anche da guida e sostegno del reticolo di misura e da mezzo di fissaggio della riga ottica alla macchina. Pur essendo molto meno sensibili allo sporco rispetto alle righe ottiche, anche le righe magnetiche vengono di solito alloggiate e protette all?interno di un portariga.
Come ? noto, salvo alcune rare eccezioni, tutti i materiali si dilatano in funzione del loro coefficiente di dilatazione termica lineare ? e della loro temperatura. Il valore della dilatazione termica lineare di un corpo viene espresso da: ?L = ? x 10<-6 >?C<-1>. Prendiamo in esame i materiali che di solito vengono utilizzati nella costruzione delle righe ottiche: alluminio per il portariga e acciaio oppure vetro per il supporto del reticolo di misura. I valori dei loro coefficienti di dilatazione sono fra loro sensibilmente differenti, rispettivamente: alluminio 23, acciaio 10,6 e vetro 8. In metrologia, per convenzione, le misure di lunghezza vengono riferite alla temperatura di 20?C. In tali condizioni, infatti vengono eseguite le misurazioni e vengono rilasciati i certificati che evidenziano gli errori da cui il sistema di misura ? affetto. Supponiamo per esempio di avere una barra che a 20?C ha una lunghezza di 1000,000 mm. Supponiamo di portare e stabilizzare quella barra ad una temperatura di 25?C: la nuova lunghezza sar? maggiore di 115 ?m se la barra ? di alluminio, di 53 ?m se di acciaio oppure di 40 ?m se di vetro. Queste differenze - soprattutto quelle fra l?alluminio del portariga e l?acciaio oppure il vetro, che supportano il reticolo di misura della riga ottica - in metrologia non possono certamente essere trascurate cos? come non possono essere trascurate nella lavorazione meccanica dei pezzi e nella loro misurazione.
Quando le macchine sulle quali ? montato un sistema di misura possono operare in ambienti climatizzati, ad una temperatura prossima ai 20?C, non si hanno effetti negativi essendo le differenze termiche e le conseguenti dilatazioni lineari, ininfluenti e trascurabili. Se per?, come avviene quasi sempre, le macchine operano invece a temperature che possono discostarsi dai 20?C di riferimento anche di 8/10?C e oltre, sia in campo positivo che negativo (giorno/notte, estate/inverno), appare evidente come sia indispensabile adottare soluzioni tecniche che riescano a compensare le differenze di dilatazione termica dei diversi componenti del sistema di misura e della macchina o quantomeno a ridurre sensibilmente gli effetti negativi determinati da tali differenze.
Le macchine utensili e i centri di lavoro a controllo numerico (CNC) di moderna concezione utilizzano sensori di temperatura e software di compensazione degli errori di misura che vengono periodicamente riazzerati. Questi sistemi sono per? costosi, richiedono tempo per le operazioni di riazzeramento e non sono applicabili ad ogni tipologia di macchina. Una valida soluzione, anche per le macchine pi? evolute, ? dunque quella di utilizzare righe ottiche che abbiano il supporto del reticolo di misura in acciaio, soprattutto quando la lunghezza della riga di misura ? considerevole (oltre 2-3 m). Infatti, le righe ottiche vengono di solito fissate ai carri, alle tavole oppure alle strutture delle macchine. I materiali utilizzati per la costruzione di tali macchine sono acciai e ghise ed hanno dunque un coefficiente di dilatazione termica lineare che possiamo considerare simile a quello dell?acciaio (? =10,6). Le dilatazioni termiche lineari degli assi della macchina e del sistema di misura in questo caso si inseguono e tendono ad annullarsi reciprocamente.
Occorre tuttavia considerare che il portariga ? invece di alluminio e quindi ha, come sopra detto, un coefficiente di dilatazione (?=23) sensibilmente differente da quello dell?acciaio. Per evitare dunque distorsioni del sistema di misura e conseguenti disallineamenti, il portariga deve potersi allungare o accorciare in funzione delle variazioni della temperatura ambiente, scaricando liberamente le proprie dilatazioni termiche che sono molto differenti da quelle delle parti di macchina cui il portariga viene solitamente applicato. Inoltre, il portariga deve essere perfettamente solidale alla macchina almeno in un punto, perch? non ? accettabile il fatto che possa nel tempo ?migrare? trascinando il reticolo e facendogli assumere posizioni differenti da quella di azzeramento iniziale del sistema di misura.
Le attuali realizzazioni di righe ottiche prevedono che il portariga, direttamente o tramite una barra di supporto intermedia, anche questa di solito di alluminio, venga fissato in vari punti di ancoraggio rigido alla macchina. Sono per? pi? idonee le soluzioni che prevedono che il portariga venga fissato alla macchina in un unico punto di ancoraggio rigido, di solito in posizione centrale - che costituisce il riferimento costante di posizione tra portariga e macchina - mentre tutti gli altri punti di fissaggio siano sufficientemente elastici da lasciare libero il portariga di scaricare le proprie dilatazioni termiche in senso longitudinale, in opposte direzioni che si dipartono da quel punto, definito come sopra detto, punto nullo di dilatazione o FEP.
Le righe ottiche attualmente sul mercato non prevedono che i FEP del portariga e del reticolo di misura vengano specificamente posizionati in corrispondenza del FEP della macchina, che non sempre si trova in posizione centrale perch? la posizione del FEP dipende ovviamente, come vedremo nel seguito, dalla tipologia di macchina e dal tipo di lavorazione che viene effettuata. Nella installazione dei sistemi di misura noti non viene dunque preso in considerazione un aspetto che ? invece molto importante: le direzioni in cui le dilatazioni termiche del portariga, del reticolo di misura, del pezzo e della macchina che lo lavora, si propagano. L?effetto negativo risultante ? che le dilatazioni termiche lineari si scaricano in maniera incontrollata e spesso incoerente e questo ? ovviamente controproducente ai fini della precisione di lavorazione dei pezzi.
Il problema tecnico affrontato dalla presente invenzione ? dunque quello di realizzare un sistema di misura, in particolare una riga ottica, in cui il reticolo di misura possa essere fissato al portariga e il portariga possa essere fissato alla macchina in modo tale che sia il reticolo di misura che il portariga possano dilatarsi liberamente, a seguito di variazioni della temperatura, espandendosi in modo reciprocamente indipendente e tuttavia secondo direzioni che siano fra loro coerenti e che l?operatore possa facilmente adattare la riga ottica alla tipologia e alla particolare lavorazione eseguita dalla macchina, su cui la riga ottica stessa viene installata.
Nell?ambito della soluzione di tale problema tecnico, un primo scopo della presente invenzione ? quello di rendere il FEP del reticolo di misura e il FEP del portariga modificabili nella loro posizione da parte di chi installa la riga ottica e che tale modifica possa essere eseguita in modo semplice, rapido e stabile e, quando ? necessario, possa essere sempre modificata.
Un secondo scopo della presente invenzione ? poi quello di rendere fra loro indipendenti le posizioni dei FEP del reticolo di misura e del portariga, affinch? tali posizioni possano sempre essere selezionate in modo reciprocamente indipendente.
Un terzo scopo della presente invenzione ? infine quello di prevedere, in aggiunta ai suddetti FEP, una pluralit? di ulteriori punti di fissaggio, del portariga alla macchina e del reticolo di misura al portariga, tali da assicurare la loro accurata posizione trasversale ma tali da consentire il loro libero scorrimento longitudinale, cos? che la dilatazione termica lineare di entrambi possa avvenire in maniera indipendente e non soggetta ad alcuna reciproca interferenza.
DESCRIZIONE SOMMARIA DELL?INVENZIONE
Il problema tecnico viene risolto e questi scopi vengono raggiunti mediante una riga ottica avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1. Altre preferite caratteristiche di tale riga ottica vengono definite nelle rivendicazioni secondarie.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della riga ottica secondo la presente invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita della stessa, fornita a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:
fig. 1 ? una vista schematica in prospettiva della tavola di una fresatrice verticale, sul cui lato anteriore ? fissata una riga ottica;
fig. 2A e fig. 2B sono viste schematiche laterali di una pressa in cui la riga ottica ? montata sull?asse verticale Y, rispettivamente sul pestone mobile e sul piastrone laterale sagomato a collo di cigno;
fig. 3 ? una vista prospettica di uno spezzone della riga ottica secondo la presente invenzione;
fig. 4 ? una vista frontale dello spezzone di riga ottica di fig. 3; fig. 5 ? una vista in sezione trasversale della riga ottica di fig. 3, secondo la traccia V-V di fig. 4;
fig. 6 ? una vista schematica in prospettiva del sistema di guida e sostegno del supporto di acciaio della banda magnetica;
fig. 7 ? una vista schematica in prospettiva del sistema di guida e sostegno del supporto di vetro del reticolo di misura;
fig. 8 ? una vista schematica laterale di una macchina a CNC a doppio mandrino.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PREFERITA FORMA DI ESECUZIONE
Dalla esposizione dello stato della tecnica nota sopra riportato risulta chiaramente che la stessa formulazione del problema tecnico sopra evidenziato - e cio? la necessit? di una riga ottica con FEP selezionabile tra posizioni predefinite per consentire di coordinare rapidamente la posizione dei FEP della riga ottica e della macchina in funzione della tipologia di macchina e della lavorazione - fa gi? parte della intuizione originale sulla base della quale ? stata portata a termine la presente invenzione.
La riga ottica oggetto della presente invenzione permette un?agevole selezione delle posizioni dei FEP consentendo, in base alla macchina su cui la stessa dovr? essere installata, di ottimizzare la precisione delle lavorazioni che vengono eseguite a temperature diverse dalla temperatura di riferimento di 20?C.
Innumerevoli sono le tipologie di macchine e ciascuna di loro ha uno specifico comportamento che deve essere preso in debita considerazione per identificare dove siano posizionati i FEP dei singoli assi della macchina, che sovente sono fra loro differenti, e dove ? quindi pi? opportuno che venga previsto il posizionamento dei FEP della riga ottica, sia del reticolo di misura che del portariga, anche in considerazione delle specifiche lavorazioni che vengono eseguite.
A titolo di esempio, come si vede nella vista schematica di fig. 1, in una fresatrice verticale il FEP si trova nella posizione centrale dell?asse longitudinale (cos? come si trova anche nella posizione centrale dell?asse trasversale) ed ? quindi corretto che anche la riga ottica abbia il FEP in posizione centrale. Viceversa l?asse verticale e quello di discesa del cannotto della fresa hanno il FEP in posizione laterale. Per una migliore precisione di lavorazione, sarebbe preferibile che anche la riga ottica avesse il FEP in posizione laterale, cio? in una posizione coerente a quella della macchina.
Analoghe considerazioni possono essere fatte per l?asse longitudinale e trasversale di un tornio parallelo. Il pezzo in lavorazione viene infatti serrato dalle griffe del mandrino e le guide longitudinali e il pezzo si dilatano dal mandrino in direzione della contropunta. Il FEP dell?asse longitudinale del tornio parallelo si trova dunque ?sotto testa?, cio? in corrispondenza del mandrino che serra il pezzo. La riga ottica, che misura lo spostamento del carro che si muove lungo le guide, soggette come il pezzo a dilatarsi, dovrebbe avere il FEP in corrispondenza del mandrino, cio? in posizione laterale, a sinistra oppure a destra a seconda che la riga ottica venga montata anteriormente o posteriormente al bancale della macchina. Una riga ottica di tipo tradizionale che ha il FEP in posizione centrale non si dilata quindi in maniera coerente alla dilatazione della macchina e del pezzo. L?asse trasversale del tornio parallelo ha invece il FEP in posizione centrale, coincidente cio? con il centro di rotazione del mandrino e del pezzo in lavorazione e dunque una riga ottica con FEP in posizione centrale ? in questo caso corretta per misurare la posizione dell?utensile di lavorazione lungo questo asse.
Nelle figure 2A e 2B ? rappresentata una pressa piegatrice idraulica sincronizzata, dove la discesa del pestone A ? comandata da due cilindri idraulici e controllata da due righe ottiche R che vengono installate lungo i due montanti Y della pressa (sovrapposti nella vista laterale delle figure 2A e 2B). Le informazioni di posizione che le due righe ottiche R inviano al CNC vengono utilizzate affinch? il pestone A venga fatto scendere parallelamente alla tavola sottostante, fino a raggiungere il punto massimo di discesa che determina, con buona precisione, l'angolo di piega che si deve ottenere nel pezzo in lavorazione.
In questo particolare tipo di lavorazione ? opportuno che il FEP della riga ottica venga fissato proprio in corrispondenza di tale punto di piega, cos? che la precisione dell'angolo di piegatura si mantenga costante a prescindere dalle variazioni di temperatura. Infatti le dilatazioni termiche lineari della riga ottica si scaricano nella direzione opposta a quella della discesa del pestone A e non spostano il suo punto di discesa, non influenzando quindi l'angolo di piega. Le righe ottiche R di solito sono fissate al piano del pestone A, come sinteticamente mostrato in fig. 2A, ma non ? raro che vengano fissate al piastrone sagomato a collo di cigno come mostrato invece in fig. 2B. A prescindere dal differente tipo di montaggio della riga ottica R, il relativo FEP dovr? essere posizionato verso un?estremit? laterale della riga ottica R, come evidenziato nei disegni.
Da queste considerazioni ? scaturita l?idea della presente invenzione che consiste in una riga ottica in cui la posizione del FEP del portariga e la posizione del FEP del supporto del reticolo di misura possano essere facilmente impostate dopo averle prescelte fra una delle posizioni a questo scopo predisposte lungo tutta la riga ottica. Grazie a questa soluzione innovativa, nelle righe ottiche secondo la presente invenzione la posizione del FEP pu? essere facilmente impostata in funzione del modello di macchina su cui vengono applicate e del tipo di lavorazione eseguita e, quando si rivelasse necessario, tale posizione pu? essere sempre agevolmente modificata.
Modificare la posizione del FEP in una riga ottica oggetto della presente invenzione ? infatti un?operazione molto semplice come risulter? evidente dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita della stessa, che nel seguito viene descritta con riferimento alle figure da 3 a 7.
Il supporto del reticolo ottico ? un nastro di acciaio 2 che pu? anche essere di notevole lunghezza (in questo caso viene avvolto in spire per il trasporto). Il bordo superiore del nastro 2 ? inserito in una cava 1 a sezione circolare che si sviluppa longitudinalmente lungo tutto il portariga P e presenta un?apertura verso l?interno del portariga per permettere l?inserimento del nastro 2. Il nastro 2 ? trattenuto in posizione all?interno della cava 1 mediante le sfere 4 inserite con interferenza in corrispondenti fori calibrati 3 (fig. 6) realizzati con passo costante C per tutta la lunghezza del nastro 2. Questo sistema di inserimento del nastro 2, particolarmente semplice ed efficace, ? descritto in modo dettagliato nella domanda di brevetto Italia n.
102020000026708 a nome della stessa richiedente, alla quale si pu? fare riferimento per una pi? completa informazione.
Nel caso delle righe magnetiche viene utilizzato un identico nastro di acciaio 2, sul quale sono applicate le bande magnetiche con una successione di poli nord/sud (fig. 6), mentre nel caso delle righe ottiche con il supporto del reticolo di misura di vetro 2v (fig. 7), sono incollati sulla parte superiore del supporto dei cursori 5 cilindrici a sezione circolare, disposti secondo lo stesso passo costante C dei fori 3 ed idonei ad essere inseriti, con il gioco necessario, all?interno della cava 1.
Il portariga P di alluminio ? costituito da uno o pi? moduli M, ciascuno di lunghezza trasportabile, da assemblare sul posto con modalit? nota. Nella fig. 3 ? raffigurato uno spezzone di riga ottica costituito da un primo modulo M1 completo e da parte di un secondo modulo M2. Sulla parte superiore del portariga P sono previste asole 6 passanti, formate trasversalmente al portariga P e disposte secondo lo stesso passo costante C dei fori 3 del nastro 2, per tutta la lunghezza del portariga P. Le asole 6 permettono il fissaggio del portariga P alla macchina mediante tasselli elastici 7 a vite che impegnano ogni asola 6, eccetto l?asola 6 dove deve essere posizionato il FEP del portariga P, ed esercitano una spinta elastica trasversale, determinata da mezzi di contrasto a molla, sufficiente a garantire la continuit? di appoggio del portariga P al piano della macchina e ad impedire ogni movimento nelle due direzioni trasversali del portariga P, assicurando cos? nel tempo il mantenimento delle tolleranze di allineamento tra i diversi moduli M della riga ottica. D?altra parte il serraggio dei tasselli elastici 7 ? regolato in modo che la spinta elastica ottenuta sia tale da consentire al portariga P di scaricare liberamente in senso longitudinale le proprie dilatazioni termiche lineari ? sensibilmente differenti da quelle della macchina, in considerazione dei differenti materiali di cui il portariga P e la macchina sono costituiti ? senza dar luogo a distorsioni o disallineamenti del portariga P stesso. Nell?asola 6 destinata a determinare la posizione del FEP del portariga P viene invece inserito un tassello rigido 8 a vite, che si accoppia con precisione all?asola 6 e fissa cos? rigidamente il portariga P al piano della macchina, determinando il punto in cui il portariga P ? solidale alla macchina in ogni condizione di temperatura. A seconda delle diverse situazioni possibili, come sopra gi? illustrato, il tassello rigido 8 pu? essere posizionato in corrispondenza di un'asola 6 centrale oppure un?asola 6 laterale oppure ancora in qualsiasi altra posizione intermedia, di solito corrispondente al FEP della macchina (ma vi sono situazioni particolari, come quelle sopra citate, che necessitano di un posizionamento differente) su cui viene installata la riga ottica. Ne consegue che le dilatazioni del portariga P e della macchina si possono propagare liberamente, senza alcuna reciproca interferenza, nelle direzioni imposte dalla loro geometria.
Nel portariga P vengono inoltre realizzati fori passanti 9, trasversalmente al portariga P, una cui estremit? ? in comunicazione con l?interno della cava 1, come ben visibile nella vista in sezione di fig. 5. I fori passanti 9 sono distribuiti lungo tutto il portariga P con lo stesso passo costante C delle sfere 4, dei cursori 5 (nel caso di righe ottiche con supporto di vetro del reticolo di misura) e delle asole 6. Attraverso uno di questi fori passanti 9 viene inserito il pressore 10 fino ad intercettare e bloccare in posizione una delle sfere 4 oppure uno dei cursori 5 sottostanti, posizione che cos? diventa il FEP del reticolo di misura. Il nastro di acciaio 2 oppure il supporto di vetro 2v vengono infatti rigidamente bloccati in quella posizione mentre rimangono del tutto liberi di scorrere lungo il portariga P nelle direzioni loro consentite: verso l?estremit? opposta, quando il FEP ? in posizione laterale, verso destra/sinistra quando il FEP ? invece in posizione centrale oppure in una qualsiasi delle altre posizioni intermedie determinate dai fori passanti 9. Tutti gli altri fori passanti 9 non utilizzati, rimangono protetti da rispettivi coperchietti 11 che sono a tenuta stagna per impedire la penetrazione di liquidi o sporco all?interno del portariga P.
Normalmente la riga ottica viene fornita con i FEP del portariga P e del reticolo di misura, entrambi in posizione centrale. Tuttavia, quando ? necessario ? sempre possibile e semplice modificare la loro posizione. Infatti, ? sufficiente spostare il tassello rigido 8 in una delle altre asole 6, spostare il pressore 10 in corrispondenza del tassello 8 dopo aver rimosso il coperchietto 11 e rimettere al suo posto il coperchietto 11 per aver cos? fatto coincidere il FEP del portariga P e del reticolo di misura, avendoli fissati nella nuova posizione desiderata. Inoltre, qualsiasi altra composizione dei FEP ? possibile, quando venga considerata utile allo scopo di migliorare la precisione di lavorazione della macchina, infatti la riga ottica oggetto della presente invenzione offre la massima flessibilit? nella impostazione delle posizioni dei FEP sia del portariga P che del reticolo di misura che possono cos? essere fatti coincidere oppure avere posizioni fra loro differenti. Tutta l?operazione pu? essere eseguita in pochi minuti e senza necessit? di alcuna particolare attrezzatura.
ESEMPIO DI PROVA
Sono stati eseguiti vari test di lavorazione allo scopo di verificare l?affidabilit? e la validit? della nuova riga ottica con FEP a posizione regolabile. Riportiamo qui il caso di una macchina a CNC a doppio mandrino, schematicamente illustrata in fig. 8, i cui assi X1 e X2 venivano controllati, in una prima serie di test, da righe ottiche realizzate in modo tradizionale e cio? con il FEP F1 disposto in posizione centrale.
Variazioni di temperatura di circa 6/8?C avvenute nell'ordine temporale di un mese, provocavano una differenza del diametro di tornitura dei pezzi lavorati fino a 12 ?m in entrambi gli assi X1 e X2 della macchina. Di questi, 8 ?m erano ben giustificati dalla dilatazione termica lineare del sistema di misura dal momento che i pezzi B, al variare della temperatura, venivano torniti a valori di diametro differenti. Infatti entrambe le righe ottiche R si dilatavano dalla posizione centrale, FEP posizionato in F1, verso le estremit? della riga ottica facendo salire/scendere l?utensile con conseguenti variazioni indesiderate del diametro di tornitura.
In una seconda serie di test, entrambe le righe ottiche R sono state sostituite da una coppia di righe ottiche con FEP F2 in posizione laterale, coincidente con la posizione dell?asse di rotazione dei mandrini, e la precisione di lavorazione dei pezzi B non ha pi? risentito delle variazioni di temperatura risultando molto pi? stabile e precisa.
La riga ottica della presente invenzione ? stata descritta con riferimento ad un preferito sistema di fissaggio del supporto del reticolo di misura o della banda magnetica all?interno del portariga P. Tuttavia tutte le caratteristiche essenziali dell?invenzione possono essere applicate anche in righe ottiche aventi altri sistemi di fissaggio di detto supporto, purch? tali sistemi comprendano un unico punto fisso del supporto, in cui il supporto ? reso solidale al portariga, per esempio mediante una vite o un altro sistema meccanico di fissaggio o un adesivo anelastico, mentre la rimanente parte del supporto ? mantenuta in posizione all?interno del portariga P con mezzi a scorrimento longitudinale libero, per esempio un adesivo elastico.
S?intende comunque che l?invenzione non deve considerarsi limitata alle particolari disposizioni sopra illustrate, che costituiscono soltanto forme di esecuzione esemplificative di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall?ambito di protezione dell?invenzione stessa, che risulta unicamente definito dalle rivendicazioni che seguono.
ELENCO RIFERIMENTI
A = pestone
B = pezzi in lavorazione C= passo costante
F1, F2 = posizioni FEP M1, M2 = moduli riga ottica P = portariga
R = riga ottica
T = trasduttore
X1, X2 = assi macchina
Y = montante pressa
1 = cava
2 = nastro di acciaio
2v = supporto di vetro
3 = fori calibrati
4 = sfere
5 = cursori
6 = asole
7 = tasselli a spinta elastica 8 = tassello rigido
9 = fori passanti
10 = pressore
11 = coperchietti

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1) Riga ottica o magnetica per il rilevamento di misure lineari comprendente un portariga (P) solidale ad una parte fissa oppure mobile di una macchina, e un supporto del reticolo di misura (2, 2v) alloggiato all?interno di detto portariga (P) ed esplorato da un trasduttore (T), detto trasduttore (T) essendo scorrevole lungo il portariga (P) e solidale a detta parte mobile oppure fissa di detta macchina, caratterizzata da ci? che detto portariga (P) e detto supporto del reticolo di misura (2, 2v) sono fissati rispettivamente alla macchina e al portariga (P) in una sola posizione fissa, che ne costituisce il rispettivo FEP, e in una o pi? posizioni a scorrimento longitudinale libero e da ci? che detti FEP del portariga (P) e del supporto del reticolo di misura (2, 2v) sono indipendentemente selezionabili tra pi? posizioni predefinite (6, 9).
2) Riga ottica o magnetica come in 1, in cui detta posizione fissa nella quale il portariga (P) ? fissato alla macchina ? costituita da un accoppiamento a vite o da un altro accoppiamento meccanico di fissaggio stabile, mentre dette una o pi? posizioni a scorrimento longitudinale libero sono costituite da accoppiamenti meccanici a spinta trasversale con mezzi di contrasto elastici.
3) Riga ottica o magnetica come in 2, in cui detta posizione fissa nella quale il supporto del reticolo di misura (2, 2v) ? fissato al portariga (P) ? costituita da un accoppiamento a vite, da un altro accoppiamento meccanico di fissaggio stabile o da un adesivo anelastico, mentre dette una o pi? posizioni a scorrimento longitudinale libero sono costituite da accoppiamenti meccanici aventi un grado di libert? nella direzione longitudinale del supporto del reticolo di misura o da un adesivo elastico.
4) Riga ottica o magnetica come in 2, in cui detta posizione fissa e dette una o pi? posizioni a scorrimento longitudinale libero sono previste in corrispondenza di asole passanti (6) formate trasversalmente nel portariga (P), nelle quali vengono alloggiati e accoppiati alla macchina, rispettivamente, un tassello rigido (8) a vite in detta posizione fissa e uno o pi? tasselli elastici (7) a vite in dette una o pi? posizioni a scorrimento longitudinale libero.
5) Riga ottica o magnetica come in 4, in cui dette asole passanti (6) sono formate lungo il portariga (P) con un passo (C) costante.
6) Riga ottica o magnetica come in 3, in cui detto supporto del reticolo di misura (2, 2v) ? vincolato al portariga (P) mediante un accoppiamento meccanico, avente un grado di libert? in direzione longitudinale, tra una pluralit? di elementi sferici o cilindrici (4, 5) fissati a un bordo di detto supporto del reticolo di misura (2, 2v) e una cava (1) avente sezione almeno parzialmente circolare formata longitudinalmente in detto portariga (P).
7) Riga ottica o magnetica come in 6, in cui detta posizione fissa ? formata in corrispondenza di uno di una pluralit? di fori passanti (9) trasversali che comunicano con l?interno di detta cava (1), in cui viene inserito un pressore (10) fino ad intercettare e bloccare in posizione uno di detti elementi sferici o cilindrici (4, 5), e dette una o pi? posizioni a scorrimento longitudinale libero sono formate dall?accoppiamento meccanico tra detti elementi sferici o cilindrici (4, 5) e detta cava (1).
8) Riga ottica o magnetica come in 7, in cui detti elementi sferici o cilindrici (4, 5) sono distribuiti lungo il bordo di detto supporto del reticolo di misura (2, 2v) con un passo (C) costante e detti fori passanti (9) sono formati trasversalmente lungo il portariga (P) con il medesimo passo (C) costante.
9) Riga ottica o magnetica come in 5 e 8, in cui il passo (C) costante con cui le asole passanti (6) sono formate lungo il portariga (P) ? uguale al passo (C) costante con cui detti elementi sferici o cilindrici (4, 5) sono distribuiti lungo il bordo di detto supporto del reticolo di misura (2, 2v).
10) Riga ottica o magnetica come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto portariga (P) ? in alluminio e detto supporto del reticolo di misura (2, 2v) ? in acciaio o in vetro.
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EP0264801A1 (de) * 1986-10-18 1988-04-27 Firma Carl Zeiss Halterung für Mass- und Formverkörperungen
EP0566828A2 (de) * 1992-04-18 1993-10-27 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Temperaturkompensierte Längenmesseinrichtung
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