ES2296037T3 - Herramientas a motor con dispositivo de medicion. - Google Patents
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Abstract
Herramienta a motor, que comprende: una parte operativa (604) para realizar una operación en una pieza de trabajo (415); una fuente de energía (602) para proporcionar potencia a dicha parte operativa; un dispositivo de ajuste operativo para controlar al menos un ajuste del funcionamiento de dicha parte operativa; y un dispositivo de medición, que tiene un cuerpo envolvente (202, 702) conectado a la herramienta a motor (100, 600) y un conjunto de sensores (210, 710) dispuesto en el cuerpo envolvente, incluyendo el conjunto de sensores una sonda (206, 706) que se extiende desde el cuerpo envolvente y proporcionando el conjunto de sensores una medición de un factor estructural de la pieza de trabajo, caracterizada porque dicha medición se usa para ajustar automáticamente al menos un ajuste operativo de la herramienta a motor.
Description
Herramientas a motor con dispositivo de
medición.
La presente invención se refiere, de modo
general, al sector de herramientas a motor, y particularmente a un
dispositivo de medición para determinar factores estructurales de
una pieza de trabajo en la que se ha de actuar con una herramienta
a motor.
El uso de herramientas a motor es habitual en
numerosas situaciones, que van desde lugares de trabajo de
construcción hasta talleres domésticos, donde estos dispositivos se
utilizan para llevar a cabo innumerables tareas. Estas herramientas
a motor se usan adicionalmente para realizar sus funciones en una
serie de piezas de trabajo diferentes, tales como piezas de madera,
de metal, de plástico, y similar.
Las herramientas a motor pueden actuar sobre
piezas de trabajo diferentes, pudiendo tener diversos factores
estructurales que pueden afectar a la tarea que se está realizando.
Muchos factores pueden contribuir a la caracterización estructural
de una pieza de trabajo. Por ejemplo, en una pieza de madera, la
dureza, el grosor y el contenido de humedad de la madera están
comprendidos entre los factores estructurales.
Desafortunadamente, las herramientas a motor que
se utilizan actualmente pueden no incluir la capacidad de
proporcionar una medición de estos factores estructurales diferentes
y que no los tengan en cuenta al determinar el funcionamiento de la
herramienta a motor. Esto puede contribuir al funcionamiento
ineficiente de la herramienta a motor, lo que puede dar como
resultado una disminución de la productividad. Además, el no lograr
tener en cuenta factores estructurales puede contribuir a una vida
reducida del funcionamiento útil de la herramienta a motor debido a
que se presentan en la misma esfuerzos operativos aumentados que
pueden dar como resultado un mayor desgaste de las piezas de
trabajo de la herramienta.
Por lo tanto, sería deseable dar a conocer un
dispositivo que permitiese al usuario de una herramienta a motor
determinar los ajustes o regulaciones operativas de la misma
basándose en factores estructurales determinados de una pieza de
trabajo en la que ha de actuar la herramienta a motor.
Se describen ejemplos de la técnica anterior en
la publicación de la solicitud de patente U.S.A. número 2003/015088
y en las patentes U.S.A. números 6.290.437 y 3.529.467. La patente
U.S.A. número 6.290.437 define el preámbulo de la reivindicación
1.
Según la presente invención, se da a conocer una
herramienta a motor, que comprende:
una parte operativa para realizar una operación
en una pieza de trabajo;
una fuente de energía para proporcionar potencia
a dicha parte operativa;
un dispositivo de ajuste operativo para
controlar al menos un ajuste del funcionamiento de dicha parte
operativa; y
un dispositivo de medición, que tiene un cuerpo
envolvente conectado a la herramienta a motor y un conjunto de
sensores dispuesto en el cuerpo envolvente, incluyendo al conjunto
de sensores una sonda que se extiende desde el cuerpo envolvente y
proporcionando al conjunto de sensores una medición de un factor
estructural de la pieza de trabajo, caracterizada porque dicha
medición se usa para ajustar automáticamente al menos un ajuste
operativo de la herramienta a motor.
En consecuencia, el dispositivo de medición, que
es parte de la herramienta de la presente invención, proporciona un
sistema para determinar factores estructurales de una pieza de
trabajo en la que ha de actuar la herramienta a motor. Por ejemplo,
el dispositivo de medición puede determinar la dureza de una pieza
de madera que una sierra debe cortar o con un elemento de sujeción,
tal como un clavo o una grapa, que es impulsado hacia dentro por un
dispositivo neumático de sujeción, tal como una pistola de clavos o
una pistola de grapas. Además o alternativamente, el dispositivo de
medición puede establecer un nivel de humedad de la pieza de madera
de trabajo. Se proporcionan entonces estos factores determinados al
usuario de la herramienta a motor, de manera que se pueden ajustar
las regulaciones operativas de la misma para ayudar a conseguir un
rendimiento mayor en el funcionamiento de la herramienta a motor.
El mayor rendimiento en el funcionamiento de la herramienta a motor
puede prolongar la vida útil de la misma, aumentando de esta manera
la productividad que se puede conseguir gracias al uso de la
herramienta a motor.
Un objetivo de la presente invención es dar a
conocer un método para la actuación de una herramienta a motor
sobre una pieza de trabajo. Se sitúa apropiadamente un dispositivo
de medición para acoplarse con la pieza de trabajo en una posición
deseada. Una vez situado, el dispositivo de medición se acopla con
la pieza de trabajo y determina un factor estructural (es decir,
dureza, grosor y/o contenido de humedad) de la pieza de trabajo. El
factor estructural determinado se utiliza para establecer los
ajustes operativos de la herramienta a motor. Después de establecer
los ajustes deseados, la herramienta a motor se aplica en la pieza
de trabajo para llevar a cabo la función de la herramienta a
motor.
\newpage
Se debe comprender que tanto la descripción
general anterior como la descripción detallada siguiente son sólo
ilustrativas y explicativas y no son restrictivas de la invención
tal como se reivindica. Los dibujos que se acompañan, que se
incorporan en la memoria descriptiva y constituyen una parte de la
misma, muestran una realización de la invención y junto con la
descripción general, sirven para explicar los principios de la
invención.
Los expertos en la técnica pueden entender mejor
las numerosas ventajas de la presente invención al hacer referencia
a las figuras que se acompañan, en las que:
la figura 1 es una ilustración de una pistola de
clavos que utiliza un dispositivo de medición de acuerdo con una
realización, a título de ejemplo, de la presente invención;
la figura 2 muestra diversos clavos impulsados a
diversas profundidades para fijar dos piezas de trabajo;
la figura 3 es una ilustración, en vista
lateral, del dispositivo de medición conectado con la pistola de
clavos, en la que una sonda está en acoplamiento con una pieza de
trabajo;
la figura 4A es una ilustración, en vista
lateral, del dispositivo de medición conectado con la pistola de
clavos, en la que la sonda está siendo situada inicialmente con
relación a la pieza de trabajo;
la figura 4B es una ilustración, en vista
lateral, del dispositivo de medición conectado con la pistola de
clavos, en la que la sonda está acoplada con la pieza de trabajo y
está proporcionando una lectura de profundidad;
la figura 4C es una ilustración, en vista
lateral, del dispositivo de medición conectado con la pistola de
clavos, en la que la sonda está acoplada con una pieza de trabajo y
está proporcionando una lectura de profundidad;
la figura 5 muestra un método para accionar la
pistola de clavos que utiliza el dispositivo de medición de acuerdo
con una realización, a título de ejemplo, de la presente
invención;
la figura 6 es una ilustración de una sierra de
inglete que utiliza un dispositivo de medición y un aparato de
medición sin contacto de acuerdo con una realización, a título de
ejemplo, de la presente invención;
la figura 7 es una vista lateral que muestra una
sonda del dispositivo de medición que contacta con una pieza de
trabajo dispuesta sobre un armazón de la sierra de inglete;
la figura 8 es una vista lateral que muestra la
sonda acoplada con la pieza de trabajo y el aparato de medición sin
contacto estableciendo una medición del grosor de la pieza de
trabajo;
la figura 9 es una ilustración, en vista
lateral, de una hoja de la sierra de inglete aplicada en la pieza
de trabajo después de que el dispositivo de medición y el aparato de
medición sin contacto hayan completado sus lecturas; y
la figura 10 es un método para accionar la
sierra de inglete que utiliza el dispositivo de medición y el
aparato de medición sin contacto de acuerdo con una realización, a
título de ejemplo, de la presente invención.
Se hará referencia a continuación, con detalle,
a las realizaciones actualmente preferentes de la invención, cuyos
ejemplos se muestran en los dibujos que se acompañan.
Haciendo referencia a continuación a las figuras
1 a 3, se muestra una pistola neumática (100) de clavos que incluye
un dispositivo de medición (200). Se contempla que el dispositivo de
medición de la presente invención se puede utilizar con diversos
dispositivos, tales como una grapadora, y/o con dispositivos que
tienen diferentes posibilidades, tales como una pistola de tipo
explosivo, de clavos, una grapadora neumática, una grapadora de
tipo explosivo, y similares. La pistola (100) de clavos incluye un
cuerpo envolvente (102) conectado integralmente con un asa (104).
El cuerpo envolvente (102) está conectado además con una pieza
moldeada del morro (106). La pieza moldeada del morro (106) está
conectada con un conjunto (108) de carga de clavos, estando
conectado además dicho conjunto con un asa (104). El conjunto de
carga de clavos proporciona un clavo que es accionado por la
pistola (100) de clavos. Se debe comprender que el conjunto de carga
de clavos puede estar configurado de diversas maneras, tal como
contemplan los expertos ordinarios en la técnica, sin salirse del
alcance y espíritu de la presente invención. Un conjunto de
inserción de clavos incluye un gatillo (110) que está conectado
operativamente, mediante un mecanismo impulsor, con una cuchilla
impulsora. El mecanismo impulsor proporciona una fuerza para
impulsar la cuchilla impulsora a través de la pieza moldeada del
morro (106) a fin de impulsar el clavo presentado por el conjunto
(108) de carga de clavos hacia dentro de la pieza moldeada del morro
(106).
El dispositivo de medición (200) incluye un
cuerpo envolvente (202) de dispositivo de medición que puede estar
montado sobre la pieza moldeada del morro (106) o conectado con la
misma. En la realización actual, el cuerpo envolvente (202) de
dispositivo de medición incluye además un soporte (204) que permite
la conexión del cuerpo envolvente (202) de dispositivo de medición
con la pieza moldeada del morro (106). Además, la conexión del
dispositivo de medición (200) con la pieza moldeada del morro (106)
está próxima al extremo de la pieza moldeada del morro (106), que
contacta con una superficie de trabajo opuesta a la conexión de la
pieza moldeada del morro (106) con el cuerpo envolvente (102) de la
pistola (100) de clavos. Se contempla que la pieza moldeada del
morro (106) puede incluir un elemento de montaje que permite la
conexión del dispositivo de medición (200). Alternativamente, la
pieza moldeada del morro (106) puede incluir diversos dispositivos
de montaje para conectar con el dispositivo de medición (200). Por
ejemplo, un primer dispositivo de montaje dispuesto en la pieza
moldeada del morro (106) puede conectar con el soporte (204) del
dispositivo de medición (200) y un segundo dispositivo de montaje
dispuesto en la pieza moldeada del morro (106) puede proporcionar
una conexión con el cuerpo envolvente (202) de dispositivo de
medición en una posición secundaria, alternativa a la posición del
soporte (204).
El dispositivo de medición (200) comprende
además un conjunto de sensores que incluye una sonda (206) que se
extiende, al menos parcialmente, dentro del cuerpo envolvente (202)
del dispositivo de medición. La sonda tiene un primer extremo (207)
que se extiende desde el cuerpo envolvente (202) de dispositivo de
medición al exterior. La sonda (206) incluye además un segundo
extremo (209) que está dispuesto dentro del cuerpo envolvente (202)
de dispositivo de medición y conecta con un primer extremo (211) de
un muelle (208), estando dispuesto el muelle (208) dentro del
cuerpo envolvente (202) de dispositivo de medición. El primer
extremo (207) de la sonda (206) contacta con una pieza de trabajo
para determinar al menos un factor estructural (es decir, dureza,
grosor, contenido de humedad) de la pieza de trabajo. El primer
extremo (211) del muelle (208) conecta con la sonda (206) y el
segundo extremo (213) está conectado a un sensor (210). El conjunto
de sensores proporciona una medición de un factor estructural (es
decir, dureza, grosor, contenido de humedad, y similar) de la pieza
de trabajo para usar al determinar las regulaciones operativas de la
pistola (100) de clavos en la realización actual. La determinación
de estos factores estructurales permite que la pistola de clavos sea
ajustada desde el punto de vista de la fuerza aplicada al impulsar
el clavo hacia dentro de la pieza de trabajo.
En funcionamiento, las fuerzas encontradas por
el primer extremo (207) de la sonda (206) se trasladan a través del
segundo extremo (209) de la sonda (206) al primer extremo (211) del
muelle (208). La fuerza ejercida sobre el muelle (208) se traslada
a través del segundo extremo (213) del muelle al sensor (210). El
sensor (210), mediante un enlace de una conexión (212) con el
conjunto de inserción de clavos dispuesto internamente dentro del
cuerpo envolvente (102) de la pistola de clavos, traslada
información relativa a las fuerzas encontradas por el primer
extremo (207) de la sonda (206) hasta el conjunto de inserción de
clavos.
La información trasladada desde el conjunto de
sensores hasta el conjunto de inserción de clavos se puede utilizar
para determinar las regulaciones operativas necesitadas para el uso
apropiado de la pistola de clavos o se puede utilizar para
establecer las regulaciones operativas de la misma. En una pistola
neumática de clavos, las regulaciones operativas se pueden
establecer ajustando el tamaño de la cámara de impulsión,
determinando de esta manera la cantidad de aire comprimido que se
debe utilizar para la impulsión de una cuchilla impulsora del
conjunto de inserción de clavos. De esta manera, en la presente
invención, si se determina que la pieza de trabajo es relativamente
dura, se puede hacer que la información se traslade a través del
conjunto de sensores hasta el conjunto de inserción de clavos. El
conjunto de inserción de clavos puede ajustar entonces
automáticamente la presión del aire comprimido que se va a
utilizar. De esta manera, el usuario puede descargar entonces la
pistola de clavos y utilizará esa magnitud de fuerza, tal como
indica el factor de dureza determinado por el dispositivo de
medición. Si la pistola de clavos fuera una pistola de tipo
explosivo de clavos, el conjunto de inserción de clavos podría
ajustar automáticamente el tamaño de la cámara de tipo explosivo
basándose en la información de los factores estructurales recibida
desde el conjunto de sensores.
Tal como se muestra en la figura 2, se muestran
tres clavos ("A") ("B") y ("C") impulsados de
diversas maneras. El clavo ("A") es un clavo impulsado por
debajo de la capacidad normal, en la que el clavo se muestra
impulsado hacia dentro de una pieza de trabajo (260), dejando
expuesta al menos una parte del cuerpo del clavo (levantada por
encima de la superficie de la pieza de trabajo -260-) y teniendo,
por lo tanto, una cabeza de clavo en una posición que no es plana
respecto a la superficie de la pieza de trabajo (260). El clavo
("B") es un clavo impulsado por encima de la capacidad normal,
en la que el clavo se muestra impulsado hacia dentro de la pieza de
trabajo (260) con una cabeza de clavo impulsada por debajo de la
superficie plana de la pieza de trabajo (260). Los clavos
("A") y ("B") son ejemplos de clavos impulsados de manera
inadecuada. En cada caso, el clavo ha sido impulsado hasta una
profundidad que reduce la eficacia del mismo al conectar la pieza de
trabajo (260) con una pieza de trabajo secundaria (270). En el caso
del clavo ("A"), el cuerpo de clavo no se está utilizando
completamente para conectar las piezas de trabajo, mientras que en
el caso del clavo ("B"), el clavo ha debilitado la conexión
por su impulsión a través de una parte de la pieza de trabajo (260).
Se puede dar el caso de que en el accionamiento de una pistola de
clavos, tal como la pistola (100) de clavos, debido a diversos
factores estructurales de la pieza o piezas de trabajo, los clavos
se pueden impulsar por debajo o por encima de la capacidad normal
porque no se han ajustado apropiadamente las regulaciones de fuerza
del conjunto de inserción de clavos de la pistola de clavos. Las
regulaciones de fuerza pueden estar ajustadas de manera inadecuada
por diversas razones, incluyendo el desconocimiento de factores
estructurales de la pieza o piezas de trabajo, tales como la dureza
de la pieza o piezas de trabajo, lo que puede requerir un ajuste de
fuerza mayor, y/o el contenido de humedad de la pieza o piezas de
trabajo, lo que puede requerir un ajuste de fuerza menor. El clavo
("C") es un ejemplo de un clavo impulsado apropiadamente, en la
que el cuerpo de clavo está completamente acoplado con la pieza de
trabajo (260) y la pieza de trabajo secundaria (270), y la cabeza de
clavo es impulsada hasta una posición plana respecto a la
superficie de la pieza de trabajo (260). En este ejemplo, el ajuste
de fuerza del conjunto de inserción de clavos de la pistola de
clavos se ajustó con propiedad respecto a los factores
estructurales de la pieza o piezas de trabajo. La presente invención
da a conocer un método y un aparato que ayudan a proporcionar una
predeterminación de los factores estructurales de una pieza o piezas
de trabajo que pueden permitir entonces que el usuario de una
pistola de clavos establezca las regulaciones de fuerza apropiadas
o permitir que el conjunto de inserción de clavos establezca
automáticamente las regulaciones de fuerza apropiadas para el
conjunto de inserción de clavos.
Haciendo referencia a continuación a las figuras
4A, 4B y 4C, se muestra el acoplamiento del dispositivo de medición
(200), más particularmente la sonda (206) del conjunto de sensores,
contra una pieza de trabajo. En la figura 4A, se ve que el primer
extremo (207) de la sonda (206) se extiende por debajo del plano
establecido por el extremo de la pieza moldeada del morro (106) que
contacta contra una pieza de trabajo. Cuando la sonda (206)
contacta con la pieza de trabajo, se retrae, en proporción a un
factor estructural de esta última, dentro del cuerpo envolvente
(202) de dispositivo de medición que aplica una fuerza contra el
muelle (208). El muelle (208) está comprimido dentro del cuerpo
envolvente (202) de dispositivo de medición. En la figura 4B, la
sonda (206) se pone en contacto contra una pieza de trabajo (415) y
la sonda (206) se extiende una distancia ("D1") hacia dentro
de la pieza de trabajo (415). La profundidad de penetración de la
sonda (206) en la pieza de trabajo (415) proporciona una fuerza que
se traslada a través de la sonda (206) al muelle (208) y, por
último, al sensor (210). El sensor (210) proporciona información
que indica una dureza específica de la pieza de trabajo y/o el
contenido de humedad de la misma basándose en la fuerza trasladada.
El sensor (210) transmite entonces esta información mediante la
conexión (212) al conjunto de inserción de clavos, donde se puede
usar para ajustar las regulaciones operativas de la pistola de
clavos.
En la figura 4C, la sonda (206) contacta con una
segunda pieza de trabajo (420) y penetra hasta una segunda
distancia ("D2"). En la realización actual, la segunda
distancia ("D2") corresponde a una mayor penetración de la
sonda (206) en la pieza de trabajo (420) que la mostrada por la
distancia ("D1"). Esta mayor penetración puede indicar
numerosos factores estructurales, tales como una pieza de trabajo
más blanda o un contenido superior de humedad en la pieza de
trabajo. La compresión experimentada por el muelle (208) se puede
reducir gracias a la mayor penetración de la sonda (206), lo que
puede dar como resultado que el sensor (210) reciba una fuerza
trasladada reducida. De esta manera, el sensor (210), mediante la
conexión (212), puede indicar que se requiere una fuerza reducida
de impulsión que puede ser ajustada por el usuario o por el conjunto
de inserción de clavos, tal como se ha descrito previamente.
La distancia mostrada en la figura 4A en la que
la sonda (206) se extiende por debajo del plano o superficie del
extremo de la pieza moldeada del morro (106) puede variar tal como
contemplan los expertos ordinarios en la técnica para proporcionar
al conjunto de sensores una capacidad de lectura del sensor óptima.
En una realización preferente, la distancia en la que se extiende
la sonda (206) puede ser de uno a dos centímetros. No obstante, se
contempla que se pueden utilizar distancias menores o distancias
mayores para la presente invención.
El montaje del cuerpo envolvente (202) de
dispositivo de medición al extremo de la pieza moldeada del morro
(106) se hace mediante el soporte (204). El soporte (204) puede
permitir la conexión gracias al uso de diversos elementos de
sujeción, tales como tornillos, pernos, clips, sondas y similares,
que fijarán la conexión del cuerpo envolvente (202) de dispositivo
de medición contra la pieza moldeada del morro (106). Se contempla
que la pieza moldeada del morro (106) incluye además un soporte de
la pieza moldeada del morro para conectar con el soporte (204) del
cuerpo envolvente (202) de dispositivo de medición. El soporte de la
pieza moldeada del morro o la propia pieza moldeada del morro puede
incluir elementos receptores, estando el número de elementos
receptores en correspondencia con el número de elementos de sujeción
que se pueden usar para montar el cuerpo envolvente (202) de
dispositivo de medición. Se contempla además que se pueden utilizar
diversos conjuntos o mecanismos de conexión mecánica para conectar
el cuerpo envolvente (202) de dispositivo de medición con la pieza
moldeada del morro (106). Por ejemplo, se puede usar un mecanismo de
ajuste por engatillado para montar el cuerpo envolvente (202) de
dispositivo de medición a la pieza moldeada del morro (106). Se
pueden utilizar mecanismos alternativos, tales como mecanismos de
bloqueo por compresión, mecanismos de bloqueo por acoplamiento y
mecanismos de bloqueo cargados por resorte para conectar el cuerpo
envolvente (202) de dispositivo de medición con la pieza moldeada
del morro (106). Se contempla además que el cuerpo envolvente (202)
de dispositivo de medición puede estar conectado integralmente con
la pieza moldeada del morro (106). La conexión integral se puede
establecer utilizando diversas técnicas de construcción para la
pieza moldeada del morro, técnicas de soldadura y/o gracias al uso
de diversos adhesivos, tales como compuestos epoxi, adhesivos de
cemento, y similares. La conexión integral puede proporcionar
integridad estructural mejorada de la conexión entre el cuerpo
envolvente (202) de dispositivo de medición y la pieza moldeada del
morro (106). No obstante, se contempla que los diversos mecanismos
de conexión y elementos de sujeción pueden establecer la conexión
del cuerpo envolvente (202) de dispositivo de medición con la pieza
moldeada del morro (106) de una manera suficientemente rígida como
para permitir el funcionamiento apropiado del conjunto de sensores
dentro del cuerpo envolvente (202) de dispositivo de medición.
La sonda (206) es de una longitud suficiente
para extenderse, al menos parcialmente, a una distancia del cuerpo
envolvente (202) de dispositivo de medición por debajo del plano de
la parte inferior de la pieza moldeada del morro (106). Tal como se
ha mencionado previamente, la longitud total de la sonda (206) puede
variar para proporcionar el funcionamiento del conjunto de
sensores. En una realización preferente, la sonda (206) está
compuesta de acero. Se pueden usar materiales alternativos, tales
como materiales compuestos, diversos metales, madera, y similares,
para construir la sonda (206) de la presente invención.
El muelle (208) es un muelle de compresión de
una longitud suficiente para conectarse con la sonda (206) y el
sensor (210). El muelle (208) es un muelle de compresión de acero.
Alternativamente, se pueden utilizar diversos metales, materiales
compuestos, y similares, para dotar al muelle (208) de diversas
resistencias a la tracción (fuerza de resorte). Estas resistencias
a la tracción se pueden utilizar para dotar a la sonda (206) de un
factor de resistencia predeterminado. El factor de resistencia
predeterminado puede ser ajustado para su uso basándose en los
diversos materiales con los que se debe utilizar la pistola de
clavos. Por ejemplo, cuando se usa principalmente para impulsar
clavos hacia dentro de materiales de construcción que pueden
comprender un tipo específico de madera, se pueden tener en cuenta
ciertos factores estructurales de dureza cuando se selecciona la
resistencia a la tracción del muelle. Por lo tanto, el muelle puede
ser optimizado, preferiblemente, para trabajar con diversos
materiales específicos. La longitud del muelle (208) puede variar
dependiendo de diversos factores, incluyendo el tamaño del cuerpo
envolvente (202) de dispositivo de medición y la distancia entre la
sonda (206) y el sensor (210).
El sensor (210) conecta con el segundo extremo
(213) del muelle (208) y proporciona la determinación del factor
estructural basándose en la fuerza trasladada, recibida por la sonda
(206) en acoplamiento con una pieza de trabajo. En la realización
preferente, el sensor (210) es una placa de presión que reacciona o
es activada por la presión ejercida sobre la misma al comprimir el
muelle (208) mediante el acoplamiento contra la sonda (206). Se
contempla que se pueden utilizar diversas tecnologías alternativas
de sensores sin salirse del alcance y espíritu de la presente
invención. Por ejemplo, el sensor (210) puede ser un dispositivo
deslizable a escala, por lo que la fuerza ejercida a través del
muelle (208) puede mover un elemento deslizable. El elemento
deslizable proporciona una determinación de los factores
estructurales basándose en la posición en la que es colocado al
aplicarse con el muelle (208).
La conexión (212) proporciona la comunicación
entre el sensor (210) y el conjunto de inserción de clavos dispuesto
dentro del cuerpo envolvente (102) de la pistola (100) de clavos.
La comunicación incluye información que se refiere a la medición
del factor estructural de la pieza de trabajo, tal como indican las
lecturas del sensor (210). La información se puede transmitir de
diversos modos, tal como contemplan los expertos ordinarios en la
técnica. Por ejemplo, la información proporcionada por el sensor
(210) se puede transmitir directamente mediante un conjunto de
conexión mecánica al conjunto de inserción de clavos, en el que el
conjunto de conexión mecánica da a conocer cómo ajustar las
regulaciones de fuerza operativas correctas del conjunto de
inserción de clavos. Por ejemplo, la conexión mecánica puede
conectar con la cámara de impulsión de la pistola neumática (100)
de clavos y ajustar el tamaño de la cámara de impulsión basándose en
la información recibida desde el conjunto de sensores. Como
alternativa, la conexión puede ser una trayectoria de comunicación
eléctrica que proporciona la información a diversos dispositivos
incluidos dentro de la pistola (100) de clavos que permiten que se
realicen las regulaciones de fuerza apropiadas del conjunto de
inserción de clavos. Por ejemplo, la conexión eléctrica puede
conectar con un dispositivo de gatillo de la pistola de clavos y
controlar el movimiento del mismo, lo que puede ser trasladado al
control por la cantidad de aire comprimido que se permite entrar en
la cámara de impulsión. Se contempla que la conexión (212) puede
proporcionar un enlace que utiliza diversas tecnologías pero
permite el control de las regulaciones operativas de la pistola de
clavos.
En el ejemplo en el que la conexión proporciona
una trayectoria de comunicación eléctrica, la pistola (100) de
clavos se puede disponer además con una interfaz de usuario. La
interfaz de usuario proporciona una lectura o presentación de
información recopilada del sensor (210) del conjunto de sensores. La
interfaz de usuario permite que el usuario determine visualmente la
información de la lectura y disponga entonces el ajuste de las
regulaciones de fuerza apropiadas del conjunto de inserción de
clavos de la pistola (100) de clavos hasta las regulaciones de
fuerza apropiadas basándose en la información de la lectura. Los
ajustes hasta las regulaciones de fuerza apropiadas se pueden
realizar automáticamente por una conexión que comunica la interfaz
de usuario con el conjunto de inserción de clavos de la pistola de
clavos. En una realización alternativa, la interfaz de usuario
puede ser simplemente una presentación de la lectura y el usuario
puede tomar entonces esa información y ajustar manualmente las
regulaciones de fuerza operativas del conjunto de inserción de
clavos de la pistola (100) de clavos basándose en la información de
la lectura.
El cuerpo envolvente (202) de dispositivo de
medición puede estar compuesto por diversos materiales. En la
realización preferente, el cuerpo envolvente (202) de dispositivo de
medición está compuesto por un material de acero. En realizaciones
alternativas, el cuerpo envolvente (202) de dispositivo de medición
puede estar constituido por diversos materiales compuestos,
metales, y similares, que proporcionan integridad y rigidez
estructurales suficientes para el funcionamiento apropiado del
dispositivo de medición (200). Se contempla que el cuerpo
envolvente (202) de dispositivo de medición puede determinar el
tamaño del muelle (208) que se va a utilizar gracias a las
dimensiones de una cavidad interior (203) del cuerpo envolvente
(202) de dispositivo de medición. Por ejemplo, una cavidad interior
(203) de tamaño reducido puede requerir el uso de un pequeño
muelle, pudiendo permitir un aumento del tamaño de la cavidad
interior (203) el uso de un muelle más grande que pueda
proporcionar más juego y sensibilidad al conjunto de sensores. Se
contempla que la cavidad interior (203) puede ser una larga cavidad
continua, que discurre por la longitud del cuerpo envolvente.
Como alternativa, la cavidad interior (203) se
puede establecer como varias secciones de cavidad o como secciones
de cavidades múltiples. Estas secciones de cavidades múltiples
pueden definir diámetros internos diferentes. Estos diámetros
internos diferentes pueden permitir el funcionamiento apropiado del
dispositivo de medición (200). Por ejemplo, una primera sección de
cavidad interna puede tener un primer diámetro interior para alojar
el muelle de compresión (208). Una primera cavidad interna se puede
extender una distancia parcial hacia abajo del cuerpo envolvente y
conectar con una segunda cavidad interna. La segunda cavidad
interna, al tener un tamaño suficiente para permitir que al
funcionar la sonda (206) se extienda parcialmente a través de dicha
segunda cavidad interna y se acople con el muelle de compresión
(208) en un extremo, extendiéndose entonces hasta el exterior del
cuerpo envolvente (202) de dispositivo de medición para acoplamiento
de la sonda (206) contra la superficie de trabajo.
Se contempla además que el cuerpo envolvente
(602) de dispositivo de medición puede incluir un conjunto indicador
para indicar las regulaciones operativas apropiadas de la pistola
(100) de clavos, tal como se determina por los factores
estructurales identificados de la pieza de trabajo. El conjunto
indicador puede ser una pantalla que proporciona una lectura de
información que se puede determinar visualmente. Por ejemplo, el
conjunto indicador puede incluir marcas de orientación dispuestas
sobre el cuerpo envolvente de dispositivo de medición, indicando
las marcas de orientación un ajuste operativo para la pistola de
clavos. Las marcas de orientación pueden estar alineadas
visualmente con el segundo extremo de la sonda cuando la misma se
pone en contacto contra una pieza de trabajo, proporcionando de
esta manera una indicación de las regulaciones operativas apropiadas
para la pistola de clavos con respecto a la pieza de trabajo.
Alternativamente, el conjunto indicador puede ser un sistema de
orientación por el que un puntero identifica correspondientemente
uno de una serie de parámetros de ajuste operativo que se ponen en
correlación con los factores estructurales determinados.
Haciendo referencia a continuación a la figura
5, se ilustra un método para accionar la pistola (100) de clavos.
En una primera etapa, se sitúa la sonda del conjunto de sensores. Se
debe comprender que el método operativo descrito aquí se puede
aplicar igualmente para usar diversos tipos de dispositivos, tales
como pistolas de grapas, que utilizan diversas capacidades
operativas, una pistola neumática, una pistola de tipo explosivo, y
similares. Después de la primera etapa (510), la sonda está acoplada
con la pieza de trabajo y en la etapa (520) se indica la
profundidad con que la sonda se extiende dentro de la misma. La
profundidad con que la sonda se extiende hacia dentro de la pieza
de trabajo proporciona una medición de un factor o factores
estructurales de la pieza de trabajo. En la etapa (530), es
ajustada la fuerza para el dispositivo impulsor de clavos para
corresponderse con la información relativa al factor o factores
estructurales de la pieza de trabajo. Por ejemplo, se puede ajustar
el tamaño de la cámara de impulsión para proporcionar una magnitud
particular de fuerza de impulsión a la cuchilla impulsora del
conjunto de inserción de clavos. En una etapa (540) final, se
descarga la pistola de clavos y se impulsa el clavo de acuerdo con
las regulaciones de fuerza operativas apropiadas, tal como se
determina gracias al uso de la sonda.
El método de la presente invención contempla
además una etapa adicional de la profundidad de la sonda gracias a
una interfaz de usuario conectada de modo que comunica con la sonda.
La interfaz de usuario puede proporcionar la capacidad para
realizar el ajuste necesario de la fuerza a efectos de impulsar el
propio clavo o la interfaz de usuario puede proporcionar
simplemente una lectura de la información, lo que permite que el
usuario ajuste manualmente la fuerza.
Como alternativa, se contempla un método para
actuar con una herramienta a motor. En una primera etapa, se sitúa
la sonda del conjunto de sensores del dispositivo de medición para
acoplarse contra una pieza de trabajo. La herramienta a motor está
situada para actuar sobre la pieza de trabajo. Con la sonda acoplada
contra la pieza de trabajo, se indica una profundidad de la sonda.
La profundidad de la sonda es la distancia que la sonda penetra en
la pieza de trabajo, ver las figuras 4B y 4C como ejemplos de la
penetración de la sonda en la pieza de trabajo. Utilizando la
profundidad indicada de la sonda, se determinan las regulaciones
operativas de la herramienta a motor. Las regulaciones operativas
se corresponden con la profundidad de la sonda, que es una
indicación de un factor estructural de la pieza de trabajo. Después
de que se lleven a cabo las regulaciones operativas apropiadas, la
herramienta a motor se aplica a la pieza de trabajo realizando su
función en la misma. Se contempla además que se pueden utilizar
otras características y capacidades distintas de los componentes,
tal como el uso de un dispositivo de interfaz de usuario, un sistema
de medición y alineación sin contacto, y similar, para ayudar a
realizar la determinación de los factores estructurales o aumentar
la facilidad de uso de la presente invención sin salirse del
alcance y espíritu de la misma.
Haciendo referencia a continuación, de modo
general, a las figuras 6 a 9, se muestra un conjunto de sierra
(600) conectado con un dispositivo de medición (700) y con un
sistema de medición sin contacto (800). El conjunto de sierra (600)
es una sierra estándar de inglete construida con un motor (602)
conectado de manera operativa a una hoja (604) de sierra. Se
contempla que se puede variar el conjunto de sierra, tal como una
sierra de inglete deslizable, una sierra compuesta, una sierra de
mesa, y similar. Una cubierta (606) (protección superior de la
hoja) está conectada a un mecanismo de soporte (603) y está situada
alrededor de la hoja (604) de sierra. Un asa (608) está conectado
con el motor (602) y la cubierta (606). El mecanismo de soporte
(603) conecta de modo ajustable una base (610) con la cubierta
(606), el motor (602) y la hoja (604) de sierra. En la realización
actual, el soporte (603) incluye un primer brazo conectado en un
primer extremo con la base (610) y conectado de modo ajustable en
un segundo extremo con un primer extremo de un segundo brazo. El
segundo extremo del segundo brazo está conectado con la cubierta
(606). La base (610) proporciona además un asiento para una pieza
de trabajo en la que ha de actuar la hoja (604) de sierra.
El dispositivo de medición (700) incluye un
cuerpo envolvente (702) de dispositivo de medición que está
conectado a la cubierta (606) mediante un soporte (704), un
conjunto de sensores que está dispuesto dentro del cuerpo
envolvente (702) de dispositivo de medición y que incluye una sonda
(706) conectada a un muelle (708). El muelle (708) está conectado
además a un sensor (710). El dispositivo de medición (700) es
similar, en todos los aspectos, al dispositivo de medición (200)
descrito previamente, excepto en que el soporte (704) permite que
el cuerpo envolvente (702) de dispositivo de medición se mueva de
manera deslizable. Por lo tanto, el soporte (704) permite el ajuste
de la posición del cuerpo envolvente (702) de dispositivo de
medición con relación a la cubierta (606). El dispositivo de
medición (700) está dispuesto sobre la cubierta (606) o conectado
con la misma en una posición que permite que el dispositivo de
medición contacte con una pieza de trabajo cuando la misma está
asentada en la base (610) y permite que el dispositivo de medición
(700), mediante el conjunto de sensores, determine al menos un
factor estructural (es decir, dureza, contenido de humedad, y
similar) de la pieza de trabajo. La determinación de los factores
estructurales proporciona una indicación de las regulaciones
operativas correctas para el conjunto de sierra (600). Las
regulaciones operativas pueden incluir la velocidad inicial de la
hoja de sierra, la velocidad de funcionamiento de la hoja de sierra,
la velocidad de corte de la hoja de sierra, la configuración de los
dientes de la hoja de sierra, el tamaño de la hoja de sierra, y
similar, lo que puede ayudar a aumentar el rendimiento del corte
realizado por la hoja (604) de sierra del conjunto de sierra
(600).
\newpage
Tal como se muestra en la figura 7, la sonda se
acopla contra la superficie de la pieza de trabajo y, dependiendo
de la profundidad de penetración de la sonda, aplica una fuerza de
compresión al muelle (708). Una conexión, similar a la conexión
(212) descrita previamente, se puede utilizar para transmitir
datos/información desde el dispositivo de medición (700) al
conjunto de sierra (600). Tal como se ha descrito previamente con
respecto a la pistola (100) de clavos, el conjunto de sierra (600)
puede incluir además una interfaz de usuario que está acoplada de
modo que se comunica mediante una conexión con el dispositivo de
medición (700). La interfaz de usuario puede proporcionar una
presentación de la lectura de los factores estructurales detectados
por el acoplamiento de la sonda contra la pieza de trabajo.
Se contempla además que el cuerpo envolvente
(702) de dispositivo de medición puede incluir un conjunto indicador
para indicar las regulaciones operativas apropiadas del conjunto de
sierra (600), tal como se determina por los factores estructurales
identificados de la pieza de trabajo. El conjunto indicador puede
ser una pantalla que proporciona una lectura de información que se
puede determinar visualmente. Alternativamente, el conjunto
indicador puede ser un sistema de orientación por el que un puntero
identifica correspondientemente uno de una serie de parámetros de
ajuste operativo que se ponen en correlación con los factores
estructurales determinados.
Tal como se aprecia en las figuras 8 y 9, el
cuerpo envolvente (702) de dispositivo de medición, que incluye el
conjunto de sensores, puede ser acoplado con una pieza de trabajo
para determinar al menos un factor estructural y volver entonces a
ser situado de modo deslizable para evitar el contacto con la pieza
de trabajo, gracias al conjunto de sensores, mientras la hoja (604)
de sierra está cortando la misma. Esto puede reducir el riesgo de
que ocurra cualquier contacto inadvertido con el dispositivo de
medición (700) durante el funcionamiento del conjunto de sierra
(600). Se contempla que se pueden utilizar diversos mecanismos de
conexión mecánica para proporcionar la conexión ajustable del
dispositivo de medición (700) con el conjunto de sierra (600). Por
ejemplo, se puede utilizar un sistema de cremallera y piñón, que
incluye un mando de ajuste conectado al piñón para accionamiento
por un usuario. En funcionamiento, la rotación del mando de ajuste
por el usuario puede hacer que el piñón se desplace a lo largo de
la cremallera. El usuario puede determinar la dirección de
desplazamiento mediante la dirección de rotación aplicada al mando
de ajuste.
Alternativamente, el ajuste del cuerpo
envolvente (702) de dispositivo de medición a lo largo del soporte
(704) puede ocurrir automáticamente. Por ejemplo, un dispositivo de
interfaz de usuario puede estar unido de modo que se comunica con
el dispositivo de medición (700), incluyendo un sistema motorizado
de ajuste mecánico. El usuario puede seleccionar el tipo de ajuste
a realizar en la interfaz de usuario. La orden de ajuste se puede
transmitir entonces al sistema motorizado de ajuste mecánico,
haciendo que el mismo ejecute la orden. Se contempla que se pueden
utilizar diversas órdenes y diversos sistemas motorizados de ajuste
mecánico de fuerza para dotar al dispositivo de medición (700) de
capacidad de ajuste automático.
Un sistema de medición y alineación sin contacto
(800) incluye un cuerpo envolvente (802) montado en la cubierta
(606). Como alternativa, el cuerpo envolvente (802) puede estar
conectado en diversas posiciones alrededor del conjunto de sierra
(600). Por ejemplo, el cuerpo envolvente (802) puede estar situado
en diversas posiciones alrededor de la cubierta (606).
Alternativamente, el cuerpo envolvente (802) puede estar montado en
diversas posiciones sobre el conjunto de sierra o el cuerpo
envolvente (802) puede estar montado de modo alejado del conjunto
de sierra. Una fuente láser, es decir, un generador láser, está
dispuesta dentro del cuerpo envolvente (802). La fuente láser emite
un haz láser (806) a través de la lente a un entorno exterior al
cuerpo envolvente (802). El sistema de medición y alineación sin
contacto (800) incluye además un detector que detecta el choque de
un haz láser incidente emitido desde la fuente láser que sale de
diversas superficies. El detector puede detectar luz láser que se
vuelve a reflejar desde algunas superficies, tal como la base (610)
o desde una pieza de trabajo asentada en la base (610). Se
contempla que el detector es capaz de detectar cantidades diminutas
de radiación electromagnética desde un haz láser.
Haciendo referencia a la figura 10, se da a
conocer un método para accionar un conjunto de sierra, tal como el
conjunto de sierra (600). En una primera etapa (1005), se establece
una distancia a una superficie de trabajo. Esta medición se
proporciona como una función de la distancia del sistema de medición
y alineación sin contacto (800) a la superficie de asentamiento
proporcionada por la base (610). En funcionamiento, se emite el haz
láser (806) y choca con la base (610). El haz láser (806) se refleja
desde la base (610) y al menos una parte de esa luz reflejada es
detectada por el detector. Después de que esa distancia se
establezca en la etapa (1010), se inserta una pieza de trabajo o se
asienta en la base (610) en la posición en la que ha de actuar la
hoja (604) de sierra. En la etapa (1015), se establece la distancia
a la pieza de trabajo utilizando un sistema de medición sin
contacto. Se emite el haz láser (806), y el mismo proporciona una
lectura de distancia con respecto a la pieza de trabajo asentada en
la base (610). En la etapa (1020), se determina el grosor de la
pieza de trabajo midiendo la distancia original del sistema de
medición y alineación sin contacto (800) a la superficie de trabajo
y sustrayendo la segunda distancia, que es la distancia del sistema
de medición y alineación sin contacto (800) a la pieza de trabajo
cuando está colocada sobre la base (610) del conjunto de sierra
(600).
En la etapa (1025), se emplea el dispositivo de
medición para determinar al menos un factor estructural de la pieza
de trabajo. Por ejemplo, el dispositivo de medición puede determinar
la dureza de la pieza de trabajo o el contenido de humedad de la
misma. En la etapa (1030), se determina la dureza o humedad. En la
etapa (1035), se determina la velocidad de la hoja de sierra
basándose en el factor estructural determinado, la dureza o humedad
de la pieza de trabajo. En la etapa (1040), se empieza el descenso
de la hoja de sierra como preparación para la operación de corte.
En la etapa (1045), se ajusta la velocidad de la hoja antes del
corte, lo que puede ayudar a aumentar la vida útil de la hoja de
sierra. En la etapa (1050), se completa el corte, y luego, en la
etapa (1055), se devuelve la hoja de sierra a su posición de
orientación/inicial.
Se comprende que el orden o jerarquía de etapas
específico en los métodos descritos son ejemplos de propuestas
ilustrativas. Basándose en las preferencias de diseño, se comprende
que se puede volver a fijar el orden o jerarquía de etapas
específico en el método mientras se mantenga dentro del alcance y
espíritu de la presente invención. Las reivindicaciones del método
que se acompañan presentan elementos de las diversas etapas en un
orden de muestra, y no quiere decir que necesariamente estén
limitadas al orden o jerarquía específico con el que se han
presentado.
Se considera que la presente invención y muchas
de sus ventajas esperadas se entenderán gracias a la descripción
anterior. Se considera también que será evidente la realización de
diversos cambios en la forma, construcción y disposición de sus
componentes sin salirse del alcance y espíritu de la invención o sin
sacrificar todas sus ventajas materiales. La forma descrita
anteriormente en esta memoria es simplemente una de sus
realizaciones explicativas. La intención de las siguientes
reivindicaciones es abarcar e incluir dichos cambios.
Claims (11)
1. Herramienta a motor, que comprende:
una parte operativa (604) para realizar una
operación en una pieza de trabajo (415);
una fuente de energía (602) para proporcionar
potencia a dicha parte operativa;
un dispositivo de ajuste operativo para
controlar al menos un ajuste del funcionamiento de dicha parte
operativa; y
un dispositivo de medición, que tiene un cuerpo
envolvente (202, 702) conectado a la herramienta a motor (100, 600)
y un conjunto de sensores (210, 710) dispuesto en el cuerpo
envolvente, incluyendo el conjunto de sensores una sonda (206, 706)
que se extiende desde el cuerpo envolvente y proporcionando el
conjunto de sensores una medición de un factor estructural de la
pieza de trabajo, caracterizada porque dicha medición se usa
para ajustar automáticamente al menos un ajuste operativo de la
herramienta a motor.
2. Herramienta a motor, según la reivindicación
1, en la que el conjunto de sensores comprende además:
un muelle (208) conectado a la sonda (206);
un sensor (210) conectado al muelle; y
una conexión (212) conectada al sensor.
3. Herramienta a motor, según la reivindicación
1, en la que el dispositivo de medición comprende además un soporte
(204) que conecta el cuerpo envolvente (202) con la herramienta a
motor (100).
4. Herramienta a motor, según la reivindicación
1, en la que el cuerpo envolvente (202) se puede desmontar de la
herramienta a motor (100).
5. Herramienta a motor, según la reivindicación
1, en la que el dispositivo de medición comprende además una
interfaz de usuario para proporcionar una lectura de
información.
6. Herramienta a motor, según la reivindicación
1, en la que la herramienta a motor es al menos una de una pistola
(100) de clavos y un conjunto de sierra (600).
7. Herramienta a motor, según la reivindicación
1, que comprende además un sistema de medición y alineación sin
contacto (800).
8. Herramienta a motor, según la reivindicación
2, en la que:
dicha sonda (206) incluye un primer extremo
(207) que se extiende desde el cuerpo envolvente (202) y un segundo
extremo (209) dispuesto, al menos parcialmente, dentro del cuerpo
envolvente; y
dicho muelle incluye un primer extremo (211) y
un segundo extremo (213); el primer extremo conectado con el
segundo extremo de la sonda y el segundo extremo conectado a un
sensor.
9. Herramienta a motor, según la reivindicación
1, que comprende además una pistola de clavos, que tiene:
una pieza moldeada del morro (106) que incluye
un primer extremo y un segundo extremo, definiendo la pieza
moldeada del morro un canal,
un cuerpo envolvente (102) conectado con el
primer extremo de la pieza moldeada del morro y un asa (104),
estando dispuesto el cuerpo envolvente con un conjunto de inserción
de clavos que incluye una cuchilla impulsora que es impulsada hacia
dentro del canal desde el cuerpo envolvente a través del primer
extremo hasta el segundo extremo de la pieza moldeada del morro,
para impulsar el clavo hacia fuera del segundo extremo de la pieza
moldeada del morro y hacia dentro de una pieza de trabajo;
un conjunto de carga de clavos conectado con la
pieza moldeada del morro, siendo el conjunto de carga de clavos
para proporcionar el clavo al canal de la pieza moldeada del
morro.
10. Herramienta a motor, según la reivindicación
1, que comprende además una sierra de inglete para cortar una pieza
de trabajo, que tiene:
una cubierta (606) conectada de modo ajustable
con una base (610) mediante un soporte (603), comprendiendo la
cubierta, al menos parcialmente, una hoja (604) de sierra conectada
a un motor (602).
11. Método para actuar con una herramienta a
motor en una pieza de trabajo, que comprende:
situar (510) una sonda para acoplarse contra la
pieza de trabajo;
indicar (520) la profundidad de la sonda;
determinar las regulaciones operativas de la
herramienta a motor basándose en la profundidad determinada de la
sonda;
ajustar (530) las regulaciones operativas de la
herramienta a motor;
aplicar la herramienta a motor en la pieza de
trabajo para llevar a cabo la función de la herramienta a motor;
y
caracterizado por ajustar automáticamente
el ajuste operativo de la herramienta a motor basándose en la
profundidad de la sonda.
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