ES2234701T3 - Procedimiento e instalacion para la elevacion de un juego en cojinetes o articulaciones de componentes acoplados entre si. - Google Patents
Procedimiento e instalacion para la elevacion de un juego en cojinetes o articulaciones de componentes acoplados entre si.Info
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Abstract
Procedimiento para la evaluación del juego en cojinetes o articulaciones de componentes acoplados entre sí, en el que los componentes son impulsados con fuerzas variables y a partir de una detección óptica durante el movimiento de los componentes se deriva una manifestación sobre el juego, caracterizado porque se registran gráficamente directa o indirectamente las posiciones de los componentes en diferentes instantes y/o sus movimientos con al menos una cámara y a partir de los datos de la posición y/o del movimiento a través de la evaluación de los datos gráficos se deriva una manifestación sobre el juego.
Description
Procedimiento e instalación para la evaluación de
un juego en cojinetes o articulaciones de componentes acoplados
entre sí.
La invención se refiere a un procedimiento y a
una instalación para la evaluación del juego en cojinetes o
articulaciones de componentes acoplados entre sí, especialmente de
componentes de suspensiones de las ruedas o de componentes de la
dirección de un automóvil, en el que los componentes son impulsados
con fuerzas variables.
Un procedimiento de este tipo y una instalación
prevista a este respecto, respectivamente, están previstos, por
ejemplo, en una instalación de pruebas para la investigación
principal del estado técnico de automóviles. Para la verificación de
los juegos de los cojinetes y de los juegos de las articulaciones en
los componentes de la suspensión de las ruedas y de la dirección, se
desplazan las ruedas a verificar sobre una plataforma activada la
mayoría de las veces de forma neumática. Por medio de esta
plataforma se aplica a través de los neumáticos, por medio de la
activación manual de la instalación neumática, una fuerza
transversalmente a la dirección de la marcha sobre una rueda de un
vehículo.
En este caso, en virtud de los juegos de los
cojinetes o bien de las articulaciones existentes se producen
desplazamientos entre los componentes, que se observan visualmente.
En virtud de la experiencia que existe en el verificador se lleva a
cabo entonces una evaluación subjetiva bueno/malo, que representa al
mismo tiempo la base para la decisión sobre la necesidad de los
trabajos de mantenimiento a realizar.
Además, se conoce que para la medición de los
juegos individuales en cojinetes y articulaciones se emplean
procedimientos conocidos de la técnica de medición de longitudinal,
como por ejemplo relojes de medición. En este caso, se desplazan los
componentes unos hacia los otros a través de la actuación de fuerzas
definidas con una dirección de la fuerza alterna. Un problema de
estos procedimientos consiste en la instalación de elementos de
medición en los componentes afectados con juego, por lo que estos
procedimientos son difíciles de aplicar en la práctica.
En el documento WO 99/60368 se mide el juego de
articulaciones de robots mediante la impulsión con fuerzas
variables, siendo determinada la posición de las piezas a través de
la desviación de un rayo de luz sobre un detector sensible a la
posición. Además, se conoce a partir del documento
DE-C-3708295 medir el juego del
cojinete de la rueda con la rueda giratoria mediante la aplicación
de una fuerza axial con un interferómetro láser.
La invención tiene el cometido de preparar un
procedimiento y una instalación, respectivamente, del tipo
mencionado al principio, con los que se puede realizar de forma
automática la evaluación del juego en cojinetes o bien en
articulaciones de una manera sencilla.
Este cometido se soluciona con las
características de la reivindicación 1 y de la reivindicación 9,
respectivamente.
En el procedimiento está previsto que se
registren gráficamente de forma directa o indirecta las posiciones
de los componentes en diferentes instantes y/o sus movimientos con
al menos una cámara (sobre la base de otras piezas conectadas con
ellos) y a partir de los datos registrados de la posición y/o del
movimiento se derive una manifestación sobre el juego. En la
instalación está previsto que en los componentes acoplados estén
dispuestas o estén presentes directamente o en otros componentes que
están conectados con ello unas características que pueden ser
reconocidas ópticamente, y que la instalación presente un
dispositivo de medición óptica con un dispositivo de toma de
imágenes para el registro de las características durante su
movimiento y con una instalación de evaluación para la determinación
del juego a partir de la posición de los componentes o de su
movimiento. De esta manera se determinan objetivamente las
posiciones de los componentes o bien su movimiento y a partir de los
datos de medición se determina el juego, por ejemplo, en virtud de
los diferentes patrones de la posición de los componentes en
instantes diferentes o a partir de los patrones de movimiento. En la
evaluación se pueden tener en cuenta también las fuerzas aplicadas y
sus modificaciones. De esta manera, se obtienen manifestaciones
unívocas con respecto al juego y una evaluación objetiva
bueno/malo.
El procedimiento se puede realizar, por ejemplo,
en un puesto de ensayo, que sirve también para la determinación de
la geometría de la rueda y del eje, como se describe, por ejemplo,
en los documentos DE 197 57 763 A1 y DE 197 57 760 A1, debiendo
realizarse, sin embargo, la aplicación de las fuerzas variables y
debiendo tenerse en cuenta el movimiento de los componentes
acoplados o bien sus imágenes de posición durante la evaluación. A
través de la medición del movimiento de la rueda con relación a la
carrocería o a través de la medición de la modificación de la
posición de la rueda (geometría axial) es posible una medición de
los juegos acumulados de los componentes de la suspensión de la
rueda o bien de los componentes de la dirección.
Un modo de proceder adecuado a este respecto
consiste en que se registran al mismo tiempo datos de imágenes o
bien de una disposición de características de referencia y de una
rueda o de una disposición de características de referencia y de al
menos una parte de una carrocería o de la rueda y al menos de una
parte de la carrocería o de todos los tres objetos en instantes
consecutivos entre sí tan cortos que se resuelven los movimientos de
la carrocería y/o de la rueda, de modo que se determina el
movimiento de la rueda y/o de la carrocería a partir de los datos de
imágenes y de tal modo que se determina el juego como juego
acumulado a partir de una medición de un movimiento de la rueda con
respecto a la carrocería o a través de la medición de la
modificación de la posición de la rueda.
Para una mejora adicional de la exactitud de la
medición del juego es ventajoso que las ruedas de un eje sean
medidas de forma sincronizada en el tiempo.
La medición del juego se puede realizar
fácilmente, por ejemplo, porque el registro óptico y la aplicación
de las fuerzas variables se realizan durante la marcha. En este
caso, la modificación del movimiento se puede realizar a través del
frenado y la aceleración o bien a través del cambio de orientación
hacia la derecha y hacia la izquierda o bien a través de una
configuración adecuada de la calzada o a través de excitaciones
externas de las ruedas.
De una manera alternativa, se puede realizar la
medición o bien la evaluación del juego de tal manera que el
registro óptico y la aplicación de las fuerzas variables se realizan
con el vehículo parado, siendo realizadas para la generación de las
fuerzas cambios de orientación de la dirección en direcciones
opuestas o siendo utilizado un dispositivo de aplicación de la
fuerza conocido en sí.
Como dispositivo de aplicación de la fuerza es
habitual en una investigación principal, por ejemplo una plataforma
activada de forma neumática como superficie de apoyo de la
rueda.
Para la mejora de la evaluación del juego de la
dirección es ventajosa, además, la medida en el sentido de que para
la determinación del juego de la dirección en la rueda se registra
electrónica u ópticamente adicionalmente el ángulo de cambio de
orientación de la dirección en el volante con un dispositivo
conocido en sí y se incluye en la evaluación.
Se consiguen ventajas correspondientes en la
configuración de la instalación según las reivindicaciones 10 a
13.
Con las medidas mencionadas se obtienen valores
de medición objetivos, con lo que también se puede evaluar de forma
objetiva la necesidad de la realización de reparaciones frente al
titular del vehículo.
El procedimiento o bien la instalación
posibilitan una medición del juego unidimensional (por ejemplo, el
juego axial), bidimensional (por ejemplo, el cojinete desviado,
juego radial) o tridimensional dentro de un proceso de medición,
mientras que en una evaluación visual subjetiva, solamente se
posibilita esencialmente un registro unidimensional del juego.
El procedimiento posibilita la medición de las
repercusiones de los juegos presentes en los cojinetes o bien en las
articulaciones, que aparecen en condiciones de empleo normales del
vehículo (durante la marcha) o en condiciones de prueba especiales
(por ejemplo, a través de la aplicación de fuerzas definidas con una
plataforma activada de forma mecánica), sobre la rueda del vehículo
o bien sobre la posición de la rueda. De esta manera, se registran
según la técnica de medición las influencias, que son relevantes
para el desgaste de los neumáticos y para la seguridad de la marcha,
de juegos de los cojinetes y de las articulaciones que están
presentes en el vehículo concreto.
Si se realiza la medición del juego en
combinación con otro procedimiento de ensayo óptico con un
dispositivo óptico de toma de imágenes, especialmente cámaras, como
por ejemplo una medición óptica del eje, entonces se puede utilizar
varias veces la instalación, siendo reducido el gasto adicional.
A continuación se describe la invención con la
ayuda de un ejemplo de realización con referencia al dibujo.
La figura muestra un puesto de pruebas con una
instalación 1 para la evaluación del juego de cojinetes o de
articulaciones de componentes de la suspensión de las ruedas y/o de
la dirección de un automóvil. La instalación 1 presenta sobre un
suelo de puesto de pruebas 5 una disposición de características de
referencia 6 y dispositivos de toma de imágenes 2 instalados en el
lateral con registradores de imágenes 2.1, especialmente cámaras. El
automóvil está provisto en su carrocería en la proximidad de las
ruedas con características de la carrocería 4 y en las ruedas con
características de las ruedas 3.
Con el dispositivo de toma de imágenes 2, que
está en conexión con una instalación de evaluación o que la
presenta, se pueden establecer se secuencia gráfica rápida a través
de la evaluación de la posición de las características de la rueda y
de las características de la carrocería, posiciones respectivas de
la ruda y posiciones respectivas de la carrocería o bien los
movimientos de al menos una rueda o bien de la carrocería y se miden
a partir de los datos obtenidos de la posición o del movimiento, con
la inclusión de las fuerzas variables, que se generan, por ejemplo,
a través de aceleraciones o frenados o de cambios de la orientación
de la dirección en diferentes direcciones durante la marcha o a
través de la configuración adecuada de la calzada o a través de
excitaciones extremas de las ruedas. En este caso, las fuerzas
variables propiamente dichas pueden ser incluidas al mismo tiempo en
la evaluación. También se pueden registrar, por ejemplo, los
movimientos de las dos ruedas de un eje de forma sincronizada en el
tiempo y se pueden calcular entre sí para la mejora de los
resultados de la medición.
La utilización de esta instalación 1 con el
dispositivo de toma de imágenes 2 para la determinación del juego
entre los componentes durante la marcha posibilita el registro
acumulativo de todos los juegos de los cojinetes o bien de las
articulaciones bajo la influencia de las fuerzas variables como
consecuencia de las modificaciones del movimiento. En este caso, en
virtud de los juegos existentes en los cojinetes o bien en las
articulaciones se producen modificaciones de la geometría de la
rueda, que son registradas según la técnica de medición con la
instalación 1. Con la medición sincronizada en el tiempo de las
ruedas de un eje se pueden registrar diferencias entre la rueda
derecha y la rueda izquierda del eje en las mismas condiciones de
funcionamiento y se pueden tener en cuenta durante el
movimiento.
En la determinación del juego de la dirección en
la rueda es posible una mejora adicional de la exactitud porque se
registra de forma electrónica adicionalmente el ángulo del cambio de
la orientación de la dirección, por ejemplo, con dispositivos ya
conocidos y se incluye en la evaluación. De una manera alternativa,
se puede realizar el registro del ángulo de la dirección en el
volante también ópticamente con una cámara adicional.
Para la aplicación de las fuerzas variables
durante la medición del juego acumulado se puede utilizar también
otro dispositivo de aplicación de la fuerza conocido (por ejemplo,
una forma activada neumáticamente, sobre la que está el vehículo).
En este caso, se registra entonces la modificación de la posición de
la rueda que se produce como consecuencia de la carga variable. De
una manera más ventajosa, se pueden medir sincrónicamente en este
caso las ruedas de un eje en las mismas condiciones de carga.
Otra variante del procedimiento consiste en la
medición del juego en cojinetes o articulaciones individuales. A tal
fin, se marcan las parejas de componentes a ensayar antes de la
medición, por ejemplo a través de la aplicación de marcas de
medición adecuadas en los componentes, para registrar ópticamente su
movimiento relativo entre sí bajo la influencia de la carga variable
y para evaluarlo según la técnica de medición. En lugar de marcas de
medición especiales se pueden utilizar también marcas sencillas en
color o la evaluación de rasgos característicos de los componentes,
que se pueden registrar con métodos conocidos del procesamiento de
imágenes.
Varios cojinetes o bien articulaciones se pueden
medir al mismo tiempo cuando se encuentran en la zona de visión de
al menos una cámara. También en este caso se puede realizar la carga
variable a través de condiciones especiales de prueba (por ejemplo,
cambio de orientación de la dirección o movimiento de la
plataforma).
La medición se puede realizar, por ejemplo, en
máquinas estacionarias también con las cargas variables que se
producen en las condiciones normales de empleo.
Si se produce el juego en el cojinete o en la
articulación solamente en un plano del movimiento, entonces es
suficiente emplear una sola cámara para la medición óptica también
aquí es posible medir al mismo tiempo varios
cojinetes/articulaciones, cuando éstas son registradas gráficamente
por una cámara y sus planos de movimiento o bien paralelos entre sí
o su posición angular mutua se conocen por el sistema de
medición.
Para el registro de varios grados de libertad del
juego -por ejemplo, lineal (juego axial), en el plano (juego del
cojinete) o rotatorio (juego del volante)- se lleva a cabo una
consideración de la pareja de componentes a verificar o bien de
piezas acopladas con ellos desde diferentes perspectivas, por
ejemplo por medio de dos cámaras. Para la determinación automática
sencilla respectiva de las posiciones de las cámaras puede estar
prevista sobre el puesto de pruebas una disposición de
características de referencia 6 conocidas por el dispositivo de toma
de imágenes, como se indica en las publicaciones DE 197 57 673 A1 y
DE 197 57 760 A1 mencionadas al principio. Con una disposición de
características de referencia 6 calibrada es posible al mismo tiempo
también de una manera sencilla obtener datos de medición absolutos.
De esta manera, no se requiere para la derivación de valores de
medición absolutos, por ejemplo, una calibración en la fábrica del
dispositivo de toma de
imágenes.
imágenes.
Claims (13)
1. Procedimiento para la evaluación del juego en
cojinetes o articulaciones de componentes acoplados entre sí, en el
que los componentes son impulsados con fuerzas variables y a partir
de una detección óptica durante el movimiento de los componentes se
deriva una manifestación sobre el juego, caracterizado porque
se registran gráficamente directa o indirectamente las posiciones de
los componentes en diferentes instantes y/o sus movimientos con al
menos una cámara y a partir de los datos de la posición y/o del
movimiento a través de la evaluación de los datos gráficos se deriva
una manifestación sobre el juego.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en los componentes se trata de
componentes de suspensión de la rueda o de componentes de la
dirección, porque se registran al mismo tiempo datos de imágenes o
bien de una disposición de características de referencia y de una
rueda o de una disposición de características de referencia y de al
menos una parte de una carrocería o de la rueda y al menos de una
parte de la carrocería o de todos los tres objetos en instantes
consecutivos entre sí tan cortos que se resuelven los movimientos de
la carrocería y/o de la rueda, de modo que se determina el
movimiento de la rueda y/o de la carrocería a partir de los datos de
imágenes y de tal modo que se determina el juego como juego
acumulado a partir de una medición de un movimiento de la rueda con
respecto a la carrocería o a través de la medición de la
modificación de la posición de la rueda.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque las ruedas de un eje son medidas de
forma sincronizada en el tiempo.
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el registro óptico y la aplicación de
las fuerzas variables se realizan durante la marcha.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque la introducción de las fuerzas variables
se realiza a través de la aceleración y el frenado o bien a través
del cambio de orientación de la dirección en direcciones opuestas o
a través de la configuración adecuada de la calzada o a través de
excitaciones externas de las ruedas.
6. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el registro óptico y la aplicación de
las fuerzas variables se realizan con el vehículo parado, siendo
realizadas para la generación de las fuerzas cambios de orientación
de la dirección en direcciones opuestas y siendo utilizado un
dispositivo de aplicación de la fuerza conocido en sí.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque para la
determinación del juego de la dirección en la rueda se registra
electrónica u ópticamente adicionalmente el ángulo de cambio de
orientación de la dirección en el volante con un dispositivo
conocido en sí y se incluye en la evaluación.
8. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque para la medición del juego en cojinetes
o articulaciones se provee con una marcha de medición la pareja de
componentes a verificar antes de la medición óptica o se registran
las características que están presentes de todos modos en los
componentes y porque se establece el movimiento relativo o la
posición relativa de los componentes entre sí.
9. Instalación para la evaluación del juego de
cojinetes o articulaciones de componentes acoplados entre sí,
estando dispuestas o presentes en los dos componentes acoplados
características (3, 4) que pueden ser reconocidas ópticamente de una
manera directa o en otros componentes que están conectados con ello,
caracterizada porque la instalación presente un dispositivo
de medición óptica con un dispositivo de toma de imágenes (2) para
el registro de las características durante su movimiento y con una
instalación de evaluación para la determinación del juego a partir
de la posición de los componentes o de su movi-
miento.
miento.
10. Instalación según la reivindicación 9,
caracterizada porque en los componentes se trata de
componentes de suspensión de la rueda o de componentes de la
dirección de un vehículo, porque el dispositivo de toma de imágenes
(2) está instalado para el registro de características de la rueda
(3) de al menos una ruega y de características de la carrocería (4)
de al menos una parte adyacente de la carrocería (4) durante la
marcha o porque está instalada para el registro de las
características de la rueda (3) de al menos una rueda y de
características de la carrocería (4) de al menos una parte adyacente
de la carrocería o de características colocadas en los
componentes.
11. Instalación según la reivindicación 10,
caracterizada porque está diseñada para el registro adicional
de un ángulo del cambio de orientación de la dirección.
12. Instalación según la reivindicación 9, 10 u
11, caracterizada porque presenta un dispositivo de
aplicación de la fuerza para la impulsión de al menos uno e los dos
componentes directa o indirectamente con fuerzas variables.
13. Instalación según una de las reivindicaciones
9 a 12, caracterizada porque está prevista una disposición de
características de referencia (6) y porque la disposición de
características de referencia (6) está incluida en la derivación de
datos de medición
absolutos.
absolutos.
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