ES2619413T3 - Métodos y aparatos para operaciones de fabricación - Google Patents

Abstract

Un aparato (400) para soportar una herramienta (450) de fabricación con relación a una pieza (402) de trabajo, comprendiendo el aparato (400): un conjunto (410) de oruga adaptado para ser fijado a la pieza (402) de trabajo; un carro (420) acoplado de forma móvil al conjunto (410) de oruga y móvil con respecto a la pieza (402) de trabajo a lo largo de un eje de traslación, incluyendo el carro (420) un soporte (436) de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta (450) de fabricación; un primer miembro (422) acoplado de forma móvil al carro (420) y móvil a lo largo de un primer eje; un primer accionador (476) acoplado al primer miembro (422) y al carro (420) y adaptado para mover el primer miembro (422) a lo largo del primer eje; un segundo miembro (424) acoplado de forma móvil al primer miembro (422) y móvil a lo largo de un segundo eje ortogonalmente orientado con respecto al primer eje; un segundo accionador (466) acoplado al segundo miembro (424) y al primer miembro (422) y adaptado para mover el segundo miembro (424) a lo largo del segundo eje; y un dispositivo de sujeción acoplado al segundo miembro (424) y adaptado para ser asegurado a la pieza (402) de trabajo, caracterizado porque un conjunto (460) de soporte de fuerza opuesta está acoplado operativamente al carro (420) y adaptado para ser asegurado a la pieza (402) de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabricación ejercida sobre la pieza (402) de trabajo por la herramienta (450) de fabricación, estando el dispositivo de seguridad acoplado al segundo miembro (424) por un tercer accionador (478), estando adaptado el tercer accionador (478) para mover el dispositivo de seguridad a lo largo de un tercer eje orientado ortogonalmente al primero y segundo ejes.

Description

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DESCRIPCION

Metodos y aparatos para operaciones de fabricacion Campo de la invencion

La presente divulgacion se refiere a metodos y aparatos para operaciones de fabricacion mejoradas y, mas especlficamente, a metodos y aparatos para realizar operaciones de fabricacion asistida por contrapeso, sistemas de soporte de fuerza opuesta, sistemas de cremallera de eje neutro, sistemas de deteccion de posicion sin contacto, y operaciones de manufactura servocontroladas.

Antecedentes de la invencion

La fabricacion de estructuras grandes puede implicar la realizacion de un gran numero de operaciones de fabricacion, tal como la perforacion de un gran numero de orificios en los componentes de la estructura. Las estructuras convencionales que requieren un gran numero de operaciones de perforacion incluyen, por ejemplo, aeronaves, misiles, barcos, vagones, edificios de chapa metalica y otras estructuras similares. En particular, los procedimientos convencionales de fabricacion de aeronaves implican tlpicamente el taladrado de un gran numero de orificios en secciones de ala de la aeronave para permitir que estas secciones se unan entre si y con la estructura del avion con sujetadores (por ejemplo, remaches). Otros tipos de operaciones de fabricacion que pueden estar implicados en la construccion de estructuras incluyen operaciones de remachado, corte, soldadura, lijado, medicion e inspeccion.

Se ha desarrollado una variedad de dispositivos para facilitar las operaciones de perforacion que implican la perforacion de un gran numero de orificios. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 4,850,763 concedida a Jack et al., describe un sistema de perforacion que incluye un par de ralles temporalmente unidos a un fuselaje de aeronave. Un carro de soporte esta acoplado de forma deslizante a los ralles y soporta un conjunto de taladro. Una plantilla unida al fuselaje de la aeronave proporciona un Indice de las ubicaciones deseadas de los orificios que se van a formar en el fuselaje de la aeronave. Cuando el carro se mueve a lo largo de los ralles, un mecanismo de bloqueo (o gatillo) interactua con la plantilla para posicionar de forma segura el carro para una operacion de perforacion subsiguiente.

Aunque se han conseguido resultados deseables usando los sistemas de perforacion de la tecnica anterior, se han observado algunas desventajas. Los conjuntos de taladro que se usan convencionalmente para tales operaciones pesan tlpicamente aproximadamente veinte libras, y pueden ser relativamente voluminosos y diflciles de manejar. Estos atributos pueden conducir a la fatiga del operador, y pueden reducir la eficiencia del proceso de fabricacion. Ademas, el peso y el volumen del conjunto de perforacion pueden hacer que el conjunto de soporte de los ralles y el carro se hundan, se tuerzan o se doblen, dependiendo de la orientacion de la seccion de fuselaje bajo trabajo, lo que puede dar lugar a imprecisiones o desalineacion de los orificios resultantes.

Ademas, el rendimiento de los conjuntos de taladro de la tecnica anterior puede reducirse cuando se trabaja en estructuras relativamente mas ligeras y mas flexibles. En tales casos, el empuje del taladro puede llegar a ser demasiado alto y puede causar una flexion indeseable o una deflexion estructural de la pieza de trabajo, lo que a su vez puede resultar en una calidad de orificio reducida. Tambien, en tales estructuras flexibles relativamente ligeras, las fuerzas aplicadas por el sistema de perforacion sobre la estructura pueden requerir un control cuidadoso para evitar el esfuerzo excesivo contra la estructura. Esto puede retardar la operacion de fabricacion y reducir el rendimiento.

Ademas, la capacidad de posicionar con precision una herramienta de fabricacion sobre una pieza de trabajo puede verse comprometida cuando la estructura esta contorneada. Esto es particularmente cierto cuando la estructura es una estructura contorneada compleja que esta curvada en multiples planos de curvatura. Debido a que puede reducirse la precision de la posicion, las operaciones de fabricacion en tales estructuras pueden requerir retardos incrementados debido a la necesidad de un aumento de la comprobacion y ajuste de la posicion de la herramienta de fabricacion, y tambien puede requerir reparaciones adicionales y reelaboracion de la pieza debido a inexactitudes en las operaciones de fabricacion.

Los conjuntos de fabricacion de la tecnica anterior necesitan tlpicamente orientarse cuidadosamente sobre la pieza de trabajo antes de llevar a cabo las operaciones de fabricacion para asegurar que las operaciones de fabricacion se llevan a cabo en las ubicaciones apropiadas, orientar los conjuntos de la tecnica anterior sobre la pieza de trabajo puede requerir contactos flsicos entre el carro de soporte u otras porciones del conjunto y uno o mas puntos de contacto sobre la pieza de trabajo. Dichos contactos flsicos pueden estar sujetos a degradation, especialmente a traves del uso repetido, y tambien pueden afectar adversamente la calidad de algunos tipos de superficies de la pieza de trabajo.

Ademas, los conjuntos de fabricacion de la tecnica anterior incluyen tlpicamente un controlador que esta situado remotamente desde el carro de soporte que soporta un conjunto de herramienta sobre la pieza de trabajo, como se describe, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos No. 6,550,129 B1 concedida a Buttrick y la Patente de los Estados Unidos No. 6,073,326 concedida a Banks et al.. En estos sistemas, se transmiten senales de control para ordenar el movimiento del carro de soporte y para controlar las operaciones de fabricacion utilizando el conjunto de

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herramientas, a traves de un sistema de cables de control que se extienden entre el controlador situado a distancia y los componentes del carro de soporte y el conjunto de herramienta. Aunque se han conseguido resultados deseables utilizando tales conjuntos de fabrication, el alcance del movimiento del carro de soporte y el funcionamiento del conjunto de herramienta pueden estar limitados por las longitudes de los cables de control o por la movilidad del controlador dentro de los confines del entorno de fabricacion.

Ademas, las herramientas de fabricacion de la tecnica anterior pueden ser indeseablemente pesadas, particularmente las herramientas accionadas neumaticamente y otras herramientas montadas a partir de componentes convencionales que tienen carcasas individuales y cojinetes de soporte. Al menos algunas herramientas accionadas neumaticamente convencionales no proporcionan una capacidad de control precisa para realizar operaciones de fabricacion. Algunos conjuntos neumaticos de perforation, por ejemplo, no permiten un control preciso de la velocidad de avance o de la velocidad de rotation de la broca.

El documento WO 03/049899 A2 describe una maquina perforadora de pista flexible con un par de ralles. Un carro de eje X esta montado de forma deslizable sobre el rail. Un taladro u otro dispositivo esta montado en un carro del eje Y que esta conectado de forma deslizable al carro del eje X.

En el documento EP 0 917 90 A2 se describe un sistema minirremachador de empalme de recubrimiento. El dispositivo comprende una unidad interior y una unidad exterior. El dispositivo comprende ademas dos ralles en los que una herramienta esta montada de forma deslizable para atravesar el sistema de rail de los ralles. La herramienta esta dispuesta sobre un soporte que es desplazable en una direction perpendicular a los ralles.

El documento US 3,627,436 describe un aparato de perforacion montado y que se desplaza a lo largo de una pista. El taladro es ajustable en dos perpendiculares aplanados y sujetados por una unidad de sujecion.

En el documento US 2002/0159853 A1 se describe una mesa de trabajo que comprende medios de contrapeso. Un portico esta fijado de forma movil a la mesa de trabajo. En el portico, se monta un soporte de herramienta movil fijado de forma deslizable.

Por las razones anteriores, existe una necesidad no satisfecha de un aparato y metodos mejorados para realizar operaciones de fabricacion.

Resumen de la invention

La presente invencion se refiere a metodos y aparatos para operaciones de fabricacion mejoradas.

Un aparato para soportar una herramienta con respecto a una superficie de una pieza de trabajo incluye una base adaptada para ser unida a la pieza de trabajo, un soporte de herramienta acoplado a la base y un dispositivo de inclination acoplado tanto a la base como al soporte de herramienta. El soporte de herramienta es movil con respecto a la base a lo largo de un eje de traslacion y el dispositivo de inclinacion es desviado a lo largo de un eje de inclinacion que esta al menos parcialmente a lo largo del eje de traslacion. El dispositivo de inclinacion esta adaptado para compensar al menos parcialmente una fuerza (por ejemplo, una fuerza de gravedad) ejercida sobre el soporte de herramienta a lo largo del eje de traslacion. Como se describe con mas detalle a continuation, el aparato y los metodos pueden reducir ventajosamente la cantidad de fatiga experimentada por un operador de una herramienta de fabricacion y pueden mejorar la eficiencia y precision de las operaciones de fabricacion realizadas con la herramienta de fabricacion.

En una realization de la invencion, un aparato para soportar una herramienta de fabricacion con relation a una pieza de trabajo incluye un conjunto de oruga adaptado para ser unido a la pieza de trabajo y un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga. El carro incluye un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion. Un primer miembro esta acoplado de forma movil al carro y puede moverse a lo largo de un primer eje; un primer accionador esta acoplado al primer miembro y al carro y adaptado para mover el primer miembro a lo largo del primer eje. Un segundo miembro esta acoplado de forma movil al primer miembro y puede moverse a lo largo de un segundo eje orientado ortogonalmente con respecto al primer eje; un segundo accionador acoplado al segundo miembro y al primer miembro y adaptado para mover el segundo miembro a lo largo del segundo eje. Un dispositivo de fijacion acoplado al segundo miembro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo. Un conjunto de soporte de fuerza opuesta esta acoplado operativamente al carro y esta adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo. El conjunto de soporte de fuerza opuesta contrapesa al menos parcialmente una fuerza de fabricacion ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabricacion. El dispositivo de fijacion esta acoplado al segundo miembro mediante un tercer accionador, estando adaptado el tercer accionador para mover el dispositivo de seguridad a lo largo de un tercer eje orientado ortogonalmente al primero y segundo ejes. Pueden reducirse las deflexiones de una pieza de trabajo durante una operation de fabricacion, mejorando con ello la precision, consistencia, eficiencia y rendimiento de la operacion de fabricacion.

Un aparato para soportar una herramienta de fabricacion con relacion a una pieza de trabajo incluye un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo e incluyendo al menos un rail, teniendo el rail un eje neutro que se extiende longitudinalmente y una cremallera que se extiende a lo largo de una llnea de paso que al menos aproximadamente coincide con el eje neutro que se extiende longitudinalmente. La cremallera incluye una pluralidad

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de aberturas en forma de cuna o una pluralidad de aberturas de forma conica. Pueden conseguirse mejoras en el control de posicion de una herramienta de fabricacion, mejorando con ello la precision, consistencia, eficiencia y rendimiento de la operation de fabricacion.

Un aparato para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo incluye un conjunto de oruga adaptado para ser unido a la pieza de trabajo, un conjunto de carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con relation a la pieza de trabajo y un sensor de posicion. El sensor de posicion esta acoplado operativamente al conjunto de carro e incluye un elemento sensor adaptado para estar operativamente posicionado con respecto a la pieza de trabajo. El elemento sensor esta ademas adaptado para detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice en la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice. Debido a que el elemento sensor detecta un borde de la caracterlstica de Indice desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice, el elemento sensor ventajosamente no contacta flsicamente con la caracterlstica de Indice, y por lo tanto puede proporcionar una fiabilidad y facilidad de mantenimiento mejoradas en comparacion con sistemas de la tecnica anterior.

Un aparato para llevar a cabo una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo incluye un conjunto de oruga adaptado para ser unido a la pieza de trabajo, un conjunto de carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con relacion a la pieza de trabajo y un sensor de posicion acoplado operativamente al conjunto de carro. El sensor de posicion incluye un elemento sensor adaptado para estar operativamente posicionado con relacion a la pieza de trabajo y un circuito de detection que tiene una primera portion acoplada al elemento sensor, estando adaptada la primera porcion para recibir una senal de entrada analogica y proporcionar una senal de salida analogica acondicionada en un primer nodo de salida. El circuito de deteccion incluye ademas una segunda porcion acoplada a la primera porcion y adaptada para recibir la senal de salida analogica acondicionada y para proporcionar una senal de salida digital en un segundo nodo de salida. De este modo, el elemento sensor proporciona ventajosamente tanto senales de salida analogicas como digitales al aparato controlador correspondiente, mejorando as! la versatilidad y precision del sistema de fabricacion.

Un aparato para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo incluye un conjunto de oruga adaptado para ser unido a la pieza de trabajo, un conjunto de carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y que incluye un conjunto de accionamiento operable para trasladar el conjunto de carro a lo largo del conjunto de oruga, montado en el conjunto de carro y acoplado operativamente al conjunto de accionamiento. El controlador esta adaptado para transmitir senales de control al conjunto de accionamiento para controlar el movimiento del conjunto de carro sobre la pieza de trabajo. Debido a que el controlador esta montado en el conjunto de carro, el conjunto de carro puede funcionar de manera autonoma para realizar operaciones de fabricacion sobre la pieza de trabajo, y la cantidad de equipo de soporte puede reducirse.

Un aparato para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo incluye un miembro de base, una plataforma de accionamiento separada del elemento de base por una distancia de separation y una pluralidad de elementos de gula que se extienden entre la plataforma de accionamiento y el miembro de base. Al menos una de la plataforma de accionamiento y del miembro de base son moviles a lo largo de los miembros de gula para aumentar o disminuir la distancia de separacion. El aparato tambien incluye un elemento de accionamiento acoplado operativamente entre la plataforma de accionamiento y el miembro de base, y un servomotor acoplado operativamente al elemento de accionamiento. A medida que el servomotor acciona el elemento de accionamiento, se varla la distancia de separacion. En una realization alternativa, una herramienta de fabricacion puede estar acoplada a al menos uno de la plataforma de accionamiento y el miembro de base, y cuando el motor acciona el elemento de accionamiento, la herramienta de fabricacion se acopla con la pieza de trabajo. De nuevo, tal como se describe con mas detalle a continuation, el aparato y los metodos pueden mejorar ventajosamente la precision, la eficiencia y el rendimiento de las operaciones de fabricacion sobre una pieza de trabajo.

Breve description de los dibujos

Las realizaciones preferidas y alternativas de la presente invention se describen con detalle a continuacion con referencia a los siguientes dibujos.

La figura 1 es una vista isometrica de un conjunto de soporte para realizar operaciones de fabricacion sobre una pieza de trabajo de acuerdo con una realizacion de la invencion;

La figura 2 es una vista isometrica del conjunto de soporte de la figura 1 acoplado con un conjunto de taladro de acuerdo con una realizacion de la invencion;

La figura 3 es una vista en alzado lateral del conjunto de soporte y del conjunto de taladro de la figura 2;

La figura 4 es una vista isometrica de un conjunto de carro que esta acoplado con el conjunto de oruga de la figura 1; La figura 5 es una vista isometrica del conjunto de carro que esta asegurado al conjunto de oruga de la figura 1;

La figura 6 es una vista isometrica del conjunto de contrapeso de la figura 1 en una primera posicion de empuje;

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La figura 7 es una vista isometrica del conjunto de contrapeso de la figura 1 en una segunda posicion de empuje;

La figura 8 es una vista isometrica de un conjunto de taladro que esta acoplado con el conjunto de contrapeso de la figura 1;

La figura 9 es una vista isometrica de una realizacion alternativa de un conjunto de oruga y un conjunto de carro para uso con un conjunto de soporte de acuerdo con otra realizacion de la invencion;

La figura 10 es una vista superior isometrica parcial ampliada del conjunto de oruga y una porcion del conjunto de carro de la figura 9;

La figura 11 es una vista inferior isometrica parcial ampliada del conjunto de oruga y una porcion del conjunto de carro de la figura 9;

La figura 12 es una vista isometrica de un conjunto de fabricacion para realizar operaciones de fabricacion sobre una pieza de trabajo de acuerdo con otra realizacion mas de la invencion;

La figura 13 es una vista isometrica del conjunto de fabricacion de la figura 12 acoplado con una pieza de trabajo contorneada de acuerdo con una realizacion alternativa de la invencion;

La figura 14 es una vista isometrica frontal de un conjunto de fabricacion que tiene un conjunto de soporte de fuerza opuesta para realizar operaciones de fabricacion sobre una pieza de trabajo de acuerdo con una realizacion de la invencion;

La figura 15 es una vista isometrica posterior del conjunto de fabricacion de la figura 14;

La figura 16 es una vista isometrica inferior del conjunto de fabricacion de la figura 14;

La figura 17 es una vista isometrica frontal ampliada del conjunto de soporte de fuerza opuesta del conjunto de fabricacion de la figura 14;

La figura 18 es una vista isometrica posterior ampliada del conjunto de soporte de fuerza opuesta del conjunto de fabricacion de la figura 14;

La figura 19 es una vista isometrica superior agrandada de un primer engranaje de accionamiento acoplado con la cremallera formado integralmente del rail de la figura 14;

La figura 20 es una vista isometrica parcial ampliada de un rail del conjunto de oruga de la figura 14;

La figura 21 es una vista parcial, en alzado superior, ampliada del rail de la figura 14;

La figura 22 es una vista en seccion transversal lateral ampliada de una porcion del rail tomada a lo largo de la llnea A-A de la figura 21;

La figura 23 es una vista en alzado frontal de un conjunto de fabricacion que tiene un conjunto de sensor de posicion de acuerdo con una realizacion de la invencion;

La figura 24 es una vista isometrica superior de un conjunto de oruga y un conjunto de carro del conjunto de fabricacion de la figura 23;

La figura 25 es una vista isometrica parcial ampliada de un conjunto de sensor y de control del conjunto de fabricacion de la figura 23;

La figura 26 es una vista isometrica lateral de un sensor del conjunto de sensor de la figura 25;

La figura 27 es una vista isometrica inferior del sensor de la figura 26;

La figura 28 es un diagrama de flujo de un metodo de determinacion de posicion de acuerdo con una realizacion de la invencion;

La figura 29 es una representacion esquematica del metodo de determinacion de posicion de la figura 28;

La figura 30 es un grafico de un nivel de senal representativo de un barrido de sensor utilizado para detectar una posicion de una caracterlstica de Indice de acuerdo con una realizacion de la invencion;

La figura 31 es un circuito de control para realizar una determinacion de posicion de acuerdo con otra realizacion alternativa de la invencion;

La figura 32 es una representacion esquematica de un conjunto de fabricacion segun otra realizacion de la invencion; La figura 33 es una vista en alzado frontal ampliada de un conjunto de herramienta servocontrolado del conjunto de

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fabricacion de la figura 24;

La figura 34 es una vista en alzado superior parcialmente expuesta del conjunto de herramientas servocontrolado de la figura 33; y

La figura 35 es una vista en alzado lateral del conjunto de herramientas servocontrolado de la figura 33.

Descripcion detallada de la invencion

La presente invencion se refiere a metodos y aparatos para operaciones de fabricacion mejoradas y, mas especlficamente, a metodos y aparatos para realizar operaciones de perforacion contrapesadas en secciones de fuselaje de aeronaves. Muchos detalles especlficos de ciertas realizaciones de la invencion se exponen en la siguiente descripcion y en las figuras 1-35 para proporcionar una comprension completa de tales realizaciones. Sin embargo, un experto en la tecnica entendera que la presente invencion puede tener realizaciones adicionales, o que la presente invencion se puede poner en practica sin varios de los detalles descritos en la siguiente descripcion.

Operaciones de manufactura asistidas por contrapeso

La figura 1 es una vista isometrica de un conjunto 100 de soporte para realizar operaciones de fabricacion sobre una pieza 102 de trabajo de acuerdo con una realization de la invencion. En esta realization, el conjunto 100 de soporte incluye un conjunto 110 de oruga alargado acoplable a la pieza 102 de trabajo, un conjunto 120 de carro acoplado de forma movil al conjunto 110 de oruga y un conjunto 130 de contrapeso acoplado al conjunto 120 de carro. Como se describe mas completamente a continuation, debido a que el conjunto 100 de soporte que tiene el conjunto 130 de contrapeso puede reducir ventajosamente las cargas soportadas por un operador 104 (parcialmente visible) durante una operation de fabricacion, el conjunto 100 de soporte puede reducir la fatiga del operador y puede mejorar la eficiencia y calidad de la operacion de fabricacion.

Como se muestra en la figura 1, el conjunto 110 de oruga incluye una viga 112 equipada con una pluralidad de conjuntos 114 de copa de vaclo. Los conjuntos 114 de copa de vaclo estan acoplados de manera fluida a una llnea 116 de vaclo que conduce a una fuente 118 de vaclo, tal como una bomba de vaclo o similar. Una valvula 115 de control de vaclo esta acoplada entre la llnea 116 de vaclo y conjuntos 114 de copa de vaclo y permite que el vaclo se pueda retirar o aplicar de forma controlada a los conjuntos 114 de copa de vaclo durante, por ejemplo, montaje y extraction del conjunto 110 de oruga hacia y desde la pieza 102 de trabajo. Los conjuntos 114 de copa de vaclo son de construction conocida y pueden ser del tipo descrito, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos No. 6,467,385 B1 concedida a Buttrick et al., o la Patente de los Estados Unidos No. 6,210,084 B1 concedida a Banks et al. En realizaciones alternativas, los conjuntos 114 de copa de vaclo pueden ser reemplazados por otros tipos de conjuntos de fijacion, que incluyen conjuntos de fijacion magneticos, pernos u otros elementos de fijacion roscados, o cualquier otro conjunto de fijacion adecuado. En algunas realizaciones, la viga 112 del conjunto 110 de oruga puede ser relativamente rlgida e inflexible, y en otras realizaciones, la viga 112 puede ser una viga flexible o parcialmente flexible que puede doblarse y retorcerse para ajustarse a los contornos de superficie de la pieza 102 de trabajo, como se describe con mayor detalle a continuacion

El conjunto 120 de carro mostrado en la figura 1 incluye un miembro 122 de base que tiene una pluralidad de cojinetes 124 de carro que se acoplan de forma rotatoria a los bordes 113a, 113b superior e inferior de la viga 112. Asl, el conjunto 120 de carro puede trasladarse hacia atras y hacia adelante a lo largo de la longitud de la viga 112 a lo largo de un eje x. En realizaciones alternativas, los cojinetes 124 de carro pueden ser reemplazados por rodillos, engranajes, elementos deslizantes, ruedas de goma u otros dispositivos de acoplamiento adecuados. En una realizacion particular, los cojinetes 124 de carro pueden ser reemplazados por pinones que se acoplan con una parte de cremallera dentada (por ejemplo, situada en el borde 113a superior) de la viga 112. El conjunto 120 de carro incluye ademas un par de mecanismos 126 de bloqueo unidos al miembro 122 de base y acoplable con la viga 112 del conjunto 110 de oruga. En esta realizacion, los mecanismos 126 de bloqueo estan acoplados de forma articulada al miembro 122 de base y pueden extenderse a traves del miembro de base 126 hasta un enganche de fijacion con el viga112, permitiendo que el conjunto 120 de carro puede desplazarse libremente a lo largo del eje x de la viga 112, pero evitando de otro modo que el conjunto 120 de carro se desenganche del conjunto 110 de oruga. Un cierre 137 de carro (figura 3) esta acoplado al miembro 122 de base y puede acoplarse con el conjunto 110 de oruga para asegurar el conjunto 120 de carro en una position deseada en el conjunto 110 de oruga.

Con referencia continua a la figura 1, el conjunto 130 de contrapeso incluye un rail 132 alargado acoplado de forma movil al conjunto 120 de carro, pudiendo moverse el rail 132 a lo largo de un eje y con respecto al conjunto 120 de carro. En esta realizacion, el rail 132 esta acoplado de forma movil con el miembro 122 de base del conjunto 120 de carro mediante una pluralidad de cojinetes 133 de rail. En la realizacion mostrada en la figura 1, el eje y (o eje de traslacion de herramienta) es perpendicular al eje x, y tanto el eje y como el eje x son perpendiculares a una normal local a la superficie de la pieza 102 de trabajo. En realizaciones alternativas, el eje y (y el eje x) pueden estar orientados en angulos diferentes con respecto a la direction local normal a la superficie de la pieza 102 de trabajo, tal como cuando la pieza 102 de trabajo tiene una superficie contorneada, especialmente una pieza 102 de trabajo que tiene una superficie contorneada compuesta (es decir, una superficie que tiene curvatura en multiples planos de curvatura). Se puede apreciar, sin embargo, que el eje y del conjunto 100 de soporte pueden estar situados de tal manera que el

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eje y tenga al menos un componente que sea perpendicular a la normal local respecto a la superficie de la pieza 102 de trabajo, de tal forma que el eje es al menos parcialmente perpendicular a la normal local. En otras palabras, el eje y no esta preferiblemente alineado con la normal local con la superficie de la pieza 102 de trabajo.

Como se muestra adicionalmente en la figura 1, un soporte 134 de herramienta esta acoplado al rail 132 y sobresale hacia fuera de el. Un cilindro 136 de desviacion (o dispositivo de contrapeso) tiene una primera porcion acoplada al conjunto 120 de carro y una segunda porcion acoplada al rail 132 (o al soporte 134 de herramienta). La primera y segunda porciones del cilindro 136 de desviacion son moviles una respecto a la otra. En realizaciones alternativas, el cilindro 136 de desviacion puede incluir un cilindro neumatico, un cilindro hidraulico, uno o mas elementos de resorte o cualquier otro dispositivo de contrapeso adecuado. Preferiblemente, el cilindro 136 de desviacion es direccionable de manera controlable mediante un mecanismo de control que permite al operador acoplar y desacoplar una fuerza de inclinacion aplicada por el cilindro 136 de desviacion, y tambien controlar la magnitud de la fuerza de inclinacion. Como se muestra adicionalmente en la figura 1, una llnea 138 de suministro que conduce a una fuente de fluido presurizado (por ejemplo, aire o fluido hidraulico) esta acoplada a una valvula 140 de control de contrapeso que controla la presion dentro del cilindro 136 de desviacion. En una realizacion, el cilindro 136 de desviacion es direccionable en una unica direction (por ejemplo, hacia arriba o hacia abajo a lo largo del eje y) aplicando presion al cilindro 136 de desviacion a traves de la valvula 140 de control de contrapeso. Alternativamente, el cilindro 136 de desviacion puede ser selectivamente polarizado en ambas direcciones primera y segunda (por ejemplo, tanto hacia arriba como hacia abajo a lo largo del eje y) por medio de la valvula 140 de control de contrapeso. En una realizacion preferida, la valvula 140 de control de contrapeso puede ser ajustable para controlar la orientation de direccionamiento y la cantidad de presion de empuje dentro del cilindro 136 de desviacion, que a su vez controla la cantidad de fuerza de inclinacion aplicada por el cilindro 136 de desviacion sobre el soporte 134 de herramienta.

En una realizacion particular, el conjunto 100 de soporte de acuerdo con una realizacion de la presente invention se puede emplear en operaciones de perforation. Por ejemplo, las figuras 2 y 3 son vistas isometricas y en alzado lateral, respectivamente, del conjunto 100 de soporte de la figura 1 acoplado con un conjunto 160 de perforacion de acuerdo con una realizacion de la invencion. En esta realizacion, el conjunto 160 de perforacion incluye un dispositivo 162 de perforacion acoplado a una mensula 164 de soporte que esta, a su vez, acoplado al soporte 134 de herramienta del conjunto 130 de contrapeso. El dispositivo 162 de perforacion puede incluir una pinza 166 de abrazadera que puede ser acoplado firmemente en un orificio de la pieza 102 de trabajo. El dispositivo 162 de perforacion puede ser cualquier dispositivo de perforacion conocido adecuado para realizar operaciones de perforacion en una pieza de trabajo, incluyendo, por ejemplo, los dispositivos de perforacion comercialmente disponibles de Cooper Tools, Inc. de Lexington, Sur Carolina, West Coast Industries, Inc. de Seattle, Washington, Recoules, SA de Ozoir-la-Ferriere, Francia, y de Global Industrial Technologies, Inc. de Dallas, Texas.

En funcionamiento, la valvula 115 de control de vaclo (figura 1) puede accionarse para desacoplar la fuente 118 de vaclo de los conjuntos 114 de vaclo, permitiendo que el conjunto 110 de oruga se posicione en un lugar deseado sobre la pieza 102 de trabajo. La valvula 115 de control de vaclo se puede volver a accionar para acoplar la fuente 118 de vaclo con los conjuntos 114 de vaclo, acoplando de forma segura el conjunto 110 de oruga a la pieza 102 de trabajo. A continuation, el conjunto 120 de carro puede acoplarse al conjunto 110 de oruga. Tal como se muestra en la figura 4, los cojinetes 124 de carro mas superiores pueden colocarse en contacto con el borde 113a superior de la viga 112 del conjunto 110 de oruga en una position inclinada o inclinada, y entonces el conjunto 120 de carro puede girarse hacia abajo hasta que los cojinetes 124 de carro mas inferiores se acoplan al borde 113b inferior de la viga 112.

Con el conjunto 120 de carro colocado sobre el conjunto 110 de oruga, el conjunto 120 de carro puede ser asegurado al conjunto 110 de oruga de manera que el conjunto 120 de carro pueda moverse hacia adelante y hacia atras a lo largo del eje x del conjunto 110 de oruga, pero de otro modo no se separan del conjunto 110 de oruga. La figura 5 es una vista isometrica del conjunto 120 de carro que esta asegurado al conjunto 110 de oruga por un operador 104 presionando los mecanismos 126 de bloqueo del conjunto 120 de carro para que se acople con la viga 112 del conjunto 110 de oruga.

A continuacion, con la llnea 138 de suministro acoplada a la valvula 140 de control de contrapeso, el operador 104 puede ajustar una presion de empuje dentro del cilindro 136 de desviacion accionando la valvula 140 de control de contrapeso, proporcionando de este modo una cantidad deseada de fuerza de inclinacion a lo largo del eje y. Por ejemplo, la figura 6 es una vista isometrica del conjunto 130 de contrapeso colocado en una primera posicion 170 de empuje y la figura 7 es una vista isometrica del conjunto 130 de contrapeso situado en una segunda posicion 172 de empuje. En la primera posicion 170 de empuje (figura 6), la valvula 140 de control de contrapeso se cierra de modo que no hay presion de empuje dentro del cilindro 136 de desviacion, permitiendo as! que la gravedad accione el rail 136 y el soporte 134 de herramienta hacia abajo con respecto al conjunto 110 de oruga. Por el contrario, en la segunda posicion 172 de empuje (figura 7), la valvula 140 de control de contrapeso es accionada para proporcionar una presion de empuje dentro del cilindro 136 de desviacion que tiende a accionar el rail 136 y el soporte 134 de herramienta hacia arriba con respecto al conjunto 110 de oruga.

Se apreciara que el cilindro 136 de desviacion puede ser utilizado para equilibrar el peso de un conjunto 160 de herramienta montado en el conjunto 130 de contrapeso. En algunas realizaciones, el conjunto 160 de herramienta puede estar montado debajo del conjunto 110 de oruga de tal manera que el conjunto 130 de contrapeso tiende a tirar

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del conjunto 160 de herramienta hacia el conjunto 110 de oruga. En otras formas de realizacion, el conjunto 160 de herramienta puede montarse encima del conjunto 110 de oruga de manera que el conjunto 130 de contrapeso tiende a empujar el conjunto 160 de herramienta lejos del conjunto 110 de oruga.

Una herramienta de fabricacion puede acoplarse entonces al conjunto 130 de contrapeso para realizar un proceso de fabricacion sobre la pieza 102 de trabajo. Por ejemplo, la figura 8 es una vista isometrica del conjunto 160 de perforacion (figura 3) acoplado con el conjunto 130 de contrapeso. En concreto, la mensula 164 de soporte acoplada al dispositivo 162 de perforacion puede acoplarse de forma deslizable sobre el soporte 134 de herramienta por el operador 104 y puede fijarse en posicion, por ejemplo, con uno o mas tornillos 168 de bloqueo (figura 3). En una realizacion, una plantilla 106 de orificio (figura 2) puede fijarse a la pieza 102 de trabajo para proporcionar una gula donde va a perforarse una pluralidad de orificios 107 en la pieza 102 de trabajo usando el conjunto 160 de perforacion.

Con el conjunto 160 de perforacion (u otra herramienta de fabricacion) asegurado al conjunto 130 de contrapeso, el operador puede ajustar la valvula 140 de control de contrapeso de modo que el soporte 134 de herramienta es empujado hacia arriba a lo largo del eje y (figura 7), y de modo que la presion dentro del cilindro 136 de desviacion compense (o contrarreste) una fuerza de gravedad sobre el conjunto 160 de perforacion. En un metodo de operacion preferido, la fuerza de inclinacion ejercida por el cilindro 136 de desviacion sobre el soporte 134 de herramienta equilibra aproximadamente el peso del conjunto 160 PARR 36 de parforacion, del tal forma que el conjunto 160 de perforacion "flota" sobre el conjunto 100 de soporte y puede moverse a lo largo del eje y con una cantidad relativamente pequena de fuerza aplicada por el operador 104. Por lo tanto, el operador 104 puede colocar el conjunto 160 de perforacion en una posicion deseada a lo largo del eje x traduciendo el conjunto 120 de carro a lo largo del conjunto 110 de oruga y en una posicion deseada a lo largo del eje y deslizando el rail 136 hacia arriba o hacia abajo con respecto al conjunto 120 de carro con relativamente pequeno esfuerzo. Por supuesto, en modos alternativos de funcionamiento, la fuerza de inclinacion ejercida por el cilindro 136 de desviacion se puede ajustar para que sea menor o mayor que el peso del conjunto 160 de perforacion como se desee.

En un metodo de funcionamiento alternativo, el conjunto 100 de soporte puede fijarse a la pieza 102 de trabajo, y una herramienta de fabricacion (por ejemplo, el conjunto 160 de perforacion) puede estar unida al conjunto 120 de carro del conjunto 100 de soporte. A continuation, el conjunto 160 de perforacion puede acoplarse firmemente con la pieza 102 de trabajo, tal como, por ejemplo, acoplando la pinza 166 de sujecion del conjunto 160 de perforacion a traves de un orificio 107 en la pieza 102 de trabajo. Con el conjunto 160 de perforacion asegurado a la pieza 102 de trabajo, el conjunto 100 de soporte puede desacoplarse entonces de la pieza 102 de trabajo de manera que el conjunto 100 de soporte sea soportado por el conjunto 160 de perforacion unido a la pieza 102 de trabajo. El conjunto 100 de soporte puede entonces ser movido (o trasladado) con respecto al conjunto 160 de perforacion a un lugar diferente sobre la pieza 102 de trabajo, estando el conjunto 100 de soporte acoplado de forma movil al conjunto 160 de perforacion durante esta parte del proceso. Con el conjunto 100 de soporte colocado en una nueva ubicacion sobre la pieza 102 de trabajo, el conjunto 100 de soporte puede volver a acoplarse con la pieza 102 de trabajo y las operaciones de fabricacion con la herramienta de fabricacion pueden reanudarse a lo largo de una nueva section de la pieza 102 de trabajo.

En una realizacion particular, despues de que el conjunto 160 de perforacion (u otra herramienta de fabricacion) se asegura a la pieza 102 de trabajo y con el conjunto 160 de perforacion acoplado al conjunto 130 de contrapeso, la valvula 140 de control de contrapeso del conjunto 130 de contrapeso puede ajustarse para proporcionar una fuerza de inclinacion en una direction que compense la fuerza gravitatoria sobre el conjunto 100 de soporte. De esta manera, el conjunto 130 de contrapeso puede usarse para asistir al operador 104 en el reposicionamiento del conjunto 100 de soporte sobre la pieza 102 de trabajo. En una realizacion preferida, el conjunto 130 de contrapeso se ajusta aproximadamente igual a la fuerza de gravedad sobre el conjunto 100 de soporte de manera que cuando el conjunto 100 de soporte se desacopla de la pieza 102 de trabajo y esta soportado por el conjunto 160 de perforacion asegurado a la pieza 102 de trabajo, el conjunto 100 de soporte puede ser facilmente trasladado (laminado o deslizado) a traves del conjunto 120 de carro similar a un carro sobre una maquina de escribir modelo relativamente mas antigua.

El conjunto 100 de soporte puede proporcionar ventajas significativas sobre el aparato y metodos de la tecnica anterior para realizar operaciones de fabricacion sobre la pieza 102 de trabajo. Debido a que el conjunto de contrapeso puede ajustarse para contrapesar el peso de una herramienta de fabricacion, el operador no esta obligado a soportar el peso de la herramienta de fabricacion mientras realiza la operacion de fabricacion. Por lo tanto, es menos probable que el operador se fatigue durante la operacion de fabricacion, lo que puede mejorar la satisfaction y el confort del operador durante la realizacion de la operacion de fabricacion. Reducir la fatiga del operador tambien puede conducir a una mayor eficiencia y una mayor precision en el rendimiento de la operacion de fabricacion. Ademas, la reduction de la fatiga del operador puede ser especialmente ventajosa para aquellas operaciones de fabricacion que requieren un gran numero de operaciones utilizando la herramienta de fabricacion sobre la pieza de trabajo..

El conjunto 100 de soporte tambien puede mejorar ventajosamente la calidad de las operaciones de fabricacion asegurando un posicionamiento preciso y constante de la herramienta de fabricacion con respecto a la pieza de trabajo. Debido a que el conjunto 100 de soporte soporta y controla la orientation de la herramienta de fabricacion con respecto a la superfine de la pieza de trabajo, las operaciones de fabricacion pueden realizarse de manera mas precisa y consistente. El operador no necesita soportar el peso de la herramienta de fabricacion durante la operacion de fabricacion, sino que puede seguir implicado en mover la herramienta de fabricacion a la posicion deseada y operar

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los controles de la herramienta de fabricacion para realizar la operacion deseada. De este modo, la orientacion de la herramienta de fabricacion con respecto a la superficie de la pieza de trabajo puede no ser afectada por la fatiga o el nivel de habilidad del operador.

Ademas, debido a que los conjuntos de soporte de acuerdo con la presente invencion pueden moverse facilmente a lo largo de la superficie de la pieza de trabajo, puede aumentarse la velocidad con la que pueden realizarse las operaciones de fabricacion. Como se ha indicado anteriormente, con una herramienta de fabricacion acoplada firmemente con la pieza de trabajo, el conjunto 100 de soporte puede desprenderse de la pieza de trabajo y puede ser movido de forma movil con respecto a la herramienta de fabricacion hasta una nueva posicion en la pieza de trabajo. En la nueva ubicacion, el conjunto de soporte puede volver a acoplarse con la pieza de trabajo, y se puede permitir que las operaciones de fabricacion continuen. El conjunto de contrapeso puede usarse para facilitar este proceso proporcionando una fuerza de inclinacion que equilibra el peso del conjunto de soporte, asistiendo de este modo al operador con la traslacion del conjunto de soporte a la nueva ubicacion. De este modo, el aparato y los metodos de acuerdo con la presente invencion pueden proporcionar otra mejora en la eficacia de las operaciones de fabricacion.

Se puede apreciar que pueden utilizarse conjuntos de soporte de acuerdo con la presente invencion, que incluyen la realizacion particular del conjunto 100 de soporte descrito anteriormente, para proporcionar un soporte de contrapeso a una amplia variedad de herramientas de fabricacion y que las ensenanzas de la presente invencion no se limitan a las operaciones de fabricacion que involucran perforation. Por ejemplo, los conjuntos de soporte de acuerdo con la presente invencion se pueden usar para soportar remachadores, tiradores dentales mecanicos y electromagneticos, soldadores, llaves, pinzas, lijadoras, clavadoras, pistolas de tornillo o virtualmente cualquier otro tipo deseado de herramientas de fabricacion o instrumentos de medida.

Tambien se puede apreciar que puede concebirse una variedad de formas de realizacion alternativas de aparatos y metodos de acuerdo con la presente invencion y que la invencion no esta limitada al aparato y metodos particulares descritos anteriormente y mostrados en las figuras adjuntas. Por ejemplo, puede observarse que el conjunto 110 de oruga y el conjunto 120 de carro pueden ser eliminados y que el conjunto 130 de contrapeso puede ser simplemente asegurado directamente a la pieza 102 de trabajo por uno o mas conjuntos de fijacion (por ejemplo, conjuntos 114 de copa de vaclo) para permitir operaciones de fabricacion contrarrestadas en un solo punto de la pieza 102 de trabajo, o a lo largo de una unica llnea de puntos en la pieza 102 de trabajo que puede ser paralela al eje y. Ademas, el conjunto 130 de contrapeso puede ser modificado o invertido con respecto al conjunto 120 de carro de manera que el soporte 134 de herramienta se situe por encima del conjunto 110 de oruga en vez de hacerlo por debajo del conjunto 110 de oruga.

Ademas, el conjunto 120 de carro y el conjunto 110 de oruga pueden asumir una amplia variedad de realizaciones alternativas. Por ejemplo, en una realizacion, el conjunto 130 de contrapeso puede estar acoplado al conjunto de oruga y carro ensenado por la Patente de los Estados Unidos No. 4,850,763 concedida a Jack et al. En otra realizacion mas, el conjunto 130 de contrapeso puede usarse en combination con cualquiera de los conjuntos de carros y conjuntos de orugas descritos en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 10/016,524, de uso comun, la cual se incorpora aqul como referencia.

Especlficamente, la figura 9 es una vista isometrica de una realizacion alternativa de un conjunto 210 de oruga y un conjunto 220 de carro para su uso en un conjunto 200 de soporte de acuerdo con otra realizacion de la invencion, como se describe en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 10/016,524. Las figuras 10 y 11 son vistas superior e inferior isometricas, agrandadas, respectivamente, del conjunto 210 de oruga y del conjunto 220 de carro de la figura 9.

Como se muestra en las Figuras 9-11, el conjunto 210 de oruga incluye un par de ralles 22, 24 a los cuales se fijan de forma separable una pluralidad de dispositivos de fijacion, preferiblemente en forma de conjuntos 114 de copa de vaclo (figura 1) a intervalos espaciados a lo largo de la longitud de cada rail. Los ralles 22, 24 tienen preferiblemente una anchura sustancialmente mayor que su espesor de tal manera que son sustancialmente mas rlgidos en flexion alrededor de un eje que se extiende en la direction del espesor que son alrededor de un eje que se extiende en la direction de la anchura. Los ralles 22, 24 estan orientados aproximadamente paralelos entre si, aunque la separation lateral entre los ralles 22, 24 puede variar cuando los ralles 22, 24 estan montados sobre una superficie de pieza de trabajo de contorno compuesto. Preferiblemente, los ralles 22, 24 estan fijados rlgidamente entre si en un solo extremo por un miembro 28a de conexion, que fija la separacion lateral entre los ralles en ese extremo. En otros lugares a lo largo de los ralles 22, 24, la separacion entre los ralles 22, 24 puede variar como se ha indicado. Puede haber otro miembro 28b de conexion en el extremo opuesto de los ralles 22, 24, pero este miembro 28b de conexion puede proporcionar una conexion "flotante" que permite que la separacion entre los ralles 22, 24 se ajuste segun sea necesario dependiendo del contorno de la superficie de la pieza 102 de trabajo.

Las anchuras de los ralles 22, 24 se extienden sustancialmente paralelas a la superficie de la pieza 102 de trabajo cuando los conjuntos de copa 114 de vaclo estan unidos a la superficie de la pieza 102 de trabajo. Debido a que los ralles 22, 24 pueden doblarse relativamente facilmente alrededor de las direcciones a lo ancho y girar alrededor de sus ejes longitudinales, los ralles 22, 24 pueden flexionarse y girarse segun sea necesario para seguir sustancialmente la superficie de la pieza 102 de trabajo y los conjuntos de copas 114 de vaclo mantienen cada rail a una distancia sustancialmente constante de la superficie de la pieza 102 de trabajo. De esta manera, las superficies principales de

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los ralles 22, 24 pueden ser sustancialmente perpendiculares a la normal de la superficie de la pieza 102 de trabajo en cualquier punto a lo largo de cada rail.

Con referencia continua a las figuras 9-11, montado sobre los ralles 22, 24 hay un conjunto 220 de carro que puede trasladarse a lo largo de los ralles 22, 24 en virtud de rodillos 32 que estan montados en un primer miembro 30 de base del carro 220 y enganchan los ralles 22, 24. El primer miembro 30 de base del conjunto 220 de carro en la realizacion ilustrada comprende un miembro en forma de placa. Los rodillos 32 estan montados a lo largo de cada uno de los bordes laterales opuestos del primer miembro 30 de base. Mas particularmente, las placas 34 y 36 de resorte (mejor representadas en la figura 11) estan unidas al primer miembro 30 de base adyacente a una superficie inferior del mismo en cada uno de los bordes laterales opuestos del primer miembro de base. Las placas 34, 36 de resortePARR48 estan fijadas al primer miembro 30 de base en los emplazamientos 37 (figura 11) espaciados hacia dentro desde los extremos opuestos de las placas 34, 36 de resorte, de manera que cada placa de resorte tiene dos partes de extremo opuestas que estan en voladizo desde el primer miembro 30 de base. Los rodillos 32 estan montados sobre estas porciones extremas en voladizo de las placas 34, 36 de resorte. Hay dos rodillos 32 opuestos montados en cada parte extrema en voladizo de cada una de las placas 34, 36 de resorte. Cada rail 22, 24 es recibido entre los rodillos 32 opuestos. Los ralles 22, 24 tienen preferiblemente bordes en forma de V acoplados por los rodillos 32 y los rodillos 32 son rodillos de ranura en V que tienen ranuras en forma de V que reciben los bordes en forma de V de los ralles 22, 24 Los rodillos 32 evitan as! el movimiento relativo entre los rodillos 32 y los ralles 22, 24 en la direccion a lo largo de los ejes de rotacion de los rodillos 32, cuyos ejes son sustancialmente normales a la superficie 102 de la pieza de trabajo.

Las placas 34, 36 de resorte sobre las que estan montados los rodillos 32 pueden flexionarse y retorcerse segun sea necesario (es decir, segun lo dictado por el contorno de la superficie 102 de la pieza de trabajo cuando el conjunto 220 de carro atraviesa los ralles 22, 24) para permitir que se produzca un grado limitado de movimiento relativo entre el primer miembro 30 de base y los rodillos 32. Esto se facilita haciendo que las placas 34, 36 de resorte sean relativamente estrechas en sus centros y mas anchas en sus extremos, de modo que las placas 34, 36 se doblen y giren de forma preferible aproximadamente en el centro en lugar de hacerlo en los extremos donde estan montados los rodillos 32. De este modo, puede producirse un grado limitado de movimiento relativo entre el primer miembro 30 de base y los ralles 22, 24. El resultado neto es que el conjunto 200 de soporte permite que el conjunto 220 de carro atraviese los ralles 22, 24 a lo largo del eje X (es decir, el eje paralelo a la direccion de la longitud de los ralles 22, 24) incluso aunque los ralles 22, 24 puedan doblarse y torcerse de maneras algo diferentes entre si. En efecto, los ralles 22, 24 se ajustan al contorno de la superficie de la pieza 102 de trabajo y por lo tanto se aproximan a una normal a la superficie en cualquier punto a lo largo de la trayectoria definida por los ralles 22, 24. En consecuencia, un eje de referencia del conjunto 220 de carro, (en la realizacion ilustrada, un eje normal al plano del primer miembro 30 de base) se mantiene sustancialmente normal a la superficie de la pieza 102 de trabajo en cualquier posicion del conjunto 220 de carro a lo largo de los ralles 22, 24.

Como se muestra mejor en la figura 9, una cremallera 38 para una disposicion de cremallera y pinon esta montada a lo largo de la superficie del rail 24 que mira hacia la placa 36 de resorte y el conjunto 220 de carro incluye un primer motor 40 y una caja 42 de engranajes asociada montada sobre el resorte 36. Un eje de salida de la caja 42 de engranajes tiene un engranaje 44 de pinon montado sobre el mismo y la placa 36 de resorte incluye una ventana 46 (figura 10) de tal forma que el engranaje 44 de pinon se extiende para acoplarse a la cremallera 38 sobre el rail 24. De este modo, la rotacion del engranaje 44 de pinon por el primer motor 40 impulsa el conjunto 220 de carro a lo largo de los ralles 22, 24. Puede apreciarse que el rail 24 que tiene la cremallera 38 comprende un rail de referencia con respecto al cual puede realizarse el posicionamiento del eje X del conjunto 220 de carro. No es necesario intentar determinar o controlar el eje X el posicionamiento del conjunto 220 de carro con respecto al otro rail 22.

Para mejorar la precision de la posicion del eje X del conjunto 220 de carro, el pinon 44 puede tener una altura constante con respecto a la cremallera 38 en cualquier punto a lo largo del rail de referencia 24. Para llevar a cabo este control de altura, el eje de rotacion del engranaje 44 de pinon puede situarse preferiblemente en el mismo plano que el definido por los ejes de rotacion de los dos rodillos 32 montados en el extremo de la placa 36 de resorte. Mas particularmente, los ejes de los rodillos 32 pueden ser sustancialmente paralelos entre si y sustancialmente normales a la superficie de la pieza 102 de trabajo y el eje del pinon 44 puede ser sustancialmente paralelo a la superficie de la pieza 102 de trabajo y puede estar situado en el plano de los ejes de rodillo.

Como se muestra adicionalmente en las figuras 9-11, el conjunto 220 de carro incluye ademas un segundo miembro 50 de base montado de forma deslizante encima del primer miembro 30 de base de manera que el segundo miembro 50 de base pueda deslizarse hacia adelante y hacia atras a lo largo de una direccion del eje Y perpendicular a la direccion del eje X. Mas particularmente, los ralles 52, 54 estan fijados a los bordes opuestos del primer miembro 30 de base y los rodillos 56 estan montados sobre el segundo miembro 50 de base para acoplarse a los ralles 52, 54. Una cremallera 58 para una disposicion de cremallera y pinon esta fijada al primer miembro 30 de base a lo largo del borde del mismo adyacente al rail 54 (vease la figura 10). Un segundo motor 60 y la segunda caja 62 de engranajes asociada estan montados en una placa 64 que esta fijada al segundo miembro 50 de base adyacente a la cremallera 58. La placa 64 incluye una ventana a su traves y el eje de salida de la segunda caja 62 de engranajes se extiende a traves de la ventana y acciona un engranaje 66 de pinon que se acopla a la cremallera 58. De este modo, la rotacion del engranaje 66 de pinon por el segundo motor 60 acciona el segundo miembro de base a lo largo de los ralles 52, 54 en la direccion del eje Y.

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En funcionamiento, el conjunto 130 de contrapeso descrito anteriormente con referenda a las figuras 1-8 puede acoplarse al segundo miembro 50 de base del conjunto 220 de carro mostrado en la figura 9, con el rail 132 alineado con el eje Y y una herramienta de fabricacion puede acoplarse al conjunto 130 de contrapeso. Las operaciones de fabricacion asistida por contrapeso pueden realizarse entonces sustancialmente de acuerdo con los procedimientos y metodos descritos anteriormente. El movimiento del conjunto 220 de carro a lo largo del eje x puede proporcionarse mediante una combinacion de fuerza aplicada por el operador 104 y/o por el primer motor 40. De manera similar, la colocacion de la herramienta de fabricacion a lo largo del eje y puede proporcionarse mediante una combinacion de fuerza aplicada por la operador 104 y/o el segundo motor 60. En otras realizaciones, el primer y segundo motores 40, 60 puede proporcionar un posicionamiento total de la herramienta de fabricacion y el operador 104 puede proporcionar una posicion fina, o viceversa. Por lo tanto, las ventajas descritas anteriormente de aparatos y metodos de acuerdo con la presente invencion se pueden lograr usando un conjunto de carro que tiene uno o mas motores que proporcionan fuerza motriz para el posicionamiento de la herramienta de fabricacion.

Las figuras 12 y 13 son vistas isometricas de un conjunto 300 de fabricacion para realizar operaciones de fabricacion sobre una pieza 302 de trabajo contorneada de acuerdo con otra realizacion mas de la invencion. En esta realizacion, el conjunto 300 de fabricacion comprende un conjunto 310 de oruga, un conjunto 320 de carro acoplado de forma movil al conjunto 310 de oruga y un conjunto 330 de contrapeso acoplado al conjunto 320 de carro. Muchos de los detalles del conjunto 300 de fabricacion son similares o identicos a las realizaciones descritas anteriormente. Por lo tanto, por razones de brevedad, solo se discutiran a continuacion diferencias significativas entre el conjunto 300 de fabricacion.

Como se muestra mejor en la figura 12, el conjunto 330 de contrapeso incluye un motor 332 que acciona un miembro 334 de acoplamiento que, a su vez, se acopla con el conjunto 310 de oruga. Mas espedficamente, en la realizacion mostrada en la figura 12, el miembro 334 de acoplamiento es un engranaje que se acopla con una cremallera 314 formada en una viga 312 del conjunto 310 de oruga. Un conjunto 360 de herramienta esta acoplado al conjunto 320 de carro y para realizar una operacion de fabricacion sobre la pieza 302 de trabajo. En otras formas de realizacion, el motor 332 puede ser un motor de par constante, un motor de fuerza constante, un motor de par variable, un motor de corriente constante o cualquier otro motor adecuado. En una realizacion particular, el motor 332 es un servomotor electrico.

Como se muestra en la figura 13, en funcionamiento, el conjunto 310 de oruga puede fijarse a la pieza 302 de trabajo contorneada de tal manera que las fuerzas de gravedad tienden a tirar del carro y conjuntos 320, 360 de herramienta a lo largo de la longitud del conjunto 310 de oruga en una direccion 370 en general descendente. Sin embargo, el conjunto 330 de contrapeso puede contrarrestar las fuerzas de gravedad al accionar el miembro 334 de acoplamiento (el engranaje) para ejercer una fuerza de contrapeso contra las fuerzas de gravedad en una direccion 372 en general ascendente, sujetando de este modo el conjunto 320 de carro y el conjunto 360 de herramienta en una estacion deseada sobre la pieza 302 de trabajo. Preferiblemente, el conjunto 330 de contrapeso puede resistir las fuerzas gravitacionales ejercidas sobre el conjunto 320 de carro y el conjunto 360 de herramienta, sin embargo, puede permitir que el conjunto 320 de carro sea movido por la aplicacion manual de fuerza sobre el conjunto 300 de fabricacion por un operador al posicionar el conjunto 360 de herramienta en una posicion deseada para realizar una operacion de fabricacion.

El conjunto 300 de fabricacion ilustrado en las figuras 12 y 13 puede proporcionar las ventajas anteriormente mencionadas de fatiga reducida del operador y rendimiento de fabricacion mejorado usando un conjunto 330 de contrapeso motorizado. Debido a que el motor 332 equilibra las fuerzas gravitacionales que actuan en la direccion 370 descendente, un operador no esta obligado a ejercer una fuerza manual sobre el conjunto de fabricacion para evitar que el conjunto 320 de carro rueda hacia abajo del conjunto 310 de oruga durante el posicionamiento o durante la realizacion de la operacion de fabricacion. Ademas, debido a que el conjunto 330 de contrapeso utiliza el motor 332, el cilindro de desviacion y las lineas neumaticas y la bomba asociados pueden ser eliminados.

Se apreciara que en el conjunto 100 de soporte descrito anteriormente con respecto a las figuras 1-8, el cilindro de inclinacion podria ser reemplazado por un motor y dispositivo de acoplamiento similares a la realizacion del conjunto 300 de fabricacion mostrado en las figuras 12 y 13. De este modo, se podria implementar un conjunto de contrapeso basado en un motor para compensar las fuerzas que actuan a lo largo del eje longitudinal del conjunto de oruga (figuras 12 y 13) o transversal al eje longitudinal del conjunto de oruga (figuras 1-8). De esta manera, el conjunto 300 de fabricacion demuestra que los conjuntos de contrapeso de acuerdo con la presente invencion pueden ser implementados usando una variedad de dispositivos de contrapeso y pueden usarse para equilibrar las fuerzas de gravedad que actuan a lo largo o transversalmente al eje longitudinal del conjunto de oruga. De hecho, se pueden implementar realizaciones de la presente invencion para compensar fuerzas que actuan en sustancialmente cualquier direccion con respecto al conjunto de oruga para ayudar al operador con operaciones de fabricacion y para mejorar el rendimiento de una amplia variedad de operaciones de fabricacion diferentes en piezas de trabajo que tienen superficies contorneadas sustancialmente planas o complejas.

Operaciones de fabricacion usando sistemas de soporte de fuerza opuesta

La figura 14 es una vista isometrica frontal de un conjunto 400 de fabricacion que tiene un conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta para realizar operaciones de fabricacion sobre una pieza 402 de trabajo de acuerdo con una realizacion

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de la invencion. En esta realizacion, el conjunto 400 de fabricacion incluye un conjunto 410 de oruga acoplable a la pieza 402 de trabajo y un conjunto 420 de carro acoplado de forma movil al conjunto 410 de oruga. Un conjunto 450 de herramienta (por ejemplo un conjunto de perforacion) esta acoplado operativamente al conjunto 420 de carro de modo que el conjunto 450 de herramienta puede acoplarse con la pieza 402 de trabajo. Como se muestra en la figura 14, el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta esta acoplado al conjunto 420 de carro y esta fijado de forma separable a la pieza 402 de trabajo. Debido a que el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta puede soportar la pieza 402 de trabajo durante las operaciones de fabricacion, el conjunto 400 de fabricacion puede ventajosamente reducir o eliminar deflexiones de la pieza 402 de trabajo, y puede mejorar la eficiencia y calidad de la operacion de fabricacion, como se describe mas detalladamente a continuacion.

Las figuras 15 y 16 son vistas isometricas posterior e inferior del conjunto 400 de fabricacion de la figura 14. En esta realizacion, el conjunto 410 de oruga incluye un par de vigas 412, estando cada viga 412 equipada con una pluralidad de copas 414 de vaclo. Los conjuntos de copa 414 de vaclo estan acoplados de manera fluida a una o mas llneas 416 de vaclo que conducen a una fuente 418 (de vaclo no mostrada), tales como una bomba de vaclo o similar, de tal manera que el vaclo se puede aplicar de manera controlable a (y se elimina desde) los conjuntos de copa 414 de vaclo durante, por ejemplo, el montaje, reposicionamiento y extraccion del conjunto 410 de oruga hacia y desde la pieza 402 de trabajo. Los conjuntos de copa 414 de vaclo son de construccion conocida y pueden ser del tipo descrito, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos No. 6,467,385 B1 concedida a Buttrick y otros, a la Patente de los Estados Unidos No. 6,210,084 B1 concedida a Banks et al. En realizaciones alternativas, los conjuntos de copa 414 de vaclo pueden ser reemplazados por otros tipos de conjuntos de fijacion, que incluyen conjuntos de fijacion magneticos, pernos u otros elementos de fijacion roscados, o cualquier otro conjunto de union adecuado.

Con referencia continuada a las figuras 14-16, el conjunto 420 de carro incluye un carro 422 de eje x (o primero) y un carro 424 de eje y (o segundo). El carro 422 de eje x incluye un miembro 426 de base que tiene una pluralidad de rodillos 428 que se acoplan de forma rotatoria a los bordes de las vigas 412. Asl, el carro del eje x 422 puede trasladarse hacia atras y hacia adelante a lo largo de la longitud de las vigas 412 a lo largo de un eje x alineado con los ejes longitudinales de las vigas 412. En realizaciones alternativas, los rodillos 428 pueden ser reemplazados por cojinetes de carro, engranajes, elementos deslizantes, ruedas de goma u otros dispositivos de acoplamiento adecuados. En una realizacion particular, los rodillos 428 pueden ser reemplazados por engranajes de pinon que se acoplan a una porcion de cremallera dentada o dentada de una o ambas vigas 412. Como se muestra en la figura 15, el carro 422 de eje x incluye ademas un primer motor 430 de accionamiento que esta operativamente acoplado a un primer engranaje 432. En esta realizacion, el primer engranaje 432 se proyecta a traves del miembro 426 de base y se acopla con las aberturas 413 de accionamiento dispuestas en una de las vigas 412. Un controlador 434 esta situado en el carro 422 del eje x y esta acoplado operativamente al primer motor 430 de accionamiento.

De forma similar, el carro 424 de eje y incluye un miembro 436 de soporte acoplado de forma deslizante a una ranura 438 dispuesta en el miembro 426 de base del carro 422 de eje x (figura 14). Un segundo motor 440 de accionamiento esta unido al carro 422 del eje x y al miembro 436 de soporte y tambien esta acoplado operativamente al controlador 434. Como se muestra en la figura 14, en esta realizacion, el segundo motor 440 de accionamiento acciona un eje (o tornillo) 442 que engancha una tuerca 444 esferica acoplada al miembro 436 de soporte. Por lo tanto, el segundo motor 440 de accionamiento puede accionar el miembro 436 de soporte del carro 424 de eje y a lo largo de un eje y orientado transversalmente al eje x.

Como se muestra mejor en la figura 14, el conjunto 450 de herramienta esta acoplado al miembro 436 de soporte del carro 424 de eje y y puede estar acoplado operativamente al controlador 434. En esta realizacion, el conjunto 450 de herramienta incluye un modulo 452 de husillo de perforacion y un pie 454 de presion (figura 16) que se puede acoplar de forma controlable con la pieza 402 de trabajo durante una operacion de perforacion. El modulo 452 de husillo de perforacion puede acoplarse de forma controlable con la pieza 402 de trabajo a lo largo de un eje z que esta aproximadamente alineado con una normal local a la pieza 402 de trabajo. El modulo 452 de husillo de perforacion puede ser cualquier dispositivo de perforacion conocido adecuado para realizar operaciones de perforacion, por ejemplo, los dispositivos de perforacion comercialmente disponibles de Cooper Tools, Inc. de Lexington, Carolina del Sur, West Coast Industries, Inc. de Seattle, Washington, Recoules, SA de Ozoir-la-Ferriere, Francia, o de Global Industrial Technologies, Inc De Dallas, Texas.

Las figuras 17 y 18 son vistas isometricas ampliadas, frontal y posterior, respectivamente, del conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta del conjunto 400 de fabricacion de la figura 14. En esta realizacion, el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta incluye un accionador 462 de sujecion que tiene un pasador 464 de sujecion que puede acoplarse con la pieza 402 de trabajo. Un primer accionador 466 (o eje y) esta acoplado al accionador 462 de sujecion y a una primera placa 468 base y es extensible a lo largo del eje y. La primera placa 468 base esta acoplada de forma deslizante a un par de primeros ralles 470 auxiliares montados en una segunda placa 472 de base. De manera similar, la segunda placa 470 de base esta acoplada de forma deslizable a los segundos ralles 474 auxiliares montados en el carro 422 de eje x. Como se muestra mejor en la figura 18, los primeros ralles 470 auxiliares son aproximadamente paralelos con el eje x, y los segundos ralles 474 auxiliares son aproximadamente paralelos con el z axis. Un segundo accionador 476 (o eje x) esta acoplado entre la primera placa 468 de base y la segunda placa 472 de base y es extensible a lo largo del eje x. Un tercer accionador 478 (o eje z) esta acoplado entre la segunda placa 472 de base y el carro 422 de eje x, y es extensible a lo largo del eje z. El primero, segundo y tercer accionadores 466, 476, 478 pueden estar operativamente acoplados al controlador 434. Por lo tanto, el primero, segundo y tercer accionadores

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466, 476, 478 pueden usarse para posicionar de forma controlada el pasador 464 de sujecion del conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta en una posicion deseada a lo largo del eje y, el eje x y el eje z, respectivamente.

Se apreciara que el accionador 462 de sujecion puede ser cualquier tipo de accionador adecuado, incluyendo un accionador hidraulico, neumatico u operado electricamente. De forma similar, el primero, segundo y tercer accionadores 466, 476, 478 pueden ser hidraulicos, neumaticos, electricos o cualquier otro tipo adecuado de accionadores. En una realizacion particular, los primeros, segundos y terceros accionadores 466, 476, 478 se denominan accionadores neumaticos "de retorno al inicio" que estan acoplados por una o mas llneas 479 de suministro neumatico (figuras 17 y 18) a una fuente de aire a presion (no mostrada).

En funcionamiento, el conjunto 400 de fabrication puede estar montado sobre la pieza 402 de trabajo y se puede proporcionar vaclo a los conjuntos 414 de vaclo, asegurando de ese modo el conjunto 410 de oruga en una posicion deseada. Un orificio 403 puede estar formado en la pieza 402 de trabajo de cualquier manera deseada, tal como durante la fabricacion de la pieza 402 de trabajo, o utilizando el conjunto 450 de herramienta u otro dispositivo de perforation. A continuation, el pasador 464 de sujecion puede estar situado en el orificio 403. El posicionamiento del pasador 464 de sujecion en el orificio 403 puede realizarse de diversas maneras. Por ejemplo, la posicion del pasador 464 de sujecion a lo largo del eje x puede lograrse colocando de forma controlada el carro 422 de eje x utilizando el primer motor 430 de accionamiento, o posicionando de forma controlada la primera placa 468 base a lo largo de los primeros ralles 470 auxiliares usando el segundo accionador 476, o por una combination de ambos metodos. De forma similar, la posicion del pasador 464 de sujecion a lo largo del eje y puede lograrse colocando de forma controlada el carro 424 de eje y utilizando el segundo motor 440 de accionamiento, o accionando de forma controlada el primer accionador 466, o ambos. Finalmente, la posicion del pasador 464 de sujecion a lo largo del eje z puede lograrse colocando de forma controlada la segunda placa 472 de base a lo largo de los segundos ralles 470 auxiliares utilizando el tercer accionador 478. En una realizacion particular, los carros 422, 424 de eje x y eje y se utilizan para realizar un posicionamiento grueso y relativamente a gran escala, y los segundos y primeros accionadores 476, 466 se utilizan para proporcionar un posicionamiento mas fino y relativamente pequeno de la pasador 464 de sujecion a lo largo de los ejes x e y, respectivamente.

El posicionamiento anteriormente descrito del conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta puede realizarse de una manera automatizada o semiautomatica utilizando el controlador 434 equipado con metodos y algoritmos convencionales computarizados controlados numericamente (CNC). Alternativamente, el posicionamiento puede ser realizado manualmente por un operador, tal como, por ejemplo, desactivando o neutralizando temporalmente los motores y accionadores anteriormente mencionados de los conjuntos 420, 460 de carro y de sujecion para permitir que el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta sea posicionado manualmente.

Con referencia adicional a las figuras 14-18, despues de que el pasador 464 de sujecion este situado dentro del orificio 403, el accionador 462 de sujecion puede accionarse para enganchar de forma segura el pasador 464 de sujecion dentro del orificio 403, fijando con ello la posicion del conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta con respecto a la pieza 402 de trabajo. Despues de que el conjunto 460 de sujecion se acople firmemente con la pieza 402 de trabajo, el conjunto 450 de herramienta puede usarse para realizar operaciones de fabricacion sobre la pieza 402 de trabajo. Especlficamente, en la realizacion mostrada en las figuras 14-16, el modulo 452 de husillo de perforacion puede ser accionado para taladrar uno o mas orificios 403 adicionales en la pieza 402 de trabajo. Por ejemplo, los orificios 403 adicionales pueden crearse colocando de forma controlable el conjunto 450 de herramienta usando el conjunto 420 de carro de una manera automatizada o semiautomatica utilizando el controlador 434 y metodos y algoritmos CNC convencionales. Debido a que el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta esta fijado de forma movil al conjunto 420 de carro, el conjunto 420 de carro puede usarse para volver a colocar el conjunto 450 de herramienta sin separar el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta de la pieza 402 de trabajo. Asl, El conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta asegurado a la pieza 402 de trabajo, el conjunto 450 de herramienta puede ser reposicionado sucesiva y repetidamente en una pluralidad de posiciones deseadas en la pieza 402 de trabajo para realizar operaciones de fabricacion.

Despues de que se hayan realizado una o mas operaciones de fabricacion sobre la pieza 402 de trabajo, el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta puede separarse de la pieza 402 de trabajo desactivando el accionador 462 de sujecion y retirando el pasador 464 de sujecion del orificio 403. Si se desea, el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta puede ser reposicionado entonces a una nueva ubicacion y puede ser asegurado de nuevo a la pieza 402 de trabajo insertando el pasador 464 de sujecion en un orificio 403 diferente (tal como uno de los nuevos formados) y accionando el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta de la manera descrita anteriormente. Con el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta asegurado a la pieza 402 de trabajo en la nueva ubicacion, pueden realizarse operaciones de fabricacion adicionales sobre la pieza 402 de trabajo como se desee.

Los conjuntos de fabricacion que tienen sistemas de soporte opuestos de acuerdo con las ensenanzas de la presente invention pueden mejorar ventajosamente la calidad de las operaciones de fabricacion sobre una pieza de trabajo. Debido a que el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta soporta (o contrapesa) de manera opuesta la pieza de trabajo durante la aplicacion de fuerzas sobre la pieza de trabajo por el conjunto 450 de herramienta, la pieza 402 de trabajo puede menos inclinarse o desviarse durante el proceso de fabricacion, o piezas de trabajo relativamente flexibles. Puesto que las desviaciones de la pieza 402 de trabajo pueden reducirse o eliminarse, la orientation del conjunto 450 de herramienta con respecto a la pieza 402 de trabajo puede ser mantenida mas facilmente por el

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conjunto 420 de carro. De este modo, las operaciones de fabricacion pueden llevarse a cabo de manera mas exacta y consistente usando el conjunto 400 de fabricacion. Debido a que las operaciones de fabricacion pueden realizarse de manera mas precisa y consistente, se pueden reducir los costes asociados con la inspeccion y retrabajo de la pieza 402 de trabajo durante la operacion de fabricacion.

El conjunto 400 de fabricacion que tiene el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta tambien puede mejorar la velocidad con la que pueden realizarse operaciones de fabricacion. Debido a que el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta proporciona un soporte opuesto a la pieza 402 de trabajo durante las operaciones de fabricacion, el conjunto 450 de herramienta puede aplicarse mas fuertemente a la pieza 402 de trabajo. De esta manera, se puede aumentar la velocidad con la que se realizan las operaciones de fabricacion, y se puede mejorar la eficiencia y el rendimiento de las operaciones de fabricacion.

Sera evidente que se puede concebir una amplia variedad de realizaciones adecuadas de los conjuntos 460 de soporte opuestos de acuerdo con las ensenanzas de la presente invencion. Por ejemplo, se conoce una variedad de pasadores 464 de sujecion y accionadores 462 de sujecion que pueden emplearse para fijar el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta a la pieza 402 de trabajo, incluyendo, por ejemplo, un dispositivo de pinza del tipo descrito en general en la Patente de los Estados Unidos No. 4,396,318 concedida a Jensen y otros, la Patente de los Estados Unidos No. 5,395,187 concedida a Slesinski et al., y la Patente de los Estados Unidos No. 6,036,409 concedida a Rissler, o un dispositivo de sujecion del tipo descrito en general en la Patente de los Estados Unidos No. 5,482,411, McGlasson y la Patente de los Estados Unidos No. 6,283,684 B1 concedida a Jarvis. En una realization alternativa, el orificio 403 puede ser un orificio 403 roscado y el pasador 464 de sujecion puede ser un elemento roscado que se acopla roscadamente al orificio 403 roscado. En otras realizaciones, el pasador 464 de sujecion y el accionador 462 de sujecion puede ser reemplazado por cualquier otro dispositivo de fijacion adecuado, que incluya uno o mas de los conjuntos 414 de copas de vaclo mencionados anteriormente, imanes u otro aparato electromagnetico, tal como, por ejemplo, un aparato que ejerce una fuerza sobre una pieza de trabajo de una manera similar al aparato de elimination electromagnetico dentado comercialmente disponible de Electroimpact, Inc. de Everett, Washington.

Tambien se puede apreciar que se pueden usar conjuntos de fabricacion de acuerdo con la presente invencion, que incluyen la realizacion particular del conjunto 400 de fabricacion descrito anteriormente, para proporcionar soporte opuesto a una amplia variedad de herramientas de fabricacion y que las ensenanzas de la presente invencion no se limitan simplemente a las operaciones de fabricacion que implican la perforation. Por ejemplo, los conjuntos de fabricacion que tienen ensamblajes de soporte opuestos de acuerdo con la presente invencion pueden usarse para soportar remachadores, tiradores de mordazas mecanicos y electromagneticos, soldadores, llaves, abrazaderas, lijadoras, clavadoras, pistolas de tornillo o virtualmente cualquier otro tipo deseado de herramientas de fabricacion o instrumentos de medicion. Tambien se puede apreciar que se puede concebir una diversidad de realizaciones alternativas de aparatos y metodos de acuerdo con la presente invencion, y que la invencion no esta limitada al aparato y metodos particulares descritos anteriormente y mostrados en las figuras adjuntas. Por ejemplo, se puede observar que el conjunto 420 de carro y el conjunto 410 de oruga pueden asumir una amplia variedad de realizaciones alternativas. Por ejemplo, en una realizacion, el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta puede estar acoplado al conjunto de oruga y carro ensenado por la Patente de los Estados Unidos N° 4,850,763 concedida a Jack et al. En otra realizacion mas, el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta puede utilizarse en combination con cualquiera de los conjuntos de carros y conjuntos de orugas descritos en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos de la misma empresa, copendiente, 10/016,524.

Especlficamente, en una realizacion alternativa, pueden utilizarse sistemas de soporte de fuerza opuesta en combinacion con el conjunto 210 de oruga y el conjunto 220 de carro descrito anteriormente con referencia a las figuras 9-11. Mas especlficamente, como se muestra en la figura 9, montado encima del carro del eje y hay un conjunto 70 de anillo de sujecion. El conjunto 70 de anillo de sujecion puede usarse para soportar y fijar un conjunto 450 de herramienta, tal como el modulo 452 de husillo de perforacion descrito anteriormente. El conjunto 450 de herramienta puede extenderse a traves de una ventana en el carro 50 de eje y (visible en la figura 10) y a traves de una ventana en el carro 30 de eje x (visible en la figura 11) que es alargada en la direction del eje y . El eje del conjunto 450 de herramienta puede ser aproximadamente paralelo al eje z, y por lo tanto puede ser sustancialmente normal a la pieza 402 de trabajo.

En funcionamiento, el conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta descrito anteriormente con referencia a las figuras 14-18 puede estar acoplado al conjunto 220 de carro mostrado en las figuras 9-11 de cualquier manera adecuada, y un conjunto 450 de herramienta de fabricacion puede estar acoplado al conjunto 220 de carro (por ejemplo, al conjunto 70 de anillo de sujecion). Las operaciones de fabricacion pueden realizarse entonces sustancialmente de acuerdo con los procedimientos y metodos descritos anteriormente. El movimiento del conjunto 220 de carro a lo largo del eje x puede proporcionarse mediante una combinacion de fuerza aplicada por el operador 404 y/o por el primer motor 40. De manera similar, la colocation de la herramienta de fabricacion a lo largo del eje y puede ser proporcionada por un combinacion de fuerza aplicada por el operador 404 y/o el segundo motor 60. En otras realizaciones, la colocacion gruesa de la herramienta de fabricacion puede ser proporcionada por el primero y segundo motores 40, 60 y el posicionamiento fino puede ser proporcionado por el operador 404, o viceversa. Por lo tanto, las ventajas descritas anteriormente se pueden lograr usando realizaciones alternativas de conjuntos de oruga y conjuntos de carro para crear realizaciones adicionales de conjuntos de fabricacion de acuerdo con las ensenanzas de la presente invencion.

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Operaciones de fabricacion con miembros de oruga que tienen una cremallera de eje neutro

Haciendo referencia de nuevo a las figuras 14 y 15, en esta realizacion, el conjunto 410 de oruga incluye un par de vigas 412 flexibles, teniendo cada viga 412 una cremallera 480 formada integralmente. Como se describe mas completamente a continuacion, las cremalleras 480 formadas integralmente pueden proporcionar un control de posicion mejorado del conjunto 420 de carro, mejorando as! la calidad de las operaciones de fabricacion realizadas sobre la pieza 402 de trabajo.

Como se muestra adicionalmente en las figuras 19-21, la cremallera 480 incluye una pluralidad de aberturas 488 formadas integralmente en el rail 412a a lo largo del eje 486 neutro del rail 412a. En otras palabras, una llnea de paso de la cremallera 480 se extiende a lo largo y coincide al menos aproximadamente con el eje 486 neutro del rail 412. Se forman puentes 490 entre cada par de aberturas 488 sucesivas. Como se muestra mejor en la figura 19, los dientes 435 del primer engranaje 432 de accionamiento estan acoplados al menos parcialmente en las aberturas 488 y contra los puentes 490 de la cremallera 480.

La figura 22 es una vista en seccion transversal lateral ampliada de una porcion del rail 412a tomada a lo largo de la llnea A-A de la figura 21. Como se muestra en la figura 22, en esta realizacion, las aberturas 488 son ahusadas a lo largo del eje 482 rlgido tal que las aberturas 488 son mas anchas en una superficie 487 superior del rail 412a y mas estrechas en una superficie 489 inferior del rail 412a. En un aspecto, las aberturas 488 son ahusadas en forma de cuna (o bidimensional). En un aspecto alternativo, las aberturas 488 tienen una forma parcialmente conica (o tridimensional). Como se muestra adicionalmente en la figura 22, las aberturas 488 pueden ser ahusadas para coincidir estrechamente con el perfil de los dientes 435 del engranaje 432 de accionamiento. En una realizacion particular, el espesor del rail 412 es igual a la longitud del diente 435 del engranaje 432 de accionamiento (figura 22). Debido a que la llnea de paso de la cremallera 480 coincide al menos aproximadamente con el eje 486 neutro, la cremallera 480 permanece alineada a lo largo del eje 486 neutro durante el doblamiento y la flexion del rail 412a sobre la pieza 402 de trabajo. De este modo, los dientes 435 del engranaje 432 de accionamiento puede permanecer mas enganchado positivamente con la cremallera 480 cuando el conjunto 420 de carro es accionado sobre el conjunto 410 de oruga, incluso cuando los ralles 412 estan torcidos y flexionados sobre superficies contorneadas.

Se apreciara que la cremallera 480 se puede formar integralmente con el rail 412 usando cualquier tecnica de fabricacion deseada. Por ejemplo, la cremallera 480 se puede formar en el rail 412 despues de que se haya formado el rail 412, por ejemplo mediante fresado, taladrado, maquinado o usando cualquier otro metodo adecuado. Alternativamente, la cremallera 480 puede estar formada simultaneamente con la formacion del rail 412, tal como por moldeo, estampacion o prensado.

En funcionamiento, el conjunto 400 de fabricacion puede estar montado sobre la pieza 402 de trabajo y puede proporcionarse vaclo a los conjuntos 414 de vaclo, asegurando de este modo el conjunto 410 de oruga en una posicion deseada. El conjunto 420 de carro puede entonces ser movido a una posicion deseada a lo largo del conjunto 410 de oruga, de manera que el conjunto 450 de herramienta puede usarse para realizar operaciones de fabricacion en la pieza 402 de trabajo. El controlador 434 puede transmitir senales de control al primer motor 430 de accionamiento, haciendo girar el primer engranaje 432 de accionamiento que se acopla con la cremallera 480 formada integralmente en el rail 412a. Como se muestra mejor en la figura 22, los dientes 435 del primer engranaje 432 de accionamiento pueden acoplarse parcial o totalmente en las aberturas 488 y pueden ejercer una fuerza de accionamiento contra los puentes 490 de la cremallera 480, accionando de este modo el conjunto 420 de carro a lo largo de los ralles 412 hasta que el conjunto 420 de carro alcance la posicion deseada.

Se puede apreciar que el posicionamiento del conjunto 420 de carro sobre el conjunto 410 de oruga y el posicionamiento y acoplamiento del conjunto 460 de soporte de fuerza opuesta y el conjunto 450 de herramienta con respecto a la pieza 402 de trabajo pueden realizarse en una manera automatizada o semiautomatizada utilizando el controlador 434 equipado con metodos y algoritmos convencionales controlados numericamente (CNC) computarizados. Alternativamente, el posicionamiento puede realizarse manual o parcialmente manualmente por un operador, tal como, por ejemplo, haciendo que el operador proporcione entradas de control manual al controlador 434, o interrumpiendo o neutralizando temporalmente los motores y accionadores mencionados anteriormente de los conjuntos 420, 460 de carro y de sujecion para permitir el movimiento manual.

A continuacion, el pasador 464 de sujecion puede estar situado en un orificio 403 y el accionador 462 de sujecion puede accionarse para enganchar de forma segura el pasador 464 de sujecion dentro del orificio 403, fijando de este modo la posicion del tornillo de sujecion 460 con respecto a la pieza 402 de trabajo. El conjunto 450 de herramienta puede utilizarse entonces para realizar operaciones de fabricacion sobre la pieza 402 de trabajo. Especlficamente, en la realizacion mostrada en las figuras 14 y 15, el modulo 452 de husillo de perforacion puede ser accionado para taladrar uno o mas orificios 403 adicionales en la pieza 402 de trabajo. Al igual que el conjunto 420 de carro, el conjunto 450 de herramienta puede ser controlado y operado de manera automatizada o semiautomatica utilizando el controlador 434 y metodos y algoritmos CNC convencionales.

Los conjuntos de fabricacion que tienen cremalleras conformadas integralmente de acuerdo con las ensenanzas de la presente invencion pueden mejorar ventajosamente la calidad de las operaciones de fabricacion sobre una pieza de trabajo. Debido a que la cremallera 480 esta formada integralmente con el rail 412 con la llnea de paso de la cremallera

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480 al menos aproximadamente alineada con el eje 486 neutro del rail 412, los dientes 435 del engranaje 432 de accionamiento permanecen en acoplamiento positivo con la cremallera 480 incluso cuando el rail 412 esta flexionado y torcido sobre superficies contorneadas. La cremallera 480 formada integralmente puede permitir ventajosamente un posicionamiento mas preciso del conjunto 420 de carro sobre el conjunto 410 de oruga y, por lo tanto, un posicionamiento mas preciso del conjunto 450 de herramienta sobre la pieza 402 de trabajo. El conjunto 400 de fabricacion puede proporcionar por lo tanto una precision y consistencia mejoradas de las operaciones de fabricacion en comparacion con los conjuntos de fabricacion de la tecnica anterior. Debido a que las operaciones de fabricacion pueden realizarse de manera mas precisa y consistente, se pueden reducir los costes asociados con la inspeccion y reelaboracion de la pieza 402 de trabajo durante la operacion de fabricacion.

El conjunto 400 de fabricacion que tiene el conjunto 410 de oruga de acuerdo con la invencion tambien puede mejorar la velocidad con la que pueden realizarse operaciones de fabricacion. Debido a que la cremallera 480 formada integralmente del conjunto 410 de oruga puede proporcionar un control de posicion mejorado del conjunto 450 de herramienta durante las operaciones de fabricacion, el conjunto 450 de herramienta puede posicionarse y operarse con relativamente menos retardos para la comprobacion de posicion y ajuste de posicion y la necesidad de reparacion y repeticion de las operaciones de fabricacion (por ejemplo, reelaboracion de orificios, etc.). De esta manera, se puede aumentar la velocidad con la que se realizan las operaciones de fabricacion y se puede mejorar la eficiencia y el rendimiento de las operaciones de fabricacion.

Se apreciara que los conjuntos de fabricacion de acuerdo con la presente invencion, incluyendo la realizacion particular del conjunto 400 de fabricacion descrito anteriormente, se pueden usar para proporcionar soporte opuesto a una amplia variedad de herramientas de fabricacion y que las ensenanzas de la presente invencion no se limitan simplemente a operaciones de fabricacion que impliquen perforacion. Por ejemplo, los conjuntos de fabricacion que tienen ensamblajes de soporte opuestos de acuerdo con la presente invencion se pueden usar para soportar remaches, arandelas dentadas mecanicas y electromagneticas, soldadores, llaves, abrazaderas, lijadoras, clavadoras, pistolas de tornillo, enrutadores, desengrasantes, arandelas, grabadoras, herramientas de desbarbado, laseres, aplicadores de cinta, o practicamente cualquier otro tipo deseado de herramientas de fabricacion o instrumentos de medicion.

Tambien se puede apreciar que, de acuerdo con la presente invencion, puede concebirse una variedad de formas de realizacion alternativas del aparato y metodos y que la invencion no esta limitada al aparato y metodos particulares descritos anteriormente y mostrados en las figuras adjuntas. Por ejemplo, se puede observar que el conjunto 420 de carro y el conjunto 410 de oruga pueden asumir una amplia variedad de realizaciones alternativas. Por ejemplo, en realizaciones alternativas, una cremallera 480 conformada integralmente de acuerdo con la presente descripcion puede usarse en combinacion con cualquiera de los conjuntos de carro y conjuntos de orugas descritos en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 10/016,524.

Operaciones de fabricacion con detection de posicion sin contacto.

La figura 23 es una vista en alzado frontal de un conjunto 500 de fabricacion que tiene un conjunto 540 sensor de posicion de acuerdo con una realizacion de la invencion. En esta realizacion, el conjunto 500 de fabricacion incluye un conjunto 510 de oruga acoplable a la pieza 20 de trabajo y un conjunto 520 de carro acoplado de forma movil al conjunto 510 de oruga. Un controlador 530 esta acoplado operativamente al conjunto 540 de sensor de posicion y al conjunto 520 de carro. Como se describe mas completamente a continuation, el conjunto 500 de fabricacion que tiene el conjunto 540 de sensor de posicion puede mejorar ventajosamente la precision y eficiencia de las operaciones de fabricacion realizadas sobre la pieza 24 de trabajo.

La figura 24 es una vista isometrica superior del conjunto 510 de oruga y el conjunto 520 de carro de la figura 23 con el conjunto 540 de sensor de posicion retirado. En esta realizacion, el conjunto 510 de oruga y el conjunto 520 de carro son sustancialmente similares a las realizaciones de conjunto de oruga y carro descritas anteriormente con respecto a las figuras 9-11. Por tanto, en aras de la brevedad, solo se describiran las diferencias significativas mostradas en las figuras 23 y 24.

La figura 25 es una vista isometrica parcial ampliada del conjunto 540 de sensor de posicion y del controlador 530 del conjunto 500 de fabricacion de la figura 23. Como se muestra en la figura 25, el conjunto 540 de sensor de posicion incluye un montaje 542 que esta acoplado al conjunto 520 de carro (por ejemplo, al conjunto 70 de anillo de sujecion) y un sensor 544 que esta acoplado operativamente al soporte 542. Un enlace 546 de sensor esta acoplado entre el sensor 544 y el controlador 530 para transmitir y recibir senales.

Las figuras 26 y 27 son vistas isometricas lateral e inferior, respectivamente, del sensor 544 de la figura 25. Como se muestra mejor en la figura 27, el sensor 544 incluye un elemento 548 sensor para transmitir senales hacia la pieza 20 y para recibir senales reflejadas desde la pieza 20 de trabajo, tal como se describe con mas detalle a continuacion. Se apreciara que el sensor 544 puede ser cualquier elemento sensor digital o analogico adecuado, incluyendo, por ejemplo, los sensores comercialmente disponibles de Sunx, Inc. de Des Moines, Iowa, o de Keyence, Inc. of American, New Jersey .En una realizacion, el elemento 548 sensor puede ser un elemento sensor de fibra optica y, en una realizacion particular, el elemento sensor puede ser un elemento sensor retrorreflectante de fibra optica coaxial. En otras realizaciones adicionales, por ejemplo, el elemento 548 sensor puede incluir camaras (por ejemplo, sistemas de

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vision de camara DVT), sensores de proximidad magneticos o cualquier otro elemento sensor adecuado. Se apreciara que las senales transmitidas desde el sensor 544 a la pieza 20, y reflejadas desde la pieza 20 de trabajo al sensor 544, pueden ser senales de luz visible, infrarroja o ultravioleta, senales acusticas o cualquier otro tipo deseado de senal.

Con referencia a las figuras 23 a 25, el conjunto 510 de oruga puede estar asegurado a la pieza 20 de trabajo y el conjunto 520 de carro puede usarse para soportar el conjunto 540 de sensor de posicion de tal manera que el elemento 548 sensor este apuntado hacia la pieza 20 de trabajo. El conjunto 540 de sensor de posicion puede utilizarse entonces para localizar las coordenadas de una o mas caracterlsticas de indexacion (o puntos de referencia) situadas en la pieza 20 de trabajo. Como se describe mas completamente a continuacion, el conjunto 540 de sensor de posicion proporciona una capacidad para el conjunto 500 de fabricacion para determinar una orientacion de posicion del conjunto 500 de fabricacion basado en una o mas caracterlsticas de indexacion conocidas (por ejemplo, un orificio, un sujetador, un buje u otra caracterlstica) sin contacto flsico entre el conjunto de sensor 540 y la pieza 20 de trabajo.

En un aspecto, el elemento 548 sensor incluye un cable de fibra optica coaxial LED brillante que utiliza un sistema de lentes para enfocar la luz incidente o iluminante sobre la pieza 20 de trabajo. En resumen, la luz incidente puede transmitirse a traves de la fibra central de la fibra optica coaxial a traves de una lente y puede reflejarse por la superficie de la pieza 20 de trabajo. La luz reflejada puede entonces recogerse a traves de la lente y devolverse a un amplificador de sensor a traves de la porcion externa del cable de fibra optica coaxial. El sensor amplificado puede entonces convertir la intensidad de la luz en una senal electrica analogica. La salida del amplificador del sensor se puede calibrar a un punto focal de la lente leyendo la luz reflejada de una superficie reflectora blanca estandar. A medida que la ruta de exploracion encuentra diversas caracterlsticas en la superficie, la luz reflejada puede analizarse y cuando los datos recogidos coinciden con un conjunto definido de parametros, puede reconocerse una caracterlstica de Indice conocida (por ejemplo, sujetador, orificio, etc.). La senal puede ser lelda y correlacionada con una posicion en la superficie usando retroalimentacion desde un sistema de posicionamiento. Esta informacion de localizacion puede usarse entonces para posicionar otro equipo sobre la superficie de la pieza 20 de trabajo, lo que permite controlar un sistema de herramientas o procesos, como se describe con mayor detalle a continuacion.

La figura 28 es un diagrama de flujo que muestra un metodo 600 de determinacion de posicion que utiliza el conjunto 540 sensor de acuerdo con una realizacion de la invencion. La figura 29 es una representacion esquematica del metodo 600 de determinacion de posicion de la figura 28. Las etapas del metodo 600 pueden implementarse utilizando componentes conocidos programables o semiprogramables y rutinas de software. Como se muestra en las figuras 28 y 29, el metodo 600 puede comenzar en una etapa 602 inicial en la que el conjunto 540 sensor de posicion se coloca inicialmente proximo a una caracterlstica 21 de indexacion que ha de ser detectada, tal como por un operador que coloca manualmente el conjunto 520 de carro en un lugar adecuado en el conjunto 510 de oruga y el conjunto 540 de sensores de posicion comienza a transmitir una o mas senales 601 de deteccion sobre la pieza 20 de trabajo y recibir las correspondientes senales 603 reflejadas de la pieza 20 de trabajo. A continuacion, en la etapa 604, el sensor 544 se avanza ya sea incremental o continuamente a lo largo de una primera trayectoria 605 en una primera direccion (mostrada como la direccion y en la figura 29).

Con referencia continua a las figuras 28 y 29, cuando el sensor 544 avanza a lo largo de la primera trayectoria 605, el metodo 600 continua transmitiendo senales 601 de deteccion y monitoriza las senales 603 reflejadas recibidas para determinar si se ha detectado un primer borde 607 de la caracterlstica 21 de indexacion (etapa 606). Si el sensor 144 es un sensor digital, el sensor 144 puede indicar que el borde ha sido alcanzado proporcionando una salida de sensor que transita desde un primer estado bien definido que indica que el sensor 144 esta recibiendo senales 603 reflejadas que se estan reflejando desde la pieza 20 de trabajo, a un segundo estado bien definido, indica que el sensor 144 recibe las senales 603 reflejadas que se estan reflejando desde la caracterlstica 21 de Indice. Alternativamente, si el sensor 144 es un sensor analogico, la salida del sensor puede ser proporcional a las senales 603 reflejadas de la pieza 20 de trabajo y de la caracterlstica 21 de Indice, proporcionando as! una indicacion de cuando el sensor 144 esta sobre cada componente, respectivamente.

Eventualmente, basandose en las senales 603 reflejadas, puede detectarse el primer borde 607 (figura 29) de la caracterlstica 21 de Indice (etapa 606). A continuacion, en la etapa 608, se puede reajustar la posicion del sensor 544 y puede realizarse una nueva exploracion localizada de velocidad lenta (o de pequeno incremento) para determinar las coordenadas del primer borde 607 y se almacenan las coordenadas del primer borde 607 . En la etapa 610, el metodo 600 determina si el borde que acaba de ser detectado es un segundo borde 609 (vease la figura 29) de la caracterlstica 21 de Indice, y si no es asl, el metodo 600 repite los pasos 604 a 608 para determinar y almacenar las coordenadas del segundo borde 609.

A continuacion, en la etapa 612, el metodo 600 utiliza las coordenadas del primer y segundo bordes 607, 609 para calcular un primer centro 611 a lo largo de la primera trayectoria 605, y reposiciona el sensor 544 en una ubicacion separada de la caracterlstica 21 de Indice con un valor a lo largo de la primera direccion (por ejemplo, la coordenada y) que corresponde al valor del primer centro 611. El sensor 544 es entonces avanzado a lo largo de una segunda trayectoria 613 (mostrada como direccion x en la figura 29) en la etapa 614, y la salida del sensor 544 es monitorizada para determinar si se ha detectado un primer borde 615 de la caracterlstica 21 de Indice a lo largo de la segunda trayectoria 613 (etapa 616). Despues de que se ha detectado el primer borde 615 a lo largo de la segunda trayectoria 613, como se ha descrito anteriormente, la posicion del sensor 544 puede reajustarse y puede realizarse una nueva

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exploracion localizada de velocidad lenta (o de pequeno incremento) a lo largo de la segunda trayectoria 613 para determinar las coordenadas del primer borde 615 y las coordenadas del primer borde 615 a lo largo de la segunda trayectoria 613 (etapa 618). Despues de almacenar las coordenadas, el metodo 600 determina a continuacion si el borde que se acaba de detectar es un segundo borde 617 de la caracterlstica 21 de Indice a lo largo de la segunda ruta 613 (vease la figura 29) en la etapa 620 y, si no, el metodo 600 repite las etapas 614 a 618 para determinar y almacenar las coordenadas del segundo borde 617 a lo largo de la segunda trayectoria 613. En la etapa 622, el metodo 600 utiliza las coordenadas del primer y segundo bordes 615, 617 a lo largo de la segunda trayectoria 613 para calcular un segundo centro 619 (figura 29).

Con referencia a la figura 28, las etapas 604 a 612 pueden referirse en general como un primer barrido 624 del sensor 544 y las etapas 614 a 622 pueden denominarse como un segundo barrido 626 del sensor 544. Despues de determinar las coordenadas de el primer y el segundo centros 611, 619 utilizando el primer y el segundo barrido 624, 626, el metodo 600 puede asumir simplemente que las coordenadas de un centro de Indice de la caracterlstica 21 de Indice son las mismas que las coordenadas del segundo centro 619. Si este enfoque se considera satisfactorio en la etapa 628, entonces el metodo 600 continua con la salida de las coordenadas del centro de la caracterlstica 21 de Indice en la etapa 630. Sin embargo, si se desea una precision o confirmacion adicional, el metodo 600 puede incluir uno o mas barridos adicionales 632 del sensor 544.

Como se muestra en la figura 28, si se desea un barrido 632 adicional, el sensor 544 se reposiciona en la etapa 634 hasta una ubicacion separada de la caracterlstica 21 de Indice pero que tiene el mismo valor a lo largo de la segunda direccion (coordenada x en la figura 29) como el segundo centro 619. A continuacion, el sensor 544 es avanzado a lo largo de una tercera trayectoria 613 (mostrada como la direccion y en la figura 29) en la etapa 636 y la salida desde el sensor 544 es monitorizada para determinar si se ha detectado en un primer borde 623 la caracterlstica 21 de Indice a lo largo de la tercera trayectoria 621 (etapa 636). Despues de que se haya detectado el primer borde 623 a lo largo de la tercera trayectoria 621, se puede reajustar la posicion del sensor 544 y se puede realizar una nueva exploracion localizada de velocidad lenta (o de pequeno incremento) a lo largo de la tercera trayectoria 621 para determinar las coordenadas del primer borde 623, y se almacenan las coordenadas del primer borde 623 a lo largo de la tercera trayectoria 621 (etapa 640). Despues de almacenar las coordenadas, el metodo 600 determina a continuacion si el borde que acaba de ser detectado es un segundo borde 625 de la caracterlstica 21 de Indice a lo largo de la tercera trayectoria 621 (etapa 642). Si no es asl, el metodo 600 repite los pasos 236 a 640 para determinar y almacenar las coordenadas del segundo borde 625 a lo largo del tercer trayecto 621. En la etapa 646, el metodo 600 usa las coordenadas del primer y segundo bordes 623, 625 a lo largo de la tercera trayectoria 621 para calcular un tercer centro 627 (o adicional).

Despues de que se lleve a cabo el barrido 632 adicional, el metodo 600 puede determinar de nuevo si se ha alcanzado el grado de precision deseado en la etapa 628. Si no es asl, se pueden realizar barridos adicionales similares al tercer barrido 632 a lo largo de, por ejemplo, trayectorias diferentes. Si no se desean barridos adicionales, entonces el metodo 600 procede a la etapa 630, y se emiten las coordenadas del centro de Indice. Los resultados del tercer barrido 632 (o mas barridos) pueden proporcionar una indication mejorada del centro de Indice de la caracterlstica 21 de Indice. Por ejemplo, el centro de Indice puede determinarse como el promedio de las coordenadas del segundo y tercer centros 619, 627. Despues de que el centro de Indice de la caracterlstica 21 de Indice se emita (etapa 630), el metodo 600 puede continuar en la etapa 648 a la siguiente fase de operaciones de fabrication.

Se puede apreciar que las posiciones y direcciones particulares de las primeras, segundas y terceras trayectorias 605, 613, 621 del metodo 600 pueden variar desde la realization particular mostrada en la figura 69 y que la presente invention no esta limitada a los detalles particulares descritos anteriormente y mostrados en la figura adjunta. Por ejemplo, la primera direccion de la primera trayectoria puede estar a lo largo del eje x, y la segunda direccion de la segunda trayectoria puede estar a lo largo del eje y, o alternativamente, las primeras y segundas trayectorias pueden ser a lo largo de cualquier direccion deseada a traves de la caracterlstica 21 de Indice. Preferiblemente, sin embargo, la primera y segunda trayectorias estan orientadas ortogonalmente. Tambien se puede apreciar que el metodo 600 puede ser mas adecuado para localizar un centro de Indice de una caracterlstica de Indice que tiene una forma redonda (o aproximadamente redonda), aunque se pueden emplear y detectar otras formas de caracterlsticas de Indice utilizando el aparato y los metodos de acuerdo con la presente invencion.

La figura 30 es un grafico 700 de un nivel de senal de salida de sensor 702 representativo de un barrido 704 de sensor usado para detectar una posicion de una caracterlstica 21 de Indice de acuerdo con una realizacion de la invencion. En esta realizacion, la caracterlstica 21 de Indice es una cabeza de fijacion que se eleva por encima de la superficie de la pieza 20 de trabajo circundante. El nivel 702 de senal de la figura 30 puede proporcionarse por un tipo analogico de sensor 544. Como se muestra en la figura 30, la primera portion A de un barrido 704 de sensor, el nivel 702 de senal se caracteriza por un nivel generalmente constante, ya que las senales reflejadas son recibidas por el sensor 144 desde la superficie de la pieza 20 de trabajo. En una segunda porcion B, el nivel 702 de senal se caracteriza por un nivel descendente de las senales reflejadas recibidas por el sensor 544 a medida que las senales de detection empiezan a impactar y reflejarse desde un borde 706 delantero de la cabeza 21 del sujetador.

Como se muestra adicionalmente en la figura 30, a medida que el barrido 704 de sensor continua, el nivel 702 de senal alcanza un primer valor de reflexion minimo en un lugar C y luego entra en una porcion D que se caracteriza por un nivel de senal ascendente a medida que un nivel creciente de las senales reflejadas son recibidas por el sensor

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544. A continuacion, el nivel de la senal generalmente se estabiliza durante una siguiente porcion E del barrido 704 de sensor cuando el sensor 544 comienza a recibir un nivel relativamente constante de senales reflejadas desde la parte superior de la cabeza 21 del sujetador. Continuando con el barrido 704 de sensor a traves de la parte superior de la cabeza 21 de fijacion a un borde 708 trasero de la cabeza 21 de fijacion, el nivel de senal 702 se caracteriza finalmente por un descenso relativamente sustancial a un segundo nivel mlnimo de reflexion en una posicion F, y luego sube de nuevo a un nivel de reflexion ambiental caracterlstico de las reflexiones desde la superficie de la pieza 20 de trabajo. En una realizacion, el metodo 600 descrito anteriormente con referencia a las figuras 28 y 29 realiza las determinaciones de borde mencionadas anteriormente (etapas 606, 608, 616, 618, 638 y 640) asignando las coordenadas del sensor 544 correspondientes a las ubicaciones de los niveles de reflexion mlnimo primero y segundo (emplazamientos C y F) como las posiciones de coordenadas del primer y segundo bordes para cada uno de las trayectorias 605, 613,621.

Mas especlficamente, los bordes 706, 708 delantero y trasero pueden calcularse a partir del nivel de senal 702 calculando primero un nivel de reflectividad ambiental (porcion A), por ejemplo calculando un promedio de funcionamiento del nivel de sensor 702. Durante el barrido 704 de sensor, cuando el nivel de sensor 702 cae por debajo de un umbral predeterminado, tal como un porcentaje predeterminado del nivel de reflectividad ambiente, puede invocarse un procedimiento de deteccion de borde. El procedimiento de detection de borde puede almacenar el valor mlnimo del sensor (posicion C) correspondiente al borde 706 delantero y sus coordenadas de posicion, y tambien puede almacenar la misma information del valor de sensor mlnimo correspondiente al borde 708 trasero (posicion F). A continuacion, se puede calcular matematicamente un centro a partir de las posiciones de los dos valores de sensor mlnimo (emplazamientos C y F).

Se apreciara que las caracterlsticas del nivel del sensor pueden variar y que diversas caracterlsticas de Indice pueden proporcionar niveles de sensor que tienen diferentes formas, tendencias y caracterlsticas que las que se muestran en el grafico 700 de la figura 30. De manera similar, puede ser deseable monitorizar diferentes aspectos del nivel del sensor distintos de los emplazamientos de los valores mlnimos del sensor, tales como, por ejemplo, la derivada (o pendiente) de los niveles del sensor. En una realizacion alternativa, por ejemplo, la caracterlstica de Indice puede ser un casquillo que tiene un borde laminado concavo. Para un casquillo de este tipo, los bordes del casquillo se pueden determinar mas facilmente monitorizando una derivada del nivel del sensor (por ejemplo, con respecto a la distancia recorrida por el sensor 144) durante un barrido del sensor sobre el casquillo. En este caso, los picos o maximos de los valores derivados pueden ser representativos de la velocidad de cambio del perfil de las superficies sobre las que se barre el sensor 144, cambiando efectivamente el patron en el tiempo por una constante de diferenciacion.

En funcionamiento, el conjunto 540 de sensor de posicion se puede emplear para determinar las ubicaciones de una o mas caracterlsticas 21 de Indice en la pieza 20 de trabajo, definiendo con precision la posicion del conjunto 500 de fabrication sobre la pieza 20 de trabajo. Esta informacion puede almacenarse entonces en un dispositivo de memoria del controlador 530. Despues de que el conjunto 540 de sensor de posicion se ha empleado para este proposito, el conjunto 540 de sensor de posicion puede ser retirado del conjunto 520 de carro y el conjunto 550 de herramienta puede estar instalado en el conjunto 520 de carro. Usando el comando y la informacion de control almacenada en su dispositivo de memoria, el controlador 530 puede entonces controlar de forma autonoma el conjunto 520 de carro y el conjunto 550 de herramienta para realizar las operaciones de fabricacion deseadas en los lugares deseados en la pieza 20 de trabajo. Diferentes conjuntos de herramientas pueden ser intercambiados a y desde el conjunto 520 de carro para llevar a cabo operaciones de fabricacion diferentes segun se desee.

Los conjuntos de fabricacion que tienen el conjunto sensor de posicion de acuerdo con las ensenanzas de la presente invention pueden mejorar ventajosamente la calidad y eficiencia de las operaciones de fabricacion sobre una pieza de trabajo. El conjunto de sensor de posicion puede proporcionar un metodo relativamente rapido y automatizado de localizar con precision el conjunto de fabricacion sobre la pieza de trabajo utilizando una caracterlstica de indexation que puede ser ya parte de la pieza de trabajo o la estructura. La necesidad de puntos de Indice de contacto flsico, cuya exactitud puede degradarse, se reduce o se elimina. Tambien se reduce o se elimina la necesidad de posicionar con precision el conjunto de oruga en la pieza de trabajo al comienzo de las operaciones de fabricacion. El sensor de posicion puede determinar con precision la ubicacion del conjunto de fabricacion sobre la pieza de trabajo y los datos correspondientes a las ubicaciones deseadas de las operaciones de fabricacion (por ejemplo, el patron de orificios para una pluralidad de operaciones de perforation) que se almacenan en memoria pueden simplemente girarse o transformarse en el espacio de la maquina en alineacion y orientation apropiadas con la ubicacion real del conjunto de la pista en la pieza de trabajo usando algoritmos de matriz de transformation estandar. De esta manera, se puede mejorar la precision, consistencia y eficiencia de las operaciones de fabricacion sobre la pieza de trabajo, y se pueden reducir los costes asociados con la realizacion, inspection y reelaboracion de la pieza de trabajo.

El conjunto 500 de fabricacion que tiene el conjunto 540 de sensor de posicion proporciona ademas la capacidad de detectar una caracterlstica de Indice en la pieza 20 de trabajo sin la necesidad de contacto flsico entre sensores de contacto, calibradores de palpador u otros dispositivos flsicos de contacto en el conjunto 520 de carro y las correspondientes caracterlsticas de contacto sobre la pieza 20 de trabajo. El elemento sensor puede detectar la caracterlstica de Indice desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice, eliminando as! cualquier necesidad de contacto flsico entre el elemento sensor y la caracterlstica de Indice. Debido a que no hay contacto flsico, el conjunto de sensor de posicion puede proporcionar un rendimiento mejorado sobre sistemas de sensores alternativos que requieren contacto flsico y que pueden estar doblados, danados o degradados de otro modo durante el transporte,

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almacenamiento o durante la realization de operaciones de fabrication. De esta manera, el conjunto sensor de position puede mejorar la precision de los procesos de fabricacion y puede reducir la mano de obra asociada con el proceso de orientation del conjunto de fabricacion sobre la pieza de trabajo. Ademas, el conjunto de sensor de posicion puede reducir o eliminar ventajosamente la posibilidad de danar la superficie de la pieza de trabajo que de otro modo podrla ser causada por contacto flsico con la superficie, reduciendo la necesidad de reparaciones y reelaboracion de la pieza de trabajo. De este modo, se puede mejorar la eficiencia global y el rendimiento de la operation de fabricacion.

Se puede apreciar que puede concebirse una variedad de formas de realizacion alternativas del aparato y metodos de acuerdo con la presente invention y que la invention no se limita al aparato y metodos particulares descritos anteriormente y mostrados en las figuras adjuntas. Por ejemplo, puede observarse que el conjunto 520 de carro y el conjunto 510 de oruga pueden asumir una amplia variedad de realizaciones alternativas, incluyendo, por ejemplo, los conjuntos de rail y carro ensenados por la Patente de los Estados Unidos No. 4,850,763 concedida a Jack et al, y cualquiera de los conjuntos de carro y ensamblajes de oruga descritos en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos copendiente numero 10/016,524, de titularidad conjunta.

En otro aspecto, se puede emplear un circuito 800 de control que recibe y mejora una senal de salida de un sensor analogico del conjunto 540 de sensor de posicion. Por ejemplo, la figura 31 es un circuito 800 sensor para realizar una determination de posicion de acuerdo con otra realizacion alternativa de la invencion. En esta realizacion, el circuito 800 sensor incluye una etapa de comparacion por la que se hace que una senal 804 de salida de un sensor analogico funcione como un sensor de proximidad digital simultaneamente con su uso como un sensor 806 analogico. Como se muestra en la figura 31, la senal 804 de salida se alimenta a una primera portion de circuito 808 configurada para proporcionar una etapa de cambio de nivel y ganancia. La primera porcion de circuito 808 puede proporcionar una respuesta optima para diferentes tipos de superficies de piezas de trabajo. Una senal 810 analogica condicionada emitida por la primera porcion de circuito 808 se proporciona al controlador 530 en un nodo 812 de salida analogica. Similarmente, la senal 810 analogica condicionada emitida por la primera porcion de circuito 808 se proporciona como una entrada a una segunda porcion 814 de circuito. La segunda porcion 814 de circuito esta configurada como una etapa de comparador de umbral que se dispara por encima o por debajo de una tension de senal dada, proporcionando una senal 816 digital apropiada en un nodo 818 de salida digital. Los valores de ganancia, desplazamiento y umbral del circuito 800 sensor pueden ser constantes predeterminadas, o pueden ser programables por el controlador 530 segun diferentes condiciones de funcionamiento.

Los conjuntos de fabricacion que incluyen el circuito 800 sensor pueden proporcionar una precision de posicion mejorada sobre sistemas alternativos. Debido a que el circuito 800 sensor puede recibir una senal analogica desde el elemento sensor y proporciona tanto una salida analogica acondicionada como una salida digital, el circuito de detection puede proporcionar una capacidad de comprobacion cruzada de los resultados de la detection de posicion de una caracterlstica de Indice, permitiendo que el controlador compare y utilice senales analogicas y digitales de salida. El circuito 800 sensor tambien puede proporcionar versatilidad mejorada al permitir que el conjunto de sensor de posicion se utilice con controladores analogicos o digitales u otros componentes electronicos deseados.

Se puede apreciar que las diversas operaciones del conjunto 500 de fabricacion pueden ser controladas por el controlador 530, incluyendo el posicionamiento del conjunto 520 de carro en el conjunto 510 de oruga, las operaciones del conjunto 540 de sensor de posicion y el posicionamiento y acoplamiento del conjunto 550 de herramienta con respecto a la pieza 20 de trabajo. Estas operaciones pueden realizarse de una manera automatizada o semiautomatica utilizando el controlador 534 equipado con metodos y algoritmos computarizados controlados numericamente (CNC). Alternativamente, el posicionamiento puede realizarse de forma manual o parcialmente manual por un operador, tal como, por ejemplo, haciendo que el operador proporcione entradas de control manual al controlador 534, o interrumpiendo temporalmente o neutralizando los motores y accionadores mencionados anteriormente de los conjunto 520, 560 de carro y sujecion para permitir el movimiento manual.

Tlpicamente, para proporcionar un grado deseado de precision de posicion para llevar a cabo operaciones de fabricacion, los centros de Indice de dos caracterlsticas 21 de Indice pueden determinarse usando los metodos y aparatos descritos anteriormente. Despues de que se hayan determinado uno o mas centros de Indice de las caracterlsticas 21 de Indice, se pueden usar algoritmos de control del conjunto 500 de fabricacion para transformar un patron de datos almacenados en una memoria de un sistema de control (por ejemplo en el controlador 530) en espacio de maquina para controlar las operaciones de fabricacion realizadas por el conjunto 500 de fabricacion en la pieza 20 de trabajo. Estas transformaciones pueden realizarse utilizando algoritmos matematicos estandar bien conocidos comunmente empleados en los procesos de mecanizado CNC actualmente existentes.

Haciendo referencia de nuevo a las figuras 23 a 25, en otro aspecto mas, el controlador 530 puede incluir un sistema de control CNC entero. Por ejemplo, en una realizacion particular, el controlador 530 incluye un servocontrolador de 8 ejes, y una pluralidad de servoamplificadores, servomotores y solenoides de aire. Debido a que el controlador 530 esta unido directamente al conjunto 520 de carro (por ejemplo, al carro 50 de eje y), el controlador 530 viaja con el conjunto 520 de carro durante las operaciones de fabricacion de rendimiento. De este modo, los enlaces o cables entre el controlador 530 y los otros componentes del conjunto 500 de fabricacion para transmitir senales de control a (y recibir senales de realimentacion desde) los motores 40, 60 de accionamiento del conjunto 520 de carro, el conjunto 540 de sensor de posicion, el conjunto 550 de herramienta y cualquier otro componente del conjunto de fabricacion, se reducen o eliminan en gran medida. Un controlador 532 umbilical (figura 23) puede proporcionar aire de control,

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energla electrica y cables de comunicacion desde una unidad 534 de suministro al controlador 530. Alternativamente, el control 532 umbilical tambien puede proporcionar fluido de alto volumen (por ejemplo, aire o hidraulica) para alimentar el conjunto 550 de herramienta.

El conjunto 500 de fabricacion que tiene el controlador 530 montado en el conjunto 520 de carro puede mejorar adicionalmente la eficiencia y el rendimiento de las operaciones de fabricacion. Debido a que el controlador 530 esta montado en el conjunto 520 de carro, la cantidad de cables que se extienden entre el controlador 530 y las porciones del conjunto de carro (por ejemplo, el conjunto de accionamiento, el conjunto de sensor de posicion, etc.) y el conjunto 550 de herramienta puede reducirse en comparacion con los conjuntos de fabricacion de la tecnica anterior. Por lo tanto, el conjunto de fabricacion puede proporcionar una movilidad mejorada del conjunto de carro sobre el conjunto de oruga porque el movimiento del conjunto de carro no esta limitado por las longitudes de los cables de control que se extienden entre el conjunto de carro a un controlador remoto o por la movilidad de un controlador situado a distancia dentro de los confines del entorno de fabricacion. La combinacion del conjunto 520 de carro y el controlador 530 puede incluso permitir que un solo operador mueva estos componentes entre varias ubicaciones para llevar a cabo operaciones de fabricacion en diferentes lugares o en diferentes piezas de trabajo, mejorando as! la eficiencia y el rendimiento del proceso de fabricacion.

La figura 32 es una representacion esquematica de un conjunto 900 de fabricacion segun otra realizacion de la invencion. En esta realizacion, el conjunto 900 de fabricacion incluye una unidad 902 de sensor y un par de unidades 904 de herramienta que funcionan en un conjunto 510 de oruga (no visible) que esta acoplado a una pieza 920 de trabajo contorneada. Las unidades 902, 904 de sensor y herramienta incluyen cada una un conjunto de carro como se ha descrito anteriormente. La unidad 902 de sensor tambien incluye un conjunto 540 de sensor de posicion, mientras que las unidades 904 de herramienta incluyen un conjunto 550 de herramienta. Las unidades 902, 904 de sensor y herramienta estan acopladas operativamente a un controlador 906 maestro, tal como por enlaces 908 de comunicacion inalambricos o cableados. Las unidades 902, 904 de sensor y herramienta tambien pueden incluir un controlador 530, como se ha descrito anteriormente.

En funcionamiento, cada una de las unidades 902, 904 de sensor y herramienta puede funcionar de forma autonoma bajo el control de sus respectivos controladores 530, o semiautonomamente bajo el control tanto del controlador 530 como del controlador 906 maestro, o puede ser totalmente controlada por el controlador 906 maestro. En una realizacion, la unidad 902 de sensor puede realizar la funcion de localizar diversas caracterlsticas de indexacion distribuidas sobre la pieza 920 de trabajo de la manera descrita anteriormente, information que puede transmitirse al controlador 906 maestro. El controlador 906 maestro puede entonces proporcionar senales de mando y control a una o mas unidades 904 de herramienta para posicionar con precision las unidades 904 de herramienta y para realizar las operaciones de fabricacion deseadas sobre la pieza 920 de trabajo. Alternativamente, las ubicaciones de las caracterlsticas de indexacion pueden ser transmitidas desde la unidad 902 de sensor directamente a una o mas de las unidades 904 de herramienta y las unidades 904 de herramienta pueden funcionar de manera autonoma para realizar las operaciones de fabricacion deseadas en los lugares apropiados en la pieza 920 de trabajo. Despues de localizar las caracterlsticas de indexacion sobre una primera portion de la pieza 920 de trabajo, la unidad 902 de sensor puede moverse automaticamente hacia una parte siguiente o puede ordenarse que proceda a la siguiente porcion de la pieza 920 de trabajo por el controlador 906 maestro para dejar espacio para las unidades 904 de herramienta o para localizar caracterlsticas de Indice adicionales.

El conjunto 900 de fabricacion puede mejorar adicionalmente la eficiencia y el rendimiento de las operaciones de fabricacion. Como se ha indicado anteriormente, debido a que el controlador 530 de cada unidad 902, 904 esta montado en el conjunto 520 de carro, el numero de cables y alambres asociados con cada unidad 902, 904 puede reducirse, mejorando as! la movilidad de cada unidad sobre la pieza 920 de trabajo . Debido a que puede reducirse la necesidad de cables que se extienden entre cada una de las unidades 902, 904 y un controlador remoto, el numero de unidades 902, 904 diferentes que pueden localizarse y operarse en una proximidad relativamente cercana en un unico conjunto de orugas puede ser aumentado. De este modo, se puede mejorar la eficiencia y el rendimiento de las operaciones de fabricacion.

Operaciones de Manufactura Servocontroladas

Haciendo referencia de nuevo a la figura 24, en una realizacion particular, un conjunto 500 de fabricacion de acuerdo con la presente invencion incluye un conjunto 510 de oruga acoplable de forma controlable a una pieza 20 de trabajo y un conjunto 520 de carro acoplado de forma movil al conjunto 510 de oruga. El controlador 530 esta montado en el conjunto de carro y esta acoplado operativamente al conjunto de herramienta servocontrolado 550 y al conjunto 520 de carro. De nuevo, se apreciara que el conjunto 510 de oruga y el conjunto 520 de carro son sustancialmente similares a la pista y las realizaciones de conjunto de carro descritas anteriormente con respecto a las figuras 9-11. Como se describe con mayor detalle a continuation, el conjunto 500 de fabricacion que tiene el conjunto de herramienta 550 servocontrolada puede mejorar ventajosamente la precision y eficiencia de las operaciones de fabricacion realizadas sobre la pieza 20 de trabajo.

La figura 33 es una vista en alzado frontal agrandada del conjunto 550 de herramientas servocontroladas del conjunto 500 de fabricacion de la figura 24. Las figuras 34 y 35 son vistas expuestas en alzado y en elevation lateral, respectivamente, del conjunto 550 de herramientas servocontroladas de la figura 33. En esta realizacion, el conjunto

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550 de herramientas incluye un modulo 552 de husillo de perforation y una unidad 554 de accionamiento ( o unidad de alimentation). El modulo 552 de husillo de perforacion incluye un arbol 556 de motor dispuesto centralmente que tiene los devanados 558 de inducido (figura 34) dispuestos sobre el mismo. El arbol 556 del motor 556 incluye una pinza 552 de sujecion que sujeta un miembro 560 de perforacion que puede estar enganchado con la pieza 20 de trabajo 20.

El arbol 556 de motor incluye ademas un deposito 555 de lubrication situado en el extremo superior del arbol 556 de motor y un canal 557 de lubricacion (figura 33) que se extiende longitudinalmente a traves de la longitud del arbol 556 de motor desde el deposito 555 de lubricacion hasta el miembro 560 de perforacion para permitir que el lubricante se aplique a traves del eje 556 al miembro 560 de perforacion. Un casquillo 563 piloto se extiende hacia abajo alrededor del miembro 560 de perforacion y se aplica de forma segura contra la pieza 20 de trabajo durante una operation de fabrication. Un alojamiento 564 de motor de husillo que tiene una pluralidad de puertos 565 de refrigeration de aire esta dispuesto alrededor del arbol 556 de motor y un conjunto 566 de campo (figura 34) esta situado dentro del alojamiento 564 de motor y proximo a los devanados 558 de inducido del arbol 556 de motor. El conjunto 566 de campo puede incluir uno o mas imanes permanentes de tierras raras que, en combination con los devanados 558 de inducido, proporcionan un motor sin escobillas ligero. Una cubierta 569 superior (retirada en la vista parcialmente expuesta en la figura 34) cubre la portion superior del alojamiento 564 del motor del husillo. Como se muestra adicionalmente en la figura 34, un codificador 568 de velocidad de taladro esta montado en el arbol 556 de motor.

Con la referencia continua a las figuras 33-35, la unidad 554 de accionamiento del conjunto 550 de herramienta incluye un miembro 570 de base acoplado de forma deslizable a una plataforma 572 de accionamiento por cuatro barras de gula 574 espaciadas circunferencialmente. En esta realization, la plataforma 572 de accionamiento esta acoplado al modulo 552 de husillo de perforacion mientras que el miembro 570 de base esta acoplado al conjunto 520 de carro. El arbol 556 de motor del modulo 552 de husillo de perforacion esta montado de forma giratoria a traves del miembro 570 de base y la plataforma 572 de accionamiento mediante un cojinete 571 giratorio. Aunque el alojamiento 564 del motor (y el conjunto 566 de campo) se muestran en las figuras adjuntas como acopladas a la plataforma 572 de accionamiento, en realizaciones alternativas, el alojamiento 564 del motor puede acoplarse al miembro 570 de base o al miembro de base y la plataforma 572 de accionamiento.

Como se muestra mejor en la figura 33, la unidad 554 de accionamiento (o unidad de alimentacion) incluye dos tornillos 576 de bolas que se extienden entre el miembro 570 de base y la plataforma 572 de accionamiento. Un servomotor 578 esta montado en la plataforma 572 de accionamiento y esta acoplado a cada uno de los tornillos 576 de bolas mediante una correa 580 de transmision (figura 35). Como se muestra en la figura 34, las correas 580 de transmision estan enganchadas sobre una pluralidad de tensores 582 de correa que ayudan a mantener el acoplamiento positivo de las correas 580 de transmision con los tornillos 576 de bolas. El servomotor 578 y el modulo 552 de husillo de perforacion, incluyen el codificador 568 de velocidad de perforacion, estan acoplados operativamente al controlador 530.

En funcionamiento, el conjunto 520 de carro esta situado en una position deseada sobre la pieza 20 de trabajo de la manera descrita anteriormente. La unidad 554 de accionamiento del conjunto 550 de herramienta puede ser entonces activada por el controlador 530, haciendo que el servomotor 578 accione los tornillos 576 de bolas, propulsando la plataforma 572 de accionamiento hacia el miembro 570 de base y, por lo tanto, accionando el modulo 552 de husillo de perforacion hacia la pieza 20 de trabajo y acoplando el casquillo 563 de piloto con la pieza 20 de trabajo. De manera similar, la operacion de fabricacion deseada sobre la pieza 20 de trabajo. Despues de la operacion de fabricacion, el modulo 552 de husillo de perforacion puede activarse para preparar el miembro 560 de perforacion para el acoplamiento con la pieza 20 de trabajo. Cuando la unidad 554 de accionamiento continua accionando la plataforma 572 de accionamiento hacia el miembro 570 de base, el miembro 560 de perforacion es accionado dentro de la pieza 20 de trabajo, realizando la operacion de fabricacion deseada sobre la pieza 20 de trabajo. Despues de que se realiza la operacion de fabricacion, el controlador 530 puede transmitir senales de control apropiadas al servomotor 578 para girar los tornillos 576 de bolas en la direction opuesta, extrayendo de este modo la plataforma de 572 accionamiento lejos del miembro 570 de base y retirando el modulo 552 de husillo de perforacion de la pieza 20 de trabajo. El conjunto 520 de carro puede entonces ser reposicionado en una nueva ubicacion y el proceso repetido como deseado.

Los conjuntos de fabricacion que tienen conjuntos de herramientas servocontrolados de acuerdo con las ensenanzas de la presente invention pueden mejorar ventajosamente la calidad y la eficacia de las operaciones de fabricacion sobre una pieza de trabajo. Por ejemplo, el conjunto 550 de herramienta servocontrolado de acuerdo con la presente invencion proporciona un aparato de fabricacion extremadamente ligero. Especlficamente, debido a que el conjunto 550 de herramienta combina un conjunto 566 de campo que puede incluir uno o mas imanes de tierras raras con los devanados 558 de inducido en el arbol 556 de motor para proporcionar un motor sin escobillas, el conjunto 550 de herramienta puede ser considerablemente mas ligero que el estado de la tecnica, conjuntos de herramientas impulsados neumaticamente. Se obtienen ahorros adicionales de peso proporcionando el arbol 556 de motor que incorpora el collarln 562 de sujecion de taladro y que incluye el canal 557 de lubricante interno. Ademas, se proporcionan todos los componentes del modulo 552 de husillo de perforacion, incluyendo el motor sin marco, en un eje y compartir un conjunto de rodamientos rotativos. Por lo tanto, los conjuntos de herramientas servocontrolados de acuerdo con las ensenanzas de la presente invencion pueden ser conjuntos de herramientas de la tecnica anterior sustancialmente mas claros, proporcionando capacidad de control y precision mejoradas durante las operaciones de fabricacion. Ademas, debido a que los conjuntos de herramientas son mas ligeros, la configuration y desmontaje del

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conjunto 500 de fabricacion puede simplificarse y la eficiencia y el rendimiento de las operaciones de fabricacion pueden mejorarse.

Ademas, debido a que la velocidad de alimentacion de la unidad 554 de accionamiento puede controlarse con precision a traves del servomotor 578, el conjunto 550 de herramientas servocontroladas puede proporcionar un rendimiento mejorado respecto a los conjuntos de herramientas de la tecnica anterior. Por ejemplo, controlando la velocidad de rotacion del arbol 556 de motor a traves del codificador 568 de velocidad, el controlador 530 puede transmitir senales de control apropiadas al servomotor 578 (o al modulo 552 de husillo de perforacion) para proporcionar una relacion deseada entre la velocidad de rotacion del eje y la velocidad de alimentacion del modulo 552 de husillo de perforacion. En una realizacion, por ejemplo, el controlador 530 puede controlar cuidadosamente la velocidad de alimentacion y/o la velocidad de rotacion del modulo 552 de husillo de perforacion para proporcionar una velocidad de perforacion maxima hacia la pieza de trabajo Alternativamente, el controlador 530 puede controlar el conjunto de herramienta para mantener una carga de trabajo deseada en el modulo 552 de husillo de perforacion, o para proporcionar la operation de perforacion de la mas alta calidad. La capacidad de control mejorada del conjunto 550 de herramientas servocontroladas puede ser particularmente eficaz en los casos en que las caracterlsticas flsicas de la pieza 20 de trabajo son variables, tal como para una pieza 20 de trabajo que incluye una pluralidad de capas de materiales diferentes que tienen diferentes valores de dureza. En este caso, el controlador 530 puede ajustar de forma rapida y eficaz la velocidad de avance proporcionada por el servomotor 578 para mantener la velocidad de perforacion deseada del modulo 552 de husillo de perforacion. Por lo tanto, utilizando conjuntos de herramientas servocontroladas de acuerdo con la presente invention, la velocidad del taladro y la velocidad de alimentacion pueden controlarse con precision para proporcionar un rendimiento optimo y mejorar el rendimiento de la fabricacion.

Se puede apreciar que una variedad de formas de realizacion alternativas del aparato y metodos pueden concebirse de acuerdo con la presente invencion y que la invencion no esta limitada al aparato y metodos particulares descritos anteriormente y mostrados en las figuras adjuntas. Por ejemplo, puede observarse que el conjunto 520 de carro y el conjunto 510 de oruga pueden asumir una amplia variedad de realizaciones alternativas, incluyendo, por ejemplo, los conjuntos de rail y carro ensenados por la Patente de los Estados Unidos No. 4,850,763 concedida a Jack et al, y cualquiera de los conjuntos de carro y ensamblajes de oruga descritos en la Solicitud de Patente de titularidad conjunta, de los Estados Unidos numero 10/016,524, copendiente.

Tambien puede observarse que en formas de realizacion alternativas, el modulo 552 de husillo de perforacion puede ser reemplazado con una amplia variedad de herramientas de fabricacion para realizar cualquier operacion de fabricacion deseada sobre la pieza 20 de trabajo. En realizaciones alternativas, por ejemplo, el modulo 552 de husillo de perforacion pueden ser reemplazados por uno o mas remaches, tiradores dentales mecanicos y electromagneticos, soldadores, llaves, abrazaderas, lijadoras, clavadoras, pistolas de tornillo, enrutadores, desengrasantes, arandelas, grabadoras, herramientas de desbarbado, laseres, aplicadores de cintas o virtualmente cualquier otro tipo deseado de herramientas de fabricacion o instrumentos de medicion.

Conclusion

Aunque se han ilustrado y descrito realizaciones especlficas de la invencion, como se ha indicado anteriormente, pueden realizarse muchos cambios sin apartarse del esplritu y alcance de la invencion. Por consiguiente, el alcance de la invencion no debe estar limitado por la description de las realizaciones especlficas expuestas anteriormente. En su lugar, la invencion debe determinarse enteramente haciendo referencia a las reivindicaciones que siguen.

La presente invencion comprende los aspectos definidos en las siguientes clausulas que forman parte de la presente descripcion, pero no son reivindicaciones, de acuerdo con la decision J15/88 de la Junta Legal de Apelaciones de la Oficina Europea de Patentes.

(1) Un aparato para soportar una herramienta con respecto a una superficie de una pieza de trabajo, comprendiendo el aparato:

una base adaptada para ser fijada a la pieza de trabajo;

un soporte de herramienta acoplado a la base y movil a lo largo de un eje de traslacion con relacion a la pieza de trabajo;

y

un dispositivo de inclination acoplado operativamente a al menos uno de la base y el soporte de herramienta, estando adaptado el dispositivo de inclinacion para compensar al menos parcialmente una fuerza ejercida sobre el soporte de herramienta a lo largo del eje de traslacion.

(2) El aparato de la clausula 1, en el que el eje de traslacion tiene al menos un componente que es perpendicular a una normal local a la superficie de la pieza de trabajo.

(3) El aparato de la clausula 1, en el que el soporte de herramienta esta acoplado de forma deslizable a la base a lo largo de un rail de gula.

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(4) El aparato de la clausula 1, en el que el soporte de herramienta es movil en una primera y segunda direcciones a lo largo del eje de traslacion.

(5) El aparato de la clausula 1, en el que el dispositivo de inclinacion incluye un accionador neumatico.

(6) El aparato de la clausula 1, en el que el dispositivo de inclinacion incluye un motor.

(7) El aparato de la clausula 1, en el que el dispositivo de inclinacion incluye un motor de par constante.

(8) El aparato de la clausula 1, en el que el eje de inclinacion esta alineado con el eje de traslacion.

(9) El aparato de la clausula 1, en el que el dispositivo de inclinacion es direccionable de manera controlable en una orientacion de direccionamiento a lo largo del eje de empuje.

(10) El aparato de la clausula 1, en el que la base incluye:

al menos un miembro de rail alargado acoplable a la superficie de la pieza de trabajo; y

un conjunto de carro acoplado de forma movil al al menos un miembro de rail, estando el soporte de herramienta acoplado al conjunto de carro.

(11) El aparato de la clausula 10, en el que la direction de traslacion es al menos parcialmente transversal a por lo menos un miembro de rail alargado.

(12) El aparato de la clausula 10, en el que el conjunto de carro incluye un conjunto de accionamiento que tiene un motor de accionamiento que se acopla operativamente al al menos un miembro de rail y esta adaptado para accionar el conjunto de carro a lo largo de al menos un miembro de rail.

(13) El aparato de la clausula 1, en el que la base incluye:

primero y segundo ralles flexibles alargados, estando los ralles espaciados y aproximadamente paralelos entre si;

una pluralidad de dispositivos de fijacion al vaclo conectados a cada rail y espaciados a intervalos a lo largo de la misma para fijar de forma liberable cada rail a la superficie de la pieza de trabajo por vaclo; y

un carro acoplado al soporte de herramienta y que se acopla de forma movil a los ralles, siendo el carro desplazable a lo largo de los ralles para posicionar el soporte de herramienta en diversos lugares con respecto a la pieza de trabajo.

(14) Conjunto para realizar una operation de fabrication sobre una superficie de una pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto:

una base adaptada para ser fijada a la pieza de trabajo;

un soporte de herramienta acoplado a la base y movil a lo largo de un eje de traslacion con relation a la pieza de trabajo;

una herramienta de fabricacion acoplada al soporte de herramienta y adaptada para acoplarse con la superficie de la pieza de trabajo para realizar la operacion de fabricacion sobre la superficie de la pieza de trabajo; y

un dispositivo de desviacion acoplado operativamente a al menos una de la base y al soporte de herramienta, estando adaptado el dispositivo de inclinacion para compensar al menos parcialmente una fuerza ejercida sobre el soporte de herramienta a lo largo del eje de traslacion.

(15) El conjunto de la clausula 14, en el que el eje de traslacion tiene al menos un componente que es perpendicular a una normal local a la superficie de la pieza de trabajo.

(16) El aparato de la clausula 14, en el que el soporte de herramienta esta acoplado de forma deslizable a la base a lo largo de un rail de gula.

(17) El aparato de la clausula 14, en el que el soporte de herramienta es movible en una primera y segunda direcciones a lo largo del eje de traslacion.

(18) El aparato de la clausula 14, en el que el dispositivo de inclinacion incluye un accionador neumatico.

(19) El aparato de la clausula 14, en el que el dispositivo de inclinacion incluye un motor.

(20) El aparato de la clausula 14, en el que el dispositivo de inclinacion incluye un motor de par constante.

(21) El aparato de la clausula 14, en el que el eje de inclinacion esta alineado con el eje de traslacion.

(22) El aparato de la clausula 14, en el que el dispositivo de inclinacion es direccionable de manera controlable en una

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orientacion de direccionamiento a lo largo del eje de inclinacion.

(23) El aparato de la clausula 14, en el que la base incluye: al menos un miembro de rail alargado acoplable a la superficie de la pieza de trabajo; y

un conjunto de carro acoplado de forma movil al al menos un miembro de rail, estando el soporte de herramienta acoplado al conjunto de carro.

(24) El aparato de la clausula 23, en el que la direccion de traslacion es al menos parcialmente transversal al al menos un miembro de rail alargado.

(25) El aparato de la clausula 23, en el que el conjunto de carro incluye un conjunto de accionamiento que tiene un motor de accionamiento que se acopla operativamente al al menos un miembro de rail y esta adaptado para accionar el conjunto de carro a lo largo de al menos un miembro de rail.

(26) El conjunto de la clausula 14, en el que la base incluye:

primero y segundo ralles flexibles alargados, estando los ralles espaciados y aproximadamente paralelos entre si;

una pluralidad de dispositivos de fijacion al vaclo conectados a cada rail y espaciados a intervalos a lo largo de la misma para fijar de forma liberable cada rail a la superficie de la pieza de trabajo por vaclo; y un carro acoplado al soporte de herramienta y que se acopla de forma movil a los ralles, siendo el carro desplazable a lo largo de los ralles para posicionar el soporte de herramienta en varios lugares con respecto a la pieza de trabajo.

(27) El conjunto de la clausula 14, en el que la herramienta de fabricacion incluye un taladro y la operation de fabrication incluye una operacion de perforation.

(28) Metodo para realizar una operacion de fabricacion sobre una superficie de una pieza de trabajo, comprendiendo el metodo:

soportar de forma movil una herramienta de fabricacion proxima a una superficie de la pieza de trabajo, siendo la herramienta de fabricacion desplazable a lo largo de una direccion de traslacion sobre la superficie de la pieza de trabajo; y

proporcionar una fuerza de inclinacion en una orientacion de direccionamiento utilizando un dispositivo de inclinacion, siendo la orientacion de direccionamiento sustancialmente paralela a la direccion de traslacion.

(29) El metodo de la clausula 28, en el que soportar de forma movil una herramienta de fabricacion proxima a una superficie de la pieza de trabajo incluye soportar de manera deslizante la herramienta de fabricacion sobre un rail de guiado situado cerca de la superficie de la pieza de trabajo, siendo la herramienta de fabricacion desplazable en una primera direccion de traslacion a lo largo del rail gula, y tambien en una segunda direccion de traslacion orientada opuestamente a la primera direccion de traslacion.

(30) El metodo de la clausula 28, en el que proporcionar una fuerza de inclinacion en una orientacion de direccionamiento utilizando un dispositivo de inclinacion incluye proporcionar una fuerza de inclinacion que esta adaptada para contrapesar una fuerza ejercida sobre la herramienta de fabricacion a lo largo de la direccion de traslacion.

(31) El metodo de la clausula 30, en el que proporcionar una fuerza de inclinacion que esta adaptada para contrapesar una fuerza ejercida sobre la herramienta de fabricacion incluye proporcionar una fuerza de inclinacion que esta adaptada para contrapesar una fuerza gravitacional ejercida sobre la herramienta de fabricacion.

(32) El metodo de la clausula 28, en el que proporcionar una fuerza de inclinacion en una orientacion de inclinacion utilizando un dispositivo de inclinacion incluye proporcionar una fuerza de inclinacion que esta orientada opuesta a la direccion de traslacion.

(33) El metodo de la clausula 28, en el que proporcionar una fuerza de inclinacion en una orientacion de direccionamiento utilizando un dispositivo de inclinacion incluye proporcionar una fuerza de inclinacion en una orientacion de direccionamiento utilizando un cilindro de inclinacion.

(34) El metodo de la clausula 28, en el que proporcionar una fuerza de inclinacion en una orientacion de direccionamiento utilizando un dispositivo de inclinacion incluye proporcionar una fuerza de inclinacion en una orientacion de direccionamiento utilizando un motor.

(35) El metodo de la clausula 28, que comprende ademas mover la herramienta de fabricacion a lo largo de la direccion de la traduction.

(36) El metodo de la clausula 28, que comprende ademas realizar la operacion de fabricacion con la herramienta de fabricacion sobre la superficie de la pieza de trabajo.

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(37) El metodo de la clausula 36, en el que la herramienta de fabricacion incluye un taladro y la operacion de fabricacion incluye una operacion de perforacion.

(38) Metodo para realizar una operacion de fabricacion sobre una superficie de una pieza de trabajo, comprendiendo el metodo:

fijar de forma desmontable un miembro de soporte a la superficie de la pieza de trabajo;

fijar de forma movil una herramienta de fabricacion al elemento de soporte, siendo la herramienta de fabricacion desplazable con relacion al elemento de soporte a lo largo de una direccion de traslacion sobre la superficie de la pieza de trabajo;

enganchar de forma segura la herramienta de fabricacion con la superficie de la pieza de trabajo; y

con la herramienta de fabricacion acoplada de forma segura con la superficie de la pieza de trabajo, separando el miembro de soporte de la superficie de la pieza de trabajo; y

con la herramienta de fabricacion acoplada de forma segura con la superficie de la pieza de trabajo, desplazando el miembro de soporte con relacion a la herramienta de fabricacion.

(39) El metodo de la clausula 38, en el que fijar de forma separable un miembro de soporte a la superficie de la pieza de trabajo incluye fijar de forma separable un par de miembros de rail alargados a la superficie de la pieza de trabajo.

(40) El metodo de la clausula 38, en el que la fijacion separable de un miembro de soporte a la superficie de la pieza de trabajo incluye proporcionar un vaclo a un conjunto de vaclo para fijar de forma desmontable el miembro de soporte a la superficie de la pieza de trabajo.

(41) El metodo de la clausula 38, en el que el movimiento del elemento de soporte con respecto a la herramienta de fabricacion incluye mover el miembro de soporte a lo largo de un eje x con relacion a la herramienta de fabricacion, siendo el eje x aproximadamente perpendicular con la direccion de la traduccion.

(42) El metodo de la clausula 38, en el que el movimiento del miembro de soporte con respecto a la herramienta de fabricacion incluye mover el miembro de soporte a lo largo de un eje x con respecto a la herramienta de fabricacion, siendo el eje x aproximadamente perpendicular con la direccion de la traduccion y con una normal local a la superficie de la pieza de trabajo.

(45) Un aparato para soportar una herramienta de fabricacion con relacion a una pieza de trabajo, comprendiendo el aparato:

un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion; y

un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabricacion ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabricacion, en el que el conjunto de soporte de fuerza opuesta incluye un conjunto de copa de vaclo adaptado para asegurar a una superficie de la pieza de trabajo.

(46) Un aparato para soportar una herramienta de fabricacion con relacion a una pieza de trabajo, comprendiendo el aparato:

un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion; y

un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabricacion ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabricacion, en el que el conjunto de soporte de fuerza opuesta incluye un pasador roscado adaptado para acoplar por roscado un orificio roscado en la pieza de trabajo.

(56) Conjunto para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de

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fabrication;

una herramienta de fabrication acoplada al soporte de herramienta y adaptada para acoplarse con la pieza de trabajo para realizar la operation de fabrication sobre la pieza de trabajo; y

un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabrication ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabrication,

en el que el conjunto de soporte de fuerza opuesta incluye un pasador de sujecion adaptado para acoplar un orificio en la pieza de trabajo, y un accionador de sujecion acoplado operativamente al pasador de sujecion y adaptado para accionar el pasador de sujecion en acoplamiento seguro con la pieza de trabajo.

(57) Conjunto para realizar una operation de fabrication sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion;

una herramienta de fabrication acoplada al soporte de herramienta y adaptada para acoplarse con la pieza de trabajo para realizar la operation de fabrication sobre la pieza de trabajo; y

un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabrication ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabrication,

en el que el conjunto de soporte de fuerza opuesta incluye un conjunto de copa de vaclo adaptado para asegurar a una superficie de la pieza de trabajo.

(58) Conjunto para realizar una operation de fabrication sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion;

una herramienta de fabrication acoplada al soporte de herramienta y adaptada para acoplarse con la pieza de trabajo para realizar la operation de fabrication sobre la pieza de trabajo; y

un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabrication ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabrication,

en el que el conjunto de soporte de fuerza opuesta incluye un pasador roscado adaptado para acoplar por roscado un orificio roscado en la pieza de trabajo.

(59) Conjunto para realizar una operation de fabrication sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion;

una herramienta de fabrication acoplada al soporte de herramienta y adaptada para acoplarse con la pieza de trabajo para realizar la operation de fabrication sobre la pieza de trabajo; y

un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabrication ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabrication,

en el que el conjunto de soporte de fuerza opuesta incluye:

un primer miembro acoplado de forma movil al carro y movible a lo largo de un primer eje;

un primer accionador acoplado al primer miembro y al carro y adaptado para mover el primer miembro a lo largo del primer eje;

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un segundo miembro acoplado de forma movil al primer elemento y movible a lo largo de un segundo eje orientado ortogonalmente con respecto al primer eje;

un segundo accionador acoplado al segundo miembro y al primer miembro y adaptado para mover el segundo miembro a lo largo del segundo eje; y

un dispositivo de sujecion acoplado al segundo miembro y adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo.

(60) El conjunto de la clausula 59, en el que el dispositivo de fijacion esta acoplado al segundo miembro mediante un tercer accionador, estando adaptado el tercer accionador para mover el dispositivo de seguridad a lo largo de un tercer eje orientado ortogonalmente al primero y segundo ejes.

(61) El conjunto de la clausula 60, en el que el segundo eje es aproximadamente paralelo con el eje de traslacion del carro, y en el que el primer eje esta adaptado para ser aproximadamente paralelo con un eje longitudinal de la herramienta de fabricacion.

(62) El conjunto de la clausula 61, en el que el primer miembro esta acoplado de forma movil a un par de miembros alargados en el carro, estando adaptados los miembros alargados para que sean aproximadamente paralelos a un eje longitudinal de la herramienta de fabricacion.

(63) El conjunto de la clausula 61, en el que el segundo miembro esta acoplado de forma movil a un par de miembros alargados sobre el primer miembro, estando adaptados los miembros alargados para que sean aproximadamente paralelos al eje de traslacion del carro.

(64) Conjunto para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion;

una herramienta de fabricacion acoplada al soporte de herramienta y adaptada para acoplarse con la pieza de trabajo para realizar la operacion de fabricacion sobre la pieza de trabajo; y

un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabricacion ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabricacion,

donde el conjunto de orugas incluye al menos un rail y en el que el carro esta acoplado de forma rodante al rail.

(65) Conjunto para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion;

una herramienta de fabricacion acoplada al soporte de herramienta y adaptada para acoplarse con la pieza de trabajo para realizar la operacion de fabricacion sobre la pieza de trabajo; y

un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabricacion ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabricacion,

en el que el carro incluye una parte de eje x acoplada de forma movil al conjunto de oruga y una porcion de eje y acoplada de forma movil a la porcion de eje x y movil con respecto a la porcion de eje x a lo largo de un eje y orientado transversalmente a la traduccion eje.

(66) Conjunto para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion;

una herramienta de fabricacion acoplada al soporte de herramienta y adaptada para acoplarse con la pieza de trabajo para realizar la operacion de fabricacion sobre la pieza de trabajo; y

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un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabrication ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabricacion,

en el que el carro incluye un conjunto de accionamiento que tiene un motor de accionamiento que se acopla operativamente con el conjunto de oruga y adaptado para accionar el carro a lo largo del conjunto de oruga.

(67) Conjunto para realizar una operation de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto:

un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion;

una herramienta de fabricacion acoplada al soporte de herramienta y adaptada para acoplarse con la pieza de trabajo para realizar la operacion de fabricacion sobre la pieza de trabajo; y

un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabricacion ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabricacion,

en el que la herramienta de fabricacion incluye un taladro y la operacion de fabricacion incluye una perforation operacion.

(77) Un aparato para soportar una herramienta de fabricacion con relation a una pieza de trabajo, comprendiendo el aparato:

un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo e incluyendo al menos un rail, teniendo el rail un eje neutro que se extiende longitudinalmente y una cremallera que se extiende a lo largo de una llnea de paso que coincide al menos aproximadamente con el eje neutro que se extiende longitudinalmente.

(78) El aparato de la clausula 77, en el que la cremallera esta formada integralmente en el rail.

(79) El aparato de la clausula 77, en el que la cremallera comprende una pluralidad de aberturas.

(80) El aparato de la clausula 77, en el que la cremallera comprende una pluralidad de aberturas, al menos algunas de las aberturas que son ahusadas, aberturas en forma de cuna.

(81) El aparato de la clausula 77, en el que la cremallera comprende una pluralidad de aberturas, al menos algunas de las aberturas que son ahusadas, aberturas con forma conica.

(82) El aparato de la clausula 77, en el que el rail comprende un miembro sustancialmente plano que tiene una anchura sustancialmente mayor que un espesor del miembro sustancialmente plano, siendo substancialmente mas plano el miembro sustancialmente plano en flexion alrededor de un eje rlgido que se extiende en una primera direction alineado a lo largo del espesor del elemento sustancialmente plano y siendo sustancialmente mas flexibles en flexion alrededor de un eje de doblamiento que se extiende en una segunda direccion alineada a lo largo de la anchura del miembro sustancialmente plano.

(83) El aparato de la clausula 77, en el que el rail comprende un primer rail y en el que el conjunto de oruga incluye un segundo rail orientado aproximadamente paralelo al primer rail, teniendo los ralles primero y segundo un eje neutro que se extiende longitudinalmente y una cremallera, extendiendose la cremallera a lo largo de una llnea de paso que coincide al menos aproximadamente con el eje neutro que se extiende longitudinalmente.

(84) El aparato de la clausula 77, en el que el conjunto de orugas incluye:

primero y segundo ralles flexibles alargados, estando los ralles espaciados y aproximadamente paralelos entre si; y

una pluralidad de dispositivos de fijacion al vaclo conectados a cada rail y espaciados a intervalos a lo largo para unir de forma liberable cada rail a la superficie de la pieza de trabajo por vaclo, con las anchuras de los ralles extendiendose sustancialmente paralelas a la superficie de la pieza de trabajo, doblandose y girando los ralles segun sea necesario para seguir sustancialmente la superficie de la pieza de trabajo.

(85) El aparato de la clausula 84, en el que cada rail es relativamente rlgido en doblamiento alrededor de un primer eje de doblamiento y relativamente flexible en doblamiento alrededor de un segundo eje de doblamiento ortogonal al primer eje de doblamiento y en el que cada rail esta montado sobre la pieza de trabajo de tal manera que el primer eje de doblamiento es sustancialmente normal a la superficie de la pieza de trabajo y el segundo eje de doblamiento es sustancialmente paralelo a la superficie de la pieza de trabajo.

(86) El aparato de la clausula 77, que comprende ademas un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y

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movil con relacion a la pieza de trabajo a lo largo de al menos un rail, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabrication.

(87) El aparato de la clausula 86, en el que el carro incluye un conjunto de accionamiento adaptado para accionar el carro a lo largo del conjunto de oruga y que tiene un motor de accionamiento acoplado a un engranaje de accionamiento, acoplandose el engranaje de accionamiento de manera operativa a la cremallera.

(88) El aparato de la clausula 86, en el que la cremallera incluye una pluralidad de aberturas y en el que el carro incluye un conjunto de accionamiento adaptado para accionar el carro a lo largo del conjunto de oruga y que tiene un motor de accionamiento acoplado a un engranaje de accionamiento, teniendo el engranaje motriz una pluralidad de dientes, acoplandose al menos algunos de los dientes acoplan de forma operativa a las aberturas de la cremallera, estando adaptadas las aberturas para que coincidan con un perfil en section transversal de los dientes.

(89) El aparato de la clausula 86, que comprende ademas un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabricacion ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabricacion.

(90) El aparato de la clausula 86, en el que el carro incluye una portion de eje x acoplada de forma movil al conjunto de oruga y una parte de eje y acoplada de forma movil a la porcion de eje x y movil con respecto a la porcion de eje x a lo largo de un eje y orientado transversalmente al conjunto de oruga.

(91) Conjunto para realizar una operation de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto:

un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo e incluyendo al menos un rail, teniendo el rail un eje neutro que se extiende longitudinalmente y una cremallera que se extiende a lo largo de una llnea de paso que coincide al menos aproximadamente con el eje neutro que se extiende longitudinalmente;

un carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo a lo largo del conjunto de oruga, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion; y

una herramienta de fabricacion acoplada al soporte de herramienta y adaptada para acoplarse con la pieza de trabajo para realizar la operacion de fabricacion sobre la pieza de trabajo.

(92) El conjunto de la clausula 91, en el que la cremallera esta formada integralmente en el rail.

(93) El conjunto de la clausula 91, en el que la cremallera comprende una pluralidad de aberturas.

(94) El conjunto de la clausula 91, en el que la cremallera comprende una pluralidad de aberturas, al menos algunas de las aberturas que son ahusadas, aberturas en forma de cuna.

(95) El conjunto de la clausula 91, en el que la cremallera comprende una pluralidad de aberturas, al menos algunas de las aberturas que son ahusadas, aberturas de forma conica.

(96) El conjunto de la clausula 91, en el que el rail comprende un miembro sustancialmente plano que tiene una anchura sustancialmente mayor que un grosor del miembro sustancialmente plano, siendo substancialmente mas plano el elemento sustancialmente mas firme en doblamiento alrededor de un eje rlgido que se extiende en una primera direction alineado a lo largo del espesor del elemento sustancialmente plano y siendo sustancialmente mas flexibles en doblamiento alrededor de un eje de doblamiento que se extiende en una segunda direccion alineada a lo largo de la anchura del miembro sustancialmente plano.

(97) El conjunto de la clausula 91, en el que el rail comprende un primer rail y en el que el conjunto de oruga incluye un segundo rail orientado aproximadamente paralelo al primer rail, teniendo los ralles primero y segundo un eje neutro que se extiende longitudinalmente y una cremallera, extendiendose la cremallera a lo largo de una llnea de paso que coincide al menos aproximadamente con el eje neutro que se extiende longitudinalmente.

(98) El conjunto de la clausula 91, en el que el conjunto de orugas incluye:

primero y segundo ralles flexibles alargados, estando los ralles espaciados y aproximadamente paralelos entre si; y

una pluralidad de dispositivos de fijacion al vaclo conectados a cada rail y espaciados a intervalos a lo largo para unir de forma liberable cada rail a la superficie de la pieza de trabajo por vaclo, con las anchuras de los ralles extendiendose sustancialmente paralelas a la superficie de la pieza de trabajo, segun sea necesario para seguir sustancialmente la superficie de la pieza de trabajo.

(99) El conjunto de la clausula 98, en el que cada rail es relativamente rlgido en doblamiento alrededor de un primer eje de doblamiento y relativamente flexible en doblamiento alrededor de un segundo eje de doblamiento ortogonal al primer eje de doblamiento y en el que cada rail esta montado sobre la pieza de trabajo de tal manera que el primer eje de doblamiento es sustancialmente normal a la superficie de la pieza de trabajo y el segundo eje de doblamiento es

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sustancialmente paralelo a la superficie de la pieza de trabajo.

(100) El conjunto de la clausula 91, en el que el carro incluye un conjunto de accionamiento adaptado para accionar el carro a lo largo del conjunto de oruga y que tiene un motor de accionamiento acoplado a un engranaje de accionamiento, acoplandose el engranaje de accionamiento de manera operativa a la cremallera.

(101) El conjunto de la clausula 91, en el que la cremallera incluye una pluralidad de aberturas y en el que el carro incluye un conjunto de accionamiento adaptado para accionar el carro a lo largo del conjunto de oruga y que tiene un motor de accionamiento acoplado a un engranaje de accionamiento, teniendo el engranaje de accionamiento una pluralidad de dientes, acoplandose al menos algunos de los dientes de forma operativa a las aberturas de la cremallera, estando adaptadas las aberturas para que coincidan con un perfil en seccion transversal de los dientes.

(102) El conjunto de la clausula 91, que comprende ademas un conjunto de soporte de fuerza opuesta acoplado operativamente al carro y adaptado para ser asegurado a la pieza de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabricacion ejercida sobre la pieza de trabajo por la herramienta de fabricacion.

(103) El conjunto de la clausula 91, en el que el carro incluye una parte de eje x acoplada de forma movil al conjunto de oruga y una porcion de eje y acoplada de forma movil a la porcion de eje x y movil con respecto a la porcion de eje x a lo largo de un eje y orientado transversalmente al conjunto de oruga.

(104) El conjunto de la clausula 91, en el que la herramienta de fabricacion incluye un taladro y la operacion de fabricacion incluye una operacion de perforacion.

(105) . Un metodo para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el metodo:

acoplar un conjunto de oruga a la pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto de oruga al menos un rail que tiene un eje neutro que se extiende longitudinalmente y una cremallera que se extiende a lo largo de una llnea de paso que coincide al menos aproximadamente con el eje neutro de extension longitudinal;

soportar de forma movil una herramienta de fabricacion sobre el conjunto de oruga;

acoplar un aparato de accionamiento con la cremallera; y

accionar la herramienta de fabricacion a lo largo del conjunto de oruga utilizando el aparato de accionamiento.

(106) El metodo de la clausula 105, en el que la fijacion de un conjunto de oruga a la pieza de trabajo incluye aplicar una fuerza de succion contra la pieza de trabajo con el conjunto de oruga.

(107) El metodo de la clausula 105, en el que la fijacion de un conjunto de oruga a la pieza de trabajo incluye la fijacion de un conjunto de oruga que tiene al menos un rail que incluye una cremallera formada integralmente en el rail.

(108) El metodo de la clausula 105, en el que la union de un conjunto de oruga a la pieza de trabajo incluye fijar un conjunto de oruga que tiene al menos un rail que incluye una cremallera que comprende una pluralidad de aberturas.

(109) El metodo de la clausula 105, en el que la fijacion de un conjunto de oruga a la pieza de trabajo incluye la fijacion de un conjunto de oruga que tiene al menos un rail que incluye una rejilla que comprende una pluralidad de aberturas, siendo ahusadas al menos algunas de las aberturas, aberturas en forma de cuna.

(110) El metodo de la clausula 105, en el que la fijacion de un conjunto de oruga a la pieza de trabajo incluye fijar un conjunto de oruga que tiene al menos un rail que incluye una cremallera que comprende una pluralidad de aberturas, siendo al menos algunas de las aberturas ahusadas, aberturas de forma conica.

(111) El metodo de la clausula 105, en el que la fijacion de un conjunto de oruga a la pieza de trabajo incluye fijar un conjunto de oruga que tiene al menos un rail, en el que el rail comprende un miembro sustancialmente plano que tiene una anchura sustancialmente mayor que un espesor del miembro sustancialmente plano, el miembro sustancialmente plano es sustancialmente mas rlgido en doblamiento alrededor de un eje rlgido que se extiende en una primera direccion alineada a lo largo del espesor del elemento sustancialmente plano y que es sustancialmente mas flexible en doblamiento alrededor de un eje de doblamiento que se extiende en una segunda direccion alineada a lo largo del ancho del elemento sustancialmente plano.

(112) El metodo de la clausula 105, en el que soportar de forma movil una herramienta de fabricacion en el conjunto de oruga incluye acoplar de forma movil un carro al conjunto de oruga, incluyendo el carro un soporte de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta de fabricacion.

(113) El metodo de la clausula 105, en el que soportar de forma movil una herramienta de fabricacion en el conjunto de oruga incluye acoplar de forma movil un carro al conjunto de oruga, incluyendo el carro un conjunto de accionamiento adaptado para accionar el carro a lo largo del conjunto de oruga y teniendo un motor de accionamiento acoplado a un engranaje de accionamiento, acoplandose el engranaje de accionamiento de manera operativa a la cremallera.

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(114) El metodo de la clausula 105, en el que la aplicacion de un aparato de accionamiento con la cremallera incluye acoplar al menos un diente con al menos una abertura, estando adaptada la apertura para adaptarse a un perfil de seccion transversal del diente.

(115) El metodo de la clausula 105, que comprende ademas realizar una operacion de fabricacion sobre la pieza de trabajo utilizando la herramienta de fabricacion.

(116) El metodo de la clausula 115, en el que realizar una operacion de fabricacion incluye realizar una operacion de perforacion.

(117) El metodo de la clausula 105, que comprende ademas aplicar una fuerza opuesta contra la pieza de trabajo utilizando un conjunto de soporte de fuerza opuesta, estando la fuerza opuesta en una direccion sustancialmente opuesta a una fuerza de fabricacion ejercida contra la pieza de trabajo durante una operacion de fabricacion.

(118) El metodo de la clausula 105, que comprende ademas simultaneamente con la aplicacion de una fuerza opuesta, realizar una operacion de fabricacion sobre la pieza de trabajo utilizando la herramienta de fabricacion.

(119) Un aparato para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el aparato: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un conjunto de carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo; y

un sensor de posicion acoplado operativamente al conjunto de carro y que incluye un elemento sensor adaptado para estar operativamente posicionado con relacion a la pieza de trabajo, estando adaptado el sensor para detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice sobre la pieza de trabajo desde una distancia de la caracterlstica de Indice .

(120) El aparato de la clausula 119, en el que el elemento sensor incluye un elemento sensor de fibra optica.

(121) El aparato de la clausula 119, en el que el elemento sensor esta adaptado para detectar el al menos un borde de la caracterlstica de Indice a medida que el elemento sensor se mueve sobre la pieza de trabajo mediante el conjunto de carro.

(122) El aparato de la clausula 119, que comprende ademas un controlador acoplado operativamente al sensor de posicion, estando adaptado el controlador para recibir una primera senal de deteccion de borde desde el sensor de posicion que indica que se ha detectado un primer borde de la caracterlstica de Indice a lo largo de una primera trayectoria de movimiento del sensor de posicion y recibir una segunda senal de deteccion de borde del sensor de posicion que indica que se ha detectado un segundo borde de la caracterlstica de Indice a lo largo de la primera trayectoria y calcular una posicion de punto medio basada en el primero y segundo bordes de deteccion.

(123) El aparato de la clausula 122, en el que el controlador esta ademas adaptado para recibir las senales de deteccion de tercer y cuarto borde del sensor de posicion, indicando que los tercer y cuarto bordes de la caracterlstica de Indice han sido detectados a lo largo de una segunda trayectoria de movimiento del sensor de posicion, respectivamente, y tambien esta adaptado para calcular un centro estimado de la caracterlstica de Indice con base en las senales de deteccion de los bordes primero, segundo, tercero y cuarto.

(124) El aparato de la clausula 119, que comprende ademas un controlador montado en el conjunto de carro y acoplado operativamente al sensor de posicion.

(125) El aparato de la clausula 124, en el que el conjunto de carro incluye un conjunto de accionamiento operable para trasladar el conjunto de carro a lo largo del conjunto de oruga, estando el conjunto de accionamiento acoplado operativamente al controlador.

(126) El aparato de la clausula 125, en el que el conjunto de accionamiento es ademas accionable para trasladar el sensor de posicion en una direccion que es transversal al conjunto de oruga.

(127) El aparato de la clausula 119, en el que el sensor de posicion incluye un circuito de deteccion que tiene una primera porcion acoplada al elemento sensor, estando adaptada la primera porcion para recibir una senal de entrada analogica y proporcionar una senal de salida analogica acondicionada en un primer nodo de salida, incluyendo ademas el circuito de deteccion una segunda porcion acoplada a la primera porcion y adaptada para recibir la senal de salida analogica acondicionada y para proporcionar una senal de salida digital en un segundo nodo de salida.

(128) El aparato de la clausula 127, en el que la primera porcion del circuito de deteccion esta adaptada para proporcionar una ganancia y un desplazamiento de nivel de la senal de entrada analogica.

(129) El aparato de la clausula 127, en el que la segunda porcion del circuito de deteccion incluye un circuito comparador de umbral adaptado para proporcionar una primera senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por debajo de un nivel de umbral y para proporcionar una segunda senal de salida digital

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cuando la senal de salida analogica condicionada esta por encima del nivel de umbral.

(130) El aparato de la clausula 127, en el que la primera porcion del circuito de deteccion esta adaptada para proporcionar un desplazamiento de ganancia y de nivel de la senal de entrada analogica y en el que la segunda porcion del circuito de deteccion incluye un circuito comparador de umbral adaptado para proporcionar una primera senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por debajo de un nivel de umbral y para proporcionar una segunda senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por encima del nivel de umbral, siendo programable al menos uno de los niveles de ganancia y umbral.

(131) El aparato de la clausula 119, que comprende ademas un conjunto de herramienta acoplado al conjunto de carro y que puede acoplarse con la pieza de trabajo para realizar la operacion de fabrication sobre la pieza de trabajo.

(132) Un aparato para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el aparato: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un conjunto de carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo; y

un sensor de position acoplado operativamente al conjunto de carro y que incluye un elemento sensor adaptado para estar operativamente posicionado con relation a la pieza de trabajo y un circuito de deteccion que tiene una primera porcion acoplada al elemento sensor, estando adaptada la primera porcion para recibir una senal de entrada analogica y proporcionar una senal de salida analogica condicionada en un primer nodo de salida, incluyendo adicionalmente el circuito de deteccion una segunda porcion acoplada a la primera porcion y adaptada para recibir la senal de salida analogica acondicionada y para proporcionar una senal de salida digital en un segundo nodo de salida.

(133) El aparato de la clausula 132, en el que la primera porcion del circuito de deteccion esta adaptada para proporcionar una ganancia y un desplazamiento de nivel de la senal de entrada analogica.

(134) El aparato de la clausula 132, en el que la segunda porcion del circuito de deteccion incluye un circuito comparador de umbral adaptado para proporcionar una primera senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por debajo de un nivel de umbral y para proporcionar una segunda senal de salida digital cuando la senal de salida analogica condicionada esta por encima del nivel de umbral.

(135) El aparato de la clausula 132, en el que la primera porcion del circuito de deteccion esta adaptada para proporcionar una ganancia y un desplazamiento de nivel de la senal de entrada analogica, y

en el que la segunda porcion del circuito de deteccion incluye un circuito comparador de umbral adaptado para proporcionar una primera senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por debajo de un nivel de umbral y

para proporcionar una segunda senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por encima del nivel de umbral, siendo programable por lo menos uno de los niveles de ganancia y umbral.

(136) El aparato de la clausula 132, en el que el elemento sensor esta adaptado para detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice sobre la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice.

(137) El aparato de la clausula 132, en el que el elemento sensor incluye un elemento sensor de fibra optica.

(138) El aparato de la clausula 132, en el que el elemento sensor esta adaptado para detectar al menos un borde de la caracterlstica de Indice a medida que el elemento sensor se mueve sobre la pieza de trabajo por el conjunto de carro.

(139) El aparato de la clausula 132, que comprende ademas un controlador acoplado operativamente al sensor de posicion, estando adaptado el controlador para recibir una primera senal de deteccion de borde desde el sensor de posicion que indica que se ha detectado un primer borde de la caracterlstica de Indice a lo largo de una primera trayectoria de movimiento del sensor de posicion y recibir una segunda senal de deteccion de borde del sensor de posicion que indica que se ha detectado un segundo borde de la caracterlstica de Indice a lo largo de la primera trayectoria y calcular una posicion de punto medio basada en el primer y segundo borde de deteccion.

(140) El aparato de la clausula 139, en el que el controlador esta ademas adaptado para recibir senales de deteccion de tercer y cuarto borde del sensor de posicion, indicando que los tercer y cuarto bordes de la caracterlstica de Indice han sido detectados a lo largo de una segunda trayectoria de movimiento del sensor de posicion, respectivamente, y tambien esta adaptado para calcular un centro estimado de la caracterlstica de Indice basado en las senales de deteccion de borde primero, segundo, tercero y cuarto.

(141) El aparato de la clausula 132, que comprende ademas un controlador montado en el conjunto de carro y acoplado operativamente al sensor de posicion.

(142) El aparato de la clausula 141, en el que el conjunto de carro incluye un conjunto de accionamiento operable para

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trasladar el conjunto de carro a lo largo del conjunto de oruga, estando el conjunto de accionamiento acoplado operativamente al controlador.

(143) El aparato de la clausula 142, en el que el conjunto de accionamiento es ademas accionable para trasladar el sensor de posicion en una direccion que es transversal al conjunto de oruga.

(144) El aparato de la clausula 132, que comprende ademas un conjunto de herramienta acoplado al conjunto de carro y acoplado operativamente al controlador, siendo el conjunto de herramienta acoplable con la pieza de trabajo para realizar la operacion de fabricacion sobre la pieza de trabajo.

(145) Un aparato para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el aparato: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un conjunto de carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y que incluye un conjunto de accionamiento operable para trasladar el conjunto de carro a lo largo del conjunto de oruga; y

un controlador montado en el conjunto de carro y acoplado operativamente al conjunto de accionamiento, estando adaptado el controlador para transmitir senales de control al conjunto de accionamiento para controlar el movimiento del conjunto de carro sobre la pieza de trabajo.

(146) El aparato de la clausula 145, en el que el controlador incluye un sistema CNC programable accionable para transmitir automaticamente senales de control al conjunto de accionamiento para controlar automaticamente el movimiento del conjunto de carro sobre la pieza de trabajo.

(147) El aparato de la clausula 145, que comprende ademas un sensor de posicion acoplado al conjunto de carro y acoplado operativamente al controlador, incluyendo el sensor de posicion un elemento sensor adaptado para posicionarse operativamente con respecto a la pieza de trabajo y un circuito de deteccion que tiene una primera porcion acoplada al elemento sensor, estando adaptada la primera porcion para recibir una senal de entrada analogica y proporcionar una senal de salida analogica condicionada en un primer nodo de salida, incluyendo el circuito de deteccion, ademas, una segunda porcion acoplada a la primera porcion y adaptada para recibir la senal de salida condicionada analogica y para proporcionar una senal de salida digital en un segundo nodo de salida.

(148) El aparato de la clausula 147, en el que la primera porcion del circuito de deteccion esta adaptada para proporcionar una ganancia y un desplazamiento de nivel de la senal de entrada analogica.

(149) El aparato de la clausula 147, en el que la segunda porcion del circuito de deteccion incluye un circuito comparador de umbral adaptado para proporcionar una primera senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por debajo de un nivel de umbral y para proporcionar una segunda senal de salida digital cuando la senal de salida analogica condicionada esta por encima del nivel de umbral.

(150) El aparato de la clausula 147, en el que la primera porcion del circuito de deteccion esta adaptada para proporcionar un desplazamiento de ganancia y nivel de la senal de entrada analogica y en el que la segunda porcion del circuito de deteccion incluye un circuito comparador de umbral adaptado para proporcionar una primera senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por debajo de un nivel de umbral y para proporcionar una segunda senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por encima del nivel de umbral, siendo programable al menos uno de los niveles de ganancia y umbral.

(151) El aparato de la clausula 147, que comprende ademas un sensor de posicion acoplado al conjunto de carro y acoplado operativamente al controlador, incluyendo el sensor de posicion un elemento sensor adaptado para detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice sobre la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice.

(152) El aparato de la clausula 151, en el que el controlador esta adaptado para recibir una primera senal de deteccion de borde del sensor de posicion que indica que se ha detectado un primer borde de la caracterlstica de Indice a lo largo de una primera trayectoria de movimiento del sensor de posicion y para recibir una segunda senal de deteccion de borde del sensor de posicion que indica que se ha detectado un segundo borde de la caracterlstica de Indice a lo largo de la primera trayectoria y calcular una posicion de punto medio basada en las senales de deteccion de primer y segundo borde.

(153) El aparato de la clausula 152, en el que el controlador esta ademas adaptado para recibir senales de deteccion de tercer y cuarto flanco desde el sensor de posicion, indicando que los tercer y cuarto bordes de la caracterlstica de Indice han sido detectados a lo largo de una segunda trayectoria de movimiento del sensor de posicion, respectivamente, y tambien esta adaptado para calcular un centro estimado de la caracterlstica de Indice basado en las senales de deteccion de borde primero, segundo, tercero y cuarto.

(154) El aparato de la clausula 147, que comprende ademas un conjunto de herramienta acoplado al conjunto de carro y acoplado operativamente al controlador, siendo el conjunto de herramienta acoplable con la pieza de trabajo para realizar la operacion de fabricacion sobre la pieza de trabajo.

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(155) El aparato de la clausula 154, en el que el conjunto de carro es un primer conjunto de carro y el controlador es un primer controlador, comprendiendo ademas el aparato:

un segundo conjunto de carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga e incluyendo un segundo conjunto de accionamiento operable para trasladar el segundo conjunto de carro a lo largo del conjunto de oruga;

un segundo controlador montado en el segundo conjunto de carro y acoplado operativamente al segundo conjunto de accionamiento, estando adaptado el segundo controlador para transmitir senales de control al segundo conjunto de accionamiento para controlar el movimiento del segundo conjunto de carro sobre la pieza de trabajo; y

un sensor de posicion acoplado al conjunto de carro y acoplado operativamente al segundo controlador, incluyendo el sensor de posicion un elemento sensor adaptado para detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice sobre la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice.

(156) El aparato de la clausula 155, que comprende ademas un controlador maestro acoplado operativamente al primer y segundo controladores y adaptado para transmitir senales de control al primer y segundo controladores, y adaptado para recibir senales de realimentacion desde el primer y segundo controladores.

(157) . Un metodo para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el metodo:

soportar un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto de fabricacion un elemento sensor que esta colocado de forma operativa con respecto a la pieza de trabajo y separado de la misma, pudiendo moverse el elemento sensor con relacion a la superficie de la pieza de trabajo;

mover el elemento sensor a lo largo de una primera trayectoria sobre la pieza de trabajo; y

detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice en la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice.

(158) El metodo de la clausula 157, en el que la deteccion de al menos un borde de una caracterlstica de Indice en la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice incluye la deteccion de una senal electromagnetica reflejada reflejada a partir de la caracterlstica de Indice.

(159) El metodo de la clausula 157, en el que detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice en la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice ocurre simultaneamente con el movimiento del elemento sensor a lo largo de una primera trayectoria que cruza una caracterlstica de Indice sobre la pieza de trabajo.

(160) El metodo de la clausula 157, en el que la deteccion de al menos un borde de una caracterlstica de Indice incluye la deteccion de los primeros y segundos bordes de la caracterlstica de Indice a lo largo de la primera trayectoria, comprendiendo ademas el metodo de calcular una ubicacion de punto medio con base en los bordes primero y segundo.

(161) El metodo de la clausula 160, que comprende ademas detectar los terceros y cuartos bordes de la caracterlstica de Indice a lo largo de una segunda trayectoria de movimiento del sensor de posicion, y calcular un centro estimado de la caracterlstica de Indice sobre la base de los primero, segundo, tercero y cuarto bordes.

(162) El metodo de la clausula 157 en el que soportar un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo incluye soportar un conjunto de fabricacion que tiene un controlador acoplado operativamente al elemento sensor y en el que mover el elemento sensor a lo largo de una primera trayectoria incluye transmitir al menos una senal de control desde el controlador.

(163) El metodo de la clausula 157 en el que soportar un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo incluye soportar un conjunto de fabricacion que tiene un conjunto de accionamiento operable para mover el elemento sensor con respecto a la pieza de trabajo y ademas tener un controlador montado en el conjunto de carro y acoplado operativamente al conjunto de accionamiento.

(164) El metodo de la clausula 157, que comprende ademas proporcionar al menos una senal de salida que indica una ubicacion del al menos un borde de la caracterlstica de Indice.

(165) El metodo de la clausula 157, en el que proporcionar al menos una senal de salida incluye proporcionar una senal de salida analogica.

(166) El metodo de la clausula 157, en el que proporcionar una senal de salida analogica incluye aplicar una ganancia y un desplazamiento de nivel de una senal de entrada analogica para proporcionar una senal de salida analogica condicionada.

(167) El metodo de la clausula 166, en el que proporcionar al menos una senal de salida incluye ademas proporcionar una senal de salida digital.

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(168) El metodo de la clausula 167, en el que proporcionar una senal digital incluye proporcionar una primera senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por debajo de un nivel umbral y proporcionar una segunda senal de salida digital cuando la senal de salida analogica condicionada esta por encima del nivel de umbral.

(169) El metodo de la clausula 157, en el que el soporte de un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo incluye el soporte de un conjunto de fabricacion que tiene un conjunto de herramienta acoplable con la pieza de trabajo, comprendiendo ademas el metodo acoplar operativamente el conjunto de herramienta con la pieza de trabajo.

(170) . Un metodo para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el metodo:

soportar un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto de fabricacion un elemento sensor que esta colocado de forma operativa con respecto a la pieza de trabajo y separado de la misma, pudiendo moverse el elemento sensor con relacion a la superficie de la pieza de trabajo;

mover el elemento sensor a lo largo de una primera trayectoria sobre la pieza de trabajo;

detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice en la pieza de trabajo;

proporcionar una senal de salida analogica condicionada que indica una ubicacion del al menos un borde de la caracterlstica de Indice; y

proporcionar una senal de salida digital que indica la ubicacion del al menos un borde de la caracterlstica de Indice.

(171) El metodo de la clausula 170, en el que proporcionar una senal de salida analogica incluye aplicar una ganancia y un desplazamiento de nivel de una senal de entrada analogica para proporcionar la senal de salida analogica condicionada.

(172) El metodo de la clausula 170, en el que proporcionar una senal digital incluye proporcionar una primera senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por debajo de un nivel de umbral y proporcionar una segunda senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por encima del nivel de umbral.

(173) El procedimiento de la clausula 170, en el que proporcionar la deteccion de al menos un borde de una caracterlstica de Indice en la pieza de trabajo incluye detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice en la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice.

(174) El metodo de la clausula 173, en el que detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice sobre la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice ocurre simultaneamente con el movimiento del elemento sensor a lo largo de la primera trayectoria.

(175) El metodo de la clausula 173, en el que la deteccion de al menos un borde de una caracterlstica de Indice sobre la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice incluye la deteccion de una senal electromagnetica reflejada a partir de la caracterlstica de Indice.

(176) El metodo de la clausula 170, en el que la deteccion de al menos un borde de una caracterlstica de Indice incluye la deteccion de los primeros y segundos bordes de la caracterlstica de Indice a lo largo de la primera trayectoria, comprendiendo ademas el metodo de calcular una ubicacion de punto medio basada en los bordes primero y segundo.

(177) El metodo de la clausula 176, que comprende ademas detectar los terceros y cuartos bordes de la caracterlstica de Indice a lo largo de una segunda trayectoria de movimiento del sensor de posicion, y calcular un centro estimado de la caracterlstica de Indice basado en los primero, segundo, tercero y cuarto bordes.

(178) El metodo de la clausula 170, en el que soportar un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo incluye soportar un conjunto de fabricacion que tiene un controlador acoplado operativamente al elemento sensor y en el que mover el elemento sensor a lo largo de una primera trayectoria incluye transmitir al menos una senal de control del controlador.

(179) El metodo de la clausula 170, en el que soportar de un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo incluye el soporte de un conjunto de fabricacion que tiene un conjunto de accionamiento operable para mover el elemento sensor con relacion a la pieza de trabajo y que ademas tiene un controlador montado en el conjunto de carro y acoplado operativamente al conjunto de accionamiento.

(180) El metodo de la clausula 170, en el que soportar de un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo incluye el soporte de un conjunto de fabricacion que tiene un conjunto de herramienta acoplable con la pieza de trabajo, comprendiendo ademas el metodo de acoplamiento operativo del conjunto de herramienta con la pieza de trabajo.

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(181) Un metodo para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el metodo:

soportar un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo, comprendiendo el conjunto de fabricacion un conjunto de oruga unido a la pieza de trabajo y un conjunto de carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga, teniendo el conjunto de carro un conjunto de accionamiento operable para trasladar el conjunto de carro a lo largo del conjunto de oruga, comprendiendo ademas el conjunto de fabricacion un controlador montado en el conjunto de carro y acoplado operativamente al conjunto de accionamiento;

y proporcionar senales de control desde el controlador al conjunto de accionamiento para accionar el conjunto de carro a lo largo del conjunto de oruga.

(182) El metodo de la clausula 181, en el que el soporte de un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo incluye el soporte de un conjunto de fabricacion que tiene un elemento sensor colocado operativamente con respecto a la pieza de trabajo y separado de ella.

(183) El metodo de la clausula 181, en el que el conjunto de accionamiento esta ademas adaptado para mover el elemento sensor con relacion al conjunto de carro.

(184) El metodo de la clausula 181, que comprende ademas proporcionar segundas senales de control desde el controlador al conjunto de accionamiento para mover el elemento sensor con respecto al conjunto de carro.

(185) El metodo de la clausula 181, que comprende ademas detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice sobre la pieza de trabajo.

(186) El metodo de la clausula 185, en el que la deteccion de al menos un borde de una caracterlstica de Indice en la pieza de trabajo incluye detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice sobre la pieza de trabajo desde una distancia alejada de la caracterlstica de Indice.

(187) El metodo de la clausula 185, en el que la deteccion de al menos un borde de una caracterlstica de Indice sobre

la pieza de trabajo incluye mover el elemento sensor a lo largo de una primera trayectoria.

(188) El metodo de la clausula 181, en el que la deteccion de al menos un borde de una caracterlstica de Indice en la

pieza de trabajo incluye la deteccion de una senal electromagnetica reflejada, que es reflejada a partir de la

caracterlstica de Indice.

(189) El metodo de la clausula 181, en el que la deteccion de al menos un borde de una caracterlstica de Indice incluye la deteccion de los primeros y segundos bordes de la caracterlstica de Indice a lo largo de una primera trayectoria, comprendiendo ademas el metodo de calcular una ubicacion de punto medio basada en los bordes primero y segundo.

(190) El metodo de la clausula 189, que comprende ademas detectar tercer y cuarto bordes de la caracterlstica de Indice a lo largo de una segunda trayectoria, y calcular un centro estimado de la caracterlstica de Indice basado en los bordes primero, segundo, tercero y cuarto.

(191) El metodo de la clausula 181, en el que la deteccion de al menos un borde de una caracterlstica de Indice incluye mover el elemento sensor a lo largo de una primera trayectoria en la pieza de trabajo;

detectar al menos un borde de una caracterlstica de Indice en la pieza de trabajo;

proporcionar una senal de salida analogica condicionada que indica una ubicacion del al menos un borde de la caracterlstica de Indice; y

proporcionar una senal de salida digital que indica la ubicacion del al menos un borde de la caracterlstica de Indice.

(192) El metodo de la clausula 191, en el que proporcionar una senal de salida analogica incluye aplicar una ganancia y un desplazamiento de nivel de una senal de entrada analogica para proporcionar la senal de salida analogica acondicionada.

(193) El metodo de la clausula 192, en el que proporcionar una senal digital incluye proporcionar una primera senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por debajo de un nivel umbral y proporcionar una segunda senal de salida digital cuando la senal de salida analogica acondicionada esta por encima del nivel de umbral.

(194) El metodo de la clausula 181, en el que soportar un conjunto de fabricacion proximo a una superficie de la pieza de trabajo incluye soportar un conjunto de fabricacion que tiene un conjunto de herramienta acoplable con la pieza de trabajo, comprendiendo ademas el metodo de acoplamiento operativo del conjunto de herramienta con la pieza de trabajo.

(195) Aparato para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el aparato: un miembro de base;

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una plataforma de accionamiento separada del elemento de base por una distancia de separacion;

una pluralidad de elementos de gula que se extienden entre la plataforma de accionamiento y el miembro de base, siendo al menos uno de la plataforma de accionamiento y el miembro de base movibles a lo largo de los miembros de gula para aumentar o disminuir la distancia de separacion;

al menos un elemento de accionamiento acoplado operativamente entre la plataforma de accionamiento y el miembro de base; y

un servomotor acoplado de forma operativa al elemento de accionamiento de tal manera que cuando el servomotor acciona el elemento de accionamiento, se varla la distancia de separacion.

(196) El aparato de la clausula 195, que incluye ademas un conjunto de herramienta acoplado a la plataforma de accionamiento.

(197) El aparato de la clausula 196, en el que la plataforma de accionamiento incluye una primera porcion anular y el miembro de base incluye una segunda porcion anular, estando alineadas las partes anular primera y segunda a lo largo de un eje y estando la pluralidad de elementos de guiado y el al menos un elemento de accionamiento espaciados concentricamente alrededor de las partes anulares primera y segunda y en el que el conjunto de herramienta se extiende a traves de la primera y segunda porciones anulares a lo largo del eje.

(198) El aparato de la clausula 197, en el que el conjunto de herramienta incluye:

un arbol de motor que se extiende a lo largo del eje y acoplado giratoriamente a al menos uno de la plataforma de accionamiento y el miembro de base;

un devanado de inducido dispuesto alrededor de al menos una parte del arbol del motor; y

un conjunto de campo acoplado a al menos una de la plataforma de accionamiento y el miembro de base y situado proximo al devanado del inducido.

(199) El aparato de la clausula 198, en el que el conjunto de campo incluye al menos un iman de tierras raras.

(200) El aparato de la clausula 198, que incluye ademas: un controlador acoplado operativamente al servomotor; y

un sensor de velocidad acoplado operativamente al arbol del motor y al controlador, estando adaptado el controlador para recibir una senal de realimentacion desde el sensor de velocidad y para transmitir una senal de control al servomotor.

(201) El aparato de la clausula 198, en el que el arbol del motor incluye un deposito de lubricacion acoplado en un primer extremo del mismo y un canal de lubricacion que se extiende longitudinalmente internamente a traves del mismo.

(202) El aparato de la clausula 195, en el que la plataforma de accionamiento tiene una primera abertura dispuesta a su traves y el elemento de base tiene una segunda abertura dispuesta a su traves, estando alineadas la primera y la segunda aberturas a lo largo de un eje y la pluralidad de elementos de gula y el al menos un elemento de gula y el al menos un elemento de accionamiento distribuidos alrededor de las aberturas primera y segunda, comprendiendo ademas el aparato un conjunto de herramienta que incluye:

un arbol de motor que se extiende a lo largo del eje y acoplado de forma giratoria a la plataforma de accionamiento; un devanado de inducido dispuesto alrededor de al menos una parte del arbol del motor; y

un conjunto de campo acoplado a al menos una de la plataforma de accionamiento y el miembro de base y situado proximo al devanado del inducido.

(203) El aparato de la clausula 202, en el que el arbol del motor incluye una pinza de taladro adaptada para asegurar un miembro de taladro.

(204) El aparato de la clausula 202, que incluye ademas: un controlador acoplado operativamente al servomotor; y

un sensor de velocidad acoplado operativamente al arbol del motor y al controlador, estando adaptado el controlador para recibir una senal de realimentacion desde el sensor de velocidad y para transmitir una senal de control al servomotor.

(205) El aparato de la clausula 202, en el que el arbol del motor incluye un deposito de lubricacion acoplado en un

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primer extremo del mismo y un canal de lubricacion que se extiende longitudinalmente internamente a traves del mismo.

(206) El aparato de la clausula 195, en el que al menos un elemento de accionamiento incluye un tornillo de bola.

(207) Un aparato para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el aparato: un conjunto de oruga adaptado para ser fijado a la pieza de trabajo;

un conjunto de carro acoplado de forma movil al conjunto de oruga y movil con respecto a la pieza de trabajo; y

una unidad de alimentacion de herramientas acoplada al conjunto de carro y adaptada para acoplarse a un conjunto de herramienta y para acoplar de forma controlada el conjunto de herramienta con la pieza de trabajo, incluyendo la unidad de alimentacion de herramienta:

un miembro de base;

una plataforma de accionamiento separada del elemento de base por una distancia de separacion;

una pluralidad de elementos de gula que se extienden entre la plataforma de accionamiento y el miembro de base, siendo al menos uno de la plataforma de accionamiento y el miembro de base movibles a lo largo de los miembros de gula para aumentar o disminuir la distancia de separacion;

al menos un elemento de accionamiento acoplado operativamente entre la plataforma de accionamiento y el miembro de base; y

un servomotor acoplado operativamente al elemento de accionamiento de tal manera que cuando el servomotor acciona el elemento de accionamiento, se varla la distancia de separacion.

(208) El aparato de la clausula 207, que incluye ademas un conjunto de herramienta acoplado a la unidad de alimentacion de herramienta y adaptado para acoplarse con la pieza de trabajo.

(209) El aparato de la clausula 208, en el que el conjunto de herramienta incluye:

un arbol de motor que se extiende a lo largo del eje y acoplado de forma giratoria a la plataforma de accionamiento; un devanado de inducido dispuesto alrededor de al menos una parte del arbol del motor; y

un conjunto de campo acoplado a al menos una de la plataforma de accionamiento y el miembro de base y situado proximo al devanado del inducido.

(210) El aparato de la clausula 209, que incluye ademas: un controlador acoplado operativamente al servomotor; y

un sensor de velocidad acoplado operativamente al arbol del motor y al controlador, estando adaptado el controlador para recibir una senal de realimentacion desde el sensor de velocidad y para transmitir una senal de control al servomotor.

(211) El aparato de la clausula 208, en el que la plataforma de accionamiento tiene una primera abertura dispuesta a su traves y el miembro de base tiene una segunda abertura dispuesta a su traves, estando alineadas la primera y la segunda aberturas alineadas a lo largo de un eje y la pluralidad de elementos de gula y estando distribuido al menos un miembro de accionamiento alrededor de las aberturas primera y segunda, comprendiendo ademas el aparato un conjunto de herramienta que incluye:

un arbol de motor que se extiende a lo largo del eje y acoplado de forma giratoria a la plataforma de accionamiento; un devanado de inducido dispuesto alrededor de al menos una parte del arbol del motor; y

un conjunto de campo acoplado a al menos una de la plataforma de accionamiento y el miembro de base y situado proximo al devanado del inducido.

(212) El aparato de la clausula 211, que incluye ademas: un controlador acoplado operativamente al servomotor; y

un sensor de velocidad acoplado operativamente al arbol del motor y al controlador, estando adaptado el controlador para recibir una senal de realimentacion desde el sensor de velocidad y para transmitir una senal de control al servomotor.

(213) El aparato de la clausula 207, que comprende ademas un controlador montado en el conjunto de carro y acoplado

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operativamente al servomotor de la unidad de alimentacion de herramienta.

(214) El aparato de la clausula 213, en el que el conjunto de carro incluye un conjunto de accionamiento operable para trasladar el conjunto de carro a lo largo del conjunto de oruga, estando el conjunto de accionamiento acoplado operativamente al controlador.

(215) El aparato de la clausula 213, en el que el conjunto de orugas incluye:

primero y segundo ralles flexibles alargados, estando los ralles espaciados y aproximadamente paralelos entre si; y una pluralidad de dispositivos de fijacion al vaclo conectados a cada rail y espaciados a intervalos a lo largo para unir de forma liberable cada rail a la superficie de la pieza de trabajo por vaclo, con las anchuras de los ralles extendiendose sustancialmente paralelas a la superficie de la pieza de trabajo, doblandose y retorciendose los railes segun sea necesario para seguir sustancialmente la superficie de la pieza de trabajo.

(216) El aparato de la clausula 215, en el que cada rail es relativamente rlgido en doblamiento alrededor de un primer eje de doblamiento y relativamente flexible en doblamiento alrededor de un segundo eje de doblamiento ortogonal al primer eje de doblamiento y en el que cada rail esta montado sobre la pieza de trabajo de tal manera que el primer eje de doblamiento es sustancialmente normal a la superficie de la pieza de trabajo y el segundo eje de doblamiento es sustancialmente paralelo a la superficie de la pieza de trabajo.

(217) . Un metodo para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza de trabajo, comprendiendo el metodo:

proporcionar una unidad de alimentacion de herramienta que tiene un miembro de base acoplado de forma movil a una plataforma de accionamiento por una pluralidad de elementos de gula, siendo al menos uno de la plataforma de accionamiento y el miembro de base movibles a lo largo de los miembros de gula para aumentar o disminuir una distancia de separacion entre ellos, que incluye al menos un elemento de accionamiento acoplado operativamente entre la plataforma de accionamiento y el elemento de base y un servomotor acoplado operativamente al al menos un elemento de accionamiento;

acoplar operativamente una herramienta de fabricacion a la unidad de alimentacion de herramienta; y

girar de forma controlable al menos un miembro de accionamiento utilizando el servomotor para variar una distancia de separacion entre la plataforma de accionamiento y el elemento de base y para acoplar la herramienta de fabricacion con la pieza de trabajo.

(218) El metodo de la clausula 217, que comprende ademas soportar de forma movil la unidad de alimentacion cerca de una superficie de la pieza de trabajo.

(219) El metodo de la clausula 218 en el que soportar de forma movil la unidad de alimentacion cerca de una superficie de la pieza de trabajo incluye:

acoplar un conjunto de oruga a la superficie de la pieza de trabajo; acoplar de forma movil un conjunto de carro al conjunto de oruga; y acoplar la unidad de alimentacion de herramienta al conjunto de carro.

(220) El metodo de la clausula 219, en el que el acoplamiento de un conjunto de oruga a la superficie de la pieza de trabajo incluye aplicar vaclo para adherir el conjunto de oruga a la superficie de la pieza de trabajo.

Claims (13)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un aparato (400) para soportar una herramienta (450) de fabricacion con relacion a una pieza (402) de trabajo, comprendiendo el aparato (400):

   un conjunto (410) de oruga adaptado para ser fijado a la pieza (402) de trabajo;

   un carro (420) acoplado de forma movil al conjunto (410) de oruga y movil con respecto a la pieza (402) de trabajo a lo largo de un eje de traslacion, incluyendo el carro (420) un soporte (436) de herramienta adaptado para recibir y soportar una herramienta (450) de fabricacion;

   un primer miembro (422) acoplado de forma movil al carro (420) y movil a lo largo de un primer eje;

   un primer accionador (476) acoplado al primer miembro (422) y al carro (420) y adaptado para mover el primer miembro (422) a lo largo del primer eje;

   un segundo miembro (424) acoplado de forma movil al primer miembro (422) y movil a lo largo de un segundo eje ortogonalmente orientado con respecto al primer eje;

   un segundo accionador (466) acoplado al segundo miembro (424) y al primer miembro (422) y adaptado para mover el segundo miembro (424) a lo largo del segundo eje; y

   un dispositivo de sujecion acoplado al segundo miembro (424) y adaptado para ser asegurado a la pieza (402) de trabajo,

   caracterizado porque

   un conjunto (460) de soporte de fuerza opuesta esta acoplado operativamente al carro (420) y adaptado para ser asegurado a la pieza (402) de trabajo para compensar al menos parcialmente una fuerza de fabricacion ejercida sobre la pieza (402) de trabajo por la herramienta (450) de fabricacion, estando el dispositivo de seguridad acoplado al segundo miembro (424) por un tercer accionador (478), estando adaptado el tercer accionador (478) para mover el dispositivo de seguridad a lo largo de un tercer eje orientado ortogonalmente al primero y segundo ejes.
2. 2. El aparato segun la reivindicacion 1, que incluye la herramienta de fabricacion acoplada al soporte (436) de herramienta y adaptada para acoplarse con la pieza (402) de trabajo para realizar la operation de fabricacion sobre la pieza (402) de trabajo.
3. 3. El aparato segun la reivindicacion 1 o 2, en el que el conjunto (460) de soporte de fuerza opuesta incluye al menos uno de un pasador (464) de sujecion adaptado para acoplar un orificio (403) en la pieza (402) de trabajo, y un accionador (462) de sujecion acoplado de manera operativa al pasador (464) de sujecion y adaptado para accionar el pasador (464) de sujecion en un acoplamiento seguro con la pieza (402) de trabajo, un conjunto (414) de copa de vaclo adaptada para fijar a una superficie de la pieza (402) de trabajo, y un pasador roscado adaptado para acoplarse de forma roscada a un orificio (403) roscado en la pieza (402) de trabajo.
4. 4. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el segundo eje es aproximadamente paralelo al el eje de traslacion del carro (420), y en el que el primer eje esta adaptado para ser aproximadamente paralelo a un eje longitudinal de la herramienta (450) de fabricacion, en el que el primer elemento (422) esta acoplado de forma movil a un par de miembros alargados sobre el carro (420), estando adaptados los miembros alargados para ser aproximadamente paralelos a un eje longitudinal de la herramienta (450) de fabricacion, y en el que el segundo miembro (424) esta acoplado de forma movil a un par de miembros alargados sobre el primer elemento (422), estando adaptados los miembros alargados para que sean aproximadamente paralelos al eje de traslacion del carro (420).
5. 5. El aparato segun la reivindicacion 1, en el que el carro (420) incluye una portion (422) de eje x acoplada de forma movil al conjunto (420) de oruga y una porcion (424) de eje y acoplada de forma movil a la porcion de eje (422) x y movible con respecto a la porcion de eje (422) x a lo largo de un eje y orientado transversalmente al eje de traslacion.
6. 6. El aparato segun la reivindicacion 1, en el que el carro (420) incluye un conjunto de accionamiento que tiene un motor (430) de accionamiento que se acopla de forma operativa al conjunto (410) de oruga y esta adaptado para accionar el carro (420) a lo largo del conjunto (410) de oruga.
7. 7. Un metodo para realizar una operacion de fabricacion sobre una pieza (402) de trabajo, comprendiendo el metodo:

   soportar de forma movil un conjunto (400) de fabricacion cerca de una superficie de la pieza (402) de trabajo, incluyendo el conjunto (400) de fabricacion una herramienta (450) de fabricacion y un conjunto (460) de soporte de fuerza opuesta, siendo el conjunto (400) de fabricacion movible a lo largo de una direction de traslacion que esta al menos parcialmente a lo largo de una direccion perpendicular a una normal local a una superficie de la pieza de trabajo (460); y

   aplicar una fuerza de fabricacion contra la pieza (402) de trabajo utilizando la herramienta (450) de fabricacion, estando

   la fuerza de fabricacion al menos parcialmente a lo largo de la normal local; caracterizado porque

   simultaneamente con la aplicacion de la fuerza de fabricacion contra la pieza (402) de trabajo, se aplica una fuerza opuesta contra la pieza (402) de trabajo utilizando el conjunto (460) de soporte de fuerza opuesta, estando la fuerza 5 opuesta en una direccion sustancialmente paralela y opuesta a la fuerza de fabricacion.
8. 8. El metodo de la reivindicacion 7, en el que soportar de forma movil un conjunto (400) de fabricacion cerca de una superficie de la pieza (402) de trabajo incluye soportar de manera deslizante el conjunto (400) de fabricacion sobre un rail (480) situado cerca de la superficie de la pieza (402) de trabajo.
9. 9. El metodo de la reivindicacion 7, en el que la aplicacion de una fuerza opuesta contra la pieza (402) de trabajo 10 incluye al menos una insertion de un pasador (464) de sujecion en un orificio (403) en la pieza (402) de trabajo y el

   accionamiento de un accionador (462) de sujecion acoplado operativamente al pasador (464) de sujecion, aplicando una presion de vaclo a una superficie de la pieza (402) de trabajo e insertando un miembro roscado en un orificio (403) roscado en la pieza (402) de trabajo y accionando un accionador acoplado operativamente al miembro roscado.
10. 10. El metodo de la reivindicacion 7, en el que aplicar una fuerza opuesta contra la pieza (402) de trabajo incluye 15 aplicar una fuerza opuesta que compensa al menos aproximadamente la fuerza de fabricacion.
11. 11. El metodo de la reivindicacion 7, que comprende ademas mover la herramienta (450) de fabricacion a lo largo de la direccion de traslacion simultaneamente con aplicacion de la fuerza opuesta contra la pieza (402) de trabajo utilizando el conjunto (460) de soporte de fuerza opuesta.
12. 12. El metodo de la reivindicacion 7, que comprende ademas realizar la operation de fabricacion sobre la pieza (402) 20 de trabajo utilizando la herramienta (450) de fabricacion.
13. 13. El metodo de la reivindicacion 7, en el que la herramienta (450) de fabricacion incluye un taladro (452) y la operacion de fabricacion incluye una operacion de perforation.