ES2642881T3 - Perforación con sensor de empuje adaptativo - Google Patents

Abstract

Un aparato para realizar una operación de perforación sobre un apilamiento de materiales, comprendiendo el aparato: un alojamiento (302); un eje (304) capaz de recibir una broca de perforación; un motor de eje (308) capaz de girar el eje a un conjunto de diferentes velocidades durante la operación de perforación; un motor de empuje (306) capaz de mover el eje en una dirección axial en un movimiento de vaivén y / o de alimentación; un sensor de carga (310) capaz de detectar una fuerza de empuje de reacción durante la operación de perforación para formar una fuerza de empuje de reacción detectada; un controlador (312) capaz de controlar el motor de eje y el motor de empuje para cambiar una velocidad de perforación en respuesta a cambios en la fuerza de empuje de reacción detectada (708), caracterizado por que el código de programa (700) ejecutable por el controlador para cambiar la velocidad de perforación durante la operación de perforación comprende adicionalmente un proceso (702), una configuración (704, 800), unas definiciones de capas (710) y unas definiciones de materiales (712), en el que el proceso contiene un código para realizar operaciones de perforación de una forma adaptativa, la configuración proporciona unos valores de inicialización para el proceso, y las definiciones de capas definen un conjunto de capas en el apilamiento para la operación de perforación, y en el que la configuración comprende un parámetro de empuje de espera de vaivén que está asociado con una distancia que ha de desplazarse una perforadora después de completar un movimiento de vaivén completo y moverse hacia delante al interior del material antes de leer las fuerzas de empuje de reacción.

Description

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DESCRIPCION

Perforacion con sensor de empuje adaptativo Information de antecedentes

1. Campo:

La presente divulgation se refiere, en general, a la fabrication y, en particular, a un metodo y aparato para perforar orificios. Aun mas particularmente, la presente divulgacion se refiere a un metodo y aparato para perforar un orificio en una pila de materiales.

2. Antecedentes:

La fabricacion puede comportar el uso de herramientas y / o de mano de obra para crear elementos para su uso o venta. En la fabricacion aeroespacial, estos elementos pueden incluir, por ejemplo, sin limitation, aeronaves, partes de aeronaves, misiles, cohetes y / o naves espaciales. En la fabricacion de diversos elementos, se puede realizar un numero de diferentes operaciones. Por ejemplo, sin limitacion, estas operaciones pueden incluir la extrusion, el prensado, el laminado, el punzonado, el mecanizado, la perforacion, el encaminamiento y el curado.

Con respecto a la perforacion, se puede usar una perforadora para crear orificios o canales que, por lo general, son cillndricos en materiales solidos. Una perforadora puede ser una herramienta con una section rotatoria que puede contener una broca de perforacion para perforar orificios. Una broca de perforacion puede ser una herramienta de corte que se usa para crear orificios en un objeto. Estos orificios pueden ser, sin limitacion, cillndricos o no cillndricos dependiendo de la puesta en practica particular. La perforacion puede comportar la perforacion de un canal, tal como un orificio cillndrico.

Un tipo de perforadora que se puede usar para perforar orificios puede ser una perforadora con una caracterlstica de alimentation positiva. Esta caracterlstica de alimentation positiva puede permitir que la perforadora empuje la broca de perforacion al interior del objeto al tiempo que tiene lugar la perforacion. Tambien se pueden usar unas perforadoras en las que la caracterlstica de alimentacion se puede usar para empujar la broca de perforacion al interior del objeto y entonces retraer la broca de perforacion al tiempo que tiene lugar la perforacion. Este tipo de movimiento hacia delante y hacia atras de la broca de perforacion puede prever un orificio de mayor calidad. Ademas, este tipo de perforacion tambien puede reducir la cantidad de calor que se aplica al objeto, lo que tambien puede aumentar la calidad del orificio.

Este tipo de perforacion se puede realizar con un apilamiento de materiales. Un apilamiento de materiales es un conjunto de materiales. Un conjunto, tal como se usa en el presente documento, se refiere a uno o mas elementos. Por ejemplo, un apilamiento de materiales puede ser una o mas capas de diferentes tipos de materiales. Tambien se puede hacer referencia a un apilamiento de materiales como apilamiento. Cuando se encuentran presentes multiples capas en el apilamiento, un material puede requerir una perforacion a una primera velocidad, mientras que otro material puede requerir una perforacion a una segunda velocidad. Por ejemplo, sin limitacion, una capa de titanio dentro del apilamiento puede requerir una velocidad de perforacion mas lenta en comparacion con una capa de material compuesto dentro del apilamiento. Un apilamiento puede incluir a menudo una combination de capas de materiales relativamente duras y blandas.

La perforacion de apilamientos profundos que tienen capas tanto duras como blandas de materiales puede llevar mucho tiempo cuando la mayor parte del apilamiento contiene materiales blandos. Algunos tipos de aparato de perforacion solo pueden prever una unica velocidad de perforacion. Esta velocidad de perforacion se puede establecer antes de la perforacion en un apilamiento. Con estos tipos de sistemas, la velocidad de perforacion se puede establecer a una velocidad mas lenta para el conjunto de capas que tienen el material mas duro. Como resultado, el tiempo que es necesario para perforar a traves de materiales blandos tambien se puede aumentar debido a la velocidad de perforacion, mas baja. Este tiempo aumentado puede tener lugar debido a que la velocidad de perforacion se puede mantener lenta dar cuenta de un material mas duro incluso si la mayor parte del apilamiento contiene un material mas blando que se puede perforar a una velocidad mas rapida. La velocidad de eje puede ser la velocidad a la que la perforadora rota la broca de perforacion, y la tasa de alimentacion puede ser la velocidad a la que la perforadora puede hacer que avance la broca de perforacion al interior del material. En estos ejemplos, el nivel de empuje puede ser la fuerza de reaction sobre la perforadora que es causada por la velocidad de eje y / o la tasa de alimentacion.

Otros tipos de aparato de perforacion pueden permitir controlar la rotation del eje en el aparato de perforacion. Estos tipos de aparato de perforacion pueden usar un mecanismo mecanico para detectar cuando se ha alcanzado una capa que tiene un material mas duro o mas blando. En este tipo de aparato de perforacion, un sensor mecanico se puede usar para detectar cambios en los niveles de empuje. Un ejemplo de una arandela elastica que se puede usar

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en los aparatos de perforacion disponibles en la actualidad es una arandela Belleville. Este tipo de arandela se puede usar, por ejemplo, sin limitacion, en conjuncion con una valvula de aire abierta, que puede cambiar la velocidad de la perforadora cuando un material mas duro es encontrado por el aparato de perforacion.

Un inconveniente con este tipo de arandela es que puede que constantemente haya que realizar ajustes en las velocidades de perforacion debido a que, a medida que se desgasta la broca de perforacion, puede cambiar el nivel de empuje que se aplica al apilamiento.

El documento EP 0 339 659 A2 divulga un metodo y un aparato para controlar operaciones de perforacion para perforar orificios a traves de una pieza de trabajo de material compuesto que se fabrica de una pluralidad de materiales que tienen diferentes propiedades de mecanizado. La pieza de trabajo se perfora en primer lugar a una velocidad de alimentacion y una velocidad de rotacion de una perforadora que se seleccionan. Cuando se inicia la perforacion de la pieza de trabajo, las cantidades de la velocidad de alimentacion y la velocidad de rotacion son detectadas por un sensor de velocidad de alimentacion y un sensor de velocidad de rotacion, y la fuerza de empuje que se aplica a la perforadora durante la perforacion tambien es detectada por un sensor de empuje.

El documento WO 2006 / 077340 A1 se refiere a un metodo para la deteccion de un cambio de material en la operacion de mecanizado mediante una herramienta, en el que se mide la corriente o la potencia que es extralda por un motor de accionamiento para la herramienta y se imponen umbrales para la deteccion de cada cambio en la medicion de la corriente y / o la potencia. Los umbrales se disponen en la derivada de la corriente y / o la potencia absorbida.

El documento EP 1 132 789 A2 describe un sistema de control de mecanizado que es capaz de mantener los estados de mecanizado optimos y de potenciar la eficiencia y la fiabilidad incluso en el caso en el que fluctua un entorno de mecanizado real.

Por lo tanto, serla ventajoso tener un metodo y aparato que supere el problema en lo que antecede en la perforacion de orificios en un apilamiento.

Sumario

Se describen un metodo puesto en practica por ordenador, un aparato y un codigo de programa utilizable por ordenador para realizar una operacion de perforacion. El aparato de perforacion comprende un alojamiento, un eje, un motor de eje, un motor de empuje, un sensor de carga y un controlador. El eje puede ser capaz de recibir una broca de perforacion. El motor de eje puede ser capaz de girar el eje a un conjunto de diferentes velocidades durante la operacion de perforacion. El motor de empuje puede ser capaz de mover el eje en una direction axial. El sensor de carga puede ser capaz de detectar una fuerza de empuje de reaction durante la operacion de perforacion para formar una fuerza de empuje de reaccion detectada. El controlador puede ser capaz de controlar el motor de eje y el motor de empuje para cambiar una velocidad de perforacion en respuesta a cambios en la fuerza de empuje de reaccion detectada.

Se proporciona un aparato para realizar una operacion de perforacion sobre un apilamiento de materiales para una aeronave. El eje puede ser capaz de recibir una broca de perforacion, en el que el eje tiene una base. El motor de eje puede ser capaz de girar el eje a un conjunto de diferentes velocidades durante una operacion de perforacion, en el que una velocidad de perforacion comprende al menos una de una velocidad a la que gira el eje y una velocidad a la que un motor de empuje mueve el eje en una direccion axial. El motor de empuje puede ser capaz de mover el eje en la direccion axial, en el que el motor de empuje puede tener una velocidad rotatoria positiva cuando el motor de empuje mueve el eje en sentido axial lejos de la base, una velocidad rotatoria neutra cuando el motor de empuje no mueve el eje, y una velocidad rotatoria negativa cuando el motor de empuje mueve el eje en sentido axial hacia la base. El sensor de carga puede ser capaz de detectar una fuerza de empuje de reaccion durante la operacion de perforacion para formar una fuerza de empuje de reaccion detectada, en el que el sensor de carga se puede ubicar en torno a la base. El controlador puede ser capaz de controlar el motor de eje y el motor de empuje para cambiar la velocidad de perforacion en respuesta a cambios en la fuerza de empuje de reaccion detectada. Un codigo de programa puede ser ejecutable por el controlador para cambiar la velocidad de perforacion durante la operacion de perforacion, en el que el codigo de programa comprende un proceso, unas definiciones de capas y unas definiciones de materiales. Las definiciones de capas pueden definir un conjunto de capas en un apilamiento para la operacion de perforacion, un cambio en la fuerza de empuje de reaccion que indica cuando se alcanza una nueva capa en el conjunto de capas, y un espesor de una capa que se usa para identificar una distancia para realizar la operacion de perforacion cuando un cambio en la fuerza de empuje de reaccion detectada no se usa para controlar la velocidad de perforacion. Las definiciones de materiales pueden definir la velocidad de perforacion para un material en las definiciones de materiales y una dureza normalizada que se usa para identificar una transition de capas dentro del conjunto de capas.

En una realization ventajosa, un metodo identifica una capa actual en una pluralidad de capas en el apilamiento. El

metodo controla una velocidad de perforacion para la operacion de perforacion en funcion de un material en la capa actual que se esta perforando. El metodo supervisa una fuerza de empuje de reaccion durante la operacion de perforacion. El metodo identifica una nueva capa en respuesta a un cambio en la fuerza de empuje de reaccion que indica la nueva capa, en el que la nueva capa se vuelve la capa actual en la operacion de perforacion.

5 Se puede usar un metodo para realizar operaciones de perforacion. Una capa actual en una pluralidad de capas en un apilamiento se puede identificar usando definiciones de capas. Se puede seleccionar una velocidad de perforacion para los materiales en la capa actual a partir de definiciones de materiales para la pluralidad de capas para formar una velocidad de perforacion seleccionada dando lugar a que un eje se mueva a la velocidad de perforacion seleccionada usando la velocidad de perforacion seleccionada, en el que la velocidad de perforacion 10 para una operacion de perforacion en funcion de un material en la capa actual que se esta perforando incluye una velocidad a la que gira el eje y controlar una velocidad a la que el eje se mueve en sentido axial. Una fuerza de empuje de reaccion se puede supervisar durante la operacion de perforacion. Una nueva capa se identifica en respuesta a un cambio en la fuerza de empuje de reaccion que indica la nueva capa, en la que la nueva capa se vuelve la capa actual en la operacion de perforacion. La operacion de perforacion puede finalizar cuando se ha 15 perforado la totalidad de la pluralidad de capas. La velocidad de perforacion de la operacion de perforacion se puede controlar en funcion de una distancia que se ha desplazado una broca de perforacion al interior del apilamiento si los cambios en la fuerza de empuje de reaccion no se usan para controlar la velocidad de perforacion. Una velocidad a la que el eje se mueve en sentido axial se puede controlar para realizar una operacion de vaiven.

De acuerdo con la invencion, se proporciona un aparato para realizar una operacion de perforacion, comprendiendo 20 el aparato los rasgos distintivos que se definen en la reivindicacion 1.

Preferiblemente, las definiciones de capas definen un cambio en la fuerza de empuje de reaccion que indica cuando se alcanza una nueva capa en el conjunto de capas.

Preferiblemente, las definiciones de capas definen un espesor de una capa.

Preferiblemente, el espesor se usa para identificar una distancia para realizar la operacion de perforacion cuando un 25 cambio en la fuerza de empuje de reaccion detectada no se usa para controlar la velocidad de perforacion.

Preferiblemente, las definiciones de materiales definen la velocidad de perforacion para un material en las definiciones de materiales.

Preferiblemente, las definiciones de materiales definen adicionalmente una dureza normalizada que se usa para identificar una transition de capas dentro del conjunto de capas.

30 Preferiblemente, la velocidad de perforacion comprende al menos una de una velocidad a la que gira el eje y una velocidad a la que el motor de empuje mueve el eje en la direction axial.

Preferiblemente, el eje tiene una base y en el que el motor de empuje tiene una velocidad de perforacion positiva

cuando el motor de empuje mueve el eje lejos de la base, una velocidad de perforacion neutra cuando el motor de

empuje no mueve el eje, y una velocidad de perforacion negativa cuando el motor de empuje mueve el eje hacia la 35 base.

Se proporciona un aparato para realizar una operacion de perforacion sobre un apilamiento de materiales para una aeronave, comprendiendo el aparato: un alojamiento; un eje capaz de recibir una broca de perforacion, en el que el eje tiene una base; un motor de eje capaz de girar el eje a un conjunto de diferentes velocidades durante una operacion de perforacion, en el que una velocidad de perforacion comprende al menos una de una velocidad a la 40 que gira el eje y una velocidad a la que un motor de empuje mueve el eje en una direccion axial; el motor de empuje capaz de mover el eje en la direccion axial, en el que el motor de empuje tiene una velocidad de perforacion positiva cuando el motor de empuje mueve el eje en sentido axial lejos de la base, una velocidad de perforacion neutra

cuando el motor de empuje no mueve el eje, y una velocidad de perforacion negativa cuando el motor de empuje

mueve el eje en sentido axial hacia la base; un sensor de carga capaz de detectar una fuerza de empuje de reaccion 45 durante la operacion de perforacion para formar una fuerza de empuje de reaccion detectada, en el que el sensor de carga se ubica en torno a la base; un controlador capaz de controlar el motor de eje y el motor de empuje para cambiar la velocidad de perforacion en respuesta a cambios en la fuerza de empuje de reaccion detectada; y un codigo de programa ejecutable por el controlador para cambiar la velocidad de perforacion durante la operacion de perforacion, en el que el codigo de programa comprende un proceso, unas definiciones de capas y unas definiciones 50 de materiales en las que las definiciones de capas definen un conjunto de capas en un apilamiento para la operacion de perforacion, un cambio en la fuerza de empuje de reaccion que indica cuando se alcanza una nueva capa en el conjunto de capas, y un espesor de una capa que se usa para identificar una distancia para realizar la operacion de perforacion cuando un cambio en la fuerza de empuje de reaccion detectada no se usa para controlar la velocidad de perforacion y en el que las definiciones de materiales definen la velocidad de perforacion para un material en las

definiciones de materiales y una dureza normalizada que se usa para identificar una transition de capas dentro del conjunto de capas.

Se proporciona un metodo para realizar una operation de perforation sobre un apilamiento de materiales para una aeronave, comprendiendo el metodo: identificar una capa actual en una pluralidad de capas en el apilamiento 5 usando definiciones de capas; seleccionar una velocidad de perforacion para los materiales en la capa actual a parti r de definiciones de materiales para la pluralidad de capas para formar una velocidad de perforacion seleccionada; dar lugar a que un eje se mueva a la velocidad de perforacion seleccionada usando la velocidad de perforacion seleccionada, en el que la velocidad de perforacion para la operacion de perforacion en funcion de un material en la capa actual que se esta perforando incluye una velocidad a la que gira el eje y controlar una velocidad a la que el eje 10 se mueve en sentido axial; supervisar una fuerza de empuje de reaction durante la operacion de perforacion; en respuesta a un cambio en la fuerza de empuje de reaccion que indica una nueva capa, identificar la nueva capa, en el que la nueva capa se vuelve la capa actual en la operacion de perforacion; finalizar la operacion de perforacion cuando se ha perforado la totalidad de la pluralidad de capas; controlar la velocidad de perforacion de la operacion de perforacion en funcion de una distancia que se ha desplazado una broca de perforacion al interior del apilamiento 15 si los cambios en la fuerza de empuje de reaccion no se usan para controlar la velocidad de perforacion; y controlar una velocidad a la que el eje se mueve en sentido axial para realizar una operacion de vaiven.

Se entendera que los rasgos distintivos de la invention que se ha mencionado en lo que antecede y aquellas que aun quedan por mencionar en lo sucesivo se pueden usar no solo en la combination respectiva que se indica, sino tambien en otras combinaciones o de forma aislada, sin abandonar el alcance de la presente invencion.

20 Algunas realizaciones a modo de ejemplo de la invencion se explican con mas detalle en la siguiente description y se representan en los dibujos, en los que:

Los rasgos distintivos, funciones y ventajas se pueden lograr de forma independiente en diversas realizaciones de la presente divulgation o se pueden combinar en aun otras realizaciones en las que se pueden ver detalles adicionales con referencia a la siguiente descripcion y dibujos.

25 Breve descripcion de los dibujos

Los rasgos distintivos novedosos que se creen caracterlsticos de las realizaciones ventajosas se exponen en las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones ventajosas, no obstante, as! como un modo de uso preferido, objetivos y ventajas adicionales de las mismas, se entenderan del mejor modo mediante referencia a la siguiente descripcion detallada de una realization ventajosa de la presente divulgacion cuando se lea en conjuncion con los dibujos 30 adjuntos, en los que:

la figura 1 es un diagrama que ilustra un metodo de fabrication y servicio de aeronaves en el que se puede poner en practica una realizacion ventajosa;

la figura 2 es un diagrama de una aeronave en la que se puede poner en practica una realizacion ventajosa;

la figura 3 es un diagrama de bloques de un aparato de perforacion para realizar operaciones de perforacion de 35 acuerdo con una realizacion ventajosa;

la figura 4 es un diagrama de una perforadora de acuerdo con una realizacion ventajosa;

la figura 5 es un diagrama de una vista lateral en section transversal de una perforadora de acuerdo con una realizacion ventajosa;

la figura 6 es un diagrama de un controlador de acuerdo con una realizacion ventajosa;

40 la figura 7 es un diagrama de bloques de un codigo de programa para controlar un aparato de perforacion de

acuerdo con una realizacion ventajosa;

la figura 8 es un diagrama de elementos de configuration de acuerdo con una realizacion ventajosa;

la figura 9 es un diagrama de unas definiciones de capas de acuerdo con una realizacion ventajosa;

la figura 10 es un diagrama que ilustra unas definiciones de materiales de acuerdo con una realizacion 45 ventajosa;

la figura 11 es un diagrama de flujo de un proceso para crear un programa de perforacion de acuerdo con una

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realizacion ventajosa;

la figura 12 es un diagrama de flujo de un proceso para realizar una operacion de perforacion de acuerdo con una realizacion ventajosa;

las figuras 13A y 13B son un diagrama de flujo de un proceso para realizar una operacion de perforacion de acuerdo con una realizacion ventajosa;

la figura 14 es un diagrama de flujo de un proceso para detectar si se ha danado una broca de perforacion de acuerdo con una realizacion ventajosa; y

la figura 15 un diagrama de flujo de un proceso para identificar si una broca de perforacion esta desgastada o ha quedado inutilizable de acuerdo con una realizacion ventajosa.

Description detallada

Haciendo referencia mas particularmente a los dibujos, algunas realizaciones de la divulgation se pueden describir en el contexto del metodo de fabrication y servicio de aeronaves 100 tal como se muestra en la figura 1 y la aeronave 200 tal como se muestra en la figura 2. Pasando en primer lugar a la figura 1, un diagrama que ilustra un metodo de fabricacion y servicio de aeronaves se muestra de acuerdo con una realizacion ventajosa.

Durante la preproduccion, el metodo de fabricacion y servicio de aeronaves 100 a modo de ejemplo puede incluir la especificacion y diseno 102 de la aeronave 200 en la figura 2 y la adquisicion de material 104. Durante la production, tiene lugar la fabricacion de componentes y de subconjuntos 106 y la integration de sistemas 108 de la aeronave 200 en la figura 2.

A continuation de lo anterior, la aeronave 200 en la figura 2 puede pasar por la certification y entrega 110 con el fin de ponerse en servicio 112. Mientras se encuentra en servicio por parte de un cliente, la aeronave 200 en la figura 2 se programa para un mantenimiento y servicio de rutina 114, que puede incluir la modification, la reconfiguration, la restauracion y otro mantenimiento o servicio.

Cada uno de los procesos del metodo de fabricacion y servicio de aeronaves 100 se puede realizar o llevar a cabo por medio de un integrador de sistemas, una tercera parte y / o un operador. En estos ejemplos, el operador puede ser un cliente. Para los fines de la presente descripcion, un integrador de sistemas puede incluir, sin limitation, cualquier numero de fabricantes de aeronaves y subcontratistas de sistemas principales; una tercera parte puede incluir, sin limitacion, cualquier numero de proveedores, subcontratistas y suministradores; y un operador puede ser una llnea aerea, una empresa de alquiler, una entidad militar, una organization de servicios, y as! sucesivamente.

Con referencia a continuacion a la figura 2, se muestra un diagrama de una aeronave en la que se puede poner en practica una realizacion ventajosa. En este ejemplo, la aeronave 200 se produce mediante el metodo de fabricacion y servicio de aeronaves 100 en la figura 1 y puede incluir la celula 202 con una pluralidad de sistemas 204 y una parte interior 206. Los ejemplos de los sistemas 204 incluyen uno o mas del sistema de propulsion 208, el sistema electrico 210, el sistema hidraulico 212 y el sistema ambiental 214. Se puede incluir cualquier numero de otros sistemas. A pesar de que se muestra un ejemplo aeroespacial, diferentes realizaciones ventajosas se pueden aplicar a otros sectores industriales, tales como la industria del automovil.

Los aparatos y metodos que se materializan en el presente documento se pueden emplear durante una o mas cualesquiera de las fases del metodo de fabricacion y servicio de aeronaves 100 en la figura 1. Por ejemplo, los componentes o subconjuntos que se producen en la fabricacion de componentes y de subconjuntos 106 en la figura 1 se pueden fabricar o manufacturar de una forma similar a la de los componentes o subconjuntos que se producen mientras la aeronave 200 se encuentra en servicio 112 en la figura 1.

Asimismo, una o mas realizaciones de aparato, realizaciones de metodo, o una combination de las mismas, se pueden utilizar durante las fases de produccion, tales como la fabricacion de componentes y de subconjuntos 106 y la integracion de sistemas 108 en la figura 1, por ejemplo, al acelerar de forma sustancial el montaje de, o reducir de forma sustancial el coste de, la aeronave 200. De forma similar, una o mas de las realizaciones de aparato, las realizaciones de metodo, o una combinacion de las mismas, se pueden utilizar mientras la aeronave 200 se encuentra en servicio 112, por ejemplo y sin limitacion al mantenimiento y servicio 114 en la figura 1.

Las diferentes realizaciones ventajosas reconocen que las maquinas numericamente controladas que se usan en la actualidad para perforar se pueden programar para seguir una trayectoria preprogramada de velocidades de perforacion. Estas velocidades de perforacion pueden incluir la velocidad a la que gira el eje y la velocidad a la que el eje es movido hacia y / o lejos de un apilamiento. La velocidad a la que gira el eje se puede medir en revoluciones por minuto. Se puede hacer referencia a la velocidad a la que el eje se mueve hacia o lejos de un apilamiento como

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tasa de alimentacion.

Las diferentes realizaciones ventajosas tienen en cuenta que los aparatos que se usan en la actualidad pueden ser incapaces de adaptarse a un espesor de separacion de aire y / o de material impredecible. Las diferentes realizaciones ventajosas tambien tienen en cuenta que los aparatos que se usan en la actualidad realizan mediciones en terminos de la fuerza de empuje de reaccion real, que puede cambiar con el paso del tiempo a medida que se desgasta una broca de perforacion.

Por lo tanto, las diferentes realizaciones ventajosas tienen en cuenta que existe una necesidad de cambiar de forma adaptativa la velocidad de perforacion que se usa en operaciones de perforacion de una forma que selecciona una velocidad de perforacion apropiada para cada capa en un apilamiento. Las diferentes realizaciones ventajosas detectan el cambio en el empuje de reaccion durante una operacion de perforacion. El empuje de reaccion es la fuerza que se puede detectar cuando se esta perforando con una broca de perforacion hacia o al interior de una capa.

Este cambio en el empuje de perforacion se puede usar en las diferentes realizaciones ventajosas para determinar si se ha encontrado una capa con un tipo diferente de material. En funcion de este cambio, las diferentes realizaciones ventajosas pueden ajustar la velocidad de perforacion de la operacion de perforacion. Se usa este cambio o delta en la fuerza de empuje de reaccion en lugar del valor real de la fuerza de empuje.

Las diferentes realizaciones ventajosas proporcionan un aparato para realizar operaciones de perforacion en un apilamiento. Este aparato puede incluir un alojamiento, un eje, un motor de eje, un motor de empuje, un sensor de empuje y un controlador. El eje puede ser capaz de recibir una broca de perforacion, y el motor de eje puede ser capaz de girar el eje a un conjunto de diferentes velocidades durante una operacion de perforacion. El motor de empuje puede ser capaz de mover el eje en una direccion axial. El sensor de empuje puede ser capaz de detectar la fuerza de empuje de reaccion durante la operacion de perforacion para formar una fuerza de empuje de reaccion detectada. Un controlador puede ser capaz de controlar el motor de eje y el motor de empuje para cambiar la velocidad de perforacion en respuesta a cambios en la fuerza de empuje de reaccion detectada.

Con referencia a continuacion a la figura 3, un diagrama de bloques de un aparato de perforacion para realizar operaciones de perforacion se muestra de acuerdo con una realizacion ventajosa. En este ejemplo, el aparato de perforacion 300 puede incluir el alojamiento 302, el eje 304, el motor de empuje 306, el motor de eje 308, el sensor de carga 310, el controlador 312 y la broca de perforacion 314.

El eje 304 puede rotar en torno a un eje, tal como el eje 316. Ademas, el eje 304 se puede mover en sentido axial a lo largo del eje 316 en estos ejemplos. El eje 304 puede incluir la base 317, que puede ser opuesta al extremo 318. El extremo 318 puede recibir la broca de perforacion 314 en estos ejemplos. El eje 304 se puede girar o rotar en torno al eje 316 por medio del motor de eje 308.

El motor de eje 308 puede girar el eje 304 a diferentes velocidades. Estas velocidades se pueden medir en revoluciones por minuto (RPM), en estos ejemplos. El motor de eje 308 puede cambiar la tasa a la que rota el eje 304 durante una operacion de perforacion. El motor de eje 308 puede adoptar diversas formas. Por ejemplo, el motor de eje 308 puede ser, por ejemplo, sin limitacion, un servo motor, un motor de aire, o algun otro motor adecuado.

El eje 304 puede ser movido en sentido axial a lo largo del eje 316 by el motor de empuje 306. Se puede hacer referencia a la velocidad a la que el eje 304 puede ser movido en sentido axial como tasa de alimentacion. La tasa de alimentacion se puede medir en pulgadas por revolucion (IPR, inches per revolution). El motor de empuje 306 puede cambiar las velocidades durante una operacion de perforacion. En estos ejemplos, la velocidad de una operacion de perforacion puede incluir al menos una de la velocidad a la que el eje 304 se rota y la velocidad a la que el eje 304 se mueve en sentido axial.

Tal como se usa en el presente documento, la expresion “al menos uno de”, cuando se usa con una lista de elementos, quiere decir que se pueden usar diferentes combinaciones de uno o mas de los elementos y que puede ser necesario solo uno de cada elemento en la lista. Por ejemplo, “al menos uno del elemento A, el elemento B y el elemento C” puede incluir, por ejemplo, sin limitacion, el elemento A o el elemento A y el elemento B. Este ejemplo tambien puede incluir el elemento A, el elemento B y el elemento C, o el elemento B y el elemento C.

En estos ejemplos ilustrativos, el motor de empuje 306 y el motor de eje 308 se pueden controlar por medio del controlador 312. El controlador 312 puede adoptar diversas formas. Por ejemplo, el controlador 312 puede ser un ordenador integrado dentro del alojamiento 302, un circuito integrado para aplicaciones especlficas, o algun otro dispositivo adecuado. El controlador 312 puede controlar la velocidad del eje 304 usando el codigo de programa 322 y la fuerza de empuje de reaccion 320, tal como es detectada por el sensor de carga 310. En estos ejemplos, el controlador 312 usa los cambios o diferencias en la fuerza de empuje de reaccion 320 en lugar de los valores reales

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para la fuerza de empuje de reaccion.

El sensor de carga 310 se puede ubicar en y / o en torno a la base 317 del eje 304. El sensor de carga 310 puede detectar la fuerza de empuje de reaccion 320, lo que puede ser usado por el controlador 312 para controlar la velocidad de perforacion del eje 304 usando el motor de empuje 306 y el motor de eje 308. El sensor de carga 310 puede ser cualquier sensor que pueda detectar fuerza y generar una senal electronica en funcion de la cantidad de fuerza que se detecta. El sensor de carga 310 puede ser, por ejemplo, sin limitacion, un transductor de tipo galga extensometrica.

El aparato de perforacion 300 se puede usar para perforar el orificio 324 en el apilamiento 326. El apilamiento 326 puede contener las capas 328. Estas capas pueden ser un conjunto de capas. Las capas 328 en el apilamiento 326 pueden incluir un numero de diferentes materiales en las capas. Los materiales pueden incluir, por ejemplo, sin limitacion, titanio, un material compuesto, aluminio, acero, o algun otro material adecuado para el apilamiento 326. Ademas, las capas 328 pueden incluir una capa de aire o una separacion entre capas, dependiendo de la configuracion particular del apilamiento 326.

En la operacion, el aparato de perforacion 300 puede controlar la velocidad del eje 304 en la perforacion del orificio 324. El controlador 312 puede ejecutar el codigo de programa 322 en la perforacion del orificio 324 a traves de las capas 328. Un cambio entre las capas puede ser detectado por el sensor de carga 310. Este cambio es un cambio en la fuerza de empuje de reaccion 320, que se puede enviar al controlador 312. Tras la deteccion de un cambio en la fuerza de empuje de reaccion 320 que indica que se ha encontrado una nueva capa, el controlador 312 puede cambiar la velocidad del eje 304. Esta velocidad puede incluir al menos una de la velocidad a la que gira el eje 304 y la velocidad a la que el eje 304 puede ser movido en sentido axial.

Al mover el eje 304 en sentido axial, el controlador 312 puede enviar senales al motor de empuje 306 para mover el eje 304 o bien en la direccion de la flecha 330 o bien en la direccion de la flecha 332. Se puede hacer referencia a este movimiento, en estos dos sentidos diferentes, como movimiento de vaiven y de alimentacion. En estos ejemplos, el codigo de programa 322 puede definir o establecer la velocidad relacional para una capa particular, as! como la tasa de alimentacion para una capa particular dentro de las capas 328.

Puede que las diferentes realizaciones ventajosas no requieran ajustes a medida que se desgasta la broca de perforacion 314. Con los sistemas que se usan en la actualidad, a medida que se desgasta la broca de perforacion 314, puede que el sensor mecanico que se usa para cambiar la velocidad de perforacion no detecte correctamente cuando se ha alcanzado una nueva capa. Puede que las diferentes realizaciones ventajosas no usen la fuerza de empuje de reaccion real que se detecta para cambiar la velocidad de perforacion para el eje 304.

En su lugar, las diferentes realizaciones ventajosas detectan cambios en la fuerza de empuje de reaccion que pueden indicar que se ha alcanzado una nueva capa. Por ejemplo, sin limitacion, si las capas 328 incluyen unas capas de material compuesto y de titanio, una capa de material compuesto puede dar lugar a una fuerza de empuje de reaccion de aproximadamente 100 libras (45,36 kg), mientras que una capa de titanio puede dar lugar a una fuerza de empuje de reaccion de aproximadamente 150 libras (68,04 kg) la primera vez que se alcanzan estas capas. En un instante de tiempo posterior, la capa de titanio puede tener un valor mas alto para la fuerza de empuje de reaccion 320 que es causada por el desgarro y desgaste de la broca de perforacion 314.

Los sistemas de perforacion disponibles en la actualidad pueden requerir ajustes para formar una perforacion correcta. Por el contrario, las diferentes realizaciones ventajosas detectan una diferencia entre la fuerza de empuje de reaccion 320. Por ejemplo, sin limitacion, un cambio en la fuerza de empuje de reaccion 320 entre una capa de material compuesto y una capa de titanio puede ser de aproximadamente 100 libras (45,36 kg). Este cambio o delta de empuje puede ser consistente incluso si el valor real de la fuerza de empuje de reaccion 320 cambia a traves del uso de la broca de perforacion 314. Estos cambios pueden incluir, por ejemplo, sin limitacion, el desgaste en la interaccion del eje 304 y otros componentes dentro del aparato de perforacion 300.

Por lo tanto, las diferentes realizaciones ventajosas esperan unas diferencias o deltas de la fuerza de empuje de reaccion para saber cuando se han alcanzado diferentes capas dentro de las capas 328. A medida que se identifican diferentes capas, el codigo de programa 322 puede controlar el motor de empuje 306 y el motor de eje 308 para cambiar la velocidad del eje 304. Ademas, el sensor de carga 310 se puede usar para identificar cuando se ha perforado por completo el orificio 324 a traves de las capas 328 en el apilamiento 326.

Adicionalmente, el sensor de carga 310 puede detectar cuando se ha alcanzado una capa de aire dentro de las capas 328. Una capa de aire se puede encontrar, por ejemplo, sin limitacion, cuando las capas 328 en el apilamiento 326 incluyen la cuna delgada 334, lo que puede no ser conocido. En este punto, esta capa de aire se puede ignorar usando el codigo de programa 322 cuando se detecta una capa de aire de ese tipo. Con la deteccion de los cambios en la fuerza de empuje de reaccion 320, el controlador 312 tambien puede ser capaz de detectar problemas con la broca de perforacion 314. El controlador 312 puede determinar si la broca de perforacion 314 se puede haber roto o

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si la broca de perforacion 314 puede haber quedado embotada.

La ilustracion del aparato de perforacion 300 en la figura 3 se presenta por razones de ilustracion de diferentes componentes que se pueden hallar en un aparato de perforacion y no para implicar limitaciones de arquitectura o flsicas a una forma en la que se puede poner en practica el aparato de perforacion 300. Por ejemplo, solo se muestran, por razones de ilustracion de diferentes rasgos distintivos de las realizaciones ventajosas, algunos componentes que se usan en el aparato de perforacion 300. Otros componentes que se pueden incluir, pero que no se muestran, pueden ser, por ejemplo, sin limitacion, un portaherramientas para recibir la broca de perforacion 314, una abrazadera de tipo collar para sujetar en su sitio la broca de perforacion, un conmutador para operar el aparato de perforacion 300, y otros componentes adecuados.

Ademas, a pesar de que se muestran diferentes funciones en bloques, las diferentes funciones se pueden integrar en un unico componente o una parte y / o dividirse en multiples componentes o partes dependiendo de la puesta en practica particular. Por ejemplo, el controlador 312 se puede poner en practica usando dos controles. Un control se puede usar para ejecutar el codigo de programa 322, mientras que otro controlador se puede usar para escribir el codigo de programa 322. En diferentes realizaciones ventajosas, el segundo controlador se puede conectar con el primer controlador y puede que no este ubicado dentro del alojamiento 302.

Con referencia a continuacion a la figura 4, un diagrama de una perforadora se muestra de acuerdo con una realizacion ventajosa. En este ejemplo se muestra una vista desde arriba de la perforadora 400. La perforadora 400 puede ser un ejemplo de una puesta en practica del aparato de perforacion 300 en la figura 3. Tal como se puede ver en esta ilustracion, la perforadora 400 puede incluir el eje de perforadora 402 dentro del alojamiento 404. La perforadora 400 puede ser capaz de configurarse para diversas funciones tales como, por ejemplo, sin limitacion, procesos de perforacion de alimentacion positiva, de perforacion de vaiven y alimentacion y / o de perforacion y avellanado.

La perforadora 400 tambien puede incluir el motor de empuje 406 y el motor de eje 408. En estos ejemplos, estos dos motores se pueden montar externamente en el alojamiento 404. Resulta evidente que, en otras realizaciones ventajosas, uno o mas de estos motores se pueden montar dentro del alojamiento 404. En estos ejemplos, la perforadora 400 se puede poner en practica usando cualquier perforadora disponible en la actualidad que se pueda modificar para incluir un sensor de carga tal como el sensor de carga 310 en la figura 3. Por ejemplo, sin limitacion, se puede usar una perforadora Quackenbush 965QB. Esta perforadora puede ser facilitada por Cooper Industries, LLC. Resulta evidente que se puede usar cualquier perforadora adecuada.

Con referencia a continuacion a la figura 5, un diagrama de una vista lateral en seccion transversal de una perforadora se muestra de acuerdo con una realizacion ventajosa. En este ejemplo se ilustra una vista lateral en seccion transversal de la perforadora 400. En esta vista, los cojinetes de empuje de eje 500 se pueden usar para soportar el eje 402 en movimientos axiales a lo largo de la direccion de las flechas 502. El husillo de bolas 504 se puede accionar para mover el eje 402 en sentido axial a lo largo de la direccion de las flechas 502. Los cojinetes de accionamiento de velocidad 506 y 508 se pueden usar para soportar el eje 402 cuando se rota en la direccion de las flechas 510.

En este ejemplo, el sensor de carga 512 se ubica en torno a la base 514 del eje 402. El sensor de carga 512 puede ser un sensor electronico que se usa para detectar una fuerza de empuje de reaccion sobre el eje 402 cuando se realiza una operacion de perforacion. El sensor de carga 512 puede ser un sensor que convierte la fuerza axial en una serial electrica. En estos ejemplos, la fuerza axial puede ser una fuerza de compresion, tal como una fuerza de empuje de reaccion sobre el eje 402. El sensor de carga 512 se puede colocar para generar una serial electronica que se corresponde con la cantidad de la fuerza axial que es experimentada por el eje 402. Un ejemplo de un sensor de carga que se puede usar es, por ejemplo, sin limitacion, una celula de carga de compresion de orificio de paso modelo D, que puede ser facilitada por RDP Group.

La ilustracion en la figura 5 se proporciona para mostrar una ubicacion para un sensor de carga de acuerdo con una realizacion ventajosa. El sensor de carga 512 se puede ubicar en una trayectoria de la fuerza de empuje de reaccion tal como se muestra en esta ilustracion. Una fuerza de compresion que resulta de un movimiento de alimentacion de perforacion al interior de un material por parte del eje 402 puede ser detectada por el sensor de carga 512. Cuando el eje 402 encuentra una fuerza de empuje de reaccion, el sensor de carga 512 tambien puede experimentar la misma fuerza.

La ubicacion del sensor de carga 512 puede variar dependiendo de la perforadora particular que se use. Una ubicacion que se puede usar para el sensor de carga 512 se puede encontrar dentro del conjunto de cojinetes de empuje 516, que pueden estar Intimamente acoplados con la fuerza de empuje de reaccion. Esta ilustracion no tiene por objeto implicar limitaciones flsicas de arquitectura a la forma en la que se puede ubicar o poner en practica un sensor de carga.

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Pasando a continuacion a la figura 6, un diagrama de un controlador se muestra de acuerdo con una realizacion ventajosa. En este ejemplo, el controlador 600 es un ejemplo de una puesta en practica para el controlador 312 en la figura 3. En este ejemplo ilustrativo, el controlador 600 incluye la estructura de comunicaciones 602, que proporciona comunicaciones entre la unidad de procesador 604, la memoria 606, el almacenamiento persistente 608, la unidad de comunicaciones 610, la unidad de entrada / salida (E / S) 612 y el visualizador 614.

La unidad de procesador 604 sirve para ejecutar instrucciones para soporte logico que se pueden cargar en la memoria 606. La unidad de procesador 604 puede ser un conjunto de uno o mas procesadores o puede ser un nucleo de multiples procesadores, dependiendo de la puesta en practica particular.

La memoria 606 y el almacenamiento persistente 608 son ejemplos de dispositivos de almacenamiento. Un dispositivo de almacenamiento es cualquier elemento de soporte flsico que sea capaz de almacenar informacion o bien de una forma temporal y / o bien de una forma permanente. La memoria 606, en estos ejemplos, puede ser, por ejemplo, una memoria de acceso aleatorio o cualquier otro dispositivo de almacenamiento volatil o no volatil adecuado. El almacenamiento persistente 608 puede adoptar diversas formas dependiendo de la puesta en practica particular.

Por ejemplo, el almacenamiento persistente 608 puede contener uno o mas componentes o dispositivos. Por ejemplo, el almacenamiento persistente 608 puede ser una unidad de disco duro, una memoria flash, un disco optico regrabable, una cinta magnetica regrabable, o una cierta combination de lo anterior. Los soportes que son usados por el almacenamiento persistente 608 tambien pueden ser extralbles. Por ejemplo, se puede usar una unidad de disco duro extralble para el almacenamiento persistente 608.

La unidad de comunicaciones 610, en estos ejemplos, preve unas comunicaciones con otros dispositivos o sistemas de procesamiento de datos. En estos ejemplos, la unidad de comunicaciones 610 es una tarjeta de interfaz de red. La unidad de comunicaciones 610 puede proporcionar comunicaciones a traves del uso de enlaces de comunicaciones o bien flsicos o bien inalambricos o tanto flsicos como inalambricos.

La unidad de entrada / salida 612 preve la entrada y la salida de datos con otros dispositivos que se pueden conectar con el controlador 600. Por ejemplo, la unidad de entrada / salida 612 puede proporcionar una conexion para la entrada de usuario a traves de un teclado y un raton. Ademas, la unidad de entrada / salida 612 puede enviar una salida a una impresora. El visualizador 614 proporciona un mecanismo para presentar visualmente informacion a un usuario.

Las instrucciones para el sistema operativo y aplicaciones o programas se ubican en el almacenamiento persistente 608. Estas instrucciones se pueden cargar en la memoria 606 para su ejecucion por parte de la unidad de procesador 604. Los procesos de las diferentes realizaciones pueden ser realizados por la unidad de procesador 604 usando unas instrucciones puestas en practica por ordenador, que se pueden ubicar en una memoria, tal como la memoria 606. Se hace referencia a estas instrucciones como codigo de programa, codigo de programa utilizable por ordenador o codigo de programa legible por ordenador que puede ser leldo y ejecutado por un procesador en la unidad de procesador 604. El codigo de programa en las diferentes realizaciones se puede materializar en diferentes soportes legibles por ordenador flsicos o tangibles, tales como la memoria 606 o el almacenamiento persistente 608.

El codigo de programa 616 se ubica en una forma funcional en los soportes legibles por ordenador 618 que son extralbles de forma selectiva y se puede cargar en o transferir al controlador 600 para su ejecucion por parte de la unidad de procesador 604. En estos ejemplos, el codigo de programa 616 es un ejemplo del codigo de programa 322 que se puede usar para controlar el aparato de perforation 300 en la figura 3.

El codigo de programa 616 y los soportes legibles por ordenador 618 forman el producto de programa informatico 620 en estos ejemplos. En un ejemplo, los soportes legibles por ordenador 618 se pueden encontrar en una forma tangible, tal como, por ejemplo, un disco optico o magnetico que se inserta o se coloca en una unidad u otro dispositivo que es parte del almacenamiento persistente 608 para su transferencia a un dispositivo de almacenamiento, tal como una unidad de disco duro que es parte del almacenamiento persistente 608.

En una forma tangible, los soportes legibles por ordenador 618 tambien pueden adoptar la forma de un almacenamiento persistente, tal como una unidad de disco duro, un lapiz de memoria o una memoria flash que se conecta con el controlador 600. Tambien se hace referencia a la forma tangible de los soportes legibles por ordenador 618 como soporte de almacenamiento grabable por ordenador. En algunos casos, puede que los soportes legibles por ordenador 618 no sean extralbles.

Como alternativa, el codigo de programa 616 se puede transferir al controlador 600 a partir de los soportes legibles por ordenador 618 a traves de un enlace de comunicaciones con la unidad de comunicaciones 610 y / o a traves de una conexion con la unidad de entrada / salida 612. El enlace de comunicaciones y / o la conexion puede ser flsico o inalambrico en los ejemplos ilustrativos. Los soportes legibles por ordenador tambien pueden adoptar la forma de

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soportes no tangibles, tales como enlaces de comunicaciones o transmisiones inalambricas que contienen el codigo de programa.

Los diferentes componentes que se ilustran para el controlador 600 no tienen por objeto proporcionar limitaciones de arquitectura a la forma en la que se pueden poner en practica diferentes realizaciones. Las diferentes realizaciones ilustrativas se pueden poner en practica en un sistema de procesamiento de datos que incluye componentes ademas de o en lugar de los que se ilustran para el controlador 600. Otros componentes que se muestran en la figura 6 se pueden variar con respecto a los de los ejemplos ilustrativos que se muestran.

Con referencia a continuacion a la figura 7, un diagrama de bloques de un codigo de programa para controlar un aparato de perforation se muestra de acuerdo con una realization ventajosa. En este ejemplo ilustrativo, el codigo de programa 700 es un ejemplo de una puesta en practica del codigo de programa 322 en la figura 3. En particular, el codigo de programa 700 se puede ejecutar usando un controlador, tal como el controlador 600 en la figura 6.

Tal como se ilustra, el programa 700 incluye el proceso 702, la configuration 704 y las definiciones 706. El proceso 702 contiene un codigo para realizar operaciones de perforacion de una forma adaptativa. La configuracion 704 proporciona unos valores de initialization para el proceso 702. El proceso 702 puede usar la configuracion 704 en las definiciones 706 y la entrada de fuerza de empuje de reaction 708 para controlar de forma dinamica y / o adaptativa una operation de perforacion para un aparato de perforacion, tal como el aparato de perforacion 300 en la figura 3. La entrada de fuerza de empuje de reaccion 708 puede ser un valor que es generado por un sensor de carga, tal como, por ejemplo, sin limitation, el sensor de carga 310 en la figura 3. Este valor es un valor para la fuerza de empuje de reaccion 320 en la figura 3.

Las definiciones 706 definen capas dentro de un apilamiento, tal como, por ejemplo, sin limitacion, el apilamiento 326 en la figura 3. En este ejemplo, las definiciones 706 incluyen las definiciones de capas 710 y las definiciones de materiales 712. Las definiciones de capas 710 pueden proporcionar definiciones para las diferentes capas. La definition de capas 710 puede incluir, por ejemplo, sin limitacion, una identification de una capa, un espesor y / u otros parametros adecuados. Las definiciones de materiales 712 pueden proporcionar information, por ejemplo, sin limitacion, para identificar transiciones de capas y / o velocidades de perforacion.

Con referencia a continuacion a la figura 8, un diagrama de elementos de configuracion se muestra de acuerdo con una realizacion ventajosa. En este ejemplo, la configuracion 800 es un ejemplo de una puesta en practica para la configuracion 704 en la figura 7. En este ejemplo, la configuracion 800 proporciona unos valores de inicializacion para realizar un proceso de perforacion.

En este ejemplo particular, la configuracion 800 incluye el retardo de empuje de aire 802, la rotura minima 804, el margen de rotura minima 806, el umbral de empuje de revestimiento 808, el margen de retention absoluto de vaiven 810, el valor absoluto de vaiven 812, el empuje de espera de vaiven 814, el valor de valvula de fluido 816 y el recorrido maximo 818.

El retardo de empuje de aire 802 puede ser un retardo del proceso durante el cual se recopila informacion acerca de las lecturas de empuje antes del contacto con el material. Este retardo puede compensar cualquier perdida por rozamiento en el sistema que, de lo contrario, aparecerla como adiciones al valor de empuje. La rotura minima 804 puede ser la distancia que se puede desplazar el mecanismo de alimentation despues de detectar una diferencia de empuje al tiempo que se mantienen los parametros de perforacion actuales. Este valor puede permitir que el diametro completo de la broca de perforacion penetre en el nuevo material antes de cambiar los parametros.

El margen de rotura minima 806 puede ser una distancia que se anade a la rotura minima 804. Este valor puede permitir que el operador aumente en la practica la distancia de rotura minima sin cambiar la rotura minima 804. Por ejemplo, un valor de base para la rotura minima 804 puede estar asociado a menudo con una geometrla de cuchilla. En determinadas circunstancias, puede ser util aumentar o disminuir este valor de forma temporal, en funcion de la pila actual que se esta perforando. El ajuste del margen de rotura minima 806 puede prever un ajuste temporal de este tipo, sin afectar a la rotura minima 804.

El umbral de empuje de revestimiento 808 puede ser el valor del empuje por encima del cual el controlador decide que se ha logrado el contacto inicial con el material despues del avance inicial de la perforadora a traves del aire.

El margen de retraction absoluto de vaiven 810 puede permitir que la perforadora vuelva a la misma position absoluta durante un ciclo de vaiven y de retraccion cuando se esta en un modo absoluto de vaiven. Este valor puede permitir el ajuste de la posicion absoluta en un sentido negativo o positivo. El valor absoluto de vaiven 812 puede ser un valor booleano (si / no). Si el valor es “si”, entonces la perforadora puede volver a la misma posicion absoluta durante un movimiento de retraccion de vaiven. Si el valor es “no”, entonces la perforadora se puede retraer una distancia relativa que viene determinada por una distancia de retraccion de vaiven, durante un movimiento de retraccion de vaiven.

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El empuje de espera de vaiven 814 puede ser una distancia que ha de desplazarse una perforadora despues de completar un movimiento de vaiven completo y moverse hacia delante al interior del material antes de leer las fuerzas de empuje de reaccion. Este parametro puede proporcionar un margen de seguridad para asegurar que los valores de las fuerzas de empuje de reaccion pueden no leerse mientras la perforadora puede estar desacoplada del material.

El valor de valvula de fluido 816 puede proporcionar un valor para controlar una bomba de fluido auxiliar, que entrega un fluido de corte a la perforadora. El recorrido maximo 818 puede ser la distancia maxima que se puede trasladar el eje antes de cambiar al modo de retraccion.

Los diferentes valores de inicializacion que se ilustran en la figura 8 se proporcionar como ejemplos y no tienen como objeto limitar la forma en la que se pueden seleccionar otros elementos de configuracion. Se pueden usar otros elementos de configuracion ademas o en lugar de estos dependiendo de la puesta en practica particular.

Con referencia a continuacion a la figura 9, un diagrama de unas definiciones de capas se muestra de acuerdo con una realizacion ventajosa. En este ejemplo, las definiciones de capas 900 son un ejemplo de una puesta en practica de las definiciones de capas 710 en la figura 7.

En este ejemplo, las definiciones de capas 900 incluyen titanio 902 y grafito 904. Titanio 902 incluye el nombre de material 906, el numero de capa 908, el espesor 912, el delta de empuje 914, el vaiven habilitado 916, el incremento de vaiven 918, el margen de extension de vaiven 920, la permanencia en vaiven 922 y la retraccion de vaiven 924. Grafito 904 incluye el nombre de material 926, el numero de capa 928, el espesor 930, el delta de empuje 932, el vaiven habilitado 934, el incremento de vaiven 936, los margenes de extension de vaiven 938, la permanencia en vaiven 940 y la retraccion de vaiven 942.

Los nombres de material 906 y 926 se pueden usar para identificar el material. Los numeros de capa 908 y 928 pueden identificar la posicion de la definicion particular dentro del apilamiento. Los espesores 912 y 930 pueden identificar el espesor de la capa particular. Los deltas de empuje 914 y 932 se pueden usar para identificar un tipo de proceso para su uso en la perforacion para una capa dada.

En estos ejemplos, se pueden usar dos tipos de procesos. Los procesos incluyen, por ejemplo, sin limitation, un proceso de control numerico por ordenador y un proceso de empuje adaptativo. El proceso de control numerico por ordenador puede ser uno en el que la velocidad de la perforadora se puede controlar en funcion de la distancia que se puede haber desplazado la broca de perforacion. Esta distancia se puede identificar en funcion de unos encoderes que identifican el numero de revoluciones. En funcion del numero de revoluciones, se puede identificar una distancia para como de lejos se ha desplazado la broca de perforacion. El proceso de empuje adaptativo puede ser uno en el que la velocidad de la perforadora se puede controlar en funcion de una identification de que capa se esta perforando.

En estos ejemplos, el delta de empuje 932 tiene un valor de cero. Este valor identifica grafito 904 como una capa controlada numericamente por ordenador. Con este tipo de capa, la perforadora se mueve a traves del material una distancia igual al espesor 930. Despues de que se haya recorrido esa distancia, la siguiente capa se puede usar para establecer la velocidad de la perforadora. Dicho de otra forma, con el delta de empuje teniendo un valor de cero, la operation de perforacion no cambia la velocidad en funcion de la fuerza de empuje de reaccion. En su lugar, la distancia que se recorre se usa para determinar cuando se ha alcanzado una capa.

En titanio 902, el delta de empuje 914 tiene un valor de 80. Con este valor, el proceso puede esperar a que las lecturas de empuje de reaccion cambien una cantidad fija que puede ser menor que o mayor que el delta de empuje 914 dependiendo de la puesta en practica. Una vez que se ha detectado el cambio en el empuje, se ha identificado una nueva capa y la velocidad de perforacion se puede cambiar.

El vaiven habilitado 916 y 934 puede determinar si se va a usar un proceso de alimentation de vaiven con la capa particular. Los incrementos de vaiven 918 y 936 identifican la distancia adicional que se desplaza la broca de perforacion por cada vaiven. La permanencia en vaiven puede representar un tiempo para una pausa de tasa de alimentacion en la parte de debajo del orificio antes de una retraccion de vaiven. Este tiempo puede ayudar a resolver cualquier viruta y falta de regularidad en la profundidad. El margen de extension de vaiven representa una distancia que puede permitir que la broca de perforacion se extienda hasta justo alcanzar el material a perforar. Las retracciones de vaiven 924 y 942 identifican la distancia que el eje se retrae durante el proceso de vaiven y de alimentacion.

Con referencia a continuacion a la figura 10, un diagrama que ilustra unas definiciones de materiales se muestra de acuerdo con una realizacion ventajosa. En este ejemplo, las definiciones de materiales 1000 son un ejemplo de una puesta en practica de las definiciones de materiales 712 en la figura 7. En este ejemplo, las definiciones de materiales 1000 incluyen grafito 1002, aluminio 1004 y titanio 1006.

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Grafito 1002 incluye el nombre de material 1008, la dureza normalizada 1010, las pulgadas por revolucion 1012 y las revoluciones por minuto 1014. Aluminio 1004 incluye el nombre de material 1016, la dureza normalizada 1018, las pulgadas por revolucion 1020 y las revoluciones por minuto 1022. Titanio 1006 incluye el nombre de material 1024, la dureza normalizada 1026, las pulgadas por revolucion 1028 y las revoluciones por minuto 1030.

Los nombres de material 1008, 1016 y 1024 se pueden usar como un Indice para los nombres de material que se identifican en las definiciones de capas 900 en la figura 9. La dureza normalizada 1010, 1018 y 1026 se puede usar para identificar si una transicion de capa a capa es una transicion de blando a duro o una transition de duro a blando. Por ejemplo, sin limitation, si una capa tiene una dureza normalizada de 0,2 y la siguiente capa tiene una dureza normalizada de 0,8, este tipo de transicion es una transicion de blando a duro. Por ejemplo, sin limitacion, moverse de grafito 1002 a titanio 1006 puede ser un ejemplo de una transicion de blando a duro en capas.

Con referencia a continuation a la figura 11, un diagrama de flujo de un proceso para crear un programa de perforation se muestra de acuerdo con una realization ventajosa. El proceso que se ilustra en la figura 11 se puede usar para crear un codigo de programa, tal como, por ejemplo, sin limitacion, el codigo de programa 700 en la figura 7. En particular, este proceso se puede usar para generar porciones del codigo de programa 700, tales como, por ejemplo, las definiciones 706 en la figura 7.

El proceso puede comenzar mediante la identification de un conjunto de capas en el apilamiento (la operation 1100). Un conjunto, tal como se usa en el presente documento, se refiere a uno o mas elementos. Por ejemplo, sin limitacion, un conjunto de capas son uno o mas capas. En este ejemplo, cada capa puede estar compuesta por un unico material o tipo de material. El proceso puede identificar un conjunto de materiales para el apilamiento (la operacion 1102). Estas capas pueden incluir, por ejemplo, sin limitacion, aluminio, titanio, material compuesto, material textil, madera, aire, aleacion de metal, o algun otro material adecuado.

El proceso puede seleccionar un material de entre el conjunto de materiales (la operacion 1104). A continuacion de lo anterior, el proceso puede seleccionar parametros para el material (la operacion 1106). En la selection de parametros para el material, se pueden seleccionar parametros tales como, por ejemplo, movimiento axial, las revoluciones por minuto y la dureza nominal. Resulta evidente que otros parametros tambien se pueden seleccionar dependiendo de la puesta en practica particular. Entonces, el proceso determina si se encuentran presentes materiales sin procesar adicionales (la operacion 1108). Si se encuentran presentes materiales sin procesar adicionales, el proceso vuelve a la operacion 1104.

De lo contrario, el proceso selecciona una capa sin procesar en el conjunto de capas (la operacion 1110). El proceso selecciona parametros para la capa seleccionada (la operacion 1112). Estos parametros pueden incluir diversos valores para las definiciones de materiales y de capas. En la operacion 1112, en esta operacion se pueden establecer parametros tales como, por ejemplo, sin limitacion, el delta de empuje, las opciones de alimentation de vaiven, el numero de capa, los espesores de capa y otros parametros adecuados.

Entonces, el proceso puede determinar si se encuentran presentes capas sin procesar adicionales (la operacion 1114). Si se encuentran presentes capas sin procesar adicionales, el proceso vuelve a la operacion 1110. De lo contrario, el proceso puede crear definiciones de capas y definiciones de materiales a partir de los parametros seleccionados (la operacion 1116), terminando el proceso a continuacion de lo anterior.

Con referencia a continuacion a la figura 12, un diagrama de flujo de un proceso para realizar una operacion de perforacion se muestra de acuerdo con una realizacion ventajosa.

El proceso puede comenzar mediante la seleccion de una capa sin procesar (la operacion 1200). En este ejemplo, la capa sin procesar se puede seleccionar a partir de una definition tal como, por ejemplo, sin limitacion, las definiciones de capas 710 dentro del codigo de programa 700 en la figura 7. El proceso puede identificar un material para la capa seleccionada (la operacion 1202). Esta identificacion se puede realizar mediante la identificacion del material en la definicion de capas. A partir del material identificado, algunos detalles acerca de la perforacion se pueden obtener a partir de otra definicion tal como, por ejemplo, sin limitacion, las definiciones de materiales 712 en la figura 7.

El proceso puede seleccionar una velocidad de perforacion (la operacion 1204). Esta operacion puede seleccionar una velocidad de perforacion en funcion del material identificado en la capa selectiva. Entonces, el proceso puede dar lugar a que la perforadora perfore a la velocidad de perforacion seleccionada (la operacion 1206).

Tal como se ha descrito en lo que antecede, esta velocidad seleccionada puede incluir la tasa a la que gira el eje, as! como la velocidad a la que el eje se mueve en sentido axial. Este movimiento puede ser hacia el apilamiento si la velocidad para el eje es positiva en sentido axial. Si la velocidad para el eje se selecciona como negativa, el eje se puede mover lejos del apilamiento. Una velocidad de eje cero quiere decir que el eje se mantiene estacionario y no se retrae o se mueve hacia delante.

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El proceso puede recibir datos de fuerza de empuje de reaccion (la operation 1208). Estos datos de fuerza de empuje de reaccion se pueden recibir de un sensor tal como, por ejemplo, sin limitation, el sensor de carga 310 en la figura 3. Se puede realizar una determination en lo que respecta a si se ha alcanzado una nueva capa (la operacion 1210). La determinacion en la operacion 1210 se puede realizar mediante la identification de cambios en los datos de fuerza de empuje de reaccion que se identifican en la operacion 1208. Si el cambio cumple un cierto nivel umbral, entonces se puede identificar una transition de una capa a otra capa. Si no se alcanza una nueva capa, el proceso puede volver a la operacion 1206.

Si se alcanza una nueva capa, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si se ha completado la perforation (la operacion 1212). En la operacion 1212, la perforation se puede haber completado si se ha procesado la totalidad de las capas. La perforacion tambien se puede considerar completada incluso si no se ha procesado la totalidad de las capas, si el eje se ha extendido hasta su extension maxima y ya no se puede extender mas lejos al interior del apilamiento. Si no se ha completado la perforacion, el proceso puede volver a la operacion 1200 para seleccionar otra capa para su procesamiento. De lo contrario, el proceso termina.

Con referencia a continuation a las figuras 13A y 13B, un diagrama de flujo de un proceso para realizar una operacion de perforacion se muestra de acuerdo con una realization ventajosa. Las figuras 13a y 13B son un ejemplo detallado de una puesta en practica del proceso 702 en la figura 7.

El proceso puede comenzar mediante la initialization de variables (la operacion 1300). Estas variables se pueden inicializar usando unos elementos de configuration tales como, por ejemplo, sin limitacion, los que se ilustran en la configuration 800 en la figura 8. El proceso puede obtener la fuerza de empuje de reaccion en el aire (la operacion 1302).

Las lecturas de sensor de empuje se pueden tomar mientras que se sabe que la broca de perforacion se encuentra en el aire con el fin de calibrar un estado de no empuje. Las variaciones de rozamiento en el mecanismo de accionamiento pueden dar lugar a ligeras lecturas en el sensor de carga para las cuales se pueden realizar compensaciones. El proceso puede entrar en el bucle de perforacion (la operacion 1304). Dentro del bucle de perforacion 1304, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si la position actual del motor de eje de alimentation, PosAlimentacion, tal como se lee a partir de la posicion del encoder es menor que la distancia maxima que se puede desplazar flsicamente el eje de alimentacion, DesplazamientoMax, (la operacion 1306).

Si la posicion actual del motor de eje de alimentacion es menor que la distancia maxima, el proceso retrae la broca de perforacion y detiene el eje (la operacion 1308), terminando el proceso a continuacion de lo anterior.

Si la posicion actual del motor de eje de alimentacion no se ha desplazado la distancia maxima, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si deberla tener lugar una pausa en la operacion de perforacion (la operacion 1310). Si ha tenido lugar una pausa, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si abortar la operacion de perforacion (la operacion 1312). En estos ejemplos, la pausa se puede determinar por medio de un control de operador. Tambien se puede determinar una interruption por medio de un control de operador. Si la operacion de perforacion se va a abortar, el proceso avanza a la operacion 1308 tal como se ha descrito en lo que antecede.

Si la operacion de perforacion no se va a abortar en la operacion 1312 o la operacion de perforacion no se ha pausado en la operacion 1310, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si se va a realizar un vaiven en la capa actual (la operacion 1313). Esta determinacion se puede realizar mediante la determinacion de si un vaiven esta habilitado en la definition de capas para la capa particular.

Si se va a realizar un vaiven en la capa, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si es tiempo de realizar un vaiven (la operacion 1314). El “tiempo de vaiven” se puede determinar en funcion de la posicion de alimentacion tal como se lee a partir de encoderes de posicion y comparar esta posicion con el parametro de incremento de vaiven. Si la posicion de alimentacion ha superado el incremento de vaiven, entonces se puede iniciar un ciclo de vaiven. Si es tiempo de realizar un vaiven, el proceso puede retraer el eje y hacer que avance el eje (la operacion 1316). La retraction y el avance del eje se realizan en funcion de unos parametros que se establecen en las definiciones de capas en estos ejemplos.

El proceso puede leer una fuerza de empuje de reaccion (la operacion 1318). En la operacion 1318, esta fuerza de empuje de reaccion se lee o se obtiene de un sensor de carga tal como, por ejemplo, sin limitacion, el sensor de carga 310 en la figura 3. El proceso tambien puede avanzar directamente a la operacion 1318 desde la operacion 1314 si se realiza la determinacion de que no es tiempo de realizar una operacion de vaiven.

Entonces, el proceso determina si el valor para esperar la rotura minima, EsperaRM, se puede establecer a un valor (la operacion 1320). Este valor se puede inicializar como un -1 en estos ejemplos. En estos ejemplos, la variable EsperaRM se puede establecer igual a S2H o H2S dependiendo del tipo particular de transicion. S2H puede

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representar una transicion de blando a duro (Sotf To Hard) en las capas, mientras que H2S puede representar una transicion de duro a blando (Hard To Sotf) en las capas. Esta variable se puede usar en la operacion 1320 para determinar si el proceso esta esperando que la perforadora se desplace una distancia relativa igual a la rotura minima. Si la variable EsperaRM no se establece igual, el proceso puede identificar el tipo de transicion de capas que ha tenido lugar (la operacion 1322).

Si la transicion de capas es una transicion de blando a duro, se puede realizar una determination en lo que respecta a si se va a usar un proceso de control numerico por ordenador (CNC, computer numerical control) para un proceso de empuje adaptativo (la operacion 1324). La identification de este tipo de proceso se puede realizar a partir de las definiciones de capas. Si se va a realizar un proceso de control numerico por ordenador, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si el eje ha superado la distancia establecida para este proceso (la operacion 1326). Si el eje no ha superado esta distancia, el proceso puede volver al bucle de perforation 1304 para continuar la perforacion.

De lo contrario, el proceso establece la variable EsperaRM igual a S2H (la operacion 1328). Esta variable puede indicar por que el proceso esta esperando a que pase una distancia para la rotura minima. El valor S2H representa una transicion de blando a duro.

Entonces, el proceso cambia los engranajes (la operacion 1330). En el cambio de los engranajes en la operacion 1330, se selecciona una nueva capa en las definiciones de capas para su procesamiento. Se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si el numero de capa actual es mayor que el numero de capas que se encuentran presentes en las definiciones de capas (la operacion 1332). Si el numero de capa actual es mayor que o igual al numero de capas, el proceso de perforacion se puede haber completado y el proceso avanza a la operacion 1308 tal como se ha descrito en lo que antecede. Si el numero de capa actual no es mayor que el numero de capas, entonces se puede encontrar presente otra capa para perforar, y el proceso vuelve al bucle de perforacion 1304.

Con referencia una vez mas a la operacion 1324, si el proceso es un proceso de empuje adaptativo, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si el cambio en el empuje de reaction, EmpAct, es mayor que el umbral establecido, EmpObj, para el cambio (la operacion 1334). Si el cambio en el empuje de reaccion es mayor que el umbral, el proceso avanza a la operacion 1328 tal como se ha descrito en lo que antecede. Esta determinacion indica que se puede haber alcanzado una nueva capa. Si el empuje de reaccion no es mayor que el nivel umbral, el proceso puede continuar la operacion de perforacion y vuelve al bucle de perforacion 1304 tal como se ha descrito en lo que antecede.

Con referencia una vez mas a la operacion 1322, si la transicion de capas es una transicion de duro a blando, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si el proceso es un proceso de control numerico por ordenador (CNC, computer numerical control) o un proceso de empuje adaptativo (la operacion 1336). Si el proceso es un proceso de control numerico por ordenador, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si el eje ha superado la distancia establecida para esta capa (la operacion 1338).

Si el eje no ha superado la distancia, el proceso puede volver al bucle de perforacion 1304. De lo contrario, el proceso puede establecer la variable EsperaRM igual a H2S (la operacion 1340). Entonces, el proceso puede volver al bucle de perforacion 1304.

Con referencia una vez mas a la operacion 1336, si se esta usando un proceso de empuje adaptativo, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si el cambio en la fuerza de empuje de reaccion, EmpAct, es mayor que el nivel umbral, EmpObj, (la operacion 1342). Si el cambio en el empuje es mayor que el nivel umbral, el proceso puede avanzar a la operacion 1340 tal como se ha descrito en lo que antecede. De lo contrario, el proceso puede volver al bucle de perforacion 1304.

Con referencia una vez mas a la operacion 1320, si se ha establecido la variable EsperaRM, el proceso puede determinar si se ha recorrido la distancia de rotura minima, RoturaMin, (la operacion 1344). La rotura minima puede ser la distancia que se requiere que se desplace el mecanismo de alimentation despues de que se haya detectado una diferencia en la fuerza de empuje de reaccion al tiempo que se mantienen los parametros de perforacion actuales. Esta operacion puede permitir que el diametro completo de la broca de perforacion penetre en el nuevo material antes de cambiar los parametros.

Si no se ha recorrido la distancia de rotura minima, el proceso puede volver al bucle de perforacion 1304 para continuar realizando la operacion de perforacion. De lo contrario, se puede realizar una determinacion para identificar el valor de EsperaRM (la operacion 1346).

Si EsperaRM se establece igual a S2H, el proceso puede leer el empuje de reaccion (la operacion 1348). Entonces, el proceso puede calcular el empuje objetivo (la operacion 1350). En la operacion 1350, el empuje objetivo se puede calcular como el empuje actual mas el delta de empuje si la variable EsperaRM es igual a S2H. Si la variable

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EsperaRM es igual a H2S, el empuje objetivo se puede calcular como el empuje actual menos el delta de empuje. El proceso puede establecer la variable EsperaRM igual a un 1 negativo (la operacion 1352), con el proceso volviendo al bucle de perforation 1304. Un 1 negativo puede indicar que no se ha establecido la espera por rotura minima.

Con referencia una vez mas a la operacion 1346, si la variable EsperaRM se establece igual a H2S, el proceso puede cambiar los engranajes (la operacion 1354). Tal como se ha descrito en lo que antecede, un cambio de los engranajes puede comportar leer la nueva capa en las definiciones de materiales en el establecimiento de una velocidad para la operacion de perforacion. Cuando se cambian los engranajes, el numero de capa actual se incrementa debido a que se esta procesando una nueva capa en el conjunto de capas.

Se puede realizar una determination en lo que respecta a si el numero de capa actual es mayor que o igual al numero de capas en la pila (la operacion 1356). En la operacion 1356, si la capa actual es mayor que el numero de capas, se puede haber completado la perforacion de la ultima capa. Si la capa actual es igual al numero de capas en una pila, la capa actual puede ser la ultima capa a perforar. Si el numero de capa actual no es mayor que el numero de capas, el proceso puede avanzar a la operacion 1348 tal como se ha descrito en lo que antecede. De lo contrario, el proceso puede avanzar a la operacion 1308.

Con referencia a continuation a la figura 14, un diagrama de flujo de un proceso para detectar si se ha danado una broca de perforacion se muestra de acuerdo con una realization ventajosa. El proceso que se ilustra en la figura 14 se puede poner en practica en el proceso 702 en la figura 7.

El proceso comienza mediante la reception de unos datos de fuerza de presion de reaction (la operacion 1400). Se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si la fuerza de empuje de reaccion ha disminuido a un valor que indica la presencia de una capa de aire (la operacion 1408). Si la fuerza de empuje de reaccion indica que no se ha alcanzado una capa de aire, el procesador puede volver a la operacion 1400. Si la fuerza de empuje de reaccion indica la presencia de una capa de aire, se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si un periodo de tiempo umbral ha estado superando la operacion 1404. Si no se ha superado un periodo de tiempo umbral, el proceso tambien puede volver a la operacion 1400.

Si se ha superado un periodo de tiempo umbral en el que una capa de aire es identificada como presente, se puede identificar una profundidad de la broca de perforacion (la operacion 1406). Esta profundidad se puede comparar con un espesor del apilamiento que se esta perforando (la operacion 1408). Se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si el orificio se puede haber completado (la operacion 1410). Si la profundidad es mayor que el espesor de apilamiento, se puede realizar una determinacion en la operacion 1410 de que se ha completado el orificio.

Si se ha completado el orificio, entonces el proceso puede indicar la completion del orificio (la operacion 1412), terminando el proceso a continuacion de lo anterior. De lo contrario, el proceso puede indicar que se puede encontrar presente un dano de broca de perforacion (la operacion 1414), terminando el proceso a continuacion de lo anterior.

Con referencia a continuacion a la figura 15, un diagrama de flujo de un proceso para identificar si una broca de perforacion esta desgastada o ha quedado inutilizable se muestra de acuerdo con una realizacion ventajosa. El proceso en la figura 15 se puede poner en practica en el proceso 702 en la figura 7.

El proceso comienza mediante la recepcion de unos datos de fuerza de empuje de reaccion (la operacion 1500). Se puede realizar una determinacion en lo que respecta a si la fuerza de empuje de reaccion es mayor que un valor para la capa actual. Este valor puede ser un valor de la fuerza de empuje de reaccion esperada para la capa actual. Si la fuerza de empuje de reaccion no es mayor que el valor para la capa actual, el proceso puede volver a la operacion 1500. De lo contrario, el proceso puede indicar que la broca de perforacion puede estar desgastada (la operacion 1504), terminando el proceso a continuacion de lo anterior.

De esta forma, las diferentes realizaciones ventajosas proporcionan un metodo y aparato para realizar operaciones de perforacion. En las diferentes realizaciones ventajosas, las transiciones entre diferentes capas se identifican usando mediciones de empuje de fuerza de reaccion. La supervision del empuje de fuerza de reaccion se realiza para identificar cambios o diferencias en el empuje de fuerza de reaccion.

Las diferencias se pueden usar para identificar cuando se ha alcanzado otra capa que tiene un tipo diferente de material. Por el contrario, este tipo de medicion se realiza para medir el valor real del empuje para identificar un tipo de material. Con este tipo de medicion, los cambios debidos al desgarro y desgaste mecanico en el aparato de perforacion pueden no afectar a la identification de las transiciones de una capa a otra capa. Como resultado, puede que no sean necesarios ajustes en el aparato de perforacion y / o un programa para el aparato de perforacion.

Ademas, con estas mediciones, se pueden identificar fallos o problemas con una broca de perforacion ademas de

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identificar transiciones. La identificacion de la transicion de una capa a otra capa se puede usar para cambiar la velocidad de perforacion para un tipo particular de material. De esta forma, el tiempo que es necesario para perforar a traves de un apilamiento se puede reducir debido a que se pueden usar unas velocidades de perforacion mas rapidas para materiales mas blandos en lugar de usar la velocidad mas lenta para el material mas duro que se encuentra presente en un apilamiento.

Los diagramas de flujo y los diagramas de bloques en las diferentes realizaciones ilustradas ilustran la arquitectura, funcionalidad y el funcionamiento de algunas puestas en practica posibles de aparatos, metodos y productos de programa informatico. A este respecto, cada bloque en el diagrama de flujo o los diagramas de bloques puede representar un modulo, segmento o porcion de codigo de programa utilizable o legible por ordenador, que comprende una o mas instrucciones ejecutables para poner en practica la funcion o funciones especificadas.

En algunas puestas en practica alternativas, la funcion o funciones que se indican en el bloque pueden tener lugar fuera del orden que se indica en las figuras. Por ejemplo, en algunos casos, dos bloques que se muestran en sucesion se pueden ejecutar de forma sustancialmente concurrente, o los bloques se pueden ejecutar, en ocasiones, en el orden inverso, dependiendo de la funcionalidad implicada.

Las diferentes realizaciones ventajosas pueden adoptar la forma de una realizacion completamente en soporte flsico, una realizacion completamente en soporte logico, o una realizacion que contiene elementos tanto de soporte flsico como de soporte logico. Algunas realizaciones se ponen en practica en soporte logico, que incluye pero no se limita a formas, tales como, por ejemplo, soporte logico inalterable, soporte logico residente y microcodigo.

Ademas, las diferentes realizaciones pueden adoptar la forma de un producto de programa informatico accesible desde un soporte utilizable por ordenador o legible por ordenador que proporciona un codigo de programa para su uso por parte de o en conexion con un ordenador o cualquier dispositivo o sistema que ejecute instrucciones. Para los fines de la presente divulgacion, un soporte utilizable por ordenador o legible por ordenador puede ser, en general, cualquier aparato tangible que pueda contener, almacenar, comunicar, propagar o transportar el programa para su uso por parte de o en conexion con el sistema, aparato o dispositivo de ejecucion de instrucciones.

El soporte utilizable por ordenador o legible por ordenador puede ser, por ejemplo, sin limitacion, un sistema electronico, magnetico, optico, electromagnetico, de infrarrojos o de semiconductores, o un medio de propagation. Algunos ejemplos no limitantes de un soporte legible por ordenador incluyen una memoria de semiconductores o de estado solido, cinta magnetica, un disquete informatico extralble, una memoria de acceso aleatorio (RAM, random access memory), una memoria de solo lectura (ROM, read only memory), un disco magnetico rlgido y un disco optico. Los discos opticos pueden incluir disco compacto - memoria de solo lectura (CD-ROM, compact disk - read only memory), disco compacto - lectura / escritura (CD-R / W, compact disk - read / write) y DVD.

Ademas, un soporte utilizable por ordenador o legible por ordenador puede contener o almacenar un codigo de programa legible o utilizable por ordenador de tal modo que, cuando el codigo de programa legible o utilizable por ordenador se ejecuta en un ordenador, la ejecucion de este codigo de programa legible o utilizable por ordenador da lugar a que el ordenador transmita otro codigo de programa legible o utilizable por ordenador a traves de un enlace de comunicaciones. Este enlace de comunicaciones puede usar un soporte que es, por ejemplo, sin limitacion, flsico o inalambrico.

Un sistema de procesamiento de datos adecuado para almacenar y / o ejecutar codigo de programa legible por ordenador o utilizable por ordenador incluira uno o mas procesadores que estan acoplados directa o indirectamente con elementos de memoria a traves de una estructura de comunicaciones, tal como un bus de sistema. Los elementos de memoria pueden incluir una memoria local que se emplea durante la ejecucion en la practica del codigo de programa, un almacenamiento masivo y memorias cache que proporcionan un almacenamiento temporal de al menos algun codigo de programa legible por ordenador o utilizable por ordenador para reducir el numero de veces que el codigo se puede recuperar del almacenamiento masivo durante la ejecucion del codigo.

Los dispositivos de entrada / salida o de E / S se pueden acoplar con el sistema o bien directamente o bien a traves de controladores de E / S intermedios. Estos dispositivos pueden incluir, por ejemplo, sin limitacion, teclados, visualizadores de pantalla tactil y dispositivos apuntadores. Tambien se pueden acoplar diferentes adaptadores de comunicaciones con el sistema para posibilitar que el sistema de procesamiento de datos quede acoplado con otros sistemas de procesamiento de datos o dispositivos de almacenamiento o impresoras remotas a traves de redes privadas o publicas intermedias. Algunos ejemplos no limitantes son los modems y los adaptadores de red son solo unos pocos de los tipos de adaptadores de comunicaciones disponibles en la actualidad.

La description de las diferentes realizaciones ventajosas se ha presentado por razones de ilustracion y de description, y no se tiene por objeto que sea exhaustiva o que este limitada a las realizaciones en la forma que se divulga. Muchas modificaciones y variaciones seran evidentes a los expertos en la materia. Ademas, diferentes realizaciones ventajosas pueden proporcionar ventajas diferentes en comparacion con otras realizaciones

ventajosas. La realizacion o realizaciones que se seleccionan se eligen y describen con el fin de explicar del mejor modo los principios de las realizaciones y la aplicacion practica, y para posibilitar que otros expertos en la materia entiendan la divulgacion para diversas realizaciones con diversas modificaciones segun sean adecuadas para el uso particular que se contemple.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un aparato para realizar una operation de perforation sobre un apilamiento de materiales, comprendiendo el aparato:

   un alojamiento (302);

   un eje (304) capaz de recibir una broca de perforacion;

   un motor de eje (308) capaz de girar el eje a un conjunto de diferentes velocidades durante la operacion de perforacion;

   un motor de empuje (306) capaz de mover el eje en una direction axial en un movimiento de vaiven y / o de alimentacion;

   un sensor de carga (310) capaz de detectar una fuerza de empuje de reaction durante la operacion de perforacion para formar una fuerza de empuje de reaccion detectada;

   un controlador (312) capaz de controlar el motor de eje y el motor de empuje para cambiar una velocidad de perforacion en respuesta a cambios en la fuerza de empuje de reaccion detectada (708), caracterizado por que el codigo de programa (700) ejecutable por el controlador para cambiar la velocidad de perforacion durante la operacion de perforacion comprende adicionalmente un proceso (702), una configuration (704, 800), unas definiciones de capas (710) y unas definiciones de materiales (712), en el que

   el proceso contiene un codigo para realizar operaciones de perforacion de una forma adaptativa, la configuracion proporciona unos valores de initialization para el proceso, y las definiciones de capas definen un conjunto de capas en el apilamiento para la operacion de perforacion, y

   en el que la configuracion comprende un parametro de empuje de espera de vaiven que esta asociado con una distancia que ha de desplazarse una perforadora despues de completar un movimiento de vaiven completo y moverse hacia delante al interior del material antes de leer las fuerzas de empuje de reaccion.
2. 2. El aparato de la reivindicacion 1, en el que las definiciones de capas definen un cambio en la fuerza de empuje de reaccion que indica cuando se alcanza una nueva capa en el conjunto de capas.
3. 3. El aparato de la reivindicacion 1, en el que las definiciones de capas definen un espesor de una capa, el espesor se usa para identificar una distancia para realizar la operacion de perforacion cuando un cambio en la fuerza de empuje de reaccion detectada no se usa para controlar la velocidad de perforacion.
4. 4. El aparato de la reivindicacion 2, en el que las definiciones de materiales definen adicionalmente una dureza normalizada que se usa para identificar una transition de capas dentro del conjunto de capas.
5. 5. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la velocidad de perforacion comprende al menos una de una velocidad a la que gira el eje y una velocidad a la que el motor de empuje mueve el eje en la direccion axial.
6. 6. Un metodo para realizar una operacion de perforacion sobre un apilamiento usando un aparato tal como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, comprendiendo el metodo:

   supervisar una fuerza de empuje de reaccion durante la operacion de perforacion; y

   en respuesta a un cambio en la fuerza de empuje de reaccion que indica una nueva capa, identificar la nueva capa, en el que la nueva capa se vuelve la capa actual en la operacion de perforacion.
7. 7. El metodo de la reivindicacion 6, que comprende adicionalmente: identificar una capa actual en una pluralidad de capas en el apilamiento; y

   controlar una velocidad de perforacion para la operacion de perforacion en funcion de un material en la capa actual que se esta perforando.
8. 8. El metodo de la reivindicacion 6 o 7, que comprende adicionalmente:

   finalizar la operacion de perforacion cuando se ha perforado la totalidad de la pluralidad de capas.
9. 9. El metodo de la reivindicacion 7 u 8, en el que la etapa de control comprende:

   controlar una velocidad a la que gira un eje; y

   controlar una velocidad a la que el eje se mueve en sentido axial.

   5 10. El metodo de la reivindicacion 7, 8 o 9, en el que la etapa de identificacion comprende:

   identificar la capa actual usando definiciones de capas.
10. 11. El metodo de la reivindicacion 7, 8, 9 o 10, en el que la etapa de control comprende:

    seleccionar la velocidad de perforacion para el material en la capa actual a partir de definiciones de materiales para la pluralidad de capas para formar una velocidad de perforacion seleccionada; y

    10 dar lugar a que el eje se mueva a la velocidad de perforacion seleccionada usando la velocidad de perforacion seleccionada.
11. 12. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, que comprende adicionalmente:

    controlar la velocidad de perforacion de la operacion de perforacion en funcion de una distancia que se ha desplazado una broca de perforacion al interior del apilamiento.

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