MXPA03010431A - Detector y metodo para localizar discontinuidades. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un metodo y aparato para localizar una discontinuidad tal como un orificio en una pieza de trabajo. El aparato incluye una sonda que tiene un cuerpo unido a un mango para localizar una discontinuidad en relacion a un sistema de coordenadas. La sonda incluye una unidad de extremo unida a un extremo del cuerpo opuesta en un extremo al cuerpo al cual se une el mango. La unidad de extremo se configura para que haga contacto con una superficie asociada con la discontinuidad y se mueve en relacion al sistema de coordenadas para alinear la unidad de extremo a un eje asociado con la discontinuidad. Por lo menos un detector de posicion se localiza completamente dentro del cuerpo y se configura para detectar la posicion de la unidad de extremo en relacion al sistema de Coordenadas. El cuerpo incluye una pluralidad de orificios y el detector se localiza dentro de por lo menos uno de los orificios.

Description

DETECTOR Y METODO PARA LOCALIZAR DISCONTINUIDADES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona generalmente con el campo de detectores de discontinuidades y, en particular, con la técnica de detección de la ubicación de una discontinuidad en una pieza de trabajo. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se han conocido bien, por cierto tiempo, los detectores de discontinuidades (denominados también en este documento como sondas) . Un detector de discontinuidad conocido se describe en la patente de E.U.A. No. 5,168,638 para Barton, cuya descripción se incorpora en la presente como referencia. En las figuras 1A y IB se ilustra un detector de discontinuidad conocido. Como se ilustra en las figuras 1A y IB, los detectores de discontinuidad típicos de la técnica anterior incluyen un cuerpo 222, un mango 224, un par de correderas 266 de medición, un par de montajes 268 de correderas desviadas y una unidad 270 de extremo, un separador 274, un activador 272 y un par de indicadores 228 de posición. Los indicadores 228 de posición pueden mantenerse en su lugar por una abrazadera 210 sujetada en su lugar por tornillos que se localizan en orificios 236 radiales. De manera general, el movimiento de la unidad de extremo en el extremo distal del cuerpo provoca el movimiento REF : 151811 de una o más de las correderas y este movimiento se traslada a los indicadores de posición para retroalimentación al usuario. Desafortunadamente, los detectores de discontinuidad conocidos adolecen de por lo menos dos inconvenientes principales. En primer lugar, si se va a hacer variar la longitud del detector, entonces por lo menos algunas de las partes de igual manera deben variar con el fin de adaptarse al cambio en la longitud del detector. En segundo lugar, debido a que algunos de los componentes de operación del detector se colocan en el mango mientras que otros se colocan en el cuerpo, esto puede perjudicar la precisión del detector de este tipo por movimientos ligeros del mango en relación al cuerpo . Estos movimientos ligeros pueden ser causados por variaciones de temperatura y similares. Por lo tanto, se necesita un detector de discontinuidad el cual esté constituido predominantemente de compuestos que sean capaces de uso en un detector de cualquier longitud y los cuales incluyan todos los componentes de operación montados sobre o dentro del cuerpo y separados del mango. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, una característica y ventaja de la presente invención es proporcionar una sonda capaz de localizar el lugar de una característica en una pieza de trabajo tal como un orificio, ranura, poste u otro artefacto.

La sonda puede utilizar cuerpos de longitudes diferentes. Otra característica y ventaja de la presente invención es proporcionar una sonda que tenga un mango, un montaje de resistencia de alambre y otras características que faciliten su uso. Las características mencionadas en lo anterior y otras ventajas se obtienen mediante el uso de un detector de discontinuidad novedoso como se describe en la presente. De acuerdo con una modalidad de la presente invención se proporciona una sonda que tiene un cuerpo unido a un mango para ubicar una discontinuidad en relación a un sistema de coordenadas. La sonda incluye: un mango; un cuerpo unido al mango; una unidad de extremo unida a un extremo del cuerpo opuesto a un extremo del cuerpo en donde se une el mango, la unidad de extremo se configura para hacer contacto con una superficie asociada con la discontinuidad y que se mueve en relación al sistema de coordenadas para alinear la unidad de extremo con un eje asociado con la discontinuidad y por lo menos un detector de posición que se localiza sustancialmente dentro del cuerpo configurado para detectar la posición de la unidad de extremo en relación al sistema de coordenadas, en donde el cuerpo incluye una pluralidad de orificios y el detector se localiza dentro de por lo menos uno de los orificios. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, se proporciona una sonda para localizar una característica de una pieza de trabajo en relación a un sistema de coordenadas. La sonda incluye: un mango; un cuerpo unido al mango; una unidad de extremo unida a un extremo del cuerpo opuesta a un extremo del cuerpo en donde se une el mango, la unidad de extremo se configura para detectar una superficie asociada con la discontinuidad para permitir la alineación a un eje asociado con la discontinuidad; y un medio de detección que se localiza sustancialmente dentro del cuerpo configurado para detectar la posición de la unidad de extremo en relación al sistema de coordenadas. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, se proporciona un método para utilizar una sonda para localizar una característica en una pieza de trabajo. El método incluye: orientar la sonda con un sistema conocido de coordenadas mediante la utilización de un reborde de alineación de la sonda; insertar una porción de unidad de extremo cónica de una sonda dentro de la característica; permitir que la unidad de extremo se deslice radialmente conforme se inserta la unidad de extremo dentro de la característica para provocar que la porción de unidad de extremo de la sonda se apoye contra una superficie que define por lo menos parte de la característica; realizar un seguimiento del movimiento deslizable de la unidad de extremo con miembros deslizables; desviar la unidad de extremo a una posición determinada previamente con miembros de desviación; detectar el movimiento de desviación de los miembros de desviación; y generar una señal relacionada con una cantidad de distancia que se ha movido a la unidad de extremo con respecto al sistema de coordenadas. Por lo tanto, se ha delineado, de manera más bien amplia, algunas características de la invención de manera que se pueda comprender mejor la descripción detallada de la misma que sigue, y con el fin de que la presente contribución a la técnica se aprecie mejor. Por supuesto, existen características adicionales de la invención que se describirán en lo siguiente y las cuales formarán la materia objeto de las reivindicaciones anexas a la presente. A este respecto, antes de explicar por lo menos una modalidad de la invención con detalle, debe entenderse que la invención no se limita en esta solicitud a los detalles de la construcción y a las distribuciones de los componentes que se establecen en la siguiente descripción o las que se ilustran en los dibujos. La invención es capaz de otras modalidades y se puede llevar a la práctica y presentar de diversas maneras. Además, también debe entenderse que las frases y la terminología utilizada en la presente, así como en el resumen, son con el propósito de describir y no deben considerarse como limitantes. De este modo, los expertos en la técnica apreciarán que la descripción sobre la cual se basa la descripción se puede utilizar fácilmente como una base para la designación de otras estructuras, métodos y sistemas para llevar a cabo los diversos propósitos de la presente invención. Por lo tanto, es importante que las reivindicaciones se consideren incluyentes de tales construcciones equivalentes en la medida en que no se alejen del espíritu y alcance de la presente invención. DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS Las características, modalidades y ventajas adicionales de la presente invención se volverán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos, en los que: la figura 1A es una vista en sección transversal lateral de un detector de discontinuidad de la técnica anterior; la figura IB es una vista en sección transversal de extremo del detector de discontinuidad de la técnica anterior de la figura 1A; la figura 2A es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de un detector de discontinuidad de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención; la figura 2B es una vista de extremo de diagrama de ingeniería de un detector de discontinuidad de la figura 2A; la figura 3? es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de un cuerpo para uso con el detector de discontinuidad de la figura 2A; la figura 3B es una vista de extremo de un diagrama de ingeniería del cuerpo de la figura 3A; la figura 4A es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de un primer cuerpo alternativo de acuerdo con una primera variación del detector de discontinuidad de la figura 2A; la figura 4B es una vista de extremo de un diagrama de ingeniería del cuerpo de la figura 4A; la figura 5 es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de un segundo cuerpo alternativo, de acuerdo con una segunda variación del detector de discontinuidad de la figura 2A; la figura 6A es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de una pieza de inserción para uso con el detector de discontinuidad de la figura 2A; la figura 6B es una vista de extremo de un diagrama de ingeniería de la pieza de inserción de la figura 6A; la figura 7 es una vista de extremo de un diagrama de ingeniería de un separador para uso con el detector de discontinuidad de la figura 2A; la figura 8A es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de una corredera de medición para uso con el detector de discontinuidad de la figura 2A; la figura 8B es una vista de extremo de un diagrama de ingeniería de una corredera de medición de la figura 8A; la figura 9A es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de una corredera desviada para uso con el detector de discontinuidad de la figura 2A; la figura 9B es una vista de extremo de un diagrama de ingeniería de una corredera de desviación de la figura 9A; la figura 10A es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de una unidad de extremo para uso con el detector de discontinuidad de la figura 2A; la figura 10B es una vista de extremo de un diagrama de ingeniería de la unidad de extremo de la figura 10A; la figura 11A es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de un miembro de abrazadera para uso con el detector de discontinuidad de la figura 2A; la figura 11B es una vista de extremo de un diagrama de ingeniería de un miembro de abrazadera de la figura 11A; la figura 12A es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de un activador para uso con el detector de discontinuidad de la figura 2?; la figura 12B es una vista de extremo distal de un diagrama de ingeniería del activador de la figura 12A; la figura 12C es una vista de extremo proximal de un diagrama de ingeniería del activador de la figura 12A; la figura 13 es una vista lateral de un detector de la figura 2A que muestra submonta es dentro del detector; la figura 14A es una vista lateral de una modalidad opcional de un detector de discontinuidad; la figura 14B es una vista lateral de otra modalidad opcional de un detector de discontinuidad; la figura 14C es una vista lateral de otra modalidad opcional de un detector de discontinuidad; la figura 15A es una vista lateral de un detector de discontinuidad de acuerdo con una modalidad de la invención; la figura 15B es una vista de extremo de un detector de discontinuidad de acuerdo con una modalidad de la invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las figuras 2A y 2B son diagramas de ingeniería de una vista lateral y de una vista de extremo, respectivamente, de un detector de discontinuidad (también denominado en este documento como una sonda) , de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención. La sonda 20 incluye un cuerpo 22, un mango 24, un montaje 21 de resistencia de alambre, un cartucho 62 detector y un par de indicadores 28 de posición. Las figuras 3A y 3B son una vista lateral de un diagrama de ingeniería y una vista de extremo, respectivamente, de un cuerpo 22 para uso con el detector de discontinuidad de la figura 2A. El cuerpo 22 es un cilindro metálico alargado. En algunas modalidades, puede ser maquinado a partir de acero de herramienta tipo A2. Cada extremo está abierto por lo menos parcialmente para permitir que los componentes internos del detector se inserten en el mismo. El cuerpo 22, como se muestra en la figura 3A, incluye un cabezal 38, un reborde 32 de alineación circunferencial, una pluralidad de orificios 34 longitudinales internos de diversas longitudes y un par de orificios 36 radiales que se extienden perpendicularmente respecto a los orificios 34 longitudinales . El cabezal 38 integral se coloca en el extremo proximal del cuerpo 22 e incluye un acoplamiento 40 roscado macho para conexión a un acoplamiento 42 hembra roscado de manera correspondiente en el mango 24, como se muestra en la figura 2A. El reborde 32 de alineación integral se puede colocar adyacente al cabezal 38 e incluye una ranura 46 de orientación radial para facilitar la presentación radial de la sonda 20 a un artefacto en un sistema conocido de coordenadas cartesianas. De manera notable, debido a que el reborde 32 de alineación es integral con el cuerpo 22, se reduce la imprecisión la cual de otra manera se introduciría a través de cualquier conexión entre el reborde 32 y la flecha 22. Además, debido a que el reborde 32 se coloca en el extremo proximal alejado del cuerpo 22, el reborde 32 no necesita colocarse en un lugar diferente con el fin de alojar los cuerpos 22 de longitudes variables. Las perforaciones 34 de cuerpo longitudinal incluyen un orificio 48 axial amplio que se extiende longitudinalmente hacia adentro desde el extremo distal del cuerpo 22 y que termina en una superficie 50 plana interna. Como se muestra en las figuras 3A y 3B, los orificios 34 de cuerpo longitudinal también incluyen un primer par de orificios 52 cilindricos que se extienden longitudinalmente desde la superficie plana interna al extremo proximal, cada uno de los cuales está adaptado para recibir un indicador 28 de posición de un tipo adecuado. Los orificios 34 de cuerpo incluyen además un segundo par de orificios 54 cilindricos que se extienden adicionalmente dentro del interior del cuerpo 22 desde la superficie 50 plana interna. Los orificios 34 de cuerpo también incluyen un orificio 56 cilindrico adicional que se extiende longitudinalmente hacia adentro desde el extremo proximal paralelo a, y que intersecta lateralmente al primer par de orificios 52, el orificio adicional está adaptado para recibir un miembro 110 de abrazadera para retener los indicadores 28 de posición dentro del cuerpo. Además, los orificios 34 de cuerpo incluyen un par de orificios 36 radiales o aberturas que intersectan perpendiculármente la perforación 56 de abrazadera para recibir tornillos de abrazadera, como se describe en lo siguiente . Como se ilustra en la figura 3A, uno de los orificios 36 radiales se extiende a través del reborde 32 de alineación, pero sería obvio para una persona habitualmente experta en la técnica que los orificios 36 radiales se pueden colocar en el lado del cuerpo 22 en si mismos, y no en el reborde 32 de alineación. El primero y segundo pares de orificio 52 y 54 cilindricos, el orificio 56 de abrazadera y los orificios 36 radiales se colocan, todos, en una relación conocida con la ranura 46 de orientación radial, de manera tal que la ranura 46 de orientación radial se alinea radialmente con uno de los orificios 34 cilindricos ya sea del primer par 52 o el segundo par 54 de orificios cilindricos . De manera significativa, el cuerpo 22 en sí mismo se puede producir en 'diversas longitudes según se desee por el usuario. Las figuras 14A, 14B y 14C son ejemplos de sondas 20 con cuerpos 22 de longitudes diferentes. La figura 4A es una vista lateral de un diagrama de ingeniería de un primer cuerpo 22 alternativo de acuerdo con una primera variación del detector 20 de discontinuidad de la figura 2A, y la figura 5 es una vista lateral de diagrama de ingeniería de un segundo cuerpo 22 alternativo de acuerdo con una segunda variación del detector de discontinuidad de la figura 2A. La figura 4B es una vista de extremo de un diagrama de ingeniería del cuerpo 22 de la figura 4A. Como se ilustra en la presente, la variación en la longitud se puede adaptar al prolongar el núcleo del cuerpo 22 sobrepasando justo el reborde 32 de alineación. Si el cuerpo 22 se alarga de esta manera, los orificios 34 cilindricos que se extienden desde el extremo proximal del cuerpo 22 se pueden alargar de manera correspondiente y el orificio 36 radial, que de otra manera se coloca en el reborde 32 de alineación, en vez de esto se puede colocar directamente en el lado del cuerpo 22, como se ha discutido previamente, pero de otra manera, la construcción del cuerpo, que incluye la disposición de la totalidad de los orificios, permanece similar en relación al extremo distal del cuerpo 22. Esto permite un mango 34 de tamaño uniforme, un cartucho 26 de detección de tamaño uniforme e indicadores 28 de posición uniforme los cuales se van a utilizar sin importar la longitud del cuerpo 22, como se volverá evidente en lo siguiente y es un aspecto de la presente invención. El mango 24 generalmente es un tubo hueco cilindrico el cual puede estar contorneado para ajustarse a la mano del usuario. El mango 24 se puede elaborar de un metal maquinado tal como aluminio o puede elaborarse de plástico, caucho u otro material adecuado. Ambos extremos del mango 24 se abren de manera que se pueden hacer pasar a través de los mismos los indicadores 28 de posición y sus cables de conexión (no mostrados) . Un acoplamiento 42 roscado hembra que corresponde a un acoplamiento 40 roscado macho sobre el cuerpo 22 se coloca en el extremo distal, y un montaje 60 de resistencia de alambre se puede colocar en el extremo proximal para proporcionar protección para que pasen a través del mismo los cables de conexión indicadores de posición (no mostrados) . El cartucho 62 de detección incluye una pieza de inserción 64 cilindrica para medir las correderas 66; un par de montajes 68 de corredera de desviación, una unidad 70 de extremo, un activador 72, un separador 74 y una pluralidad de sujetadores (no mostrados) . Las figuras 6A y 6B son diagramas de ingeniería de una vista lateral y una vista de extremo, respectivamente, de una pieza de inserción 64 para uso con el detector 20 de discontinuidad de la figura 2A. La pieza de inserción 64, la cual se puede maquinar a partir de acero de herramienta tipo A2, incluye un espárrago 78 y un cabezal 80. El espárrago 78 se coloca dentro del extremo distal del cuerpo 22 de manera tal que el cabezal 80 de la pieza de inserción 64 se coloca apretadamente contra los extremos de superficies exteriores del cuerpo 22. La pieza de inserción 64 incluye uno o más orificios 82 de corredera de una forma adecuada para el propósito descrito en lo siguiente, los cuales se extienden desde un extremo de la pieza de inserción 64 al otro, y una pluralidad de receptáculos 84 sujetadores roscados que se forman alrededor de la periferia del cabezal 80. En la modalidad ejemplar que se muestra, existe únicamente un solo orificio 82 de corredera y cuatro receptáculos 84 sujetadores, pero debe quedar claro para una persona habitualmente experta en la técnica que pueden utilizarse otros números, formas y tamaños diferentes a los que se ilustran sin que por esto se aparten del alcance de la presente invención. Si únicamente se utiliza un solo orificio 82, entonces generalmente debe ser de un tamaño y forma adecuados para adaptarse a una pluralidad de correderas 66, 68, como se describe en lo siguiente. De igual manera, si se utiliza una pluralidad de orificios, en general, deben ser de un tamaño y forma adecuados para que se adapten a una o más de las correderas 66, 68. Las figuras 9A y 9B son diagramas de ingeniería de una vista lateral y una vista de extremo, respectivamente, de una corredera 68 de desviación para uso con el detector 20 de discontinuidad de la figura 2A. Cada montaje de corredera 68 de desviación incluye una corredera 68 de desviación y un resorte 23 helicoidal. Cada corredera 68 de desviación incluye una extensión 88 similar a espigas en su extremo proximal y un resorte 23 que se coloca sobre la extensión. Las figuras 8A y 8B son diagramas de ingeniería de una vista lateral y una vista de extremo, respectivamente, de una corredera 66 de medición para uso con el detector 20 de discontinuidad de la figura 2A. Los extremos distales de cada corredera 68 de desviación y cada corredera 66 de medición están biseladas en un ángulo conocido, el cual en la modalidad ejemplar es de 45 grados. Las correderas 66 de medición y las correderas 68 de desviación se colocan dentro de la perforación 82 de corredera de la pieza de inserción 64 de manera que los extremos 92 de corredera biselados se coloquen generalmente en el interior del cabezal 80 de la pieza de inserción 64 con las correderas 68, 66 extendiéndose dentro del núcleo del cuerpo 22. Las cuatro correderas 68, 66 (2 correderas 66 de medición y 2 correderas 68 de desviación) se orientan en ángulos rectos entre sí con las caras 92 biseladas orientadas hacia el eje de la pieza de inserción 64. Además , cada corredera 66 de medición se coloca en una posición diametralmente opuesta a una corredera 68 de desviación para un propósito que se volverá evidente en lo que sigue. Las figuras 10A y 10B son diagramas de ingeniería de una vista lateral y una vista de extremo, respectivamente, de una unidad 70 de extremo para uso con el detector 20 de discontinuidad de la figura 2A. La unidad 70 de extremo incluye un cuerpo 94 cónico generalmente sólido y una saliente 96 cilindrica estrecha que se extiende desde la parte inferior del cuerpo 94. Un contraorificio 98 cilindrico se extiende a través de la saliente 96, con un contraorificio 98 roscado más estrecho que se extiende adicionalmente dentro del cuerpo.

Las figuras 12A, 12B y 12C son diagramas de ingeniería de una vista lateral, una vista de extremo distal y una vista de extremo proximal de un activador 72 para uso con el detector 20 de discontinuidad de la figura 2A. El activador 72 incluye un espárrago 100 cilindrico corto, uno o más miembros 102 de retención radiales y un miembro 104 de contacto que tiene una saliente biselada circunferencial. Un orificio axial roscado, que tiene un diámetro que corresponde al diámetro del contraorificio 98 roscado en la unidad 70 de extremo, se puede extender completamente a través del activador 72 desde el miembro 104 de contacto al vastago 100. El vastago 100 de activador tiene un tamaño para ser retenido dentro del contraorificio 98 de la saliente 96 de la unidad 70 de extremo. Con el espárrago 100 de activador colocado de esta manera, el activador 72 se puede sujetar a la unidad 70 de extremo al insertar una varilla roscada (no mostrada) a través de los orificios respectivos en el activador 72 y en la unidad 70 de extremo. La figura 7 es una vista de extremo de un diagrama de ingeniería de un separador 74 para uso con el detector 20 de discontinuidad de la figura 2A. El separador 74 es un miembro similar a anillo que tiene una abertura 106 central axial amplia que corresponde al tamaño de la dimensión exterior de la saliente 96 sobre la unidad 70 de extremo. La abertura 106 central tiene un tamaño que permite el movimiento lateral limitado de la saliente 96 de unidad del extremo dentro de la abertura cuando la unidad 70 de extremo se inserte en la misma. El separador 74 incluye una pluralidad de aberturas 108 sujetadoras colocadas para alinearse con los receptáculos 84 del sujetador que se localizan alrededor de la periferia de la pieza de inserción 64 de manera que el separador 74 se puede sujetar al cabezal 80 de la pieza de inserción 77 utilizando sujetadores apropiados. Cada abertura 108 de sujetador en el separador 74 preferiblemente incluye un contraorificio 99 de manera que los cabezales de los sujetadores respectivos se pueden colocar debajo de la superficie distal del separador 74. Varios de los componentes de la sonda 20 se denominan colectivamente como un cartucho 62. El cartucho 62 es un submontaje de varios componentes. La figura 15A muestra el cartucho 62 instalado en una sonda 20. Cuando el cartucho 62 se ensambla completamente, el montaje del activador/unidad de extremo se aprisiona en el extremo distal de la pieza de inserción 77 por el separador 74 que se ajusta alrededor de la saliente 96 de unidad de extremo entre la parte inferior de la unidad 70 de extremo y los miembros de retención del activador 72. Cuando el montaje de activador/unidad de extremo se coloca de esta manera dentro del separador 74, el miembro 104 de contacto del activador 72 hace contacto con los extremos 92 biselados de las diversas correderas 66, 68.

De manera más específica, cuando el montaje de activador/unidad de extremo 60 dentro del separador 74, el reborde biselado del activador 72 del miembro de contacto topa con una porción sustancialmente central de cada corredera 68, 66 con superficie 92 biselada. Si el montaje del activador/unidad de extremo se mueve lateralmente en relación al separador 74 y de esta manera a la pieza de inserción 64 y el cuerpo 22 de la sonda 20, entonces una o más de las correderas 68, 66 se pueden desplazar longitudinalmente por la acción similar a cuña del reborde biselado del miembro 104 de contacto contra las correderas 68, 66. Una o más correderas 68, 66 opuestas a las correderas 68, 66 desplazadas de esta manera también se pueden desplazar longitudinalmente en la dirección opuesta mediante el uso de resortes 23, como se describirá adicionalmente en la presente, en lo que sigue. Los indicadores 28 de posición pueden ser una variedad de detectores diferentes. Por ejemplo, pueden ser transductores diferenciales, cuyo diseño y operación son bien conocidos por aquellos habitualmente expertos en la técnica. Se pueden utilizar tipos analógicos o digitales. Los transductores diferenciales adecuados para uso con la presente invención incluyen, pero no se limitan a los de la serie #AX de transductores de desplazamiento análogo y los de la serie #DP de transductores de desplazamiento digital, ambos fabricados por Solartron Metrology de West Sussex, Reino Unido y distribuidos en los Estados Unidos por Air Gage Co. de Livonia, MI. Los indicadores 28 de posición se pueden mantener en su lugar dentro del cuerpo 22 por un montaje 109 de abrazadera el cual incluye un miembro 110 de abrazadera y un par de tornillos de abrazadera (no mostrados) . Las figuras 11A y 11B son diagramas de ingeniería de una vista lateral y una vista de extremo respectivamente, de un miembro 110 de abrazadera para uso con el detector 20 de discontinuidad de la figura 2A. El miembro 110 de abrazadera se puede formar de acero, aluminio u otro material adecuado y puede tener un tamaño para que se adapte cómodamente dentro del orificio 56 de abrazadera. Debido a que el orificio 56 de abrazadera intersecta lateralmente los dos orificios 52 indicadores de posición, el elemento 110 de abrazadera hace contacto tangencialmente con las superficies laterales de los indicadores 28 de posición y se puede desviar contra los indicadores 28 de posición mediante el uso de los tornillos de abrazadera (no mostrados) que se insertan a través de los orificios 36 de tornillo de abrazadera radiales y se aprietan contra la parte opuesta de una sonda 20 del miembro 110 de abrazadera. La figura 13 muestra una modalidad de una sonda 20, de acuerdo con la invención y también se muestran partes diferentes de la sonda 20.

El detector 20 se puede elaborar como sigue. Los componentes del cartucho 62 de detección pueden producirse en masa, de un tamaño uniforme. Se selecciona una longitud de cuerpo y se produce en consecuencia un cuerpo 22 que tiene las características descritas previamente, ya sea en cantidades de masa o uno a la vez. Sin importar la longitud de cuerpo que se elija, primero se debe insertar una pieza de inserción 64 de tamaño estándar en el extremo distal del cuerpo 22 seleccionado y se presiona, se pega o se une de alguna otra manera en su lugar. Se rosca un mango 24 de tamaño estándar sobre el extremo proximal del cuerpo 22, y se insertan dos indicadores 28 de posición a través del montaje 60 de resistencia de alambre, el mango 24 dentro de los extremos proximales de los cuerpos 52 indicadores de posición en el cuerpo 22. El miembro 110 de abrazadera se puede insertar a lo largo de los indicadores 28 de posición en el orificio 56 de abrazadera y se sujetan de manera suelta contra los indicadores 28 de posición impidiendo que caigan desde el cuerpo 22 mientras se lleva a cabo un ensamblado adicional . Una vez que los indicadores 28 de posición están en su lugar, las correderas 66 de medición y las correderas 68 de desviación, esta última con resortes 23 colocados sobre el mismo, se pueden insertar dentro del extremo distal de la pieza de inserción 64 y dentro de los orificios respectivos en el núcleo del cuerpo 22. El activador 72 después se puede colocar dentro de la pieza de inserción 64 entre los extremos 92 biselados de las correderas 68, 66 y el separador 74 colocado sobre el espárrago 78 activador y se sujetan al extremo de la pieza de inserción 64 y de esta manera aprisionan al activador 72 contra el extremo de la pieza de inserción 64. Un extremo de la varilla roscada (no mostrada) después se puede colocar en el activador 72, y la unidad 70 de extremo se atornilla sobre el otro extremo y de esta manera se sujeta la unidad 70 de extremo al activador 72. Una vez que se ensambla de esta manera, la sonda 20 después se puede calibrar y se puede ajustar en consecuencia la posición de los indicadores 28 de posición, con la posición calibrada final de los indicadores 28 de posición mantenidos por sujeción apretada de los indicadores 28 de posición en su lugar, utilizando el montaje 109 de abrazadera. El funcionamiento del detector 20 es bien conocido por aquellos habitualmente expertos en la técnica. En general, el detector 20 se puede montar en una relación fija con un sistema de referencia- conocida utilizando la ranura 46 de orientación radial en el reborde 32 de alineación circunferencial. Cuando se coloca una pieza de trabajo en una relación conocida con el sistema de referencia, la unidad 70 de extremo se alinea con una discontinuidad, tal como un orificio, ranuras, macho o hembra u otro artefacto en la pieza de trabajo cuando la discontinuidad ha sido taladrada, estampada, vaciada, forjada, recortada o incorporada de alguna otra manera en la pieza de trabajo, adecuadamente. Por otra parte, si la discontinuidad se ha colocado inadecuadamente en la pieza de trabajo, entonces la colocación de la unidad 70 de extremo sobre la discontinuidad provocará desplazamiento lateral del montaje activador/unidad de extremo en relación al separador 74 y al resto del cartucho 26 de detección. Cuando el miembro 104 de contacto del activador 72 se desplaza lateralmente hacia una de las correderas 66 de medición, la corredera 66 de medición es impulsada más hacia adentro, en el interior del cuerpo 22 por la acción similar a cuña del miembro 104 de contacto contra la superficie 92 biselada de la corredera 26 de medición. El extremo proximal de la corredera 66 de medición de esta manera presiona el extremo activo del indicador 28 de posición. Mientras tanto, la corredera 68 de desviación atraviesa directamente desde la corredera 66 de medición y se desvia hacia afuera, por el resorte 23 y de esta manera sujeta al miembro 104 de contacto y a la corredera de medición estable 66,. La cantidad de movimiento longitudinal del extremo activo del indicador 28 de posición por lo tanto corresponde a la cantidad de movimiento lateral del miembro 104 de contacto, el cual corresponde a la cantidad de movimiento lateral del montaje activador/unidad de extremo y por lo tanto indica la cantidad de error de la discontinuidad real en relación a la ubicación propuesta. De manera similar, cuando el miembro 104 de contacto del activador 72 se desplaza lateralmente alejándose de una de las correderas 66 de medición, la corredera 66 de medición se puede desplazar longitudinalmente hacia el extremo distal del cuerpo 22. El extremo proximal de la corredera 66 de medición de esta manera se mueve alejándose del indicador 28 de posición, lo que permite que el extremo activo del indicador 28 de posición se expanda hacia el extremo de cuerpo distal también. Mientras tanto, la corredera 68 de desviación directamente a través de la corredera 66 de mediciones impulsada más profundamente dentro del interior del cuerpo 22 por una acción similar a cuña del miembro 104 de contacto contra la superficie 92 biselada de la corredera 68 de desviación y de esta manera mantiene al miembro 104 de contacto y la corredera 66 de medición estable . La cantidad de movimiento longitudinal del extremo activo del indicador 28 de posición de esta manera corresponde a la cantidad de movimiento lateral del miembro 104 de contacto, el cual corresponde a la cantidad de movimiento lateral del montaje activador/unidad de extremo y por lo tanto indica la cantidad de error del orificio real en relación a la posición propuesta.

Al colocar el primero y segundo pares de orificios 52 , 54 cilindricos dentro del cuerpo 22 y de esta manera los indicadores 28 de posición y la medición 66 y las correderas 68 de desviación en 0 grados, 90 grados, 180 grados y 270 grados en relación a la ranura 46 de orientación radial, los indicadores 28 de posición de esta manera se pueden utilizar para determinar la posición real de la discontinuidad en relación a la posición deseada de la discontinuidad en un sistema de coordenadas cartesianas. Un indicador 28 de posición indica eficazmente el desplazamiento de la discontinuidad real desde la posición deseada de la discontinuidad a lo largo del primer eje y el otro indicador de posición indica eficazmente el desplazamiento de la discontinuidad real desde la posición deseada de la discontinuidad a lo largo de un segundo eje. Junta, esta información se puede utilizar para corregir la ubicación de la discontinuidad o del dispositivo de taladrado o corte de discontinuidad de manera que las piezas de trabajo futuras se puedan fabricar correctamente. Es muy importante determinar la ubicación de cada discontinuidad con mucha precisión de manera que las discontinuidades se puedan colocar correctamente mediante manufactura u otras técnicas . La disposición y retención de todos los componentes dentro del cuerpo 22 en vez de estar en el mango 24 proporciona una confiabilidad significativamente aumentada.

Debido a que el cuerpo 22 es una unidad única, y debido a que los diversos componentes se mantienen todos en su lugar en relación a únicamente el cuerpo 22, en vez de que algunos de los componentes se coloquen en el cuerpo 22 y otros en el mango 24, la sonda 20 es mucho menos sensible a expansión térmica, movimiento lineal y regular en relación al cuerpo 22 y otros fenómenos los cuales de otra manera afectan a los componentes que se muestra en el mango 24 en vez del cuerpo 22. Por lo tanto, se comprenderá fácilmente por aquellas personas expertas en la técnica que la presente invención es susceptible de una utilidad y aplicación amplias . Muchas modalidades y adaptaciones de la presente invención además de las que se acaban de describir en lo anterior, así como muchas variaciones, modificaciones y distribuciones equivalentes serán evidentes a partir de lo sugerido razonablemente por la presente invención y la descripción presente de la misma, sin que se aparte de la sustancia o alcance de la presente invención. En consecuencia, aunque la presente invención se ha descrito en la presente con detalle en relación a sus modalidades preferidas, debe entenderse que esta descripción es únicamente ilustrativa y ejemplar de la presente invención y se realiza únicamente con propósitos de suministrar una descripción de la invención completa y habilitante. La descripción precedente no se pretende ni se construye para limitar la presente invención o para excluir de alguna otra manera alguna de tales otras modalidades, adaptaciones, variaciones, modificaciones y distribuciones equivalentes, la presente invención está limitada únicamente por las reivindicaciones anexas en la presente y equivalentes de la misma . Las muchas características y ventajas de la invención son evidentes a partir de la especificación detallada y por lo tanto se pretende por las reivindicaciones anexas abarcar la totalidad de tales características y ventajas de la invención las cuales se encuentran dentro del espíritu y alcance verdaderos de la invención. Además, dado que se le pueden ocurrir numerosas modificaciones y variaciones a aquellos expertos en la técnica, no se desea limitar la invención a la construcción y funcionamiento exactos que se ilustran y describen, y en consecuencia todas las modificaciones y equivalentes adecuados que puedan generarse, se considera que se encuentran dentro del ámbito de la invención . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (36)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Una sonda para ubicar una discontinuidad en relación a un sistema de coordenadas, caracterizado porque comprende : un mango; un cuerpo unido al mango; una unidad de extremo unida a un extremo del cuerpo opuesta a un extremo del cuerpo en donde se une el mango, la unidad de extremo está configurada para detectar una superficie relacionada con la discontinuidad para permitir alineación con un eje relacionado con la discontinuidad; y por lo menos un detector de posición que se localiza sustancialmente dentro del cuerpo, configurado para detectar la posición de la unidad de extremo en relación al sistema de coordenadas, en donde el cuerpo incluye una pluralidad de orificios y el detector se localiza dentro de por lo menos uno de los orificios.
2. 2. La sonda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además: por lo menos una corredera de medición contenida dentro del cuerpo, la corredera de medición está configurada para deslizarse en respuesta al movimiento de la unidad de extremo; y por lo menos una corredera de desviación contenida dentro del cuerpo, por lo menos una corredera de desviación está configurada para impulsar la unidad de extremo a una primera posición, en donde por lo menos una corredera de medición está configurada para deslizarse en respuesta al movimiento por la unidad de extremo y el detector se configura para detectar una posición de por lo menos una corredera de medición con respecto al sistema de coordenadas.
3. 3. La sonda de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque comprende además: dos correderas de medición contenidas dentro del cuerpo, las correderas de medición están configuradas para deslizarse en respuesta al movimiento de la unidad de extremo ,- dos correderas de desviación contenidas dentro del cuerpo, las correderas de desviación están configuradas para impulsar la unidad de extremo a una primera posición; y un primer detector de posición que se localiza sustancialmente dentro del cuerpo configurado para detectar una posición de una corredera de medición con respecto a un primer eje y un segundo detector de posición que se localiza s s ancialmente dentro del cuerpo configurado para detectar la otra corredera de medición con respecto a un segundo eje.
4. 4. La sonda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la sonda incluye un cartucho que comprende : una pieza de inserción configurada para unirse al cuerpo y recibir la unidad de extremo; por lo menos una corredera de medición contenida por lo menos parcialmente dentro de la pieza de inserción; por lo menos una corredera de desviación contenida, por lo menos parcialmente, dentro de la pieza de inserción, por lo menos una corredera de desviación está configurada para impulsarse contra la pieza de inserción; la unidad de extremo; un activador configurado para comunicar movimiento a la unidad de extremo con por lo menos una corredera de medición; un separador que se localiza entre la unidad de extremo y el activador configurado para permitir el movimiento lateral de la unidad de extremo y comunicación de la posición de la unidad de extremo al activador; en donde por lo menos una corredera de medición está configurada para deslizarse en respuesta al movimiento por el activador y el detector está configurado para monitorear una posición de por lo menos una corredera de medición con respecto al sistema de coordenadas .
5. 5. La sonda de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el cartucho incluye dos correderas de movimiento y dos correderas de desviación.
6. 6. La sonda de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque comprende además un primer detector de posición que se localiza dentro del cuerpo configurado para detectar una posición de una corredera de medición con respecto a un primer eje, y un segundo detector de posición que se localiza dentro del cuerpo configurado para detectar la otra corredera de medición con respecto a un segundo eje.
7. 7. La sonda de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque al menos una corredera de desviación está desviada por un resorte para impulsarla contra el activador .
8. 8. La sonda de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque al menos una corredera de medición y por lo menos una corredera de desviación se comunican con el activador por medio de una superficie inclinada.
9. 9. La sonda de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la pieza de inserción se fija al cuerpo para volverse integral con el cuerpo .
10. 10. La sonda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo y el mango se unen entre sí or medio de roscado.
11. 11. La sonda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además un reborde de alineación configurado para ayudar en orientación de la sonda a un sistema de coordenadas.
12. 12. La sonda de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque comprende además un aparato de orientación radial configurado para orientar la sonda dentro de un sistema de coordenadas.
13. 13. La sonda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además un aparato de orientación radial sobre la sonda configurado para orientar la sonda dentro de un sistema de coordenadas.
14. 14. La sonda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además un montaje de resistencia de alambre unido al mango opuesto al lado del mango en donde se une el cuerpo, el montaje de resistencia de alambre se configura para tener alambres que corren axialmente a través del montaje de resistencia de alambre.
15. 15. La sonda de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el cartucho es completamente externo al mango.
16. 16. La sonda de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el cartucho se configura para ser utilizado con cuerpos de longitudes diferentes.
17. 17. Una sonda para ubicar una característica de una pieza de trabajo en relación a un sistema de coordenadas, caracterizada porque comprende: un mango; un cuerpo unido al mango una unidad de extremo unida a un extremo del cuerpo opuesta a un extremo del cuerpo en donde se une el mango, la unidad de extremo está configurada para hacer contacto con una superficie asociada con la discontinuidad y para moverse en relación al sistema de coordenadas para alinear la unidad de extremo a un eje asociado con la discontinuidad; y un medio de detección que se localiza sustancialmente dentro del cuerpo para detectar la posición de la unidad de extremo en relación al sistema de coordenadas .
18. 18. La sonda de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque comprende además: por lo menos una corredera de medición contenida dentro del cuerpo y configurada para deslizarse en respuesta al movimiento de la unidad de extremo; y por lo menos un medio de desviación contenido dentro del cuerpo para desviar la unidad de extremo a una primera posición de unidad de extremo, en donde por lo menos una corredera de medición está configurada para deslizarse en respuesta al movimiento por la unidad de extremo, y el medio de detección es para detectar una posición de por lo menos una corredera de medición con respecto al sistema de coordenadas .
19. 19. La sonda de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque comprende además: dos correderas de medición contenidas dentro del cuerpo, configuradas para deslizarse en respuesta al movimiento de la unidad de extremo; un medio de polarización contenido dentro del cuerpo para desviar la unidad de extremo a la primera posición de la unidad de extremo; y un primer medio de detección que se localiza dentro del cuerpo para detectar una posición de una corredera de medición con respecto a un primer eje, y un segundo medio de detección que se encuentra dentro del cuerpo para detectar una posición de la otra corredera de medición con respecto a un segundo ej e .
20. 20. La sonda de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque la sonda incluye un cartucho que comprende : una pieza de inserción configurada para unirse al cuerpo y recibir la unidad de extremo; por lo menos una corredera de medición contenida por lo menos parcialmente dentro de la pieza de inserción; por lo menos medio de desviación contenido por lo menos parcialmente dentro de la pieza de inserción; por lo menos un medio de desviación configurado para desviar la pieza de inserción en una primera dirección; un activador configurado para comunicar movimiento a la unidad de extremo con por lo menos una corredera de medición; y 5 un separador que se localiza entre la unidad de extremo y el activador configurado para permitir movimiento lateral de la unidad de extremo y comunicación de la posición de la unidad de extremo al activador, en donde la unidad de extremo es parte del 0 cartucho, y en donde por lo menos una corredera de medición está configurada para deslizarse en respuesta al movimiento por el activador y el medio de detección es para detectar una señal de medición generada por al menos una corredera de 5 medición.
21. 21. La sonda de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el cartucho incluye dos correderas de movimiento y un medio de desviación para desviar la unidad de extremo a una primera posición de unidad de extremo . 0
22. 22. La sonda de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque comprende además un primer medio de detección que se localiza dentro del cuerpo para detectar una posición de una corredera de medición con respecto a un primer eje, y un segundo medio de detección que se localiza '5 dentro del cuerpo para detectar una posición de la otra corredera de medición con respecto al segundo eje.
23. 23. La sonda de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porgue al menos un medio de desviación desvía al activador hacia una primera posición de activador.
24. 24. La sonda de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque al menos una corredera de medición y por lo menos un medio de desviación se comunican con el activador vía una superficie inclinada.
25. 25. La sonda de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque la pieza de inserción se fija al cuerpo para volverse integral con el cuerpo.
26. 26. La sonda de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque el cuerpo y el mango se unen entre sí por medio de roscado.
27. 27. La sonda de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque comprende además un aparato de orientación radial que se localiza sobre la sonda y que se configura para orientar la sonda con un sistema de coordenadas .
28. 28. La sonda de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque comprende además un montaje de resistencia de alambre unido al mango opuesto al lado del mango en donde se une el cuerpo, el montaje de resistencia de alambre se configura para tener alambres que corren axialmente a través del montaje de resistencia de alambre.
29. 29. La sonda de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el cartucho es completamente externo al mango .
30. 30. La sonda de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el cartucho se configura para ser utilizado con cuerpos de longitudes diferentes.
31. 31. Un método para utilizar una sonda para colocar una característica en una pieza de trabajo, caracterizado porque comprende : orientar la sonda con un sistema de coordenadas conocido mediante la utilización de un reborde de alineación de la sonda; insertar una porción de unidad de extremo cónica de una sonda dentro de la característica; permitir que la unidad de extremo se deslice radialmente conforme la unidad de extremo se inserta dentro de la característica para provocar que la porción de la unidad de extremo de la sonda se apoye contra una superficie que define por lo menos parte de la característica; realizar un seguimiento del movimiento deslizable de la unidad de extremo con los miembros deslizables; desviar la unidad de extremo a una posición determinada previamente con los miembros deslizables; detectar el movimiento deslizable de los miembros deslizables; y generar una señal relacionada con la cantidad de distancia que se ha ,movido en la unidad de extremo con respecto al sistema de coordenadas.
32. 32. El método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el aparato utilizado para detección se localiza exclusivamente en una porción de cuerpo de la sonda .
33. 33. El método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el aparato utilizado para detección está contenido en un cartucho.
34. 34. El método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque la orientación de la sonda con un sistema de coordenadas conocido mediante la utilización de un reborde de alineación de la sonda incluye además utilizar un aparato de orientación radial que se localiza en el reborde de alineación.
35. 35. El método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el reborde de alineación es integral con la sonda .
36. 36. El método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque la característica es por lo menos uno de un orificio y una ranura.