MÁQUINA Y MÉTODO DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS.

Máquina y método de adquisición de datos para medir el alabeo y concavidad de discos agrícolas.

La máquina está destinada a medir de forma automática y con un elevado grado de precisión

, tanto el alabeo como la concavidad de los discos agrícolas.

En la actualidad para realizar tales mediciones se emplean relojes comparadores para ver si tales variables de alabeo y concavidad se encuentran dentro de unas tolerancias preestablecidas.

Esta metodología convencional es lenta e imprecisa.

Para llevar a cabo la medida del alabeo y concavidad de la invención, se hace girar el disco agrícola tomando unos datos en su periferia con un dispositivo de medición láser, mediante el cual se determina también un punto de referencia central tomado previamente, comparándose valores resultantes en altura.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201230907.

Solicitante: BELLOTA AGRISOLUTIONS, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: LÓPEZ DE ARBINA ECHEVERRIA,María Lourdes, GALDÓS ORMATEGUI,Jeni, ECHEVERRIA ALCORTA,Miguel Ignacio.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES... > Disposiciones de medida caracterizadas por la utilización... > G01B11/255 (para la medida de radios de curvatura)
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MÁQUINA Y MÉTODO DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS.

Fragmento de la descripción:

Máquina y método de adquisición de datos para medir el alabeo y concavidad de discos agrícolas.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una máquina y método de adquisición de datos para medir el alabeo y concavidad de discos agrícolas.

La máquina está destinada a medir de forma rápida y automática con un elevado grado de precisión, tanto el alabeo como la concavidad de los discos agrícolas mediante un dispositivo de medición láser incorporado en la máquina.

La medición del alabeo y concavidad de los discos agrícolas se realiza con el fin de cumplir con las especificaciones técnicas preestablecidas a fin de verificar la calidad del producto final obtenido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, una vez finalizado el proceso de fabricación de los discos agrícolas, es necesario someter a los mismos a un control de calidad, en el que se comprueba que los discos agrícolas fabricados cumplen con unas especificaciones técnicas preestablecidas.

Dentro de las especificaciones técnicas a revisar se encuentran las relacionadas con el alabeo y la concavidad en las superficies de los discos.

Actualmente, la forma habitual de medir dichas especificaciones se realiza de forma manual mediante el empleo de un reloj comparador. Con este instrumento se comprueba el alabeo y concavidad determinando si tales variables se encuentran dentro de unas tolerancias establecidas.

Esta metodología es muy lenta si se quieren realizar grandes volúmenes de medidas, debido a los inconvenientes relacionados con el amarre del disco agrícola para realizar dicha medición.

Asimismo, la precisión de este método estará condicionada a la pericia del operario usando el reloj comparador.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, un primer objeto de la invención propone una máquina de adquisición de datos para medir el alabeo y concavidad de discos agrícolas que comprende:

- Un soporte de asiento giratorio sobre el que apoya y se sujeta un disco agrícola.

- Un pisador con giro libre dispuesto por encima del soporte de asiento, estando enfrentados ambos elementos en la misma dirección vertical.

- Un accionador lineal que desplaza verticalmente hacia abajo al pisador, donde en una posición extrema inferior del pisador, este presiona y hace tope contra una zona central de una superficie superior del disco agrícola colocado sobre el soporte de asiento, mientras que en otras posiciones superiores del pisador, éste está distanciado del disco agrícola.

- Un dispositivo de medición láser que está dispuesto por encima del disco agrícola a medir, a la vez que está acoplado en una guía lineal dispuesta en una dirección perpendicular con respecto a la dirección vertical en la que se desplaza el pisador y que coincide con la dirección vertical, alrededor de la cual gira el soporte de asiento.

- Un bastidor en el que se sustentan los distintos elementos de la máquina.

Así pues, una vez que el disco agrícola está inmovilizado y sujeto entre el soporte de asiento dispuesto inferiormente y el pisador dispuesto superiormente, se procede a impulsar el giro de tal disco agrícola por mediación de la activación giratoria del soporte de asiento.

En una realización de la invención, la ubicación donde se encuentra el disco agrícola comprende un espacio delimitado por una superficie de protección trasera, dos superficies laterales y una plataforma de mesa, por encima de la cual sobresale el soporte de asiento.

La plataforma de mesa está unida a unas patas que forman parte del bastidor de la máquina de la invención.

El pisador forma parte de un cabezal giratorio fijado al vástago de un cilindro vertical por mediación de un casquillo hembra, constituyendo tal cilindro vertical el accionador lineal para desplazar el pisador verticalmente.

Por otro lado, el cabezal giratorio comprende un casquillo de fijación inferior en el que se soporta el pisador, un casquillo de fijación superior acoplado al casquillo hembra y un rodamiento intermedio de carga axial intercalado entre ambos casquillos de fijación.

El rodamiento intermedio se aloja en un hueco delimitado por un rebaje anular extremo del casquillo hembra y por unas porciones circunferenciales de ambos casquillos de fijación: superior e inferior, uniéndose ambos mediante unos tornillos.

El citado casquillo de fijación inferior integra al menos un apéndice en el que se encastra el pisador que se inmoviliza por medio de unos tornillos prisioneros cuyos extremos se encajan en unas hendiduras ciegas del apéndice del casquillo de fijación inferior.

El pisador integra una primera terminación anular que presiona contra la cara superior del disco agrícola a controlar mientras que el soporte de asiento integra una segunda terminación anular donde apoya el disco agrícola por su cara inferior.

El soporte de asiento está integrado en un dispositivo accionador fijado al bastidor de la máquina y el soporte de asiento gira impulsado por un motor fijado también al bastidor de la máquina.

Tal dispositivo accionador comprende una carcasa fijada al bastidor de la máquina, carcasa que soporta un eje vertical que gira impulsado por el motor citado en el párrafo anterior, estando encastrado el soporte de asiento en un tramo extremo superior del eje vertical a la vez que tal soporte de asiento apoya contra una extensión anular del eje vertical.

Otra característica de la invención es que el dispositivo accionador incorpora unos rodamientos intercalados en el acoplamiento del eje vertical con respecto a la carcasa de tal dispositivo accionador.

También cabe señalar que el extremo superior del eje vertical del dispositivo accionador integra en su centro un alojamiento donde se encastra un elemento macho donde se ajusta una perforación central del disco agrícola y también una perforación central de un disco patrón que se coloca inicialmente para determinar un punto de referencia central, tal como se describirá más adelante.

Un segundo objeto de la invención se refiere a un método de adquisición de datos para medir el alabeo y concavidad de los discos agrícolas.

El método comprende las siguientes fases:

- Colocar el disco patrón centradamente sobre el soporte de asiento.

- Posicionar el dispositivo de medición láser en una zona central del disco patrón por encima del mismo.

- Se hace girar el disco patrón para tomar, mediante el dispositivo de medición láser, unos datos de referencia correspondientes con unos puntos equidistantes del centro del disco patrón para determinar una altura de referencia central correspondiente con el citado centro del disco patrón. Tales puntos se toman con respecto a un punto origen de máquina situado en correspondencia con el dispositivo laser, considerándose la altura entre cada uno de tales puntos con respecto al punto origen citado.

- Una vez determinada la altura de referencia central, se desmonta el disco patrón y se sigue el proceso para medir los discos agrícolas, montándose centradamente cada disco agrícola a medir sobre el soporte de asiento, asegurándose su inmovilización mediante el descenso del pisador.

- Se desplaza el dispositivo de medición láser para posicionarse en correspondencia con la periferia del disco agrícola.

- Se toman datos de medida (puntos perimetrales) en la periferia del disco agrícola durante su giro mediante el dispositivo de medición laser.

- Se calcula tanto el alabeo como la concavidad...

 


Reivindicaciones:

1. MÁQUINA DE ADQUISICION DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, estando destinada a medir el alabeo y concavidad de discos agrícolas, contando con un bastidor que sustenta los distintos elementos de la máquina, caracterizada por que comprende:

-un soporte de asiento (13) giratorio sobre el que apoya y se sujeta un disco agrícola (28) ;

-un pisador (3) con giro libre dispuesto por encima del soporte de asiento (13) , estando enfrentados ambos elementos (3-13) en la misma dirección vertical;

- un accionador lineal que desplaza verticalmente hacia abajo al pisador (3) , donde en una posición extrema inferior del pisador (3) , éste presiona y hace tope contra una zona central del disco agrícola (28) colocado sobre el soporte de asiento, mientras que en otras posiciones superiores del citado pisador (3) , éste está distanciado del disco agrícola (28) ;

- un dispositivo de medición láser (5) está dispuesto por encima del disco agrícola (28) a medir, a la vez que está acoplado en una guía lineal (4) dispuesta en una dirección perpendicular con respecto a la dirección vertical en la que se desplaza el pisador (3) y que coincide con la dirección vertical, alrededor de la cual gira el soporte de asiento (13) .

2. MÁQUINA DE ADQUISICION DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según la reivindicación 1, caracterizada por que:

- la ubicación donde se encuentra el disco agrícola comprende un espacio delimitado por una superficie de protección trasera (9) , dos superficies laterales (10-11) y una plataforma de mesa (6) , por encima de la cual sobresale el soporte de asiento (13) ;

-la plataforma de mesa (6) está unida a unas patas (12) que forman parte del bastidor (1) .

3. MÁQUINA DE ADQUISICION DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el pisador (3) forma parte de un cabezal giratorio (21) fijado al vástago (14) de un cilindro vertical (2) por mediación de un casquillo hembra (15) , constituyendo tal cilindro vertical (2) el accionador lineal para desplazar el pisador (3) verticalmente.

4. MÁQUINA DE ADQUISICION DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según la reivindicación 3, caracterizado por que:

- el cabezal giratorio (27) comprende un casquillo de fijación inferior (18) en el que se soporta el pisador (3) , un casquillo de fijación superior (17) acoplado al casquillo hembra (15) y un rodamiento intermedio (16) de carga axial intercalado entre ambos casquillos de fijación (17-18) ;

-el rodamiento intermedio (16) se aloja en un hueco delimitado por un rebaje anular extremo (15a) del casquillo hembra (15) y por unas porciones circunferenciales (17a-18a) de ambos casquillos de fijación: superior (17) e inferior (18) ;

-los dos casquillos de fijación (17-18) se unen mediante unos tornillos (19) .

5. MÁQUINA DE ADQUISICION DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según la reivindicación 4, caracterizada por que:

-el casquillo de fijación inferior (18) integra al menos un apéndice (20) en el que se encastra el pisador (3) ;

-el pisador (3) se inmoviliza por medio de unos tornillos prisioneros (22) , cuyos extremos se encajan en unas hendiduras ciegas (20a) del apéndice (20) del casquillo de fijación inferior (18) .

6. MÁQUINA DE ADQUISICION DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que:

-el pisador (3) integra una primera terminación anular (3a) que presiona contra la cara superior del disco agrícola (28) a controlar;

-el soporte de asiento (13) integra una segunda terminación anular (13a) donde apoya el disco agrícola (28) por su cara inferior.

7. MÁQUINA DE ADQUISICION DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque:

- el soporte de asiento (13) está integrado en un dispositivo accionador (7) fijado al bastidor (1) de la máquina;

- el soporte de asiento (13) gira impulsado por un motor (8) fijado también al bastidor (1) .

8. MÁQUINA DE ADQUISICION DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según la reivindicación 7, caracterizada porque:

- el dispositivo accionador (7) comprende una carcasa (24) fijada al bastidor (1) y la cual soporta un eje vertical

(23) que gira impulsado por el motor (8) ;

-el soporte de asiento (13) está encastrado en un tramo extremo superior del eje vertical (23) ;

- el soporte de asiento (13) apoya contra una extensión anular (23a) del eje vertical (23) ;

9. MÁQUINA DE ADQUISICION DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según la reivindicación 8, caracterizada porque el dispositivo accionador (7) incorpora unos rodamientos (25) intercalados en el acoplamiento del eje vertical (23) con respecto a la carcasa (24) .

10. MÁQUINA DE ADQUISICION DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizada porque el extremo superior del eje vertical (23) del dispositivo accionador (7) integra en su centro un alojamiento (26) donde se encastra un elemento macho (27) donde se ajusta una perforación central (28a) del disco agrícola (28) y una perforación central (29a) del disco patrón (29) .

11. MÉTODO DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, llevado a cabo por la máquina descrita en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende las siguientes fases:

- colocar un disco patrón (29) centradamente sobre el soporte de asiento (13) ;

- posicionar el dispositivo de medición láser (5) en una zona central del disco patrón (29) por encima del mismo;

-se hace girar el disco patrón (29) para tomar, mediante el dispositivo de medición láser (5) , unos datos de referencia correspondientes con puntos a-b-c-d equidistantes del centro del disco patrón (29) para determinar una altura de referencia central correspondiente con el citado centro del disco patrón, tomándose los puntos equidistantes del centro del disco patrón (29) con respecto a un punto origen “Z” de la máquina situado en correspondencia con el dispositivo de medición laser 5, considerándose la altura entre cada uno de tales puntos

con respecto al punto origen “Z”,

- una vez determinada la altura de referencia central , se desmonta el disco patrón (29) y se sigue el proceso para medir los discos agrícolas (28) , montándose centradamente cada disco agrícola (28) a medir sobre el soporte de asiento (13) , asegurándose su inmovilización mediante el descenso del pisador (3) ;

- se desplaza el dispositivo de medición láser para posicionarlo en correspondencia con la periferia del disco agrícola (28) ,

- se toman, mediante el dispositivo de medición láser (5) , datos de medida que se corresponden con las alturas entre el punto origen “Z” y cada uno de los puntos escogidos de la periferia del disco agrícola (28) , durante su giro;

12. MÉTODO DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOSAGRÍCOLAS, según la reivindicación 11, caracterizado porque:

- el cálculo del alabeo del disco agrícola (28) se corresponde con la diferencia en altura entre el máximo y mínimo de los datos de medida adquiridos, correspondiéndose estos datos de medida con la altura relativa entre el punto origen “Z” del dispositivo de medición láser (5) y los puntos de la periferia del disco agrícola (28) cuando están enfrentados con el citado punto origen “Z” del dispositivo de medición láser (5) , obteniéndose unos valores resultantes;

- la diferencia en altura de estos valores resultantes obtenidos se comparan con unas tolerancias previamente establecidas para determinar si el disco agrícola (28) es válido o no en cuanto a la variable del alabeo.

13. MÉTODO DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOSAGRÍCOLAS, según la reivindicación 11, caracterizado porque:

- la concavidad se mide en ejes diametrales del disco agrícola (28) considerando los datos de medida en

altura adquiridos entre varios pares de puntos periféricos diametralmente opuestos del disco agrícola con respecto al punto origen “Z”, y la altura de referencia central;

- en correspondencia con cada eje diametral se calcula: una primera distancia entre el punto origen “Z” del dispositivo de medición láser (5) y un punto de la periferia del disco agrícola (28) , y una segunda distancia entre el punto origen “Z” del dispositivo de medición láser (5) y un punto diametralmente opuesto de la periferia del disco agrícola (28) ;

- en cada eje diametral se calcula la media entre las distancias primera y segunda, y se confronta dicha media con la altura de referencia central del disco patrón, siendo la diferencia entre ambas, la concavidad de dicho eje.

- posteriormente se realiza la media de las concavidades obtenidas en correspondencia con los distintos ejes diametrales del disco agrícola (28) ;

-la media de las concavidades obtenidas se compara con unas tolerancias previamente establecidas para determinar si el disco agrícola (28) es válido o no.

14. MÉTODO DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según la reivindicación 11, caracterizado por que los datos de referencia del disco patrón (29) se toman del siguiente modo:

-un primer dato “a” se toma antes de arrancar a girar el disco patrón (29) ;

-un segundo dato “b” se toma a los 0, 9 segundos;

-un tercer dato “c” se toma a los 1, 8 segundos;

-y un cuarto dato “d” se toma a los 2, 7 segundos.

15. MÉTODO DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOSAGRÍCOLAS, según la reivindicación 11, caracterizado por que los datos de medida tomados en correspondencia con la periferia del disco agrícola (28) para el cálculo de la concavidad se toman del siguiente modo:

-un primer dato “A” se toma a los 0, 8 segundos de comenzar a girar el disco agrícola (28) ;

-un segundo dato “B” se toma a los 1, 465 segundos;

-un tercer dato “C” se toma a los 2, 13 segundos;

- un cuarto dato “D” se toma a los 2, 795 segundos;

-un quinto dato “E” se toma a los 3, 46 segundos;

-un sexto dato “F” se toma a los 3, 325 segundos;

- una vez que el dispositivo de medición láser (5) toma el último dato de medida del disco agrícola (28) , éste sigue girando 1, 465 segundos más hasta que sube el pisador (3) .

16. MÉTODO DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado por que todos los datos de medida del disco agrícola son recogidos girando el disco agrícola (28) una vuelta completa más una porción de segunda vuelta con un intervalo de tiempo de al menos 0.001 segundos.

17. MÉTODO DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA MEDIR EL ALABEO Y CONCAVIDAD DE DISCOS AGRÍCOLAS, según la reivindicación 11, caracterizado por que el dispositivo de medición láser (5) toma los datos a partir de un diodo láser que emite un haz que atraviesa una lente emisora que choca contra la superficie superior del disco agrícola (28) , para posteriormente el haz reflejado desde el disco agrícola (28) , ser recogido tal haz por una lente receptora, siendo enviado tal haz a un sensor que detecta el pico de intensidad estableciendo la distancia con respecto al disco agrícola (28) .