Procedimiento y aparato para ubicar objetos no visibles.

Un procedimiento de ubicar un objeto (2) que se encuentra detrás de una superficie (1) opaca haciendo el objetono visible,

que comprende proporcionar en los alrededores del objeto un campo magnético de intensidad variable,detectar la intensidad de campo magnético en una pluralidad de posiciones en relación con el objeto utilizando unamatriz de sensores (10) de intensidad de campo magnético, estando la matriz de sensores de intensidad de campomagnético asociada geométricamente con una guía de mecanizado, de tal manera que la guía (31) de mecanizado yla matriz de sensores (70) están posicionalmente fijadas una con respecto a la otra, interrogar los sensores (10) paradeterminar el valor de la intensidad de campo en al menos la mayoría de los sensores (10), analizar las respuestasde los sensores para determinar el desplazamiento entre el objeto (2) y la guía (31) de mecanizado, y mover lamatriz (10) y la guía (31) de mecanizado por medio de un control mecánico en base a dicho desplazamientodeterminado, de tal manera que la matriz y la guía de mecanizado están sustancialmente alineadas con dichoobjeto.

Procedimiento y aparato para ubicar objetos no visibles La presente invención se refiere a la ubicación de objetos no visibles, particularmente aunque no exclusivamente, con el objeto de identificar la posición de un objeto no visible antes de realizar una etapa de procesamiento mecánico en la proximidad del objeto así ubicado.

Existen muchas situaciones en las que se desea ubicar algo con precisión, aunque el elemento en cuestión no es visible. Un ejemplo simple es ubicar la posición de un miembro de soporte de carga en una pared de partición fabricada de un marco de madera a ambos lados de la que se fijan placas de yeso. Si se desea fijar algo a la pared, por ejemplo, utilizando un gancho, es necesario garantizar que el gancho, por ejemplo atornillado a la pared, entra en la parte de soporte de la madera en lugar de en las placas de yeso, de las cuales se desprenderá fácilmente cuando se aplique una carga, debido a que el cartón-yeso no es particularmente fuerte. Los procedimientos convencionales, tales como tocar la pared con los nudillos para determinar la ubicación de los miembros de marco de madera de soporte no dan resultados particularmente precisos y requieren pericia. Hacer un orificio piloto a través del cartón-yeso e insertar una pieza de alambre doblado a través del mismo en la cavidad no es, del mismo modo, fácil de realizar simplemente, y aunque la ubicación, por ejemplo, con un pequeño imán, de los clavos generalmente de hierro que sujetan el cartón-yeso en la madera estructura se puede utilizar, nuevamente los resultados tienden a ser bastante inexactos, aunque este último enfoque sí tiene la ventaja de evitar tratar de insertar un gancho donde ya haya un clavo por debajo. El documento US-A-5917314 desvela un sistema de detección capacitivo para encontrar entramados, mientras que el documento US-A-5434500 describe un sistema para marcar una posición n en una partición precisamente opuesta a una posición seleccionada en el otro lado contra el que se sujeta un generador de campos magnéticos.

Estos sistemas son útiles en los oficios de la construcción, pero no están adaptados para su uso en situaciones en las que las dimensiones están sujetas a límites de tolerancia ajustados, algunos de los que son especialmente críticos en la fabricación. Por ejemplo, en la fabricación de aeronaves, una técnica ampliamente utilizada es la aplicación de una placa o capa externa de metal en un marco subyacente, por ejemplo fabricado de nervaduras o largueros. Para garantizar una conexión firme entre la capa externa y la nervadura o larguero, una técnica comúnmente empleada es la de fijar los dos juntos, por ejemplo con un remache o elemento de sujeción especial. Para hacer esto, las aberturas en la capa externa y la nervadura o larguero necesitan coincidir y esta coincidencia necesita ser particularmente precisa ya que si hay imprecisión, el remachado se puede hacer más difícil, o incluso imposible y remaches inadecuadamente ajustados o mal aplicados se pueden aflojar cuando la aeronave está en servicio lo que conlleva a un fallo potencialmente catastrófico. En consecuencia, los requisitos para el acoplamiento preciso del orificio en la capa externa con el orificio en la nervadura o larguero son muy rigurosos y la penalización por la precisión inadecuada puede ser bien el fallo del conjunto acabado para satisfacer las rigurosas normas de seguridad requeridas, lo que conlleva a que todo el conjunto tenga que reciclarse. Aunque si la nervadura o larguero tiene orificios preformados, es teóricamente posible utilizar cada uno de estos orificios como guías sucesivas para hacer orificios en la capa externa aplicada, esto suele ser incómodo y a veces prácticamente imposible por razones de espacio, y por las inexactitudes introducidas. Adicionalmente, la perforación de un orificio a través de la capa externa desde el interior no siempre proporciona una alineación precisa del orificio en la capa externa, de modo que su eje discurre exactamente perpendicular a la superficie de la capa externa. Este es un problema particular cuando la capa externa está variando en espesor, por ejemplo, ahusándose desde una sección gruesa a fina. Trabajando desde el exterior, sin embargo, es decir, que trabajar con la capa externa entre el hacer funcionario y el larguero o nervadura significa que las posiciones de los orificios no se pueden observar. Los intentos de utilizar plantillas para superar esto no han tenido éxito.

El documento publicado EP1132164A2 desvela un aparato para instalar remaches a través de una pieza de trabajo. Aquí un electroimán y una máquina automatizada se ubican en un mismo lado de la pieza de trabajo. El electroimán se proporciona para la sujeción de la pieza de trabajo entre la máquina automatizada y los sensores, que están al otro lado.

La presente invención pretende superar este problema y proporcionar un aparato para la detección de un objeto no visible, de forma rápida y con gran precisión. Cabe señalar que el término "objeto" como se usa en el presente documento pretende cubrir una gran variedad de posibilidades, incluyendo, en particular, un orificio.

En líneas generales, de acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento de ubicación de un objeto que se encuentra detrás de una superficie opaca haciendo el objeto no visible, que comprende proporcionar en los alrededores del objeto de un campo magnético de intensidad variable, detectar la intensidad de campo magnético en una pluralidad de posiciones en relación con el objeto utilizando una matriz de sensores de intensidad de campo magnético, estando la matriz de sensores de intensidad de campo magnético asociada geométricamente con una guía de mecanizado, de tal manera que la guía de mecanizado y la matriz de sensores se fijan posicionalmente una con respecto a la otra, examinar los sensores para determinar el valor de la intensidad de campo en al menos la mayoría de los sensores, analizar las respuestas de los sensores para determinar el desplazamiento entre el objeto y la guía de mecanizado, y mover la matriz y la guía de mecanizado por medio de un control mecánico en base a dicho desplazamiento determinado, de tal manera que la matriz y la guía de mecanizado

se alinean sustancialmente con dicho objeto.

Utilizando un enfoque de este tipo, la ubicación del objeto detrás de la superficie opaca se puede determinar rápida y fácilmente y cuando el desplazamiento es mínimo, la guía de mecanizado se ubica después adyacente a la superficie en ese punto de la superficie que recubre inmediata y centralmente el objeto en cuestión. La posición de la matriz y la guía de mecanizado se pueden fijar a continuación, por ejemplo, mediante el bloqueo de la matriz en la superficie, después de lo que la guía de mecanizado, por ejemplo un tubo de guía, se puede utilizar después para guiar, por ejemplo, un taladro para hacer un orificio en la superficie opaca ubicada precisamente en relación con el objeto no visible.

Por consiguiente, la presente invención proporciona también un aparato para ubicar un objeto no visible situado detrás de una superficie opaca, pudiendo un objeto de este tipo funcionar para generar un campo magnético variable en ubicación física, comprendiendo dicho aparato un miembro de base adaptado para situarse en o contra la superficie, medios en el miembro de base que definen una guía de mecanizado, una matriz de sensores de intensidad de campo magnético ubicados en relación con la guía de mecanizado, medios para recoger y analizar las salidas de al menos algunos de los sensores para proporcionar una indicación de la variación del campo magnético asociado con el objeto en relación con la posición del miembro de base, en el que dichos medios para recoger y analizar las salidas se puede hacer funcionar para determinar el desplazamiento entre el objeto y la guía de mecanizado, y medios para controlar mecánicamente el movimiento de la matriz y de la guía de mecanizado en base a dicho desplazamiento determinado, de tal manera que dicha matriz y guía de mecanizado se alinean sustancialmente con dicho objeto.

El miembro de base se adapta preferentemente para moverse a través de la superficie para permitir que la guía de mecanizado se alinee con el objeto. El aparato incluye preferentemente medios de fijación adaptados para bloquear la posición relativa del miembro de base y del objeto uno en relación con el otro. Preferentemente, el medio para el análisis incluye un medio de pantalla de visualización adaptado para indicar la ubicación del objeto con respecto a la matriz de sensores, y por consiguiente para indicar cuando la matriz se sitúa con la guía de mecanizado asociada con la misma ubicada lo más cerca al objeto no visible.

La presente... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de ubicar un objeto (2) que se encuentra detrás de una superficie (1) opaca haciendo el objeto no visible, que comprende proporcionar en los alrededores del objeto un campo magnético de intensidad variable, detectar la intensidad de campo magnético en una pluralidad de posiciones en relación con el objeto utilizando una matriz de sensores (10) de intensidad de campo magnético, estando la matriz de sensores de intensidad de campo magnético asociada geométricamente con una guía de mecanizado, de tal manera que la guía (31) de mecanizado y la matriz de sensores (70) están posicionalmente fijadas una con respecto a la otra, interrogar los sensores (10) para determinar el valor de la intensidad de campo en al menos la mayoría de los sensores (10) , analizar las respuestas de los sensores para determinar el desplazamiento entre el objeto (2) y la guía (31) de mecanizado, y mover la matriz (10) y la guía (31) de mecanizado por medio de un control mecánico en base a dicho desplazamiento determinado, de tal manera que la matriz y la guía de mecanizado están sustancialmente alineadas con dicho objeto.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una vez que la guía (31) de mecanizado está ubicada adyacente a la superficie en ese punto de la superficie que recubre inmediata y centralmente el objeto en cuestión, la posición de la matriz y de la guía de mecanizado es fijada por dichos medios de control mecánico.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el objeto es un orificio (22) en relación con el que un imán o un cuerpo de material ferromagnético está ubicado.

4. Aparato para ubicar un objeto (2) no visible situado detrás de una superficie (1) opaca, pudiendo un objeto de este tipo funcionar para generar un campo magnético variable en ubicación física, comprendiendo dicho aparato un miembro de base adaptado para ser situado en o contra la superficie, medios en el miembro de base que definen una guía (31) de mecanizado, una matriz de sensores (10) de intensidad de campo magnético ubicados en relación con la guía de mecanizado, medios para recoger y analizar las salidas de al menos algunos de los sensores para proporcionar una indicación de la variación del campo magnético asociado con el objeto en relación con la posición del miembro de base, en el que dichos medios para recoger y analizar las salidas pueden hacerse funcionar para determinar el desplazamiento entre el objeto y la guía de mecanizado, y medios para controlar mecánicamente el movimiento de la matriz y de la guía de mecanizado en base a dicho desplazamiento determinado, de tal manera que dicha matriz y guía de mecanizado estén sustancialmente alineadas con dicho objeto.

5. Aparato de acuerdo con la reivindicación 4 que comprende además medios para generar un campo magnético de intensidad variable.

6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en el que el medio para controlar mecánicamente el movimiento es un brazo de robot.

7. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que el medio para controlar mecánicamente el movimiento está adaptado para bloquear la posición del miembro de base y del objeto, uno con respecto al otro.

8. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que la matriz de sensores de intensidad de campo magnético es una matriz cruciforme.