TERAN BALAGUER LUIS FAUSTO (MX)
PARDO GUZMAN DINO ALEJANDRO (MX)
VAZQUEZ PALMA OMAR (MX)
| WO1988005092A1 | 1988-07-14 | |||
| WO1990004670A1 | 1990-05-03 |
| EP0334826A1 | 1989-09-27 | |||
| KR20070050115A | 2007-05-15 | |||
| US5375063A | 1994-12-20 | |||
| FR2624726A1 | 1989-06-23 |
| REIVINDICACIONES 1. Un sistema y un método para la operación automatizada de una máquina de coser que utiliza un dispositivo inalámbrico detector de movimiento, un dispositivo de control y un sistema electromecánico de fuerza que permite que un operador con cualquier discapacidad motriz pueda controlar una máquina de coser seleccionando en un menú de opciones el lugar donde colocara el dispositivo inalámbrico detector de movimiento; dicho sistema conformado por: a. Un dispositivo inalámbrico detector de movimiento consistente de un giroscopio y un emisor de señales por radiofrecuencia, una tarjeta electrónica y una pequeña batería; dispuesto en un aparato de sujeción adaptable a las extremidades del cuerpo que tiene la capacidad de detectar movimientos en el espacio tridimensional y que envía señales a; b. Un dispositivo de control integrado por un microcontrolador, un receptor de radiofrecuencia y moduladores de ancho de frecuencia, una tarjeta electrónica de diseño único y otros componentes electrónicos necesarios para el funcionamiento. Que recibe información, por radiofrecuencia, analiza los datos recibidos por el detector de movimiento y los procesa para energizar y controlar los servomotores por medio de PWM. c. Uno o más sistema de fuerza conformado por un servomotor y un mecanismo de transmisión de movimiento para el control del motor eléctrico de la máquina de coser y otras funciones de la misma. 2. Un menú de opciones para la selección de la extremidad del cuerpo donde el dispositivo inalámbrico detector de movimiento descrito en la reivindicación 1a será colocado. 3. El dispositivo inalámbrico detector de movimiento de la reivindicación 1a que puede utilizar un acelerómetro en lugar de un giroscopio. 4. El dispositivo de control de la reivindicación 1b que analiza, selecciona y procesa la información que recibe en función de la opción seleccionada del menú de la reivindicación 2. 5. El aparato de sujeción de la reivindicación 1a que puede ser una banda elástica textil, una cinta de velero o cualquier prenda adaptable al cuerpo y que tiene marcas en colores contrastantes para indicar la posición correcta en la cual debe ser colocada para cada extremidad del cuerpo. 6. Un método para controlar la velocidad de costura de la maquina el cual consta de tres elementos: el dispositivo detector de movimiento, el dispositivo de control y el sistema de fuerza; en donde el dispositivo detector de movimiento es colocado en alguna parte del cuerpo del operador y al mover dicha parte de su cuerpo con movimientos graduales hacia enfrente y hacia atrás, o a la derecha e izquierda, o hacia arriba y hacia abajo controla el giro del servomotor del sistema de fuerza manipulando el acelerador del motor de la máquina de coser incrementando o disminuyendo la velocidad de costura. Pudiendo llevar dicha velocidad desde 0% a 100% de su capacidad. 7. El método descrito en la reivindicación anterior donde el dispositivo detector de movimiento está fijado a una prenda adaptable al cuerpo que puede ser una banda elástica; dicha prenda que tiene una franja en un color contrastante con el resto de la misma que le indica al operador la posición en la que se debe ser colocada; ya sea hacia arriba si la banda es colocada en posición horizontal (ejem. un brazo) o hacia enfrente si esta se coloca en posición vertical (ejem. la cabeza). 8. El método de la reivindicación 6 donde la velocidad de la máquina de coser puede ser gradual y directamente proporcional al movimiento de la extremidad del cuerpo donde se coloque el dispositivo detector de movimiento o puede ser de una sola velocidad y encenderse y apagarse con movimientos puntuales repetidos tal como una simple sacudida de la mano. |
ELECTRICAS.
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo de la electromecánica ya que utiliza un sistema neumático controlado por una electroválvula neumática para semi-automatizar una máquina de coser eléctrica.
ANTECEDENTES
En años recientes, las políticas públicas para las personas con discapacidad han propiciado su integración al ámbito productivo. Para este fin, quienes tienen a su cargo aplicar los programas de rehabilitación, capacitación y colocación selectiva toman en cuenta las actividades laborales más adecuadas, basándose en las habilidades, actitudes y aptitudes de los individuos con discapacidad. DDLa Guía de diseño de espacios laborales ergonómicos para trabajadores con discapacidad es resultado de la recopilación, identificación, observación y sistematización de información acerca de los componentes que intervienen en la conformación y adaptación de puestos de trabajo industrial y administrativo. DDEI objetivo es el de contribuir al fortalecimiento y mejora de las estrategias que se realizan en el proceso de integración laboral de personas con discapacidad física (limitación de la fuerza, movilidad o estabilidad corporal), de manera que puedan desempeñar actividades productivas de forma eficiente, evitando riesgos laborales y la progresión de las deficiencias preexistentes o la aparición de nuevas. La presente invención propone la semi-automatización de una maquina de coser de tipo industrial la cual actualmente requieren ser operada por personas con todas sus funciones motrices completas en brazos y piernas por lo que el dispositivo de la presente invención detalla una adaptación de un sistema mecatrónico con la finalidad de facilitar la operación para personas discapacitadas de modo tal que sea simple, cómodo y seguro. Tal es el caso de la patente: EP 0334826 A1 Control arrangement of a sewing machine que propone una adaptación para el control de una máquina por medio del movimiento del cuerpo del operador. Se utiliza para controlar la velocidad de costura de la máquina destinada para una persona con discapacidad o de un operador que no requiere de usar el pedal. Un pulso que consiste en un número de períodos de 40 kHz de ondas de sonido emitido desde un altavoz. Las ondas sonoras son reflejadas por la cabeza del operador y un circuito digital mide el tiempo hasta que el pulso de sonido ha vuelto al receptor. La distancia medida en la cabeza del operador se utiliza a continuación, con el fin de controlar proporcionalmente la velocidad del motor de la máquina. En la patente US 20120312213 A1 System and method for controlling stitching using a movable sensor también se propone un dispositivo que controla la velocidad de movimiento de la aguja en una máquina de costura y por lo tanto la longitud de la puntada en base al movimiento de un dispositivo de detección de movimiento con respecto a una superficie de referencia. La formación de puntadas de la máquina de coser es controlada por los cambios detectados en la posición del dispositivo de detección en relación con la superficie de referencia que también esta en relación con el ajuste de longitud de la puntada y la velocidad predeterminada de partida, establecida ya sea en el dispositivo de detección, un adaptador o como parte del control de la máquina de coser. El dispositivo de detección puede moverse junto con el artículo que se está cosiendo mientras que la máquina y la superficie de referencia permanecen estacionarios, o el dispositivo de detección puede moverse con la máquina de coser, mientras que el artículo que se está cosiendo y superficie de referencia permanece estacionaria. La presente invención propone un dispositivo detector de movimiento colocado en una prenda de ropa que puede ser una manga para el brazo o una banda para la cabeza por mencionar algunas, la cual controla el encendido y apagado del motor de la maquina si esta es de velocidad constante o controla la velocidad de costura en máquinas de velocidad variable por medio de comunicación inalámbrica con una interface comprendida por un microcontrolador y un servomotor.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Los detalles característicos de la presente invención se muestran claramente en la siguiente descripción, figuras y ejemplos, que se acompañan, los cuales se incluyen a manera de un ejemplo ilustrativo, por lo que, no deben ser considerados como limitativos, para la presente invención.
Breve descripción de las figuras:
La figura 1 representa una vista frontal de la máquina de coser empotrada en la mesa de trabajo.
La figura 2 ilustra una vista en perspectiva del dispositivo detector de movimiento.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de control del sistema La figura 4 es una ilustración del dispositivo detector de movimiento montado en una banda elástica.
La figura 5 muestra la posición de la banda elástica colocada en el brazo derecho.
La figura 6 representa el diagrama de programación lógica del dispositivo detector de movimiento.
Una máquina de coser (1) que requiere de la utilización de un pedal (2) con una barra () para controlar el motor eléctrico (3) que la impulsa, montada sobre una mesa (4) diseñada para esta tarea; dicho pedal (2) es remplazado por un mecanismo servomotor (5) en comunicación con un dispositivo de control (7) que recibe comandos de un elemento detector de movimientos (8) en el espacio tridimensional; para el control de dicho mecanismo servomotor (5). El detector de movimiento (8) cuenta con un sistema compuesto por un sensor de giroscopio (9) que emite señales analógicas hacia un emisor-conversor analógico-digital que denominaremos emisor (10) que convierte y emite señales digitales por radiofrecuencia hacia un receptor-conversor digital-analógico que llamaremos receptor (11), alojado en el dispositivo de control (7), dicho detector de movimiento (8) conformado también por una pequeña batería recargable (12) para alimentación del mismo; este detector de movimiento (8) es instalado en una pequeña prenda de vestir que puede ser una banda elástica (13) colocada en la muñeca del brazo izquierdo, el codo del brazo derecho o incluso en la cabeza del operador dependiendo de la capacidad motriz del mismo; cada vez que un movimiento es detectado por el giroscopio (9) emite ciertas señales que indican un cambio en la postura del portador del detector de movimiento (8) estas señales son captadas por el emisor (10) y enviadas por radiofrecuencia hacia el receptor (11) que se encuentra dentro del dispositivo de control (7) ubicado en la mesa (4), este receptor (1 ) a su vez manda dichas señales en forma analógicas a un microcontrolador (14) que se encarga de realizar la lectura de la velocidad angular alcanzada por el giroscopio (9). Estas señales se filtran en el microcontrolador (14) y dependiendo del rango y de la dirección de esta velocidad, se pueden tomar diferentes acciones; para este caso en particular determinara si el movimiento realizado por el operador es el descrito para arranque, paro, aceleración y desaceleración del motor eléctrico (3). Para cada posible lugar del cuerpo donde la banda elástica (13) se pueda colocar el operador deberá seleccionarla de un menú (15) que está conformado por un conjunto de selectores sensibles al tacto (16) con la figura y etiqueta de las posibles posiciones de la banda elástica (13) y la banda elástica (13) deberá colocarse en una posición definida para esa parte del cuerpo; de esta manera el dispositivo de control (7) determinara el tipo de señales que utilizara como comandos y eliminará las que no pertenezcan al rango predefinido al momento de seleccionar el lugar donde el detector de movimiento (8) será colocado. El dispositivo de control (7) compuesto principalmente por el microcontrolador (14) que recibe señales analógicas del receptor (11) que a su vez detecta las señales enviadas por el emisor (10) en el detector de movimiento (8); Este microcontrolador (14) a la vez que está tomando lecturas las compara con el rango preestablecido asociado al lugar donde dicho detector de movimiento (8) se colocó, una vez evaluadas las lecturas el microcontrolador (14) ejecuta la acción correspondiente. Así mismo el microcontrolador (14), conectado de manera indirecta al servomotor (5) para controlar su giro, dicho servomotor (5) empotrado en la parte inferior de la mesa (4) y que utiliza un mecanismo simple (17) de transmisión que activa el encendido y apagado; y el grado de aceleración del motor eléctrico (3) de la máquina de coser (1), dicho servomotor (5) que está controlado por un modulador de ancho de pulsos (PWM) () conectado al microcontrolador (14) dentro del dispositivo de control (7) y que produce un movimiento gradual de giro en el servomotor (5) hacia un lado o hacia el otro generando un incremento o decremento directo en la velocidad del motor eléctrico (3) hasta lograr la velocidad máxima o la velocidad de cero rpm.
Ejemplo 1 : Colocación de la banda en el brazo derecho del operador
En el menú (15) deberá seleccionarse la opción de colocar la banda en brazo derecho. La banda elástica (13) tendrá una franja (19) de un color distintivo en dirección del ancho de la misma, es decir que quedara en dirección alineada al brazo (20) del operador, esta deberá colocarse en el antebrazo a la altura del codo y al levantar el codo el servomotor (5) girará determinado número de grados en función de cuanto levante el codo el operador, el movimiento angular del servomotor (5) producirá un movimiento de empuje por medio de un mecanismo simple (16) incrementando con esto la velocidad del motor eléctrico (3) y así se mantiene, hasta que el operador mueva de nuevo el codo hacia abajo, con lo que el motor eléctrico (3) regresara a velocidad cero y estará preparado para arrancar de nuevo.