CAMPO TÉCNICO

La presente invención pertenece al sector de la industria de la manufactura, instrumentos de medición y mantenimiento industrial. Particularmente, se refiere a un sistema para alineación de maquinaria que permite gráficamente ver en tiempo real el resultado de los ajustes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los elementos de maquinaria cada vez son más complejos y delicados, haciendo que se vuelvan cada vez más costosos de reparar y reemplazar. Por eso el interés de la industria en tomar las precauciones posibles para protegerlos de cualquier daño o mal uso.

Es bien conocido para los técnicos en la materia que la correcta alineación de los elementos en una máquina es de vital importancia para su uso constante y que cuando se detecta una mala alineación la máquina debe apagarse y realinearse para evitar problemas tanto de seguridad ya que puede causar algún accidente, así como de calidad pudiendo afectar el directamente el producto, como también de producción pues al causar una falla mayor la máquina quedará deshabilitada más tiempo y aumentará el costo de las partes en falla afectadas, por esta última razón es necesario reducir el tiempo de estas intervenciones al mínimo. Para esto las empresas comúnmente cuentan con el apoyo de personas con experiencia en alineaciones que con el uso de herramientas y métodos atienden este tipo de fallas en las máquinas. Es en dichos métodos que se presenta la dificultad de poder visualizar la desalineación existente lo que causa que las alineaciones se realicen a prueba y error hasta alcanzar la tolerancia de alineación deseada.

Por lo tanto, esta invención se refiere a un sistema eficaz capaz de emplear tecnología de realidad aumentada para visualizar en tiempo real los ajustes realizados para llevar acabo alineaciones de un elemento de maquinaria respecto otro.

La realidad aumentada es el término que se usa para descubrir al conjunto de tecnologías que permiten que el usuario visualice parte del mundo real a través de un equipo de usuario con información gráfica añadida por este. El dispositivo, o conjunto de dispositivos, añaden información virtual a la información física ya existente. De esta manera los elementos físicos tangibles se combinan con elementos virtuales, creando así una realidad aumentada en tiempo real. La realidad aumentada también supone la incorporación de data e información digital en un entorno real.

Se tiene la patente US3789507A la cual trata de un método para alineación de máquinas empleando el uso de un tablero trazado con una cuadrícula para determinar el ajuste necesario que, si bien ayuda con el problema de las iteraciones de prueba y error para lograr una alineación siempre se tiene que tomar una medida después de cada ajuste y eso retrasa el proceso de alineación.

En la actualidad no existe ningún método o sistema de alineación de maquinaria que incluya el uso de tecnología de realidad aumentada para mostrar en tiempo real los resultados de los ajustes realizados.

Se tiene US2007009628A1 el cual se refiere a un método de alineación entre dos piezas el cual hace uso de al menos un pasador que embona en su contraparte para garantizar que ambas piezas se encuentran en la correcta posición, si bien resuelve parcialmente el problema de alinear dos piezas dentro de una máquina este sistema requiere que ambas piezas cuenten con ese diseño lo que lo vuelve inaplicable para piezas que no cuenten con ese tipo de diseño y tampoco hace uso de tecnología de realidad aumentada para mostrar en tiempo real los resultados de los ajustes realizados.

Se tiene CN110938444A, EP0140049A1 y EP0140049B1 las cuales hacen referencia a sistemas de alineación para hornos de coque, el cual resuelve parcialmente el problema de alinear elementos de maquinaria, lo hace particularmente para los hornos de coque y no hace uso de la tecnología de realidad aumentada para mostrar en tiempo real los resultados de los ajustes realizados.

Se tiene US2015056322A1 y US9873211 B2 los cuales hacen referencia a EL sistema de alineación para lograr el paralelismo en entre dos caras específicamente para máquinas de cabezal giratorio y tampoco hace uso de tecnología de realidad aumentada para mostrar en tiempo real los resultados de los ajustes realizados.

OBJETOS DE LA INVENCIÓN

Un objeto adicional de la invención es reducir de un 50% a 90% el tiempo en el que se realiza una alineación.

Es otro objeto más de la presente invención reducir la dificultad del proceso de alineación de maquinaria.

Es otro objeto más de la presente invención optimizar el tiempo de intervención en maquinaria.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a el sistema de alineación portátil para maquinaria conformado por: un alojamiento que tiene una tapa superior removible que se acopla con el mismo, en donde dicho alojamiento comprende en su interior: un dispositivo electrónico que transmite de manera inalámbrica información continua de la velocidad angular, posición, velocidad lineal, aceleración, presión y altitud de dicho dispositivo portátil; un equipo de usuario previamente configurado para procesar la información proveniente del dispositivo electrónico y mostrarla gráficamente en tiempo real; dicho dispositivo electrónico aloja en su interior circuitería ubicada en la parte inferior de dicho alojamiento que comprende: una fuente de alimentación montada en la parte superior del alojamiento la cual es protegida por la tapa superior; al menos un sensor que detecta continuamente la posición y orientación de dicho dispositivo electrónico que lo contiene, dicho sensor está conectado a un procesador de red inalámbrica con la capacidad de conectarse inalámbricamente a dicho equipo de usuario previamente configurado para transmitirle la información del sensor; en donde la circuitería está encapsulada para proteger al sensor y al procesador de red inalámbrica; y un medio de fijación configurado para sujetar el dispositivo a la maquinaria que se va a alinear. DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La FIG. 1 -A Es una vista en perspectiva del dispositivo electrónico portátil.

La FIG. 1 -B Es una vista transparente en perspectiva del dispositivo electrónico portátil.

La FIG. 1 -C Es una vista en perspectiva del dispositivo electrónico portátil desensamblado.

La FIG. 2 Es una vista en perspectiva de una pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles con un ejemplo de equipo de usuario.

La FIG. 3 Es una vista en perspectiva de una pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles instalados en el elemento de maquinaria de referencia para la alineación.

La FIG. 4 Es una vista en perspectiva de una pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles instalados en el elemento de maquinaria de referencia para la alineación mostrando la distancia física que los separa.

La FIG. 4-A Es una vista en perspectiva de una pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles instalados en el elemento de maquinaria de referencia para la alineación mostrando al equipo de usuario interpretando y graficando información proveniente de dicha pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles.

La FIG. 5 Es una vista en perspectiva de una pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles instalados en el elemento de maquinaria a alinear.

La FIG. 6 Es una vista en perspectiva de una pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles instalados en el elemento de maquinaria a alinear mostrando la distancia física que los separa.

La FIG. 6-A. Es una vista en perspectiva de una pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles instalados en el elemento de maquinaria a alinear mostrando el equipo de usuario interpretando y graficando información proveniente de dicha pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles.

La FIG. 7 Es una vista en perspectiva de una pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles instalados en el elemento de maquinaria a alinear mostrando físicamente el ajuste en maquinaria.

La FIG. 7-A Es una vista en perspectiva de una pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles instalados en el elemento de maquinaria a alinear mostrando el equipo de usuario interpretando y graficando información proveniente de dicha pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En las FIG. 1 -A, FIG. 1 -B, FIG. 1 -C se muestra la conformación del dispositivo electrónico portátil 1000 del sistema de alineación de maquinaria, el cual está formado por elementos independientes como: un alojamiento 1100, hecho de un material ligero, pero resistente, como plástico, aluminio o acero inoxidable, pero no está limitada a otro metal, así como madera, PVC, vidrio o cerámica que cumpla con la función de unir, proteger y soportar los demás elementos del dispositivo electrónico portátil 1000. Dicho dispositivo electrónico portátil 1000 puede tener diversas formas. Además, se conforma por un material para encapsular 1200 (se hará referencia a este como: encapsulánte) el o los sensores 1210, el procesador de red inalámbrica 1220 y el o los ¡manes 1230; dicho encapsulánte 1200 está hecho de un material duro y resistente como lo es la resina o silicona; también, dependiendo de su forma, tiene un acabado superficial, redondez, plenitud, rectitud, paralelismo, perpendicularidad, rugosidad, estado de superficie, textura, apariencia estética, recubrimiento, bruñido, pulido, asentado, fresado, limado, color, desbastado, esmerilado, rectificado, maquinado ultrasónico, escariado o superacabado o etc., que la permitan una mejor medición e incorporación a la superficie del elemento en que se instala para el proceso de alineación. En una variante de diseño, el encapsulado puede tener al menos una muesca, hoyo, barreno, machueleado, ranura o acabado para fijar a un tornillo o parte del elemento de máquina que se pretende alinear con el fin de lograr una mejor sujeción del dispositivo electrónico portátil 1000 a el elemento a alinear. El sensor 1210, sensa o detecta continuamente el cambio de los cambios en su velocidad angular, aceleración, presión y/o altitud, pero no se limita a ser una pluralidad de estos para medir también el tiempo y la posición geográfica, así como también la velocidad lineal y la presión atmosférica. Dicho procesador de red inalámbrica 1220 es un procesador de red de internet inalámbrica que tiene la capacidad de operar como cliente o servidor, o ambos a la vez, para mandar la información recopilada por dicho sensor 1210, en una variante del diseño el procesador de red inalámbrica sigue el protocolo bluetooth pudiendo recibir y/o generar peticiones de conexión para transmitir información recibida de dicho sensor 1210. Se conforma también por un imán 1230, o una pluralidad de estos, distribuidos en la base de dicho encapsulánte 1200 para sujetar dicho dispositivo electrónico portátil 1000 a metales magnéticos; una tapa 1300 que protege dicha batería 1320 y que ensambla en dicho alojamiento 1100 hecha de un material resistente y ligero como lo es el plástico, metal, PVC, nylamid, madera o cerámica mientras no comprometa la función de proteger dicha batería 1320; también lo forma una batería 1320 recargable e intercambiable, en una variante del diseño, dicha batería 1320 puede ser desechadle; Una ranura de carga 1310 alojada en la tapa de batería 1300 hecha para recargar la batería 1320.

Una configuración del dispositivo electrónico portátil 1000 contiene en su alojamiento 1100 una bocina y/o un emisor de luz (no mostrado en figuras anexas) para emitir un sonido y/o luz para indicar el estado de conexión con equipo de usuario, indicar el estado de la batería, manipulación de la información del sensor 1210, proximidad a tolerancias de alineación establecidas y/o alineación concluida.

Haciendo referencia a las FIG. 2, 3, 4, 4-A, 5, 6, 6-A, 7 y 7-A para un ciclo de funcionamiento completo del sistema de alineación para maquinaria de la invención se requiere que el o los usuarios que realizan la alineación tengan por lo menos un equipo de usuario previamente configurado 2000 con la capacidad de procesar, visualizar, reproducir y/o representar realidad aumentada.

También se requiere que el equipo de usuario previamente configurado para el sistema de alineación para maquinaria 2000 (al que se le hará referencia como equipo de usuario previamente configurado 2000) establezca conexión inalámbrica con una pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles 1000 instalados en la maquinaria para recibir y procesar la información de los sensores contenidos en estos y haciendo uso de cálculo vectorial es posible mostrar al usuario gráficamente y en tiempo real los puntos, líneas y planos superpuestos en los elementos de maquinaria que pretende alinear para que efectúe los ajustes físicos necesarios para realizar la alineación.

El equipo de usuario previamente configurado para el sistema de alineación de maquinaria 2000 necesita de un punto de referencia llamado punto referencia! que se obtendrá de la información recibida del dispositivo electrónico portátil 1000 instalado en la superficie del elemento de máquina, pared, suelo, techo o cualquier superficie que nos servirá como punto de partida del cual se efectúan las correcciones y sobre el que se asume el valor de 0 en un punto en el espacio.

Además, la invención también incluye EL sistema de alineación mecánica usando un dispositivo electrónico portátil 1000 que se caracteriza por comprender los siguientes pasos:

Paso 1 : Haciendo referencia a la FIG. 2 se debe establecer la conexión de internet inalámbrico o bluetooth entre la pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles 1000 que se usarán en la alineación y el equipo de usuario previamente configurado 2000.

Paso 2: Haciendo referencia a la FIG. 3 y FIG. 1 -C se debe instalar la pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles 1000 en el elemento de máquina de referencia 3000 haciendo uso del imán 1230 contenido en el dispositivo electrónico portátil 1000 o agujero roscado para su sujeción a un tornillo. En este ejemplo se pretende alinear el elemento de maquinaria 4000 a perpendicularidad con el elemento de maquinaria de referencia 3000.

Paso 3: Haciendo referencia al equipo de usuario 2000 señalado en la FIG. 2 y a la FIG. 4 se debe medir la distancia física entre los dispositivos electrónicos portátiles 1000 tomando de referencia las caras opuestas e ingresar dato de la medición en el equipo de usuario previamente configurado 2000.

Paso 4: Seleccionar los dispositivos electrónicos portátiles 1000 que formarán el punto, línea o plano referencial, así el equipo de usuario previamente configurado 2000 graficará el plano referencial en tiempo real. En la FIG. 4-A se muestra un esquema de como el equipo de usuario previamente configurado 2000 gráfica en tiempo real la información recibida de dicha pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles 1000.

Paso 5: Haciendo referencia a la FIG. 5 se reubican todos excepto uno de la pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles 1000 sobre la superficie del elemento de maquinaria que se pretende alinear para configurar el punto, línea o plano de interés. Dicho gráfico se moverá en tiempo real y a la par de dicho elemento de maquinaria que se pretende alinear 4000 gracias a la información recibida de dicha pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles 1000 instalados en él.

Paso 7: Con referencia a la FIG. 6 se debe medir la distancia física entre los dispositivos electrónicos portátiles 1000 tomando de referencia las caras opuestas e ingresar dato de la medición en el equipo de usuario previamente configurado 2000. En la FIG. 6-A se muestra un esquema de como el equipo de usuario previamente configurado 2000 gráfica en tiempo real la información recibida de dicha pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles 1000.

Paso 8: En el equipo de usuario previamente configurado 2000 se establece el tipo de alineación que se pretende realizar, para que el equipo de usuario previamente configurado 2000 interprete de manera correcta los datos recibidos de dicha pluralidad de dispositivos portátiles 1000. En este ejemplo se pretende alinear el elemento de maquinaria 4000 en perpendicularidad con el elemento de maquinaria de referencia 3000.

Paso 9: En el equipo de usuario previamente configurado 2000 se establecen las tolerancias de alineación deseadas, para que el equipo de usuario previamente configurado 2000 interprete de manera correcta los datos recibidos de dicha pluralidad de dispositivos portátiles 1000 y muestre al usuario cuando se haya concluido la alineación esperada.

Paso 10: Haciendo referencia a la FIG. 7 se realizan ajustes en maquinaria para posicionar el elemento 4000 de manera perpendicular con el elemento de maquinaria de referencia 3000.

Paso 9: Una vez que el elemento de maquinaria que se desea alinear 4000 en perpendicularidad con el elemento de maquinaria de referencia 3000 se encuentra posicionado dentro de la tolerancia especificada previamente el paso 9, es opcional tomar registro de los resultados con el equipo de usuario previamente configurado 2000. En la FIG.7-A se muestra un esquema de como en tiempo real la superposición de los puntos, líneas o planos en los elementos de maquinaria hasta alcanzar la alineación deseada del elemento de maquinaria 4000 que se alineo perpendicularmente con el elemento de maquinaria de referencia 3000.

Paso 10: Dar por concluida la alineación del elemento de maquinaria 4000 en perpendicularidad con el elemento de maquinaria de referencia 3000. Desconectar comunicación entre equipo de usuario previamente configurado 2000 y la pluralidad de dispositivos electrónicos portátiles 1000.

Finalmente, cabe señalar que las realizaciones anteriores sólo se utilizan para ¡lustrar la solución técnica de la presente invención, en lugar de limitarla; aunque la presente invención se ha descrito en detalle con referencia a las realizaciones anteriores, los expertos en la técnica deben entender que: Las soluciones técnicas descritas en las realizaciones anteriores aún pueden modificarse, o algunas o todas las características técnicas pueden modificarse equivalentemente reemplazado; y estas modificaciones o sustituciones no se desvían de la esencia de las correspondientes soluciones técnicas de las soluciones técnicas de las realizaciones de la gama de la invención. También debe entenderse que la mención de uno o más pasos del método no excluye la presencia de pasos de método adicionales o pasos de método intermedios entre los pasos identificados expresamente. De manera similar, también debe entenderse que la mención de uno o más componentes en una composición no excluye la presencia de componentes adicionales a los identificados expresamente. De manera similar, también debe entenderse que en las figuras se hace referencia a que el equipo de usuario es un teléfono inteligente, pero no excluye cualquier dispositivo electrónico que cumpla con la finalidad de este. Los materiales descritos como componentes de los diversos elementos de la invención están destinados a ser ilustrativos y no restrictivos. Se pretende que muchos materiales adecuados que realizarían la misma función o una función similar a los materiales descritos en el presente documento se incluyan dentro del alcance de la invención. Dichos otros materiales no descritos en este documento pueden incluir, pero no se limitan a, por ejemplo, materiales que se desarrollan después del tiempo del desarrollo de la invención.