ES2711350T3 - Dispositivo de posicionamiento con cordón extensible y procedimiento - Google Patents

Abstract

Un dispositivo (10) de posicionamiento para posicionar una porción (762) de un diseño (760) en una pieza (750) de trabajo que comprende: un cable (12) que incluye: un extremo (13) de suministro; una sección central (16); y un extremo libre (14) para su colocación por un usuario; una unidad (20) de base que tiene, cuando se encuentra en uso, una posición y una orientación conocidas con respecto a la pieza (750) de trabajo que incluye: una base (30); un carro (100, 200) fijado de forma giratoria a dicha base (30) de forma que sea giratorio en torno a un eje (θ, Φ) del carro que incluye: un paso (230) de referencia principal fijado a dicho carro (100,200) para el paso restringido de dicha sección central (16) de dicho cable (12); y un conjunto (330) de pasos de cable entrante fijado a dicho carro (100, 200) que incluye: un paso (339) de cable entrante entre dicho paso (230) de referencia principal y dicho extremo libre (14) del cable que proporciona un paso restringido de dicha sección central (16) de dicho cable (12); encontrándose dicho cable (12) en una posición de alineamiento cuando el eje longitudinal local de dicho cable (12) en dicho paso (339) de cable entrante está alineado con dicho paso (230) de referencia principal; en el que dicho carro (100, 200) gira en torno al eje (θ, Φ) del carro hasta la posición de alineamiento en respuesta al alineamiento del eje longitudinal local de dicho cable (12) en dicho paso (339) de cable entrante; un medio (500, 550) de medición del carro para medir la posición de rotación o el cambio de la posición de rotación de dicho carro (100, 200) con respecto a dicha base (30) y para producir una señal del carro indicativa de ello; un medio (450) de medición del cable acoplado con dicho cable (12) para medir una longitud o un cambio de longitud de dicho cable (12) y para producir una señal del cable indicativa de ello; y un motor (650) de tensión del cable acoplado con dicho cable (12) para aplicar una tensión a dicho cable (12) y para regular la fuerza requerida para alejar dicho extremo libre (14) del cable de dicha unidad (20) de base; y un ordenador (700) que incluye un programa y memoria que incluyen el diseño (760); teniendo dicho dispositivo (10) un modo de salida para posicionar una porción seleccionada (762) del diseño (760) sobre la pieza (750) de trabajo en el que: dicho ordenador (700) está programado para ser sensible a la señal del carro procedente de dicho medio (500, 550) de medición del carro y sensible a la señal del cable procedente de dicho medio (450) de medición del cable, para indicar a dicho motor (650) de tensión del cable que regule la tensión en dicho cable (12) suficientemente para indicar cuándo el extremo libre (14) del cable está colocado a una distancia predeterminada, o dentro de la misma, desde la porción seleccionada (762) del diseño (760) en la pieza (750) de trabajo.

Description

DESCRIPCION

Dispositivo de posicionamiento con cordon extensible y procedimiento

Referencia cruzada con solicitudes relacionadas

La presente solicitud es continuacion en parte y reivindica el beneficio de la solicitud estadounidense numero 12/214.585 en tramitacion como la presente, presentada el 20 de junio de 2008 titulada Measuring Device with Extensible Cord and Method, ahora la patente US 7.665.223 B2 expedida el 23 de febrero de 2010 y de la solicitud PCT numero PCT/US2009/003690, presentada el 18 de junio de 2009 titulada Measuring Device with Extensible Cord and Method.

Campo de la invencion

La presente invencion versa, en general, acerca de dispositivos de posicionamiento y, mas espedficamente, implica un dispositivo de posicionamiento con un cordon extensible que tiene un extremo libre, el extremo libre del cordon para posicionar un diseno en una pieza de trabajo.

Antecedentes de la invencion

Los dispositivos convencionales para posicionar un diseno, tal como un CAD que se guarda en un ordenador, en una pieza de trabajo incluyen dispositivos de salida de laser. El diseno que ha de ser posicionado puede ser un unico punto o multiples puntos separados, tal como el posicionamiento de uno o mas agujeros de taladro, una curva continua, tal como dibujando una imea o una superficie tridimensional.

Sin embargo, los dispositivos laser de salida son sumamente costosos, son muy sensibles a impactos y al polvo, y tienen una precision limitada sobre muchas superficies. Por lo tanto, hay muchas aplicaciones en las que no son adecuados para su uso.

Adicionalmente, los dispositivos laser deben estar colocados, normalmente, en una ubicacion y en una orientacion conocidas con respecto a la pieza de trabajo para posicionar el diseno en la pieza de trabajo. Normalmente, esto requiere que se utilice el dispositivo laser en un utillaje de sujecion con la pieza de trabajo. Sin embargo, hay muchas aplicaciones, en particular aplicaciones de uso unico, en las que es muy deseable posicionar el diseno sin el uso de un utillaje de sujecion.

El documento DE 102006040155 A1 describe un sensor de cable para una medicion de un objeto tridimensional. Sumario de la invencion

La invencion proporciona un dispositivo segun la reivindicacion 1 y un procedimiento segun la reivindicacion 3. La invencion es un dispositivo de posicionamiento que incluye un ordenador que incluye un fichero de diseno almacenado, tal como un fichero CAD, para posicionar una porcion seleccionada del diseno en una pieza de trabajo. En la primera realizacion, el dispositivo comprende, en general, una unidad de base que tiene una base. La unidad de base aloja un cable extensible que incluye un extremo libre para ser colocado por un usuario en un punto de diseno en la pieza de trabajo. Un carro de giro, montado de forma giratoria sobre la base, de forma que gire en torno a un eje de giro, incluye un paso de referencia principal y un paso de cable entrante entre el paso de referencia principal y el extremo libre del cable que proporciona un paso restringido de la seccion central del cable. El cable tiene una posicion de alineamiento cuando el eje longitudinal local del cable en el paso de referencia entrante esta alineado de forma radial con el paso de referencia principal.

Un medio de medicion del carro de giro mide la posicion de rotacion o el cambio de la posicion de rotacion del carro de giro y un medio de medicion del cable esta acoplado con el cable para medir la longitud o el cambio de la longitud del cable. Un motor de tension del cable regula la fuerza requerida para alejar el extremo libre del cable de la unidad de base. El medio de direccionamiento del cable indica a un usuario que mueva el extremo libre del cable hacia la porcion del diseno sobre la pieza de trabajo. El dispositivo tiene un modo de salida para posicionar la porcion del diseno en una pieza de trabajo en el que: el carro de giro gira libremente hasta la posicion de alineamiento en respuesta a la fuerza del cable en el paso de referencia entrante; y el ordenador esta programado, en respuesta al medio de medicion del carro de giro, para dirigir el medio de direccionamiento del cable para indicar al usuario que mueva el extremo libre del cable hacia la porcion del diseno y; en respuesta al medio de medicion del cable, para indicar al motor de tension del cable que regule la tension en el cable suficientemente para indicar cuando el extremo libre del cable se encuentra a una distancia con respecto a la porcion del diseno.

El paso de cable entrante puede incluir un medio de medicion del cabeceo para medir el angulo de cabeceo o el cambio del angulo de cabeceo del cable.

Otra realizacion del dispositivo incluye un motor servoaccionado del carro de giro para hacer girar el carro de giro para que siga el cable. Otra realizacion incluye un carro de cabeceo y un motor servoaccionado del carro de cabeceo para hacer girar el carro de cabeceo para que siga el cable. De forma alternativa, los motores servoaccionados tambien pueden ser utilizados para posicionar el dispositivo en una posicion objetivo en la que el paso de referencia entrante y el paso de referencia principal estan alineados radialmente con la porcion del diseno.

Para producir el diseno, el dispositivo puede colocarse en una posicion y en una orientacion conocidas con respecto a la pieza de trabajo, o el dispositivo puede ser utilizado como un dispositivo de entrada para medir la ubicacion y la orientacion respectivas de la pieza de trabajo.

Otras caractensticas y muchas ventajas relacionadas de la invencion seran mas evidentes tras la lectura de la siguiente descripcion detallada junto con los dibujos en los que numeros similares de referencia hacen referencia a partes similares de principio a fin.

Breve descripcion de los dibujos

La Figura 1 es una vista en perspectiva de una sala que muestra un uso del dispositivo de medicion de la invencion.

La Figura 2 es una vista frontal lateral derecha desde arriba, parcialmente recortada, en perspectiva, de elementos selectivos de la unidad de base del dispositivo.

La Figura 3 es una vista frontal lateral izquierda desde abajo, parcialmente recortada, en perspectiva de elementos selectivos de la Figura 2.

La Figura 4A es una vista frontal lateral izquierda, desde arriba, en perspectiva, del sensor de desplazamiento angular del cable que incluye un cardan principal precargado en forma de placa cardanica.

La Figura 4B es una vista trasera lateral izquierda, desde abajo, en perspectiva, del sensor de desplazamiento angular de cable de la Figura 4A.

La Figura 5 es una vista frontal en alzado del cardan principal de desplazamiento angular de la Figura 4A y de la Figura 4B.

La Figura 6 es una vista frontal ampliada en alzado de la placa cardanica de la Figura 5.

La Figura 7 es una vista frontal ampliada, lateral derecha, en perspectiva del conjunto de pasos del cable de las Figuras 4 y 5.

La Figura 8 es una vista ampliada en seccion transversal del conjunto de soporte de empuje del cardan principal. La Figura 9 es un esquema en perspectiva de una segunda realizacion del sensor de desplazamiento angular del cable en forma de sensores de contacto.

La Figura 10 es un esquema en perspectiva de una tercera realizacion del sensor de desplazamiento angular del cable en forma de sensores opticos.

La Figura 11 es un esquema en perspectiva de una cuarta realizacion del sensor de desplazamiento angular del cable en forma de un sensor magnetico o electromagnetico.

La Figura 12 es una vista en perspectiva de una quinta realizacion del sensor de desplazamiento angular del cable en forma de un sensor de momento.

La Figura 13 es un diagrama de flujo para medir una superficie.

La Figura 14 es una vista frontal lateral derecha, desde arriba, en perspectiva, similar a la Figura 4B, de una realizacion alternativa del soporte de empuje del cardan principal en forma de alambre.

La Figura 15 es una vista en seccion transversal, similar a la Figura 8, del soporte de empuje del cardan principal de alambre de la Figura 14.

La Figura 16 es una vista ampliada, despiezada, parcialmente recortada en perspectiva de la abrazadera del alambre y del cardan de la Figura 15.

La Figura 17 es una vista en perspectiva de una sexta realizacion del sensor de desplazamiento angular del cable que incluye un sensor optico fuera del cable.

La Figura 18 es una vista en perspectiva de una septima realizacion del sensor de desplazamiento angular del cable que incluye un sensor laser fuera del cable.

La Figura 19 es una vista en perspectiva de una octava realizacion del sensor de desplazamiento angular del cable que incluye un sensor laser y un seguidor elastomerico de cable.

La Figura 20 es una vista ampliada desde arriba, parcialmente en seccion transversal, del sensor de desplazamiento angular del cable de la Figura 19.

La Figura 21 es una vista en perspectiva de una novena realizacion del sensor de desplazamiento angular del cable que incluye un conjunto de resorte de mensula de dos ejes.

La Figura 22 es una vista en perspectiva de una decima realizacion del sensor de desplazamiento angular del cable que incluye una banda de calibracion lineal magnetica.

La Figura 23 es una vista frontal lateral izquierda desde abajo, parcialmente recortada, en perspectiva, similar a la Figura 3 de elementos selectivos de una realizacion alternativa del dispositivo de medicion que incluye unicamente un carro.

La Figura 24 es una vista frontal lateral izquierda desde abajo, parcialmente recortada, en perspectiva, de una realizacion alterna del dispositivo de la figura 23.

La Figura 25 es un diagrama en perspectiva que muestra un dispositivo 10 midiendo para crear un diseno.

La Figura 26 es una vista en perspectiva del dispositivo 10 posicionando un diseno adquirido sobre una pieza de trabajo.

La Figura 27 es una vista ampliada en perspectiva de un asidero alternativo 18 de cable que incorpora una interfaz de usuario y un medio de visualizacion de la direccion del cable.

La Figura 28 es un diagrama de una funcion de posicionamiento del extremo libre del cable.

Descripcion detallada de la invencion

Con referencia ahora a los dibujos, en la Figura 1 se muestra una vista en perspectiva de una sala 800 que muestra un uso de una primera realizacion 10A del dispositivo 10 de medicion de la invencion. Un usuario 90 utiliza el dispositivo 10 de medicion para obtener coordenadas numericas, tales como coordenadas polares, de una pluralidad de puntos en la sala 800. Al medir la ubicacion de un numero relativamente pequeno de puntos en la sala 800, el dispositivo 10 de medicion puede definir todas las superficies deseadas 805 en tres dimensiones con fines de determinar la cantidad o el tamano del suelo, de la pintura, de los revestimientos de paredes, de las ventanas, de las encimeras, de los armarios y otras caractensticas.

El dispositivo 10 puede ser utilizado en una fabrica para medir la ubicacion tridimensional de tubenas, o de detalles de maquinaria, o de otros objetos generalmente diffciles de medir.

Las superficies 805 de la sala 800 incluyen un suelo 810, una pared trasera 815 y una pared lateral 820. Una alacena 830 hace contacto con la pared lateral 820. Las superficies 805 de la alacena 830 incluyen una pared lateral derecha 835, una pared lateral izquierda 840, una superficie superior 845, una pared frontal superior 850, una superficie inferior 855 y una pared frontal inferior 860.

El dispositivo 10 incluye, en general, un cable retrafble 12 que tiene una seccion central 16 y un extremo libre 14; una unidad 20 de base que soporta dispositivos para seguir el movimiento del cable 12 y para medir la longitud y la direccion del cable 12, un ordenador 700, tal como un asistente personal digital (PDA) 701 sujetado por un usuario 90, y una interfaz 704 de usuario con el ordenador 700, tal como un teclado 704A de entrada en el PDA 701 o un teclado numerico 704B en la unidad 20 de base.

El alojamiento 102 protege contra la suciedad y danos y define un orificio 103 para el paso del cable 12. Como se explicara con mayor detalle a continuacion, el alojamiento 102 gira para seguir el cable 12 segun se mueve el cable 12. La unidad 20 de base esta adaptada para ser soportada firmemente por una superficie. El bastidor 25 de la unidad 20 de base esta soportado firmemente por un soporte 40, tal como una placa de suelo colocada sobre el suelo o, tal como se muestra en la realizacion ejemplar, en un primer tnpode 40F colocado sobre el suelo 810. Preferentemente, la unidad 20 de base es fijable de forma selectiva al soporte 40 con fines que se explicaran.

Un usuario 90, tal como un usuario 90G del asidero, sujeta un asidero 18 fijado al extremo libre 14 del cable y coloca el extremo libre 14 en un punto, tal como el punto A en la pared lateral 820, cuya ubicacion ha de ser medida por el dispositivo 10. El asidero 18 esta fijado al cable 12 de una forma que no se introduzca un momento al cable, de forma que se mantenga lineal el cable 12. La distancia hasta el punto A y la direccion hasta el punto A son medidas mediante dispositivos de medicion en el alojamiento 102.

Se utilizan uno o mas ordenadores 700 para una entrada, un almacenamiento y un procesamiento de datos. En la realizacion preferente mostrada, el usuario 90G del asidero utiliza un ordenador portatil 700, tal como un asistente personal digital (PDA) 701. El PDA 701 contiene un programa adaptada para recibir y procesar una entrada de datos. Un programa de ordenador para llevar a cabo las funciones descritas en la presente memoria esta comercialmente disponible de forma inmediata o puede ser escrito por un programador razonablemente experto en la tecnica o un programador razonablemente experto en la tecnica puede adaptar con facilidad un programa existente a las especificaciones del dispositivo 10. De forma alternativa, un ordenador 700 puede estar ubicado en la unidad 20 de base o ser una unidad separada.

En la realizacion ejemplar, el usuario 90G del asidero introduce informacion en el teclado 704A de entrada del PDA 701. El PDA 701 y la unidad 20 de base tienen una conectividad inalambrica, tal como radio, tal como Bluetooth®, y el PDA 701 recibe las mediciones del cable procedentes de la unidad 20 de base. Se podna utilizar otra conectividad inalambrica, tal como IrDA (infrarrojos), sonido o Wi-Fi. De forma alternativa, se podnan utilizar otros procedimientos de entrada y de conectividad. Se podna utilizar un cable separado. La informacion podna ser transmitida mediante el cable 12 de medicion. La conectividad de datos entre el ordenador 700, los dispositivos de medicion y el usuario 90G del asidero permite que solo una persona pueda operar el dispositivo 10 y medir la sala 800. Un segundo usuario, no mostrado, podna comunicarse con el ordenador 700 de una de las formas descritas anteriormente o proporcionar informacion mediante el puerto 706 o un teclado 704B de entrada o numerico en la unidad 20 de base. Con referencia momentaneamente a la Figura 13, se muestra un diagrama de flujo para tomar mediciones. Un usuario introduce un identificador de superficies para identificar la superficie que esta siendo medida para asociar los puntos medidos con el mismo. Con el extremo libre 14 del cable en un punto que ha de ser medido sobre la superficie, el usuario pulsa un boton de “grabacion”. Se registran las mediciones. Si se deben introducir mas puntos para reconstruir la superficie, entonces se mueve el extremo libre 14 del cable y se registran puntos adicionales en la memoria para esa superficie. Si no, entonces se introduce un nuevo identificador de superficie y se miden puntos en esa superficie.

En un uso ejemplar, el usuario 90 coloca el primer tnpode 40F firmemente sobre el suelo 810 y fija el bastidor 25. El programa en el PDA 701 se activa para recibir datos. El usuario 90G del asidero introduce un identificador para una superficie 805, tal como la pared lateral 820, que ha de ser medida. El usuario 90G del asidero introduce un identificador por cada tipo de superficie, por ejemplo “plana” para una superficie 820 de pared lateral, coloca el extremo libre 14 del cable en un punto, tal como el punto A, en la pared lateral 820, y pulsa un boton de grabacion en el PDA 701. La ubicacion del punto A se determina mediante la unidad 20 de base y es transmitida al PDA 701. Este procedimiento se repite con los puntos B y C. El PDA 701 tiene ahora en la memoria tres puntos A, B, C que definen un plano, del que es una parte la superficie 820 de la pared lateral. Se utiliza el mismo procedimiento para otras superficies 805. Se pueden medir puntos adicionales sobre cualquier superficie 805. Los datos recogidos pueden ser procesados por el ordenador 700 o ser enviados, tal como mediante el puerto 706 o por radio, tal como con Bluetooth®, a otro ordenador para su procesamiento.

A partir de los datos medidos, el soporte logico de formacion de imagenes, tal como el soporte logico de diseno asistido por ordenador (CAD) reconstruye superficies 820. Tal soporte logico es bien conocido en la tecnica. Un ejemplo es Geomagic Studio de Geomagic, Inc. Otro paquete de soporte logico para procesar datos de puntos en tres dimensiones es RapidFormXOR de INUS Technology, Inc. y Rapidform, Inc.

Se utilizan otros identificadores por cada tipo de superficie para superficies mas complejas. Para un identificador de superficie tal como “curva uniforme”, el programa de ordenador podna “promediar” los puntos medidos asociados para llegar a la configuracion de la superficie. Para cada designacion de superficie, se pueden utilizar una o mas sub-designaciones. Para medir superficies mas complejas, se mide un gran numero de puntos o se introduce una sub-designacion de “barrido” y se tracciona el extremo libre 14 del cable a lo largo de la superficie y se miden reiteradamente los puntos.

Si una superficie 805 que ha de ser medida, tal como el extremo izquierdo de la alacena 840, no puede ser medida por el dispositivo 10 mientras esta montado en el primer tnpode 40F, ya que, debido a que la superficie 840 no se encuentra en la lmea visual desde el primer tnpode 40F o no puede ser alcanzada por el extremo 14 del cable desde el primer tnpode 40F, entonces se coloca un tnpode adicional, tal como un segundo tnpode 40S, en una ubicacion adecuada para medir la superficie 840. Cada tnpode 40 incluye un punto de referencia, tal como el punto F, S o T, cuya ubicacion es conocida, con respecto a una unidad base fijada 20. La ubicacion del punto S de referencia en el segundo tnpode 40S es medida por el dispositivo 10 para establecer la ubicacion espacial del segundo tnpode 40S con respecto al primer tnpode 40f . La unidad 20 de base esta separada del primer tnpode 40F y fijada al segundo tnpode 40S. El punto F de referencia en el primer tnpode 40F es medido por la unidad 20 de base en el segundo tnpode 40S para establecer la orientacion angular de la unidad 20 de base en el segundo tnpode 40S con respecto al primer tnpode 40F. Los puntos son medidos desde la unidad 20 de base en el segundo tnpode 40S.

Este patron de tnpode con saltos puede ser repetido para medir cualquier superficie 805. Por ejemplo, para medir puntos adicionales que no son medibles desde el segundo tnpode 40S, se mide el primer tnpode 40F, u otro tnpode 40T, hasta una ubicacion adecuada para medir los puntos. Su punto F de referencia en la nueva ubicacion es medido, se separa la unidad 20 de base del segundo tnpode 40S y se fija al primer tnpode movido 40F, y se mide el punto S de referencia del segundo tnpode 40S para establecer la posicion relativa de la nueva ubicacion.

Si es deseable anadir posteriormente una superficie 805 a los datos o mejorarla posteriormente o corregir datos medidos desde una superficie 805, no es necesario to volver a introducir todos los puntos medidos. En vez de ello, para anadir una superficie 805, se coloca una unidad 20 de base, segun se ha descrito anteriormente, en una posicion tanto para medir la superficie adicional 805 como para medir una pluralidad de puntos en superficies 805 ya conocidas. Una entrada de “reorientacion” indica al ordenador 700 que utilice los siguientes puntos medidos desde las superficies conocidas 805 para determinar la ubicacion y la orientacion de la unidad 20 de base mediante triangulacion. La superficie o los puntos adicionales 805 pueden ser medidos y anadidos, entonces, a los datos medidos anteriormente.

La Figura 2 es una vista frontal lateral derecha desde arriba, parcialmente recortada, en perspectiva, de elementos seleccionados de la unidad 20 de base del dispositivo 10. La Figura 3 es una vista frontal lateral izquierda desde abajo, en perspectiva, de elementos seleccionados de la Figura 2. Se utilizaran las Figuras 2 y 3 para explicar las funciones generales del dispositivo 10. A continuacion se expondran con mayor detalle elementos pertinentes. Un cable 12 incluye un extremo libre 14, un extremo 13 de suministro y una seccion central 16 entre los mismos. El extremo libre 14 es para su colocacion en un punto, cuya ubicacion ha de ser medida, tal como el punto A en la Fig. 1. Se utiliza un asidero 18 fijado al extremo libre 14 del cable 12, tal como siendo sujetado por el usuario 90G, para posicionar el extremo libre 14 en un punto que ha de ser medido.

La unidad 20 de base incluye, en general, un bastidor 25 para su fijacion al soporte 40 del suelo, una base 30 fijada al bastidor 25, un carro 100 de giro montado de forma giratoria en la base 30 y un carro 200 de cabeceo montado de forma giratoria en el carro 100 de giro.

El bastidor25 incluye medios, tales como una pluralidad de conectores cooperativos 26 para cooperar con el soporte 40 para fijar de forma selectiva el bastidor 25 al soporte 40.

La base 30 incluye un anillo 31 fijado al bastidor 25, y soportado por el mismo. El anillo 31 tiene una cara interna circular 32 y una cara externa circular 33.

El carro 100 de giro incluye una pluralidad de componentes fijados a un bastidor 101 de carro de giro. En la Fig. 3, solo se muestra parcialmente el bastidor 101 en aras de la claridad. El carro 100 de giro incluye medios 110, tales como una pluralidad de ruedas 111, para montar el carro 100 de giro de forma giratoria en la base 30. Las ruedas 111 incluyen una rueda motriz 111D, estan montadas en el bastidor 101 y montan el carro 100 de giro de forma giratoria en la cara interna 32 del anillo 31 de la base 30. El carro 100 de giro esta fijado de forma giratoria a la base 30, de forma que sea giratorio en torno a un eje de guinada, tal como el primer eje o el eje 0 (theta) de giro. Normalmente, el eje 0 de giro es perpendicular al suelo o a otro soporte 40 para la unidad 20 de base. Por lo tanto, el eje 0 de giro es normalmente vertical o sustancialmente vertical. El carro 100 de giro puede girar hacia la izquierda o hacia la derecha y cualquier numero de grados para alinear el cable 12 en cualquier direccion.

La unidad 20 de base incluye un medio 190 de alimentacion, tal como una batena 191 para alimentar componentes. La batena 191 esta fijada a la unidad 20 de base, tal como al bastidor 101 del carro de giro. La energfa es distribuida desde la batena 191 a los componentes mediante cualquier medio deseable —tal como lmeas de alimentacion—, no mostrado.

Se fijan medios de montaje del carro de cabeceo, tales como un par de cojinetes separados 135, al bastidor 101 para un montaje giratorio del carro 200 de cabeceo.

El carro 200 de cabeceo incluye una pluralidad de componentes fijados al bastidor 201 del carro de cabeceo. En la Figura 3, el bastidor 201 solo se muestra parcialmente en aras de la claridad. El carro 200 de cabeceo esta fijado de forma giratoria al carro 100 de giro, tal como mediante arboles 202 fijados al bastidor 201 y con cojinetes 135 en sus extremos, de forma que sea giratorio en torno a un segundo eje 9 (fi), o de cabeceo, definido por cojinetes 135. En la realizacion ejemplar, el carro 200 de cabeceo puede cabecear hacia abajo con un angulo de aproximadamente 35° y girar hacia arriba desde ah un angulo de aproximadamente 92° para un movimiento total de 127°.

Se fija un paso 230 de referencia principal al bastidor 201 y define un paso restringido interno con respecto al bastidor 201 para la seccion central 16 del cable 12. En la realizacion ejemplar, un dispositivo de paso de referencia principal fijado al bastidor 201 del carro de cabeceo, tal como la polea 231 fijada de forma giratoria al bastidor 201 del carro de cabeceo, proporciona un paso 230 de referencia principal. El paso 230 de referencia principal es donde hace contacto en primer lugar el cable entrante 12 con la polea 231 de referencia principal cuando es recibido de un paso restringido externo 339 de referencia entrante, como se describira subsiguientemente. El paso 230 de referencia principal proporciona el primer punto de pivote que es fijo con respecto al bastidor 201 para el cable entrante 12. Otras realizaciones del paso 230 de referencia principal podnan incluir un orificio anular o la entrada a un tubo o abertura similar para un paso restringido del cable 12.

En la realizacion preferente mostrada, el segundo eje 9 es perpendicular al eje 0 de giro, y lo intersecta. El paso 230 de referencia principal esta ubicado en esta interseccion, o cerca de la misma. Por consiguiente, las coordenadas polares relativas p, 0, 9 del extremo 14 del cable pueden producirse con gran sencillez desde el paso 230 de referencia principal. Sin embargo, se pueden utilizar otros ejes relativos y las mediciones hasta el punto pueden ser transformadas matematicamente, entonces, como es bien sabido en la tecnica, en cualquier sistema deseado de coordenadas.

Se fija un medio 600 de suministro de cable al bastidor 201 y suministra cable 12 desde el extremo 13 de suministro con una tension predeterminada al paso 230 de referencia principal. En la realizacion ejemplar, el medio 600 de suministro de cable incluye un tambor o bobina 660, en el que se enrolla el cable 12 y un medio 605 de tension del cable que incluye un sensor 610 de tension del cable para detectar la tension en el cable 12 suministrado al paso 230 de referencia principal, y un motor servoaccionado 650 de la bobina acoplado a la bobina 660, tal como mediante la correa 655 para hacer girar la bobina 660. El medio de montaje de la bobina, tal como una pluralidad de rodillos 670, esta montado en el bastidor 201 de cabeceo para soportar la bobina 660, de forma que pueda girar para el almacenamiento o la liberacion de cable 12. En la realizacion ejemplar, un sensor 610 de la tension del cable incluye un sensor y una polea 611 de rodillo que esta empujada por resorte para empujar contra el cable 12 entre otros soportes del cable. El sensor 610 detecta la ubicacion de la polea 611 y produce una senal representativa de la misma. En respuesta a la senal procedente del sensor 610 de la tension, el motor servoaccionado 650 de la bobina hace girar la bobina 660 para mantener la tension predeterminada. De forma alternativa, el ordenador 700 recibe la senal procedente del sensor 610 de la tension e indica al motor servoaccionado 650 de la bobina que mantenga una tension deseada. De esta forma, la tension deseada puede ser cambiada con facilidad en el ordenador 700 por un usuario.

Se podna utilizar otro medio de deteccion de la tension del cable bien conocido en la tecnica, tal como una celula de carga para medir la carga sobre la polea 611.

El medio 620 de posicionamiento del cable fijado al bastidor 201 incluye una pluralidad de poleas 622 que suministran cable 12 a la polea 623 de posicionamiento final, o reciben cable 12 de la misma. La polea 623 de posicionamiento final esta montada en un arbol 630 fijado al bastidor 201, de manera que se deslice axialmente a lo largo del arbol 630 y suministre cable 12 a la bobina 660, de forma que el cable 12 no se superponga en la bobina 660.

El medio 450 de medicion de la longitud del cable esta fijado al bastidor 201 y esta acoplado al cable 12 para medir la longitud p (ro) o el cambio de longitud del cable 12 segun se mueve y coloca el extremo libre 14 en un punto. El medio 450 de medicion de la longitud de cable produce una senal, tal como en la lmea 460, indicativa de la longitud p (ro) o el cambio de la longitud del cable 12. En la tecnica se conocen medios de medicion de la longitud del cable de diversas configuraciones. En la realizacion ilustrativa, el cable 12 esta enrollado parcialmente en torno a una polea 455, de forma que el movimiento del cable 12 haga girar la polea 455. Un sensor 457, como es bien sabido en la tecnica, tal como una banda de calibracion optica, traduce la cantidad de rotacion de la polea 455 en un cambio de la longitud del cable y produce una senal indicativa de la misma.

El carro 200 de cabeceo incluye un conjunto 300 de sensores de desplazamiento angular fijado al bastidor 201 que incluye un paso restringido 339 de cable entrante para el cable 12 entre el paso 230 de referencia principal y el extremo libre 14 del cable. El cable 12 se encuentra en la posicion de alineamiento cuando el eje longitudinal local 17 del cable 12 en el paso restringido 339 de cable entrante esta alineado con el paso 230 de referencia principal. Segun se mueve el extremo libre 14 del cable desde un punto viejo hasta un punto nuevo que no se encuentra directamente hacia el exterior del punto viejo en sentido radial, la seccion central 16 del cable es desplazada angularmente en un conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular. El conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular detecta este desplazamiento angular del cable 12 alejandose de la posicion 305 de alineamiento y produce una o mas senales indicativas del mismo, tales como en las lmeas 308 y 309. A continuacion, en la presente memoria se expondra con mayor detalle el conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular.

El conjunto 120 de motor servoaccionado de giro hace girar el carro 100 de giro en torno al eje 0 de giro en respuesta a la senal procedente del conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular indicativa del desplazamiento del cable en torno al eje (0) de giro, de forma que se mueva el conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular hacia la posicion 305 de alineamiento. Segun se ilustra, el conjunto 120 de motor servoaccionado de giro incluye un motor servoaccionado 122 de giro montado en el carro 100 de giro y un primer mecanismo 125 de accionamiento que incluye una primera correa 126 conectada con la primera rueda motriz 127 conectada con la rueda motriz 111D que interactua con la cara interna 32 del anillo 31 de la base 30 para hacer girar el carro 100 de giro con respecto a la base 30 y en torno al eje 0 de giro. Segun se utiliza en la presente memoria, la expresion “motor servoaccionado” puede aplicarse a cualquier tipo de accionador de motor aplicable, tal como un servomotor, un motor de pasos o un motor hidraulico, por ejemplo.

El conjunto 160 de motor servoaccionado de cabeceo acopla el carro 200 de cabeceo al carro 100 de giro para hacer girar el carro 200 de cabeceo sobre cojinetes 135 en torno al eje 9 de cabeceo en respuesta a la senal procedente del conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular indicativa del movimiento del cable 12 en torno al eje 9 de cabeceo, de forma que se mueva el conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular hacia la posicion 305 de alineamiento. Segun se muestra, el conjunto 160 de motor servoaccionado de cabeceo incluye un motor servoaccionado 162 de cabeceo montado en el bastidor 101 y un mecanismo 165 de accionamiento del cabeceo que incluye una correa 166 que conecta la primera rueda motriz 167 con la segunda rueda motriz 168 conectada con el arbol 202 con cojinetes del carro 200 de cabeceo para hacer girar el carro 200 de cabeceo sobre cojinetes 135.

Un medio 500 de medicion del carro de giro mide la posicion de rotacion o el cambio de la posicion de rotacion del carro 100 de giro con respecto a la base 30 y produce una senal, tal como en la lmea 510, indicativa del mismo. Muchos tales medios de medicion son bien conocidos en la tecnica. En la realizacion ejemplar, una banda 520 de calibracion optica incluye un lector optico 522 montado en el carro 100 de giro para leer una banda 525 de calibracion en la base 30.

Un medio 550 de medicion del carro de cabeceo mide la posicion de rotacion o el cambio de la posicion de rotacion del carro 200 de cabeceo con respecto al carro 100 de giro y produce una senal indicativa del mismo. Son bien conocidos en la tecnica muchos medios de medicion de ese tipo. En la realizacion ejemplar, el medio 550 de medicion del carro de cabeceo incluye una banda 570 de calibracion optica que incluye un lector optico 572 montado en el carro 200 de cabeceo para leer una banda 575 de calibracion en el arco 140 del carro 100 de giro y para producir una senal indicativa del cabeceo en la lmea 560 de senal.

De esta forma, los carro 100, 200 de giro y de cabeceo giran de forma que se siga el movimiento del extremo libre 14 del cable 12 hasta un nuevo punto medido o entre un punto medido viejo y un nuevo punto hasta que la seccion central 16 del cable se encuentre de nuevo en la posicion 305 de alineamiento en el conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular. En este momento, se puede determinar la posicion del nuevo punto o el cambio en la posicion del nuevo punto con respecto al punto viejo, tal como mediante el ordenador 700 en respuesta a las senales en las lmeas 460, 510, 560 procedentes de los medios 450, 500 y 550 de medicion.

La ubicacion de los puntos medidos puede determinarse a partir de las senales en las lmeas 460, 510 y 560, con el fin de reconstruir la superficie medida, mediante medios matematicos bien conocidos en la tecnica. En la realizacion ejemplar, el ordenador 700 interpreta que las senales en las lmeas 460, 510 y 560 representan las componentes p, 0 y 9 de un punto P (no mostrado) en un sistema de coordenadas polares. Debido a que la fuerza de la gravedad tiende a desplazar la seccion central 16 del cable hacia abajo a lo largo de una curva catenaria, la ubicacion medida del extremo libre 14 del cable no coincide con el punto P, sino que contiene un desplazamiento que depende de la longitud extendida del cable, de la orientacion del cable con respecto a la fuerza de la gravedad, de la densidad del cable por longitud unitaria y de la tension del cable. El ordenador 700 determina el desplazamiento a partir de estos parametros conocidos utilizando medios matematicos bien conocidos en la tecnica para determinar la ubicacion medida del extremo libre 14 del cable con respecto al punto P. Para una mayor precision, se puede montar un acelerometro u otro sensor (no mostrado) de nivel en la unidad 20 de base, tal como en el carro 200 de cabeceo, con el fin de determinar la orientacion precisa del cable con respecto a la fuerza de la gravedad.

Las senales de ubicacion en la lmea 460 de senal de distancia, en la lmea 510 de senal de rotacion y en la lmea 560 de senal de cabeceo son almacenadas en conexion con el punto medido. Esto puede hacerse de cualquier forma deseable, tal como en un ordenador local en la unidad 20 de base, no mostrado, o, como en el ejemplo ilustrativo, transmitidas, tales como por Bluetooth®, al PDA 701.

La comunicacion de senales en la unidad base 30 puede llevarse a cabo de cualquier forma deseable. La configuracion ejemplar utiliza hilos. Los hilos son utilizados con facilidad para una conectividad debido a que el unico movimiento relativo entre los elementos de envm y los elementos de recepcion es el cambio en el angulo 9 de cabeceo.

Las Figuras 4-8 son vistas de una realizacion ilustrativa de un conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular, tal como un conjunto cardanico 300G de sensores del desplazamiento angular, que incluye un cardan principal precargado 310 en forma de una placa cardanica. Se muestran otras nueve realizaciones del conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular en figuras posteriores y son descritas con las mismas. El conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular esta fijado al segundo bastidor 201 e incluye un paso restringido de referencia entrante entre el paso 230 de referencia principal y el extremo libre 14 del cable en el que el cable 12 se encuentra en la posicion 305 de alineamiento cuando el eje longitudinal local 17 del cable 12 esta alineado con el paso 230 de referencia. El conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular detecta el desplazamiento angular del cable 12 alejandose de la posicion 305 de alineamiento y produce una senal de desplazamiento, tal como en las lmeas 308, 309, indicativa del mismo. La senal de desplazamiento indica al servomotor 122 de giro y/o al servomotor 162 de cabeceo que muevan el carro 100 de giro y/o el carro 200 de cabeceo, de forma que se devuelva el cable 12 a la posicion 305 de alineamiento del cable.

La Figura 4A es una vista frontal lateral derecha, desde arriba, en perspectiva del conjunto 300G de sensores del desplazamiento angular del cable que incluye un cardan principal precargado 310 en forma de placa cardanica fijada a una porcion del bastidor 201 del carro de cabeceo. La Figura 4B es una vista trasera lateral izquierda, desde abajo, en perspectiva del conjunto 300G de sensores del desplazamiento angular del cable de la Figura 4A. La Figura 5 es una vista frontal en alzado del conjunto 300G de sensores del desplazamiento angular de la Figura 4A. La Figura 6 es una vista frontal ampliada en alzado del cardan principal 310 de las Figuras 4A y 4B. La Figura 7 es una vista frontal lateral derecha ampliada, desde arriba, en perspectiva del conjunto 330 de pasos de cable de las Figuras 4A, 4B y 5. La Figura 8 es una vista ampliada en seccion transversal del conjunto 370 de soporte de empuje del cardan principal y del conjunto 375 de empuje de la Figura 5.

Con referencia un momento a la Figura 6, se muestra una vista frontal ampliada en alzado del cardan principal 310 de las Figuras 4 y 5. El cardan principal 310 es un cardan precargado plano de dos ejes que comprende un cardan externo 312 y un cardan interno 320. El cardan externo 312 incluye un anillo cardanico externo 313 soportado por los extremos internos 316 de un par de miembros externos 315 de torsion en un primer eje cardanico 314. Se debe hacer notar que se utiliza “anillo” debido a la tradicion cardanica, pero este elemento puede tener cualquier forma funcional. Los orificios 318 reciben fijaciones 319, tales como tornillos, segun se ve en las Figuras 4A y 5, que fijan los extremos externos 317 de miembros externos 315 de torsion al carro 200 de cabeceo. El cardan interno 320 incluye un anillo cardanico interno 321 soportado por los extremos internos 326 de un par de miembros internos 325 de torsion en un segundo eje 324 del cardan. Los miembros internos 325 de torsion estan soportados en sus extremos externos 327 por el anillo cardanico externo 313. El anillo cardanico externo 313 es libre para girar en torno al primer eje 314 del cardan. El anillo cardanico interno 321 es libre de girar en torno al segundo eje324 del cardan con respecto al anillo cardanico externo 313 y, por lo tanto, puede girar en cualquier direccion. El cardan principal 310 es un cardan precargado, porque los anillos cardanicos 313, 321 estan precargados para girar hasta una posicion neutra cuando se eliminan las fuerzas de rotacion. En el cardan principal 310, se proporciona la precarga neutra por medio de miembros emparejados 315, 325 de torsion.

Con referencia de nuevo a las Figuras 4, 5, 7 y 8, los otros componentes principales del conjunto 300G de sensores del desplazamiento angular son un conjunto cable 330 de pasos de cable, un conjunto 370 de soporte de empuje del cardan, un conjunto 375 de empuje, un primer sensor 400 del desplazamiento angular y un segundo sensor 420 del desplazamiento angular.

La Figura 7 es una vista frontal lateral derecha ampliada, desde arriba, en perspectiva, del conjunto 330 de pasos de cable de las Figuras 4 y 5. El conjunto 330 de pasos del cable esta montado en la placa 321S de brazo del sensor del anillo interno 321 (no visto) del cardan principal 310 y hace girar el anillo interno 321 en respuesta al desplazamiento angular del cable 12 desde la posicion 305 de alineamiento del cable. Un brazo 360, tal como el tubo delgado 361, tiene un extremo interno 362 conectado con el anillo cardanico interno 321 y un extremo externo 363 que incluye un soporte 364, visto de forma optima en la Figura 4B.

Un cardan antimomento 340, tal como una placa cardanica, esta montado en el soporte 364. El cardan antimomento 340 es un cardan precargado plano dedos ejes similar al cardan principal 310 y comprende un cardan externo 342 y un cardan interno 350. Como puede verse de forma optima en la Figura 5, el cardan externo 342 incluye un anillo cardanico externo 343 soportado por los extremos internos 346 de un par de miembros externos 345 de torsion en un primer eje 344 del cardan. Los miembros externos 345 de torsion estan soportados en sus extremos externos 347 por el soporte 364. El cardan interno 350 incluye un anillo cardanico interno 352 soportado por los extremos internos 356 de un par de miembros internos 355 de torsion en un segundo eje 354 del cardan. Se debe hacer notar que se utiliza “anillo” debido a la tradicion cardanica, pero este elemento puede tener cualquier forma funcional. Los miembros internos 355 de torsion estan soportados en sus extremos externos 357 por el anillo cardanico externo 343. El anillo cardanico externo 343 puede girar en torno al primer eje 344 del cardan. El anillo cardanico interno 352 puede girar en torno al segundo eje 354 del cardan con respecto al anillo cardanico externo 343 y, por lo tanto, puede girar en cualquier direccion.

Los miembros 331 del paso de cable entrante, incluyendo bloques diedricos 332 y una polea precargada 333, definen un paso restringido de referencia entrante, tal como el paso restringido 339, para el paso restringido de la seccion central 16 del cable 12. Los miembros 331 de paso estan montados en el anillo interno 352 del cardan antimomento 340. La polea 333 esta montada en un yugo basculante 334 y precargada hacia la posicion de restriccion del cable mediante un resorte 335. Este empuje permite que la polea 333 se mueva ligeramente para permitir el paso de proyecciones en el cable 12. Por supuesto, existen muchas otras formas de lograr este paso restringido 339 de cable. Por ejemplo, en vez de bloques diedricos 332, se podna utilizar una segunda polea, o se podna utilizar una pluralidad de rodillos.

El cardan antimomento 340 desacopla el conjunto 300G de sensores para que no apliquen momento alguno al cable 12 en el paso restringido 339 de cable. El cardan antimomento 340 puede no ser necesario para todo tipo de cable 12.

Como puede verse en la Figura 7, se puede fijar un contrapeso 368 al lado trasero del anillo cardanico interno 321 para contrarrestar la masa del brazo 360 y el conjunto 330 de pasos de cable, de forma que se equilibre el cardan principal 310 en una posicion neutra mas plana.

Como puede verse de forma optima en las Figuras 3 y 4A, el cable 12 se encuentra en la posicion 305 de alineamiento cuando el eje longitudinal local 17 del cable 12 en el paso restringido 339 esta alineado con el paso 230 de referencia principal y el cardan principal 310 y el cardan antimomento 340 se encuentran en la posicion neutra. Con el cable 12 en la posicion 305 de alineamiento, se puede tomar la medicion de un punto. Entonces, se mueve el extremo libre 14 del cable hasta un nuevo punto para su medicion. Si se desplaza angularmente la seccion central 16 del cable durante el movimiento hasta el nuevo punto, la seccion central 16 ejerce una fuerza lateral contra los miembros externos 331 de paso del cable que, por medio del brazo 360, ejercen un momento sobre el anillo cardanico interno 321 del cardan principal 310, de forma que hagan que gire.

La Figura 8 es una vista ampliada en seccion transversal del conjunto 370 de soporte de empuje del cardan. El conjunto 370 de soporte de empuje proporciona un punto de pivote de delante atras para el anillo cardanico interno 321 y tambien puede empujar o precargar el anillo cardanico interno 321 hasta una posicion fuera de la posicion plana. Una varilla 371 de pivote incluye un extremo frontal 372 y un extremo trasero 373. El anillo cardanico interno 321 incluye una placa 321B de soporte fijada a la parte delantera del anillo cardanico interno 321. La placa 321B de soporte incluye un asiento 322 de pivote orientado hacia atras y un asiento 323 de pivote orientado hacia delante. El extremo frontal 372 de la varilla 371 de pivote y el asiento 322 de pivote orientado hacia atras estan adaptados de forma que la placa 321B de soporte y, por lo tanto, el anillo cardanico interno 321, pivoten sobre el extremo frontal 372. Preferentemente, ademas, el extremo trasero 373 de la varilla de pivote y el bastidor 201 de cabeceo estan adaptados de forma que el extremo trasero 373 de la varilla de pivote pivote sobre el carro 200 de cabeceo. Estas funciones pueden implementarse de muchas formas. En la realizacion ejemplar, el extremo frontal 372 de la varilla de pivote esta curvado, siendo, por ejemplo, hemisferico. Hay una placa 321B de soporte y una placa 321S de brazo del sensor montadas en el anillo cardanico interno 321, o integrales con el mismo, y moviendose con el mismo. La placa 321B de soporte incluye un asiento conico concavo 322 de pivote para recibir el extremo frontal 372 en una relacion de pivote. El bastidor 201 de cabeceo incluye un tornillo 203 de ajuste acoplado de forma roscada de manera regulable en el orificio roscado 209. El tornillo 203 de ajuste incluye un asiento conico concavo 203a de pivote orientado hacia delante para recibir el extremo trasero 373 de la varilla de pivote. El extremo trasero 373 de la varilla de pivote esta curvado, siendo, por ejemplo, hemisferico, para pivotar en el asiento 203a. Se debe hacer notar que la varilla 371 de pivote pivota sobre ambos extremos 372, 373, de forma que solo pueda aplicar una fuerza axial y, salvo su propio peso, la varilla 371 de pivote no puede aplicar un momento o carga lateral sobre el cardan principal 310. La varilla 371 de pivote no puede soportar nada del peso del cardan principal 310 o sus fijaciones, incluyendo el cardan antimomento 340.

Debido a que el cardan principal 310 puede exhibir discontinuidades de tension en la posicion plana, se regula el tornillo 203 de ajuste de forma que el anillo cardanico interno 321 no se encuentre en el mismo plano que el resto del cardan principal 310.

Se pueden utilizar medios, tales como un conjunto 375 de empuje, para garantizar adicionalmente que el anillo cardanico interno 321 este posicionado en una posicion particular de delante atras contra la varilla 371 de pivote. Con este fin, un miembro de compresion, tal como el resorte 376, se apoya en el bastidor 201 de cabeceo y el anillo cardanico interno 321 para empujar al anillo cardanico interno 321 contra la varilla 371 de pivote. El resorte 376 incluye un extremo frontal 377 y un extremo trasero 378. El bastidor 201 de cabeceo incluye medios, tales como un tornillo 205 de ajuste acoplado de forma roscada de manera regulable en el orificio roscado 204, para empujar sobre el extremo frontal 377 del resorte para regular el empuje por compresion del resorte 376. El extremo trasero 378 del resorte se apoya sobre el anillo cardanico interno 321, tal como sobre la placa 321B de soporte, tal como sobre el asiento frontal 323 en la misma. El resorte 376 y el anillo cardanico interno 321 pueden estar adaptados (no mostrado), tales como con un tapon hemisferico en el resorte 376 y un asiento conico concavo en el anillo cardanico interno 321 para recibir el tapon, de forma que el resorte 376 se apoya contra el anillo cardanico interno 321 de forma pivotante, de manera que no se imparta momento al anillo cardanico interno 321.

Aunque se utilizan los terminos “frontal” y “trasero” para adaptarse a la ilustracion, el conjunto 370 de soporte de empuje puede ser modificado facilmente para que opere de la forma inversa con la varilla 371 de pivote delante del anillo cardanico interno 321.

Con referencia de nuevo a las Figuras 4 y 5 que muestran el conjunto cardanico 300G de sensores del desplazamiento angular, como puede verse de forma optima en la Figura 5, el movimiento en torno a un primer eje 401 del sensor del anillo cardanico interno 321 provocado por el desplazamiento angular del cable 12 es detectado por el primer sensor 400 del desplazamiento angular. El movimiento del anillo cardanico interno 321 en torno a un segundo eje 421 del sensor provocado por el desplazamiento angular del cable 12 es detectado por el segundo sensor 420 del desplazamiento angular. En la realizacion ejemplar, los sensores primero y segundo 400, 420 del desplazamiento angular con bandas de calibracion optica, bien conocidas en la tecnica.

El primer sensor 400 incluye una porcion movil 405, que gira con el anillo cardanico interno 321, y una porcion fija 415 fijada al carro 200 de cabeceo. La porcion movil 405 incluye un brazo radial 406 que tiene un extremo interno 407 conectado con la placa 321S de brazo del sensor del anillo cardanico interno 321 y un extremo externo 408 que tiene una banda 409 de calibracion en el mismo. El brazo 406 gira con el anillo cardanico interno 321 en torno al primer eje 401 del sensor. La porcion fija 415 incluye una cabeza 416 de lectura de la banda de calibracion fijada al carro 200 de cabeceo para leer la banda 409 de calibracion. La cabeza 416 de lectura emite una senal, tal como en la lmea 308, indicativa de la rotacion del anillo cardanico interno 321 en torno al primer eje 401 del sensor.

El segundo sensor 420 incluye una porcion movil 425, que gira con el anillo cardanico interno 321, y una porcion fija 435 fijada al carro 200 de cabeceo. La porcion movil 425 incluye un brazo radial 426 que tiene un extremo interno 427 conectado con la placa 321S de brazo del sensor del anillo cardanico interno 321 y un extremo externo 428 que tiene una banda 429 de calibracion en el mismo. El brazo 426 gira con el anillo cardanico interno 321 en torno al segundo eje 421 del sensor. La porcion fija 435 incluye una cabeza 436 de lectura de la banda de calibracion fijada al carro 200 de cabeceo para leer la banda 429 de calibracion. La cabeza 436de lectura emite una senal, tal como en la lmea 309, indicativa de la rotacion del anillo cardanico interno 321 en torno al segundo eje 421 del sensor. En la realizacion ejemplar, el primer eje 401 del sensor se corresponde con el eje 0 de giro y el segundo eje 421 del sensor se corresponde con el segundo eje 9, de forma que la senal procedente del primer sensor pueda ser utilizada directamente para controlar el motor servoaccionado 122 de giro para que haga girar el carro 100 de giro hacia la posicion 305 de alineamiento del cable y la senal procedente del segundo sensor 420 pueda ser utilizada directamente para controlar el motor servoaccionado 162 de cabeceo para que haga girar el carro 200 de cabeceo hacia la posicion 305 de alineamiento del cable.

Si los ejes 401, 421 de los sensores primero y segundo no se corresponden con el eje 0 de giro y con el segundo eje 9, entonces las senales de salida procedentes de los sensores 400, 420 son transpuestas por medios bien conocidos en la tecnica en rotaciones del eje 0 de giro y del segundo eje 9 antes de ser utilizadas para dar instrucciones a los motores servoaccionados 122, 162 para la rotacion de los carro 100, 200 de giro y de cabeceo hacia la posicion 305 de alineamiento del cable en la que se puede tomar una medicion de un punto.

Como puede verse en la Figura 5, se puede utilizar una bolsa flexible antipolvo, tal como la bolsa flexible antipolvo 419, mostrada en seccion transversal, que cobre el primer sensor 400 de desplazamiento, para rodear los sensores para protegerlos contra el polvo y la suciedad.

La Figura 9 es un esquema en perspectiva de una segunda realizacion del conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular del cable que incluye sensores de proximidad o de contacto, tales como los sensores 380 de contacto montados en el bastidor201. La seccion central entrante 16 del cable 12 se muestra en la posicion 305 de alineamiento en la que el eje longitudinal local 17 del cable 12 en el paso restringido 339 de referencia entrante esta alineado con el paso 230 de referencia principal.

Un primer par 380A de sensores 381A, 381B de contacto, fijados al bastidor 201, estan separados uniformemente en lados opuestos del cable 12 para detectar el desplazamiento angular del cable 12 en torno a un primer eje de sensores de contacto perpendicular a una lmea central entre los primeros sensores 380A. Un segundo par 380B de sensores 381C, 381D de contacto, fijados al bastidor 201, estan separados uniformemente en lados opuestos del cable 12 para detectar el desplazamiento angular del cable 12 en torno a un segundo eje de sensores de contacto perpendicular a una lmea central entre los segundos sensores 380B. Si el cable 12 es desplazado angularmente de forma que haga contacto con el sensor 381A, el sensor 381A produce una senal en la lmea 308C1 que indica que se requiere una rotacion en torno al eje del primer sensor de contacto en una primera direccion. Si el cable 12 toca el sensor 381B, el sensor 381B produce una senal en la lmea 308C2 que indica que se requiere una rotacion en torno al eje del primer sensor de contacto en la direccion contraria. Si el cable 12 es desplazado angularmente de forma que haga contacto con el sensor 381C, el sensor 381C produce una senal en la lmea 309C1 que indica que se requiere una rotacion en torno al eje del segundo sensor de contacto en una primera direccion. Si el cable 12 toca el sensor 381D, el sensor 381D produce una senal en la lmea 309C2 que indica que se requiere una rotacion en torno al eje del segundo sensor de contacto en la direccion contraria. Dependiendo de la relacion entre los ejes de los sensores primero y segundo de contacto con 0 y 9, las senales en las lmeas 308C1, 308C2, 309C1 y 309C2 pueden controlar directamente el motor servoaccionado 122 de giro o el motor servoaccionado 162 de cabeceo o pueden ser transpuestas por medios bien conocidos en la tecnica en rotaciones correspondientes del eje 0 de giro y del segundo eje 9 antes de ser utilizadas para dar instrucciones a los motores servoaccionados 122, 162 para la rotacion del carro 100 de giro y del carro 200 de cabeceo hacia la posicion 305 de alineamiento del cable en la que puede tomarse una medicion de un punto.

Debido a que las ligeras separaciones entre el cable 12 y los sensores 381A-381D introducen un ligero error, los sensores 380 de contacto son movidos en torno a los ejes de los sensores de forma que se centre el cable 12 en la posicion 305 de alineamiento antes de tomar una medicion. Los motores servoaccionados 122, 162 son controlados para mover los sensores 380 de contacto.

La Figura 10 es un esquema en perspectiva de una tercera realizacion del conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular del cable, que incluye sensores opticos 385 montados en el bastidor 201 para detectar el movimiento del cable 12 desde la posicion 305 de alineamiento. Se muestra el cable 12 en la posicion 305 de alineamiento en la que el eje longitudinal local 17 del cable 12 en el paso restringido 339 de referencia entrante esta alineado con el paso 230 de referencia principal.

En la realizacion ejemplar, cada sensor optico 385 incluye una fuente 386 de luz, algunas lentes 387A y 387B de enfoque y un sensor 388 de luz.

Un sensor optico 385A del cabeceo incluye una fuente 386A de luz que emite luz y esta dispuesta en un lado del cable 12 y un sensor 388A de luz para recibir la luz emitida esta dispuesto en el otro lado del cable 12. El sensor 388A de luz puede incluir una agrupacion 389A de CCD u otro detector de luz, como se bien sabido. Se pueden utilizar una o mas lentes, tales como las lentes 387A y 387B, para concentrar o amplificar la luz para una lectura precisa. El sensor 388A detecta cuando la sombra del cable 12 se mueve hacia arriba o hacia abajo y produce una senal, tal como en la lmea 309D, indicativa de ello para indicar al motor servoaccionado 162 de cabeceo que mueva el carro 200 de cabeceo de forma que se devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento.

Un sensor optico 385B de giro incluye una fuente 386B de luz que emite luz y esta dispuesto en un lado del cable 12 y un sensor 388B de luz para recibir la luz esta dispuesto en el otro lado del cable 12. El sensor 388B de luz puede incluir una agrupacion 389B de CCD u otro detector de luz, como es bien sabido. Se pueden utilizar una o mas lentes, tales como las lentes 387A, montadas en el bastidor 201, para concentrar o amplificar la luz para una lectura precisa. El sensor 388B detecta cuando la sombra del cable 12 se mueve hacia la izquierda o hacia la derecha y produce una senal, tal como en la lmea 308D, indicativa de ello para indicar al motor servoaccionado 122 de giro que mueva el carro 100 de giro de forma que se devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento.

En la realizacion ejemplar, la salida de los sensores opticos 385 se corresponde directamente con el movimiento en 0 y 9. Sin embargo, se pueden utilizar otros ejes y ello puede ser traducido en el movimiento en 0 y 9.

Se podnan utilizar otros tipos de sensores opticos, tal como reflejando luz del cable 12 a un detector de luz.

La Figura 11 es un esquema en perspectiva de una cuarta realizacion del conjunto 300 de sensores de desplazamiento angular del cable que incluye un sensor magnetico o electromagnetico 390. Un sensor electromagnetico 390A del cabeceo detecta la proximidad del cable 12 y, cuando el cable 12 se mueve hacia arriba o hacia abajo, produce una senal, tal como en la lmea 309E, indicativa de ello para indicar al motor servoaccionado 162 de cabeceo que mueva el carro 200 de cabeceo de forma que se devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento. Un sensor optico 390B de giro detecta la proximidad del cable 12 y, cuando se mueve el cable 12 hacia la izquierda o hacia la derecha, y produce una senal, tal como en la lmea 308E, indicativa de ello para indicar al motor servoaccionado 122 de giro que mueva el carro 100 de giro, de forma que se devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento en la que el eje longitudinal local 17 del cable 12 en el paso restringido 339 de referencia entrante esta alineado con el paso 230 de referencia principal.

Tambien se podna utilizar sensores magneticos para detectar la proximidad del cable. En la realizacion ejemplar, la salida de los sensores 390 se corresponde directamente con el movimiento en 0 y 9. Sin embargo, se pueden utilizar otros ejes y ello puede ser traducido en el movimiento en 0 y 9.

La Figura 12 es una vista en perspectiva de una quinta realizacion del conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular del cable que incluye un sensor 395 del momento. El tubo 360 del cardan antimomento procedente del paso restringido 339 de cable esta fijado solidamente al bastidor201. Como se ha expuesto en otra parte, son posibles otros medios para producir un paso restringido 339 de cable tal como en la Figura 12. Por ejemplo, el paso restringido 339 podna ser un tubo con un agujero ajustado en torno al diametro externo del cable 12 a traves del cual pasa el cable 12, o podna ser rodillos opuestos entre los que pasa el cable.

Cuando se mueve el cable 12 hacia arriba o hacia abajo, o hacia la derecha o hacia la izquierda a traves del conjunto 330 de pasos restringidos de cable, se transmite una fuerza lateral a traves del paso restringido 339 de cable, como un momento sobre el brazo 360, tal como el tubo delgado 361. El brazo 360 produce una deformacion detectable sobre las celulas de carga, tales como medidores 396 y 397 de deformacion montados en el brazo 360. Los medidores 396 y 397 de deformacion producen senales de deformacion que son procesadas de una forma bien conocida en la tecnica. Se pueden utilizar otros tipos de celulas de carga conocidos en la tecnica, tales como otras disposiciones de medidor de deformacion, de celulas de carga de elementos piezorresistivos, de celulas hidraulicas de carga, de celulas neumaticas de carga y de celulas opticas de carga. La deformacion inducida sobre 360 en el eje vertical es detectado por el medidor 396 de deformacion y produce una senal, tal como en la lmea 309F, indicativa de la misma para indicar al servomotor 162 de giro que mueva el carro 200 de cabeceo de forma que se devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento. La deformacion inducida sobre 360 en el eje horizontal es detectada por el medidor 397 de deformacion y produce una senal, tal como en las lmeas 308F, indicativa de la misma para indicar al servomotor 122 de giro que mueva el carro 200, de forma que se devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento en la que el eje longitudinal local 17 del cable 12 en el paso restringido 339 de referencia entrante esta alineado con el paso 230 de referencia principal.

Se pueden aplicar otras disposiciones de la celula de momento-carga conocidas en la tecnica al extremo de montaje del tubo delgado 360 en la superficie de contacto con 201.

La Figura 14 es una vista frontal lateral derecha, desde arriba, en perspectiva, similar a la Figura 4B, de una segunda realizacion de un conjunto 900 de soporte de empuje del cardan principal que incluye un miembro flexible delgado de tension, tal como una lmea o alambre 901, tal como alambre 901P de piano. La Figura 15 es una vista en seccion transversal, similar a la Figura 8, del conjunto 900 de soporte de empuje para el cardan principal. La Figura 16 es una vista ampliada, despiezada, parcialmente recortada, en perspectiva, de la abrazadera 910 de fijacion del alambre 901P de piano al cardan 310 de las Figuras 14 y 15. El soporte 900 de empuje sustituye el conjunto 370 de soporte de empuje de la Figura 8.

El alambre 901P de piano incluye un extremo frontal 902, un extremo trasero 903 y una seccion central 904. El alambre 901P de piano tiene un diametro de aproximadamente 0,229 mm.

Como puede verse de forma optima en la Figura 16, el medio de fijacion, tal como la abrazadera 910, fija la seccion central 904 del alambre 901P de piano al cardan principal 310, tal como al anillo cardanico interno 321 del cardan interno 320. El anillo cardanico interno 321 incluye un orificio o paso central 321P a traves del mismo. Preferentemente, el paso 321P se encuentra en el centro del cardan 310. La base 911 de la abrazadera esta fijada, tal como mediante tornillos 912, al anillo cardanico interno 321, de forma que se soporte el alambre 901P en el centro del paso 321P. La base 911 puede incluir un surco 913 para retener el alambre 901P. El miembro movil 915 de la abrazadera se fija a la base 911, tal como con tornillos 919 en los orificios roscados 914, de forma que se fije el alambre 901P.

Con referencia de nuevo a las Figuras 14 y 15, el bastidor 201 del carro de cabeceo incluye un soporte frontal 201f y un soporte trasero 201b para soportar el extremo frontal 902 y el extremo trasero 903, respectivamente, de alambre 901P de piano. Los soportes 201f, 201b estan separados suficientemente, tal como aproximadamente diez centfmetros para un alambre 901P de piano de 0,229 mm, para minimizar el momento que el alambre 901P puede ejercer sobre el cardan 310.

En la realizacion ejemplar, el alambre 901P de piano esta fijado como sigue. Se enhebra el alambre 901P a traves del orificio 321P en el cardan principal 310. Se hace pasar el extremo delantero 902 a traves de una ranura o un orificio en el soporte frontal 201f, a traves del resorte 922 de compresion y es engarzado en el manguito 921 de empalme. Se hace pasar el extremo trasero 903 del alambre a traves de una ranura o un orificio en el soporte trasero 201b. El alambre 901 es tensado, tal como traccionando sobre el extremo trasero 903 para comprimir parcialmente el resorte 922 y es mantenido en tension, tal como mediante la aplicacion de la abrazadera posterior 925. Entonces, se fija la abrazadera 910 al alambre 901 segun se ha descrito anteriormente, de forma que mantenga el cardan principal 310 en la posicion neutra de delante atras y para resistir un movimiento de delante atras del cardan principal 310 procedente de cualquier fuerza de empuje aplicada y devolver el cardan 310 a la posicion neutra.

La Figura 17 es una vista en perspectiva de una sexta realizacion del conjunto 300A de sensores del desplazamiento angular del cable que incluye sensores opticos 385a fuera del cable, similares a los sensores opticos de la Figura 10.

Se muestra la seccion central 16 del cable entrante 12 en la posicion 305 de alineamiento en la que el eje longitudinal local 17 del cable 12 en el paso restringido 339 de referencia entrante esta alineado con el paso 230 de referencia principal. El conjunto 330A de paso de cable incluye un miembro 331 del paso de cable entrante montado en el bastidor 201 en uno o mas miembros flexibles resilientes de soporte, tales como en varillas flexibles 336. Las varillas flexibles 336 tienen un extremo fijo fijado al bastidor 201 y un extremo libre fijado al miembro 331 del paso de cable. El extremo libre se mueve lateralmente en cualquier direccion en respuesta a una fuerza lateral. Las varillas flexibles 336 se encuentran en una posicion neutra cuando no hay fuerza lateral procedente del cable 12 sobre el miembro 331 del paso de cable. Despues de que una fuerza lateral del cable 12 mueve el miembro 331 del paso de cable y las varillas flexibles 336 hacia el lado, las varillas flexibles 336 vuelven a la posicion neutra cuando se elimina la fuerza lateral procedente del cable. El miembro 331 del paso de cable incluye un paso restringido 339 de referencia entrante, tal como el orificio 339a, a traves del cual pasa el cable 12. Los extremos libres de las varillas flexibles 336 son paralelos al eje longitudinal local 17 del cable 12. El conjunto 330A de pasos de cable puede incluir una prolongacion, tal como una prolongacion hacia fuera 337, que es paralela al eje longitudinal local 17 del cable 12. El paso restringido 339 de cable se alinea con el eje longitudinal local 17 del cable 12 con el movimiento del cable 12 fuera de la posicion 305 de alineamiento y mueve el miembro 331 del paso de cable en la direccion del movimiento del cable mediante la flexion de varillas flexibles 336. Los sensores opticos 385a funcionan de la misma forma que los sensores 385 de la Figura 10 excepto, en vez de detectar el movimiento del cable 12 con respecto al bastidor 201, detectan el movimiento del conjunto 330A de pasos de cable, tal como el movimiento de la prolongacion 337, con respecto al bastidor 201.

En la realizacion ejemplar, cada sensor optico 385 incluye una fuente de luz, algunas lentes de enfoque y un sensor de luz.

Un sensor optico 385A de giro, montado en el bastidor 201, incluye una fuente 386A de luz que emite luz y esta dispuesta en un lado del cable 12 y un sensor 388A de luz para recibir la luz emitida esta dispuesto en el otro lado del cable 12. El sensor 388A de luz puede incluir una agrupacion CCD 389A u otro detector de luz, como es bien sabido. Se pueden utilizar una o mas lentes, tales como las lentes 387A y 387B, para concentrar o amplificar la luz para una lectura precisa. El sensor 388A detecta cuando se mueve hacia la izquierda o hacia la derecha la sombre de la prolongacion 337 y produce una senal, tal como en la lmea 308, indicativa de ello para indicar al motor servoaccionado 122 de giro que mueva el carro 100 de giro de forma que devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento.

Un sensor optico 385B del cabeceo, montado en el bastidor 201, incluye una fuente 386B de luz que emite luz y esta dispuesta en un lado del cable 12 y un sensor 388B de luz para recibir la luz esta dispuesto en el otro lado del cable 12. El sensor 388B de luz puede incluir una agrupacion ^c C^d 389B u otro detector de luz, como es bien sabido. Se pueden utilizar una o mas lentes, tales como las lentes 387A, 387B, montadas en el bastidor 201, para concentrar o amplificar la luz para el cabeceo y el giro para una lectura precisa. El sensor 388B detecta cuando se mueve hacia arriba o hacia abajo la sombra de la prolongacion 337 y produce una senal, tal como en la lmea 309, indicativa de ello para indicar al motor servoaccionado 162 de cabeceo que mueva el carro 200 de cabeceo de forma que devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento.

En la realizacion ejemplar, la salida de los sensores opticos 385a se corresponde directamente con el movimiento en 0 y 9. Sin embargo, se pueden utilizar otros ejes y ello se traduce en el movimiento en 0 y 9 mediante procedimientos que son bien conocidos.

Los sensores opticos 385a fuera del cable tienen varias ventajas sobre los sensores 385 en el cable de la Figura 10. En primer lugar, la longitud de la prolongacion 337 de los sensores 385a amplifica el desplazamiento del cable 12 en el paso restringido 339, de forma que se tomen mas facilmente las lecturas. En segundo lugar, los sensores opticos 385a, a diferencia de los sensores opticos 385, no estan expuestos directamente al cable 12, que puede tener suciedad y otros contaminantes que podnan evitar las lecturas. Ademas, los sensores opticos 385a fuera del cable pueden ser rodeados y protegidos con mas facilidad contra el polvo y la suciedad en una bolsa flexible, tal como la bolsa flexible antipolvo 999, mostrada en una representacion esquematica.

La Figura 18 es una vista en perspectiva de una septima realizacion del conjunto 300A de sensores del desplazamiento angular del cable que incluye un sensor laser 930 fuera del cable.

El conjunto 330A de pasos de cable funciona como se ha descrito con respecto a la Figura 17, supra.

Un laser 931, u otra fuente de luz, esta montado en una porcion del conjunto 330A de pasos de cable, tal como en una prolongacion 337, de forma que el haz 932 de rayos laser emitido por el laser 931 sea paralelo al eje longitudinal local 17 del cable 12 en el paso restringido 339. Un sensor de haz de rayos laser, tal como una agrupacion 935 de CCD, esta montado en el bastidor 201. La agrupacion 935 recibe un haz 932 de rayos laser, detecta el movimiento del haz 932 de rayos laser alejandose de la posicion 305 de alineamiento del cable y produce una o mas senales, tales como en las lmeas 308 y 309 de senales, indicativas del mismo para indicar al motor servoaccionado 122 de giro que mueva el carro 100 de giro de forma que devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento y para indicar al motor servoaccionado 162 de cabeceo que mueva el carro 200 de cabeceo de forma que se devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento. Una lente o mascara 936, fijada a la prolongacion 337 o al laser 931, incluye una lente o un orificio pequeno 397, para el paso, a traves del mismo, de un haz 932 de rayos laser para producir un haz 933 mas estrecho, de forma que el haz estrecho 933 produzca un punto mas pequeno en la agrupacion 935 de CCD, como es bien conocido en la tecnica. El sensor 930 de rayos laser esta rodeado y protegido contra el polvo y la suciedad en una bolsa flexible, tal como una bolsa antipolvo 999, mostrada en una representacion esquematica.

La Figura 19 es una vista en perspectiva de una octava realizacion del conjunto 300A de sensores del desplazamiento angular del cable en el que el conjunto 330A de pasos de cable incluye un miembro 331 del paso de cable montado en el bastidor 201 en un miembro flexible resiliente de soporte, tal como en un tubo elastomerico 338 de soporte. A veces, se denomina al tubo elastomerico 338 de soporte diafragma rodante. La Figura 20 es una vista parcial, ampliada, desde arriba, parcialmente en seccion transversal, del conjunto 300A de sensores del desplazamiento angular del cable de la Figura 18. Un diafragma rodante, tal como el tubo elastomerico 338 de soporte, permite un movimiento radial, y, no obstante, resiste un giro en torno a su eje central. Tambien se podnan utilizar otras realizaciones elastomericas, tales como un bloque de caucho.

El tubo elastomerico 338 de soporte incluye un primer extremo 338a conectado al bastidor 201, un segundo extremo 338b que se monta en el miembro 331 de paso de cable y una pared flexible 338c entre los mismos. El miembro 331 del paso de cable esta montado en el segundo extremo 338b del tubo elastomerico 338 de soporte, de forma que el cable 12 pase a traves del tubo 338. La pared 338c del tubo soporte el segundo extremo 338b del tubo, de forma que pueda moverse con respecto al primer extremo 338a y de forma que el segundo extremo 338b soporte de forma amovible el miembro 331 del paso de cable de manera que, cuando el paso restringido 339 del cable se alinea con el eje longitudinal local 17 del cable 12 con el movimiento del cable 12 fuera de la posicion 305 de alineamiento, el miembro 331 del paso de cable se mueva en la direccion de movimiento del cable.

Una fuente de luz, tal como un laser 940, esta montada en el miembro 331 del paso de cable, de forma que el haz 942 de rayos laser emitido por el laser 940 sea paralelo al eje longitudinal local 17 del cable 12 en el paso restringido 339. Un sensor de haz de rayos laser, tal como una agrupacion 945 de CCD, esta montado en el bastidor 201. La agrupacion 945 recibe un haz 942 de rayos laser, detecta el movimiento del haz 942 de rayos laser alejandose de la posicion 305 de alineamiento del cable y produce una o mas senales, tales como en las lmeas 308 y 309 de senales, indicativas del mismo para indicar al motor servoaccionado 122 de giro que mueva el carro 100 de giro de forma que devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento y para indicar al motor servoaccionado 162 de cabeceo que mueva el carro 200 de cabeceo de forma que devuelva el cable 12 hasta la posicion 305 de alineamiento.

De forma alternativa, el movimiento de una prolongacion (no mostrada) del miembro 331 del paso de cable y en paralelo al eje longitudinal local 17 del cable 12 podna ser detectado por los sensores, tales como los sensores opticos 385a descritos con respecto a la Figura 17, para proporcionar senales indicativas del movimiento del cable. La Figura 21 es una vista en perspectiva de una novena realizacion del sensor 300A de desplazamiento angular del cable que incluye el montaje de un conjunto 950 de resorte de mensula de dos ejes para el conjunto 330 de pasos de cable.

El conjunto 950 de resorte de mensula incluye un conjunto 952 de primer eje conectado con el bastidor 201 que permite el movimiento del conjunto 330 de pasos de cable en un primer eje; e incluye, ademas, un conjunto 972 de segundo eje conectado con el conjunto 952 de primer eje que permite el movimiento del conjunto 330 de pasos de cable en un segundo eje.

El conjunto 952 de primer eje incluye un extremo estacionario 953 del bastidor montado en el bastidor 201, medios de resorte de mensula de un unico eje con un movimiento relativo en un primer eje, tales como un primer par de resortes planos paralelos 954, teniendo cada uno un primer extremo 955 conectado con el extremo estacionario 953 del bastidor y un segundo extremo 956 conectado con el primer bastidor movil 957, de forma que, segun se flexionan los primeros resortes 954, el primer bastidor movil 957 pueda moverse perpendicularmente al plano de los resortes planos 954 con respecto al bastidor 201.

Un conjunto 972 de segundo eje incluye medios de resorte de mensula de un unico eje con un movimiento relativo en un segundo eje, tales como un segundo par de resortes planos paralelos 974, teniendo cada uno un primer extremo 975 conectado con el primer bastidor movil 957 y un segundo extremo 976 conectado con el segundo bastidor movil 977, de forma que, segun se flexionan los segundos resortes 974, el segundo bastidor movil 977 pueda moverse perpendicular al plano de los resortes planos 974 con respecto al primer bastidor movil 957. Por lo tanto, el segundo bastidor movil 977 puede moverse en ambos ejes.

El conjunto 330 de pasos de cable esta fijado, tal como mediante el soporte 364, al segundo bastidor movil 977. El conjunto 330 de pasos de cable mostrado es como el mostrado y descrito en las Figuras 4, 5 y 7 e incluye un paso restringido 339 de cable para el paso del cable entrante 12. Sin embargo, se podnan utilizar otras configuraciones del conjunto 330 de pasos de cable, tales como las mostradas en la presente memoria.

Se muestra la seccion central 16 del cable entrante en la posicion 305 de alineamiento en la que el eje longitudinal local 17del cable 12 esta alineado con el paso 230 de referencia principal. Con el movimiento del cable 12 fuera de la posicion 305 de alineamiento, el paso restringido 339 del cable se alinea con el eje longitudinal local 17 del cable 12 y mueve el miembro 331 del paso de cable en la direccion de movimiento del cable mediante la deflexion de los resortes 954, 974.

Un sensor 960 de desplazamiento angular del primer eje detecta el movimiento relativo del primer bastidor movil 957 y del extremo estacionario 953 del bastidor y envfa una senal, tal como en la lmea 309, indicativa del mismo. Un segundo sensor 980 del desplazamiento angular detecta el movimiento relativo del segundo bastidor movil 977 y el primer bastidor movil 957 y envfa una senal, tal como en la lmea 308, indicativa del mismo. En respuesta a las senales en las lmeas 308, 309, el motor servoaccionado 122 mueve el carro 100 de giro, de forma que se devuelva el cable 12 hacia la posicion 305 de alineamiento y el motor servoaccionado 162 de cabeceo mueve el carro 200 de cabeceo de forma que se devuelva el cable 12 hacia la posicion 305 de alineamiento.

En la realizacion ejemplar, los sensores 960, 980 de desplazamiento son de tipo brazo y lector segun se utilizan en la primera realizacion de las Figuras 2-8 y cada uno comprende un brazo fijado a uno de los miembros de movimiento relativo y se extiende hacia el otro miembro de movimiento relativo y un desplazamiento de lectura de la banda de calibracion optica entre el extremo del brazo y el otro miembro.

El sensor 960 de desplazamiento del primer eje incluye un brazo 961 que se prolonga desde el primer bastidor movil 957 hacia el extremo estacionario 953 del bastidor. Se lee una banda 962 de calibracion en el extremo del brazo 961 mediante la cabeza 963 de lectura de la banda de calibracion en el extremo estacionario 953 del bastidor o el bastidor 201 y en la lmea 309 se emite una senal indicativa del movimiento relativo.

Como opcion, un primer amortiguador, tal como el primer amortiguador 965 de aire, esta conectado entre el extremo libre del brazo 961 y el soporte 968 montado en el bastidor 201 y amortigua un movimiento relativo del extremo estacionario 953 del bastidor y el primer bastidor movil 957. El primer amortiguador 965 de aire incluye un piston 966 que se mueve en un cilindro 967 de aire, como se conoce en la tecnica. Se podnan utilizar otros tipos de amortiguador, tales como el hidraulico.

El sensor 980 de desplazamiento del segundo eje incluye un brazo 981 que se prolonga desde el segundo bastidor movil 977 hacia el primer bastidor movil 957. Se lee una banda 982 de calibracion en el extremo del brazo 981 por la cabeza 983 de lectura de la banda de calibracion en el primer bastidor movil 957 y en la lmea 308 se emite una senal indicativa del movimiento relativo.

Como opcion, un segundo amortiguador, tal como el segundo amortiguador 985 de aire, esta conectado entre el extremo libre del brazo 981 y el soporte 988 montado en el primer bastidor movil 957 y amortigua un movimiento relativo del primer bastidor movil 957 y del segundo bastidor movil 977. El segundo amortiguador 985 de aire es similar al primer amortiguador 965 de aire e incluye un piston, no visto, que se mueve en un cilindro 987 de aire, como se conoce en esa tecnica. Se podnan utilizar otros tipos de amortiguador, tales como el hidraulico.

Los sensores 960, 980 de desplazamiento pueden ser de cualquier tipo deseable del sensor de desplazamiento, tal como se muestra en la presente memoria. Ademas, son posibles otras configuraciones de conjunto 950 de resorte de mensula. Un conjunto 952, 972 de ejes podna tener un unico resorte. Ademas, los conjuntos 952, 957 de ejes pueden doblarse mutuamente uno sobre otro de forma que se acorte el conjunto 950 de resorte.

La Figura 22 es una vista en perspectiva de una decima realizacion del sensor de desplazamiento angular del cable del brazo y de un tipo de sensor que incluye una banda de calibracion magnetica, tal como una banda de calibracion lineal magnetica 990. La banda de calibracion lineal magnetica 990 puede ser sustituida por una banda de calibracion optica, tal como para una banda 409, 416 de calibracion de la primera realizacion mostrada en la Figura 4A de la presente memoria. El sensor lineal magnetico 990 incluye una banda magnetica 992 de multiples polos en el brazo 991 de desplazamiento angular y una cabeza 993 de la banda de calibracion, que incluye un chip 994 de circuito integrado de deteccion del efecto Hall para detectar el movimiento de la banda magnetica 992 en un eje y producir una senal en la lmea 308 indicativa del mismo.

Una banda de calibracion adecuada 990 es la banda de calibracion lineal magnetica AS5311 de alta resolucion fabricada por AustriaMicroSystems de Schloss Premstaetten, Austria. Esta banda de calibracion tiene una resolucion de solo 1,95 |im deforma que pueda detectar movimientos minusculos del brazo 991.

La Figura 23 es una vista frontal lateral izquierda, desde abajo, parcialmente recortada, en perspectiva, de elementos selectivos de una realizacion 10B de un unico carro del dispositivo 10, segun se ha mostrado y descrito fundamentalmente con respecto a las Figuras 2 y 3. El dispositivo 10B de medicion es similar al dispositivo 10 en la mayona de los aspectos, pero difiere, segun se describe a continuacion, del dispositivo 10 porque solo hay un carro, tal como un carro 200 de giro. Muchos elementos que estan montados en el carro 200 de cabeceo en el dispositivo 10 estan montados, en vez de ello, en el carro 100 de giro en el dispositivo 10B. En la realizacion ejemplar, el dispositivo 10B incluye un primer sensor de desplazamiento, tal como el sensor 400 de giro, y un segundo sensor de desplazamiento angular, tal como el sensor 420 de cabeceo. Una version simplificada del dispositivo 10B puede omitir un sensor 420 de cabeceo. Un puntero de luz, tal como el puntero 270 del laser de medicion que produce un haz 271 de rayos laser, esta fijado al bastidor 201 de giro.

El dispositivo 10B puede medir puntos en un plano que esta cercano al anillo 31 de la base 30 y que es perpendicular al eje 0 de giro. El dispositivo 10B puede medir estos puntos con precision si no se supera el alcance del sensor del eje de cabeceo o, de lo contrario, con suficiente precision para muchas aplicaciones. Por ejemplo, se puede utilizar el dispositivo 10B para medir un suelo, tal como baldosas.

El paso 230 de referencia principal, el medio 600 de suministro de cable, el medio 450 de medicion de la longitud del cable y el conjunto 300 de sensores de desplazamiento angular estan fijados al bastidor 101. Aunque se muestra un conjunto cardanico 300G de sensores del desplazamiento angular, se podnan utilizar otros sensores de desplazamiento angular, tales como los mostrados y descritos en la presente memoria.

El cable 12 es una posicion 305 de alineamiento cuando el eje longitudinal local 17 del cable 12 en el paso restringido externo 339 del cable esta alineado con el eje (0) de giro. Segun se mueve el extremo libre 14 del cable desde un punto viejo hasta un nuevo punto que no se encuentra directamente en el exterior del punto viejo de forma radial, la seccion central 16 del cable es desplazada angularmente en el conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular. El conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular detecta este desplazamiento angular del cable 12 alejandose de la posicion 305 de alineamiento y produce una o mas senales indicativas del mismo, tales como en las lmeas 308 y 309. El conjunto motor servoaccionado 120 de giro hace girar el carro 100 de giro en torno al eje 0 de giro en respuesta a las senales procedentes del conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular indicativo del desplazamiento del cable en torno al eje (0) de giro, de forma que se mueva el conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular hasta la posicion 305 de alineamiento.

Segun se expone con respecto al dispositivo 10; en el dispositivo 10B, la ubicacion del punto medido se determina desde el medio 500 de medicion del carro de giro, el medio 450 de medicion de la longitud del cable y el angulo de cabeceo a partir de las senales procedente del conjunto 300 de sensores del desplazamiento angular indicativo del angulo de cabeceo, tal como en la lmea 309.

La Figura 24 es una vista frontal lateral izquierda, desde abajo, parcialmente recortada, en perspectiva, de una realizacion alternativa 10C del dispositivo 10B de la Figura 23. El dispositivo 10C tiene un unico carro, que es el primer carro 100C, o de giro, que incluye un bastidor 101 montado de forma giratoria, tal como mediante ruedas 111, en la base 30 de la unidad 20 de base de forma que gire en torno al eje 0 (theta) de giro. La mayona del bastidor 101 no se muestra en la Figura 24 en aras de la claridad, pero puede verse en la Figura 3.

Segun se ha descrito anteriormente, el paso 230 de referencia principal esta fijado al carro 100 de giro para un paso restringido de la seccion central 16 del cable 12. El conjunto 330C de pasos de cable entrante esta fijado al carro 100 de giro e incluye un par de miembros 331C del paso de cable entrante que definen un paso restringido 339C de cable entrante entre el paso 230 de referencia principal y el extremo libre 14 del cable que proporciona un paso de la seccion central 16 del cable 12 restringida tangencialmente a las partes radiales, es decir ortogonal a los mismos, del eje 0 de giro con respecto a la posicion de alineamiento en respuesta a la fuerza tangencial del cable 12 sobre los miembros 331C del paso 339C de cable entrante.

Desde la polea 231 de paso de referencia principal, el cable entrante 12 pasa sobre una pluralidad de poleas 455, 611, 622, 623 montados en el bastidor 101 antes de ser suministrados a la bobina 660 de almacenamiento del cable montada de forma giratoria en el bastidor 101 como puede verse en la Fig. 2. El medio 605 de tension del cable fijado a la unidad 20 de base, tal como el servomotor 650 de la bobina fijado al bastidor 101, regula la fuerza requerida para alejar el extremo libre 14 del cable de la unidad 20 de base. En la realizacion ejemplar, el motor servoaccionado 650 de la bobina aplica una tension al cable 12 utilizando una correa 655 para hacer girar la bobina 660. La cantidad de corriente electrica en la lmea 651 hasta el motor servoaccionado 650 de la bobina determina el par del motor servoaccionado 650 de la bobina y, por lo tanto, la tension en el cable 12.

En la realizacion ejemplar, el conjunto 330C de pasos de cable entrante incluye un medio de medicion del angulo del cable, tal como el medio 580 de medicion del cabeceo, para medir el angulo o el cambio del angulo del cable 12 en el paso 339C de cable entrante en un plano paralelo al eje 0 de giro y para producir una senal de cabeceo, tal como en la lmea 560C, indicativa del mismo. En la realizacion ejemplar, una fuente 582 de luz dispuesta en un lado del cable 12 emite luz, y un sensor 584 de luz para recibir la luz emitida esta dispuesto en el otro lado del cable 12. El sensor 584 de luz puede incluir una agrupacion de CCD u otro detector de luz, como es bien conocido. Se pueden utilizar una o mas lentes, no mostradas, para concentrar o amplificar la luz para una lectura precisa. El sensor 584 de luz detecta cuando se mueve hacia arriba o hacia abajo la sombra del cable 12 y produce una senal, tal como en la lmea 560C de senal, indicativa de ello.

Aunque se muestra el medio optico 580 de medicion del cabeceo con referencia al dispositivo 10C de posicionamiento del unico carro, se podnan utilizar dispositivos alternativos, tales como se muestra en las Figuras 4a, 10, 11, 14 y 17-21 adaptados para un unico eje.

Cada uno de los dispositivos descritos anteriormente 10A, 10B y 10C tiene un modo de entrada en el que puede ser utilizado como un dispositivo de entrada/medicion y tiene un modo de salida en el que puede ser utilizado como un dispositivo de salida/posicionamiento. La Figura 25 es un diagrama en perspectiva que muestra un dispositivo 10 que mide el suelo 810 de la sala 800 para crear un diseno 760 (Fig. 26) del suelo 810, y la Figura 26 es una vista en perspectiva del dispositivo 10 que posiciona una imagen especular del diseno adquirido 760 del suelo 810 en la parte trasera de una pieza 750 de trabajo, tal como un capa de material 751 de alfombra, de manera que se pueda cortar la alfombra para que se ajuste exactamente el suelo 810.

En la Figura 25, la unidad 20 de base esta colocada en el primer soporte 40F. El usuario coloca la unidad 20 de base en el modo de entrada, coloca el extremo libre 14 del cable a lo largo del borde del suelo 810 y mide puntos segun se ha descrito con respecto a la Figura 1 a lo largo del borde del suelo 810 para definir el diseno 760 del contorno del suelo 810. Se puede utilizar un asidero alargado 18E de extension para colocar el extremo 14 del cable a lo largo del contorno del suelo, de forma que el usuario no necesite agacharse o gatear. Si una porcion del suelo 810, tal como el nicho 811, no esta en la lmea visual del dispositivo 10 en el primer soporte 40F, entonces se mueve el dispositivo 10 hasta el segundo soporte 40S que esta en la lmea visual del nicho 811 para medir el nicho 811, segun se describe con respecto a la Figura 1. El diseno medido 760 del suelo 810 esta ahora en el ordenador 700 y puede ser utilizado y manipulado como cualquier diseno CAD. Por ejemplo, el diseno medido puede ser regulado para la contraccion o el alargamiento del material antes de colocarse en el material 751.

En la Figura 26, la unidad 20 de base esta colocada en la lmea visual de la pieza 750 de trabajo en cualquier posicion y orientacion con respecto a la pieza 750 de trabajo. La posicion y la orientacion pueden establecerse utilizando el dispositivo 10 para medir los puntos conocidos en la pieza 750 de trabajo o utilizando posiciones fijas preestablecidas para una pieza 750 de trabajo y una unidad 20 de base.

El uso del dispositivo 10C de la Figura 24 como dispositivo de posicionamiento, en el modo de salida con el cable 12 en tension, el ordenador 700 siempre conoce la posicion del extremo 14 del cable en la pieza 750 de trabajo por la senal del carro de giro y la senal de la longitud del cable y bien la senal de cabeceo o bien la altura conocida de la unidad 20 de base con respecto a la pieza 750 de trabajo. El usuario utiliza un dispositivo de entrada, tal como un PDA para seleccionar una porcion 762 del diseno 760 para ubicarla, tal como mediante marcas, en la pieza 750 de trabajo.

Se indica al usuario que mueva el extremo libre 14 del cable ortogonalmente con respecto al cable 12 hacia la porcion seleccionada 762 del diseno 760 mediante un medio de direccionamiento del cable, tal como senales de audio o una indicacion 720 de la direccion en el medio de visualizacion del PDA 701 (Fig. 1) o en el asidero 18 del cable, segun se muestra en la Figura 27. La Figura 27 es una vista ampliada en perspectiva de un asidero alternativo 18C del cable que incorpora una interfaz 704C de usuario y una indicacion 720 de la direccion del cable en comunicacion con el ordenador 700, tal como mediante Bluetooth. La indicacion 720 de la direccion del cable, tal como LED 721, indica al usuario que mueva el extremo libre 14 del cable hacia la derecha o hacia la izquierda, o hacia arriba o hacia abajo o adentro y afuera. La porcion seleccionada 762 del diseno puede ser un unico punto o puede ser un elemento mas grande de diseno, tal como un arco 764 o una lmea 765.

El carro 100C de giro pivota libremente hasta la posicion de alineamiento en respuesta a la fuerza del cable 12 sobre el paso 339C de referencia entrante.

El ordenador 700 indica al usuario que mueva radialmente hacia dentro o hacia fuera hasta que el extremo libre 14 se encuentra a la distancia hasta el punto seleccionado. El procedimiento preferente para hacer esto es cambiando la tension en el cable 12, de manera que sea discernible para el usuario. El ordenador 700 indica al motor servoaccionado 650 de la bobina que aplique una primera tension, tal como 2,22 N, al cable 12 cuando el extremo libre 14 esta ubicado a menos de la distancia hasta la porcion seleccionada 762 de diseno y una segunda tension, tal como una mayor tension, tal como 8,90 N, cuando el extremo libre 14 del cable se encuentra a la distancia seleccionada y mas alla. El usuario aplica una tension entre estos dos niveles, tal como 4,45 N. Si el cable es demasiado largo, la segunda tension desde el motor superara la fuerza de la mano del usuario y traccionara el extremo 14 hacia dentro. Si el cable es demasiado corto, la fuerza de la mano del usuario superara la primera tension y traccionara el extremo 14 hacia fuera. Por lo tanto, el motor 650 servoacciona un extremo 14 del cable hasta una longitud espedfica correspondiente a un diseno 760 de puntos.

La Figura 28 es una representacion esquematica de esta porcion de la operacion del sistema. El bloque marcado sensores 730 de angulo representa cualquier combinacion de sensores para determinar el cabeceo y la guinada de los carro 100, 200 y, por lo tanto, del cable 12, en dos dimensiones, tales como el medio 580 de medicion del cabeceo y el primer medio 500 de medicion del carro de la Figura 24. Un ordenador 700, tal como el PDA 701 de la Figura 1, recibe senales procedentes de los sensores de angulo. El ordenador 700 tambien almacena un diseno 760 y una porcion seleccionada 762 del diseno 760 que ha de posicionarse. La porcion del programa de ordenador marcada Comprobacion 732 del intervalo de diseno produce una senal para indicar al usuario que mueva el extremo libre 14 del cable al intervalo de angulos abarcados por la porcion 762 del diseno que ha de posicionarse. El bloque marcado Medio 734 de direccionamiento del cable representa cualquier medio de indicacion utilizado para comunicar esta senal de direccion al usuario, tal como LED 721 de la Figura 27. La porcion del programa de ordenador marcada Calculadora 736 de la distancia de diseno determina la longitud de cable necesaria para colocar el extremo libre 14 del cable en el diseno 760 con el angulo actual. Este subprograma produce una senal 737 de longitud. Un bloque comparador 738 produce una senal 739 de tension del cable comparando esta senal de longitud objetivo con la senal de longitud actual del cable. Un motor 650 de tension del cable responde a la senal 739 de tension del cable poniendo la tension correspondiente sobre el cable. Finalmente, el sensor 450 de la longitud del cable determina la senal 460 de la longitud actual del cable para completar el bucle de retroalimentacion.

Cuando los indicadores 704,721 muestran que el extremo libre 14 del cable se encuentra en la posicion de diseno, se puede indicar la posicion del extremo libre 14 del cable, tal como haciendo marcas en la pieza 750 de trabajo. Con referencia de nuevo a la Figura 27, se fija un dispositivo 50 de marcado en el cable 12 para marcar el extremo del cable 14 en superficies planas. El dispositivo 50 de marcado incluye una superficie 52 de deslizamiento para deslizarse sobre la pieza 750 de trabajo y un marcador 55 para marcar la pieza 750 de trabajo en el extremo del cable 14. Segun se muestra, el dispositivo 50 de marcado incluye un orificio a traves del mismo en la posicion del extremo del cable 14 para recibir un marcador 55 en forma de rotulador 56. Se pueden utilizar, segun se desee, otros marcadores 55. Por ejemplo, se puede utilizar un punzon central cargado por resorte para marcar puntos para taladrar en el metal.

El usuario puede utilizar la interfaz 704C, tal como pulsando el boton 705, para indicar al ordenador 700 que entre en un modo de posicionamiento continuo en el que el ordenador 700 dirige continuamente al usuario hasta puntos adyacentes en el diseno seleccionado 760. Como puede verse en la Figura 27, en el modo de posicionamiento continuo, el usuario mantiene la tension en la interseccion baja/alta y se mueve hacia la izquierda o hacia la derecha segun se le indica, de forma que se pueda dibujar una lmea marcada continua 766 del diseno 760.

Como puede verse en las figuras 25 y 26, un dispositivo 10 puede medir la sala 800 y el diseno medido puede ser enviado electronicamente a un vendedor de alfombras, posicionando un segundo dispositivo 10 el diseno en la alfombra, con el que puede ser cortada y enrollada para su suministro a la sala 800.

El uso del dispositivo 10B de la Figura 23 como el dispositivo de posicionamiento en el modo de salida con la porcion de diseno seleccionada y el cable 12 en tension; el ordenador 700, en respuesta a la senal de medicion del carro de giro en la lmea 510, es programado para indicar al medio de direccionamiento del cable que indique al usuario del asidero que mueva el extremo libre 14 del cable hasta la porcion seleccionada 762 de diseno para su marcado. Segun mueve el usuario el cable 12, el motor servoaccionado 650 del carro de giro gira el carro 100 de giro para seguir el movimiento del cable 12 en respuesta a la senal de giro procedente del sensor 300 del desplazamiento angular. El medio de direccionamiento del cable tambien puede indicar cuando se encuentra el extremo libre 14 del cable en un punto seleccionado o dentro de una distancia predeterminada desde el mismo. El ordenador 700 indica al motor servoaccionado 650 de la bobina que regule la tension del cable, segun se ha descrito anteriormente.

En un procedimiento alternativo de uso del dispositivo 10B de la Figura 23 como el dispositivo de posicionamiento en el modo de salida con una porcion de diseno seleccionada y el cable 12 en tension; el ordenador 700 esta programado para indicar al motor 122 de giro que haga girar el carro 100 de giro hasta una posicion objetivo en la que el paso 339 de cable entrante y el paso 230 de referencia principal estan alineados radialmente con la porcion seleccionada 762 de diseno 760, para indicar al motor servoaccionado de la bobina que regule la tension del cable segun se ha descrito anteriormente; y, en respuesta a la senal de desplazamiento procedente del sensor 400 de desplazamiento angular, para indicar al medio de direccionamiento del cable que indique al usuario del asidero que mueva el extremo libre 14 del cable hasta la porcion seleccionada 762 de diseno para su marcado.

El uso del dispositivo 10A de las Figuras 2 y 3 como el dispositivo de posicionamiento en el modo de salida con la porcion de diseno seleccionada y el cable 12 en tension, el ordenador 700 esta programado, en respuesta a la senal de medicion del carro de giro en la lmea 510 y a la senal de medicion del carro de cabeceo en la lmea 560, para indicar al medio de direccionamiento del cable que indique al usuario del asidero que mueva el extremo libre 14 del cable hasta la porcion seleccionada 762 de diseno para su marcado. Segun mueve el usuario el cable 12, el motor servoaccionado 650 del carro de giro gira el carro 100 de giro y el motor servoaccionado 162 del carro de cabeceo gira el carro 200 de cabeceo para seguir el movimiento del cable 12 en respuesta a las senales de giro y de cabeceo procedentes del sensor 300 de desplazamiento angular. El medio de direccionamiento del cable tambien puede indicar cuando se encuentra el extremo libre 14 del cable en un punto seleccionado o dentro de una distancia predeterminada desde el mismo. El ordenador 700 indica al motor servoaccionado 650 de la bobina que regule la tension del cable segun se ha descrito anteriormente.

En un procedimiento alternativo de uso del dispositivo 10A de las Figuras 2 y 3 como el dispositivo de posicionamiento en el modo de salida con la porcion de diseno seleccionada y el cable 12 en tension, el ordenador 700 esta programado para indicar al motor servoaccionado 122 de giro que haga girar el carro 100 de giro y al motor servoaccionado 162 de cabeceo que haga girar el carro 200 de cabeceo hasta una posicion objetivo en la que el paso 339 de cable entrante y el paso 230 de referencia principal estan alineados con la porcion seleccionada 762 de diseno 760, para indicar al motor servoaccionado de la bobina que regule la tension del cable segun se ha descrito anteriormente; y, en respuesta a la senal de desplazamiento procedente del sensor 400 de desplazamiento angular, para indicar al medio de direccionamiento del cable que indique al usuario del asidero que mueva el extremo libre 14 del cable hasta la porcion seleccionada 762 de diseno para su marcado.

Las distancias mas largas que la longitud del cable 12 pueden ser medidas conectando un micrometro laser al extremo del cable 12 y sujetarlo, tal como mediante el asidero 18, de forma que el haz emitido de rayos laser sea paralelo al cable 12 y el haz cae sobre el punto que esta siendo medido. La distancia indicada por el micrometro laser se anade a la distancia del cable para lograr una distancia total.

Otro procedimiento para medir puntos a mayores distancias es fijar un laser de medicion de distancias a la unidad 20 de base. El usuario 90 puede estar situado cerca del punto que ha de ser medido y utilizar medios, tales como un PDA con Bluetooth® para accionar los servomotores de giro y de cabeceo para situar la luz laser en el punto y tomar una medicion.

Se puede utilizar el dispositivo 10 para medir el croquis o los planos y luego cambiar la escala al alza o a la baja o incluso proyectar los puntos medidos sobre una superficie, tal como una pared.

Preferentemente, el cable 12 tiene una deformacion baja y conocida. Se ha utilizado un cable de alambre con un diametro de 0,15 mm y que tiene una resistencia a la rotura de aproximadamente 1.334 N. Se pueden incluir sensores de temperatura, de humedad y de nivel para mejorar la precision. Aunque se muestra y se describe el cable 12 como un cable tradicional que tiene una seccion transversal circular, el cable 12 podna tener una seccion transversal distinta, tal como una cinta rectangular o una forma poligonal.

Por la anterior descripcion, puede verse que la presente invencion proporciona un dispositivo sumamente conveniente y precisa de posicionamiento que puede ser operado por un unico usuario.

En las siguientes reivindicaciones, se utiliza la palabra “cabeceo” en un sentido relativo y no en un sentido absoluto de referencia terrestre.

En las siguientes reivindicaciones, se utiliza “carro del cable” para denotar el carro que recibe el cable, de forma que, en la realizacion de un unico carro, el carro del cable sea el primer carro o el carro de giro y, en la realizacion de dos carro, el carro del cable sea el segundo carro o el carro de cabeceo.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (10) de posicionamiento para posicionar una porcion (762) de un diseno (760) en una pieza (750) de trabajo que comprende:

un cable (12) que incluye:

un extremo (13) de suministro;

una seccion central (16); y

un extremo libre (14) para su colocacion por un usuario;

una unidad (20) de base que tiene, cuando se encuentra en uso, una posicion y una orientacion conocidas con respecto a la pieza (750) de trabajo que incluye:

una base (30);

un carro (100, 200) fijado de forma giratoria a dicha base (30) de forma que sea giratorio en torno a un eje (0, 9) del carro que incluye:

un paso (230) de referencia principal fijado a dicho carro (100,200) para el paso restringido de dicha seccion central (16) de dicho cable (12); y

un conjunto (330) de pasos de cable entrante fijado a dicho carro (100, 200) que incluye:

un paso (339) de cable entrante entre dicho paso (230) de referencia principal y dicho extremo libre (14) del cable que proporciona un paso restringido de dicha seccion central (16) de dicho cable (12); encontrandose dicho cable (12) en una posicion de alineamiento cuando el eje longitudinal local de dicho cable (12) en dicho paso (339) de cable entrante esta alineado con dicho paso (230) de referencia principal; en el que dicho carro (100, 200) gira en torno al eje (0, 9) del carro hasta la posicion de alineamiento en respuesta al alineamiento del eje longitudinal local de dicho cable (12) en dicho paso (339) de cable entrante;

un medio (500, 550) de medicion del carro para medir la posicion de rotacion o el cambio de la posicion de rotacion de dicho carro (100, 200) con respecto a dicha base (30) y para producir una senal del carro indicativa de ello;

un medio (450) de medicion del cable acoplado con dicho cable (12) para medir una longitud o un cambio de longitud de dicho cable (12) y para producir una senal del cable indicativa de ello; y

un motor (650) de tension del cable acoplado con dicho cable (12) para aplicar una tension a dicho cable (12) y para regular la fuerza requerida para alejar dicho extremo libre (14) del cable de dicha unidad (20) de base; y

un ordenador (700) que incluye un programa y memoria que incluyen el diseno (760); teniendo dicho dispositivo (10) un modo de salida para posicionar una porcion seleccionada (762) del diseno (760) sobre la pieza (750) de trabajo en el que:

dicho ordenador (700) esta programado para ser sensible a la senal del carro procedente de dicho medio (500, 550) de medicion del carro y sensible a la senal del cable procedente de dicho medio (450) de medicion del cable, para indicar a dicho motor (650) de tension del cable que regule la tension en dicho cable (12) suficientemente para indicar cuando el extremo libre (14) del cable esta colocado a una distancia predeterminada, o dentro de la misma, desde la porcion seleccionada (762) del diseno (760) en la pieza (750) de trabajo.

2. El dispositivo de posicionamiento de la reivindicacion 1, en el que:

dicho paso (339) de cable entrante incluye:

un medio (580) de medicion del cabeceo para medir un angulo o un cambio de angulo de dicho cable (12) en un plano paralelo al eje (0, 9) del carro y para producir una senal de cabeceo indicativa del mismo; y en el modo de salida, dicho ordenador (700) esta programado adicionalmente, en respuesta a la senal del cabeceo, para indicar al medio (703, 720, 734) de direccion del cable que indique al usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable en el plano hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760).

3. Un procedimiento para posicionar una porcion (762) de un diseno (760) sobre una pieza (750) de trabajo con un dispositivo (10) de posicionamiento que comprende: un cable (12) que incluye: un extremo (13) de suministro; una seccion central (16) y un extremo libre (14) para su colocacion por un usuario; una unidad (20) de base, que cuando se encuentra en uso, tiene una posicion y una orientacion conocidas con respecto a la pieza (750) de trabajo que incluye: una base (30); un carro (100, 200) fijado de forma giratoria a la base (30) de forma que sea giratorio en torno a un eje (0, 9) del carro que incluye: un paso (230) de referencia principal fijado al carro (100, 200) para el paso restringido de la seccion central (16) del cable (12); un conjunto (330) de paso de cable entrante fijado al carro (100, 200) que incluye: un paso (339) de cable entrante entre el paso (230) de referencia principal y el extremo libre (14) del cable que proporciona un paso restringido de la seccion central (16) del cable (12); encontrandose el cable (12) en una posicion de alineamiento cuando el eje longitudinal local del cable (12) en el paso (339) de cable entrante esta alineado con el paso (230) de referencia principal; un medio (500, 550) de medicion del carro para medir la posicion de rotacion o el cambio de la posicion de rotacion del carro (100, 200) con respecto a la base (30) y para producir una senal del carro indicativa de ello; un medio (450) de medicion del cable acoplado al cable (12) para medir una longitud o un cambio de la longitud del cable (12) y para producir una senal del cable indicativa de ello; y un motor (650) de tension del cable acoplado al cable (12) para aplicar una tension al cable (12) y para regular la fuerza requerida para alejar el extremo libre (14) del cable de la unidad (20) de base; y un ordenador (700) que incluye un programa y memoria que incluyen el diseno (760); teniendo el dispositivo (10) un modo de salida para posicionar la porcion seleccionada (762) del diseno (760) en una pieza (750) de trabajo, estando programado el ordenador (700) para ser sensible a la senal del carro procedente del medio (500, 550) de medicion del carro, y en respuesta a la senal del cable procedente del medio (450) de medicion del cable, para indicar al motor (650) de tension del cable que regule la tension en el cable (12) suficientemente para indicar cuando el extremo libre (14) del cable esta posicionado a una distancia predeterminada, o dentro de la misma, desde la porcion seleccionada (762) del diseno (760) en la pieza (750) de trabajo;

que comprende la etapa de:

mover el extremo libre (14) del cable radialmente con respecto al eje (0, 9) del carro hasta un punto de la regulacion de la tension del cable indicativo de que el extremo libre (14) esta posicionado a una distancia predeterminada, o dentro de la misma, desde la porcion seleccionada (762) del diseno (760) en la pieza (750) de trabajo.

4. El procedimiento de la reivindicacion 3, en el que el paso (339) de cable entrante incluye: un medio (580) de medicion del cabeceo para medir un angulo o un cambio de angulo del cable (12) en un plano paralelo al eje (0, 9) del carro y para producir una senal del cabeceo indicativa del mismo; y, en el modo de salida, dicho ordenador (700) esta programado adicionalmente, en respuesta a la senal de cabeceo, para indicar al medio (703, 720,734) de direccionamiento del cable que indique al usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable en el plano hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760); que comprende, ademas, la etapa de: en respuesta a la indicacion del medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable, mover el extremo libre (14) del cable radialmente en el plano hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760).

5. El dispositivo (10) de posicionamiento de la reivindicacion 1, en el que dicha unidad (20) de base incluye, ademas:

un conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular fijado a dicho carro (100, 200) que incluye: dicho conjunto (300) de paso de cable entrante; encontrandose dicho dispositivo (10) en una posicion objetivo cuando dicho paso (339) de cable entrante y dicho paso (230) de referencia principal estan alineados radialmente con la porcion seleccionada (762) del diseno (760); dicho conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular para detectar el desplazamiento angular de dicho cable (12) alejandose de la posicion de alineamiento y para producir una senal de desplazamiento indicativa del mismo;

un motor (122,162) del carro acoplado con dicho carro (100, 200) para hacer girar dicho carro (100, 200) en torno al eje (0, 9) del carro;

un medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable para indicar a un usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760) en la pieza (750) de trabajo; y en el que:

dicho ordenador (700) esta programado: en respuesta a la senal del carro procedente de dicho medio (500, 550) de medicion del carro, para indicar a dicho motor (122,162) del carro que haga girar dicho carro (100, 200) hasta la posicion objetivo; y, en respuesta a la senal de desplazamiento procedente de dicho conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular, para indicar a dicho medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable que indique al usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760).

6. El dispositivo (10) de posicionamiento de la reivindicacion 5:

Incluyendo dicho ordenador (700) un patron de la pieza (750) de trabajo;

teniendo dicho dispositivo (10) un modo de entrada para determinar la posicion y la orientacion relativas de dicha unidad (20) de base con respecto a la pieza (750) de trabajo midiendo la ubicacion relativa en la pieza (750) de trabajo de uno o mas puntos del patron de la pieza (750) de trabajo, en el que, para cada punto del diseno que esta siendo medido sobre el que el usuario coloca dicho extremo libre (14) del cable: dicho motor (122,162) del carro hace girar dicho carro (100, 200) en torno al eje (0, 9) del carro en respuesta a la senal de desplazamiento procedente de dicho conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular indicativa del desplazamiento del cable, de forma que se mueva dicho conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular hasta la posicion de alineamiento; y

dicho ordenador (700) recibe la senal del cable y la primera senal del carro para determinar la posicion relativa del punto que esta siendo medido sobre la pieza (750) de trabajo.

7. El dispositivo de posicionamiento de la reivindicacion 6, en el que:

dicho conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular incluye:

un medio (580) de medicion del cabeceo para medir el cabeceo o un cambio de cabeceo de dicho cable (12) y para producir una senal de cabeceo indicativa del mismo; y

en el modo de entrada, dicho ordenador (700) esta programado adicionalmente para incluir la senal de cabeceo para determinar la posicion relativa del punto que esta siendo medido sobre la pieza (750) de trabajo.

8. El procedimiento de la reivindicacion 3, en el que la unidad de base incluye, ademas

un conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular fijado al carro (100, 200) que incluye:

un conjunto (330) de pasos de cable entrante, encontrandose el dispositivo (10) en la posicion objetivo cuando el paso (339) de cable entrante y el paso (230) de referencia principal estan alineados radialmente con el punto seleccionado; el conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular para detectar el desplazamiento angular del cable (12) alejandose de la posicion de alineamiento y para producir una senal de desplazamiento indicativa del mismo;

un motor (122, 162) del carro acoplado con el carro (100,200) para hacer girar el carro (100, 200) en torno al eje (0, 9) del carro;

un medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable para indicar a un usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760) sobre la pieza (750) de trabajo; y en el que: el ordenador (700) esta programado: en respuesta a la senal del carro procedente del medio (500, 550) de medicion del carro, para indicar al motor (122, 162) del carro que haga girar el carro (100, 200) hasta la posicion objetivo; y, en respuesta a la senal de desplazamiento procedente del conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular, para indicar al medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable que indique al usuario que mueva el extremo libre (14) del cable hacia el punto seleccionado; comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

colocar la unidad (20) de base y la pieza (750) de trabajo en una posicion y una orientacion relativas conocidas;

mover el extremo libre (14) del cable radialmente con respecto al eje (0, 9) del carro hasta un punto de regulacion de la tension del cable indicativo de que el extremo libre (14) del cable se encuentra a una distancia desde la porcion seleccionada (762) del diseno (760);

en respuesta al medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable, mover el extremo libre del cable hasta que el medio de direccionamiento del cable indica que el extremo libre (14) del cable se encuentra en el punto seleccionado.

9. El procedimiento de la reivindicacion 8, incluyendo el ordenador (700) un patron de elementos de la pieza (750) de trabajo; incluyendo el dispositivo (10), ademas: un medio (704) de entrada del usuario en comunicacion con dicho ordenador (700); en el que la etapa de colocar la unidad (20) de base y la pieza (750) de trabajo en una posicion y una orientacion relativas conocidas comprende las etapas de:

posicionar la unidad (20) de base en la lmea visual de la pieza (750) de trabajo;

escoger un numero suficiente de elementos del patron de la pieza (750) de trabajo para determinar la posicion y la orientacion relativas de la unidad (20) de base con respecto a la pieza (750) de trabajo; y medir cada elemento escogido mediante:

en el medio (704) de entrada del usuario, indicando el elemento escogido del patron al ordenador; posicionando el extremo libre (14) del cable en el elemento escogido; y

en el medio (704) de entrada del usuario, indicando al ordenador (700) que asocie la senal del cable y la primera senal del carro con la ubicacion del elemento escogido.

10. El procedimiento de la reivindicacion 9, incluyendo el paso (339) de cable entrante: un medio (580) de medicion del cabeceo para medir un angulo o un cambio del angulo de dicho cable (12) en un plano paralelo al eje (0, 9) del carro y para producir una senal del cabeceo indicativa del mismo; que comprende, ademas, las etapas de: en el medio (704) de entrada del usuario, indicar, adicionalmente, al ordenador (700) que asocie la senal del cabeceo con la ubicacion del punto escogido.

11. El dispositivo (10) de posicionamiento de la reivindicacion 1, en el que:

dicha unidad (20) de base incluye:

un primer carro (100) fijado de forma giratoria a dicha base (30) de forma que sea giratorio en torno a un primer eje (0); y en el que: dicho carro (200) esta fijado de forma giratoria a dicho primer carro (100) de forma que sea giratorio en torno al eje (9) del carro;

un conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular fijado a dicho carro (200) que incluye: dicho conjunto (330) de pasos de cable entrante; encontrandose dicho dispositivo (10) en la posicion objetivo cuando dicho paso (339) de cable entrante y dicho paso (230) de referencia principal estan alineados con la porcion seleccionada (762) del diseno (760); dicho conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular para detectar un desplazamiento angular de dicho cable (12) alejandose de la posicion de alineamiento y para producir una senal de desplazamiento indicativa del mismo; un primer motor (122) acoplado a dicho primer carro (100) para hacer girar dicho primer carro (100) en torno al primer eje (0);

un motor (162) del carro acoplado con dicho carro (200) para hacer girar dicho carro (200) en torno al eje (9) del carro; y

un primer medio (500) de medicion del carro para medir la posicion de rotacion o el cambio de la posicion de rotacion de dicho primer carro (100) con respecto a dicha base (30) y para producir una senal del primer carro indicativa de ello; comprendiendo dicho dispositivo (10), ademas:

un medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable para indicar a un usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760) sobre la pieza (750) de trabajo; y en el que:

dicho ordenador (700) esta programado: en respuesta a la senal del primer carro y a la senal del carro, para indicar a dicho primer motor (122) y dicho motor (162) del carro que haga girar dicho primer carro (100) y dicho carro (200) hasta la posicion objetivo; y, en respuesta a la senal de desplazamiento procedente de dicho sensor (300) de desplazamiento angular, para indicar a dicho medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable que indique al usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760).

12. El dispositivo (10) de la reivindicacion 1, 5 u 11 que incluye, ademas:

un medio (704) de entrada del usuario en comunicacion con dicho ordenador (700) para seleccionar la porcion (762) del diseno (760) que ha de posicionarse sobre la pieza (750) de trabajo.

13. El dispositivo de posicionamiento de la reivindicacion 11:

incluyendo dicho ordenador (700) un patron de la pieza (750) de trabajo;

teniendo dicho dispositivo (10) un modo de entrada para determinar la posicion y la orientacion relativas de dicha unidad (20) de base con respecto a la pieza (750) de trabajo midiendo la ubicacion relativa sobre la pieza (750) de trabajo de uno o mas puntos del patron de la pieza (750) de trabajo, en el que, para cada punto del diseno que esta siendo medido en el que el usuario coloca dicho extremo libre (14) del cable: dicho primer motor (122) hace girar dicho primer carro (100) en torno al primer eje (0) en respuesta a la senal de desplazamiento procedente de dicho conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular indicativa del desplazamiento del cable en torno al primer eje (0) y dicho motor (162) del carro hace girar dicho carro (200) en torno al eje (9) del carro en respuesta a la senal de desplazamiento procedente de dicho conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular del desplazamiento del cable en torno al eje (9) del carro, de forma que se alineen dicho paso (339) de cable entrante y dicho paso (230) de referencia principal con el punto; y

dicho ordenador (700) recibe la senal del cable, la senal del primer carro y la senal del carro para determinar la posicion relativa del punto que esta siendo medido sobre la pieza (750) de trabajo.

14. El procedimiento de la reivindicacion 3, en el que la unidad de base incluye, ademas: un primer carro (100) fijado de forma giratoria a la base (30) de forma que sea giratorio en torno a un primer eje (0); el carro (200) fijado de forma giratoria al primer carro (100) de forma que sea giratorio en torno al eje (9) del carro; un conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular fijado al carro (200) que incluye: el conjunto (330) de pasos de cable entrante; encontrandose el dispositivo (10) en la posicion objetivo cuando el paso (339) de cable entrante y el paso (230) de referencia principal estan alineados con la porcion seleccionada (762) del diseno (760); el conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular para detectar el desplazamiento angular del cable (12) alejandose de la posicion de alineamiento y para producir una senal de desplazamiento indicativa del mismo; un primer motor (122) acoplado con dicho primer carro (100) para hacer girar dicho primer carro (100) en torno al primer eje (0); un motor (162) del carro acoplado con dicho carro (200) para hacer girar dicho carro (200) en torno al eje (9) del carro; un primer medio (500) de medicion del carro para medir la posicion de rotacion o el cambio de la posicion de rotacion de dicho primer carro (100) con respecto a dicha base (30) y para producir una senal del primer carro indicativa de ello; un medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable para indicar a un usuario que mueva el extremo libre (14) del cable hacia la posicion de la porcion seleccionada (762) del diseno (760) sobre la pieza (750) de trabajo; y el ordenador esta programado: en respuesta a la senal del primer carro y a la senal del carro, para indicar al primer motor (122) y al motor (162) del carro que haga girar el primer carro y el carro hasta la posicion objetivo en respuesta a la senal de desplazamiento procedente del sensor (300) de desplazamiento angular, para indicar al medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable que indique al usuario que mueva el extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760); comprendiendo el procedimiento las etapas de:

colocar la unidad (20) de base y la pieza (750) de trabajo en una posicion y una orientacion relativas conocidas;

en respuesta al medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable, mover el extremo libre (14) del cable hasta que el medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable indique que el cable (12) se encuentra en la posicion de alineamiento; y

mover el extremo libre (14) del cable radialmente hasta un punto de la regulacion de la tension del cable indicativo de que el extremo libre (14) del cable se encuentra a una distancia con respecto a la porcion seleccionada (762) del diseno (760).

15. El procedimiento de la reivindicacion 3, 8 o 14, en el que el dispositivo (10) incluye, ademas, un medio (704) de entrada del usuario en comunicacion con dicho ordenador (700); incluyendo, ademas, la etapa de: seleccionar la porcion (762) del diseno (760) que ha de colocarse en la pieza (750) de trabajo utilizando el medio (704) de entrada del usuario.

16. El procedimiento de la reivindicacion 14, en el que:

el ordenador (700) incluye un patron que comprende elementos de la pieza (750) de trabajo; y el dispositivo (10) incluye: un medio (704) de entrada del usuario en comunicacion con el ordenador (700); teniendo el dispositivo (10) un modo de entrada para determinar la posicion y la orientacion relativas de la unidad (20) de base con respecto a la pieza (750) de trabajo midiendo la ubicacion relativa en la pieza (750) de trabajo de un elemento del patron de la pieza (750) de trabajo, en el que, para cada punto del diseno que esta siendo medido en el que el usuario coloca el extremo libre (14) del cable: el primer motor (122) hace girar el primer carro (100) en torno al primer eje (0) en respuesta a la senal de desplazamiento procedente del conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular indicativa del desplazamiento del cable en torno al primer eje (0) y el motor (162) del carro hace girar el carro (200) en torno al eje (9) del carro en respuesta a la senal de desplazamiento procedente del conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular indicativa del desplazamiento del cable en torno al eje ( 9) del carro, de forma que se alinee el paso (339) de cable entrante y el paso (230) de referencia principal con el punto; y el ordenador (700) recibe la senal del cable, la senal del primercarro y la senal del carro para determinar la posicion relativa del punto que esta siendo medido; en el que la etapa de colocar la unidad (20) de base y la pieza (750) de trabajo en una posicion y una orientacion relativas conocidas comprende las etapas de:

posicionar la unidad (20) de base y la pieza (750) de trabajo en la lmea visual;

colocar el dispositivo (10) en modo de entrada;

con el medio (704) de entrada del usuario, escoger un numero suficiente de elementos del patron de la pieza de trabajo para determinar la posicion y la orientacion relativas de la unidad (20) de base respecto la pieza (750) de trabajo; y

medir cada elemento escogido mediante:

en el medio (704) de entrada del usuario, indicando el elemento escogido del patron al ordenador; posicionar el extremo libre (14) del cable en el elemento escogido; y

en el medio (704) de entrada del usuario, indicando al ordenador (700) que asocie las mediciones procedentes del medio (450) de medicion del cable, del primer medio (500) de medicion del carro y del medio (550) de medicion del carro con el elemento escogido.

17. El dispositivo (10) de posicionamiento de la reivindicacion 1, en el que

dicha unidad (20) de base incluye, ademas

un conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular fijado a dicho carro (100, 200) que incluye: dicho conjunto (330) de pasos de cable entrante; dicho conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular para detectar un desplazamiento angular de dicho cable (12) alejandose de la posicion de alineamiento y para producir una senal de desplazamiento indicativa del mismo;

un motor (122, 162) del carro acoplado con dicho carro (100, 200) para hacer girar dicho carro (100, 200) en torno al eje (0, 9) del carro; comprendiendo dicho dispositivo (10), ademas:

un medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable para indicar a un usuario que mueva dicho extremo libre (14)del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760) en la pieza (750) de trabajo; y en el que:

dicho ordenador (700) esta programado, en respuesta a la senal del carro procedente de dicho medio (500, 550) de medicion del carro, para indicar a dicho medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable que indique al usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno y dicho motor (122, 162) del carro hace girar dicho carro (100, 200) en respuesta a la senal de desplazamiento procedente del sensor (300) de desplazamiento angular, para seguir el movimiento del usuario de dicho extremo libre (14) del cable.

18. El dispositivo (10) de posicionamiento de la reivindicacion 1, en el que:

dicha unidad (20) de base incluye:

un primer carro (100) fijado de forma giratoria a dicha base (30) de forma que sea giratorio en torno a un primer eje (0); y en el que: dicho carro (200) esta fijado de forma giratoria a dicho primer carro (100), de forma que sea giratorio en torno al eje (9) del carro;

un conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular fijado a dicho carro (200) que incluye: dicho conjunto (330) de pasos de cable entrante; encontrandose dicho dispositivo (10) en la posicion objetivo cuando dicho paso (339) de cable entrante y dicho paso (230) de referencia principal estan alineados con la porcion seleccionada (762) del diseno (760); dicho conjunto (300) de sensores de desplazamiento angular para detectar el desplazamiento angular de dicho cable (12) alejandose de la posicion de alineamiento y para producir una senal de desplazamiento indicativa del mismo; un primer motor (122) acoplado con dicho primer carro (100) para hacer girar dicho primer carro (100) en torno al primer eje (0);

un motor (162) del carro acoplado con dicho carro (200) para hacer girar dicho carro (200) en torno al eje (9) del carro; y

un medio (500) de medicion del primer carro para medir la posicion de rotacion o el cambio de la posicion de rotacion del primer carro (100) con respecto a dicha base (30) y para producir una senal del primer carro indicativa de ello; y dicho dispositivo (10) comprende, ademas:

un medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable para indicar a un usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760) sobre la pieza (750) de trabajo; y en el que:

dicho ordenador (700) esta programado, en respuesta a la senal del primer carro y la senal del carro procedentes de dicho medio (500) de medicion del primer carro y de dicho medio (550) de medicion del carro, para indicar a dicho medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable que indique al usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno y, en respuesta a la senal de desplazamiento procedente de dicho sensor (300) de desplazamiento angular, dicho primer motor (122) hace girar dicho primer carro (100) y dicho motor (162) del carro hace girar dicho carro (200) para seguir el movimiento del usuario de dicho extremo libre (14) del cable.

19. El dispositivo (10) de posicionamiento de la reivindicacion 1, en el que:

dicho carro (100, 200) pivota libremente hasta la posicion de alineamiento en respuesta a la fuerza de dicho cable (12) sobre dicho paso (339) de cable entrante.

20. El dispositivo (10) de posicionamiento de la reivindicacion 1 o 19, que incluye, ademas:

un medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable para indicar a un usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760) en la pieza (750) de trabajo; y en el que:

dicho ordenador (700) esta programado, en respuesta a la senal del carro procedente de dicho medio (500, 550) de medicion del carro, para indicar a dicho medio (703, 720,734) de direccionamiento del cable que indique al usuario que mueva dicho extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760).

21. El procedimiento de la reivindicacion 3, en el que:

el carro (100, 200) pivota libremente hasta la posicion de alineamiento en respuesta a la fuerza del cable (12) sobre el paso (399) de cable entrante.

22. El procedimiento de la reivindicacion 3 o 21, que incluye, ademas:

un medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable para indicar a un usuario que mueva el extremo libre (14) del cable hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760) en la pieza (750) de trabajo; y la etapa de: en respuesta a la indicacion del medio (703, 720, 734) de direccionamiento del cable, mover el extremo libre (14) del cable tangencialmente hacia la porcion seleccionada (762) del diseno (760).