D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se puede incluir en el campo técnico de los medidores de desgaste de superficies, concretamente superficies metálicas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad no se conoce ningún aparato que permita controlar el desgaste de superficies metálicas como los discos de freno de un vehículo. Actualmente, el desgaste del disco de freno no se mide prácticamente en ningún vehículo.

En los vehículos en los que sí se realiza un estudio del desgaste de los frenos se procede apoyando un objeto rígido y liso (como por ejemplo una regla) en los extremos del disco de freno (porque los extremos de los discos no se desgastan ya que las pastillas de freno nunca los tocan), el operario comprueba de manera visual el punto en el que considera que hay una mayor distancia entre la regla y el disco de freno que se está evaluando en ese momento, en ese punto se mide la distancia desde el objeto apoyado en los extremos del disco de freno la superficie del disco (esta medida se realiza con un pie de rey) y si esta medición es superior al límite de desgaste establecido por la norma técnica a aplicar se produce la sustitución.

Esta manera de realizar las mediciones lleva asociados muchos posibles defectos que pueden provocar que las medidas no sean fiables o sean erróneas. Por ejemplo, el objeto a apoyar puede que no sea todo lo recto que debería ser pero que esta desviación no se aprecie a simple vista. Asimismo ocurre que el punto de más distancia desde el objeto al disco de freno es subjetivo y depende del operario que esté realizando la medida. Es posible que dos operarios diferentes eligieran puntos diferentes para realizar dicha medida. Además sostener sin que se mueva el objeto que sirve de guía para realizar la medición mientras se está manipulando el pie de rey puede resultar bastante incómodo y difícil. El orden de las medidas que hay que tomar es de unos pocos milímetros por lo que la medida debe ser muy precisa. Un error de apreciación de la medida de 1 mm puede suponer entre un 20% y un 40% de error, lo que invalidaría totalmente la medida realizada. En ese caso no serviría de nada haber hecho la comprobación.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención propone un medidor de desgaste de superficies y más concretamente superficies metálicas. En una realización preferente de la invención el medidor está diseñado para medir el desgaste de discos de freno de cualquier tipo de vehículo (trenes, coches, aviones, etc.).

El medidor de desgaste de la presente invención permite detectar todas las irregularidades que pueden aparecer durante el proceso de desgaste de la vida útil de una superficie metálica, y concretamente de los discos de freno de un vehículo.

En una realización de la invención el medidor comprende unas regletas con unos imanes de neodimio dispuestos en ellas que permiten sujetar el medidor a la superficie de estudio (los discos de freno en una realización preferente). Adicionalmente comprende una guía sobre las que se desplaza, mediante un motor, al menos un láser medidor que va realizando la medición de la superficie de un extremo a otro y, mediante un microprocesador, enviando todos los datos recogidos a un procesador externo. Dicho procesador externo puede actuar como panel de control del medidor.

La comunicación entre el láser que toma las medidas y el procesador en el que se analizan los datos se realiza preferentemente por Bluetooth aunque podría realizarse mediante cualquier otro tipo de comunicación.

En el procesador, que es donde se analizan los datos, es donde se obtiene una gráfica que representa la superficie medida por el láser y que permite estudiar el desgaste de la superficie.

La aplicación más destacada la presente invención es medir el desgaste producido en los discos de freno de vehículos por el uso continuado de los mismos. También sirve para detectar irregularidades en el desgaste por parte de las pastillas de freno. Los datos de medida obtenidos se envían a un procesador donde se representan en una gráfica para que la interpretación sea sencilla y permita actuar de la forma más adecuada.

Así pues la presente invención es un sistema de medición automático de superficies metálicas y más concretamente de las superficies de discos de freno para determinar el estado actual de los mismos.

Este aparato medidor permite suplir la carencia que hay actualmente de aparatos para medir de forma fiable el desgaste de los discos de freno ya que actualmente esto se hace de forma manual. Como las medidas que se realizan son de menos de 5 mm el método actual de toma de medidas aporta demasiados errores como para poder considerar fiables dichas medidas.

El medidor de desgaste de superficies de la presente invención es muy versátil para poder ser empleado en diferentes superficies. Además se ha tenido en cuenta que cuando se emplea para medir el desgaste de discos de freno cada vehículo que lleva incorporados dichos discos de freno tiene sus propias características de montaje y que el medidor debe servir para todas ellas.

En una realización de la invención el cabezal medidor es un bloque móvil en el que se disponen todos los elementos que lo componen y dicho bloque móvil se desplaza por encima de la guías para realizar las mediciones de la superficie metálica. Preferentemente el motor está montado sobre un tornillo sin fin sobre el que se desplaza, arrastrando consigo todo el cabezal medidor.

En otra realización de la invención todos los elementos descritos están posicionados en un extremo de las guías donde se mantienen fijos y el único elemento que se desplaza por la guía es el láser medidor de distancia. En este caso el láser medidor recibe la alimentación y los datos a través de una pequeña cinta plana doblada, suficientemente larga para abarcar todo el recorrido de la guía.

Las partes que componen el medidor son el cabezal medidor (que comprende todos los elementos anteriormente descritos), la guía sobre las que se desplaza al menos el láser medidor (preferentemente se desplaza todo el cabezal medidor) y el sistema de recogida y representación de datos.

La máquina puede ir unida a la superficie metálica mediante una serie de imanes, aprovechando las propiedades magnéticas de los metales. También se pueden incorporar a los extremos de la máquina unas pinzas para realizar una sujeción mecánica del conjunto a la superficie metálica.

El sistema de recogida y representación de datos comprende un microprocesador capaz de gestionar todos los elementos del medidor y un puerto de comunicaciones destinado a recibir todos los datos enviados desde el láser de medida para tratarlos.

Este sistema de recogida y representación de datos permite obtener una gráfica en la que se muestra el perfil medido por el aparato, pudiendo verificar al momento si la superficie medida está en buenas condiciones.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva del medidor sin carcasa.

Figura 2.- Muestra una vista en una perspectiva diferente del medidor de la figura 1. Figura 3.- Muestra una vista de perfil del medidor.

Figura 4.- Muestra una vista del medidor con carcasa.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A continuación se describe, con ayuda de las figuras 1 a 4, una realización preferente de la invención a modo ilustrativo y no limitativo.

El medidor de desgaste de superficies de la presente invención comprende esencialmente un cabezal medidor (1), una guía (10) y un sistema de recogida y representación de datos.

En un ejemplo de realización, el cabezal medidor (1) comprende un conjunto de elementos entre los que están unas baterías (que puede ser por ejemplo un bloque de 6 celdas de litio de 3.7 V y 1000 mhA conectadas en serie para producir una tensión de 22.2 V), un conector para poder cargar dichas baterías mediante un cargador externo y un interruptor para gestionar el encendido y apagado del medidor. Estos elementos no se han representado en las figuras para mayor claridad de éstas.

Asimismo el cabezal medidor (1) comprende un láser (4) medidor de distancia, que envía al sistema de recogida de datos una señal de tensión proporcional a la distancia medida. También comprende un motor (5) que preferentemente es un motor (5) no cautivo montado sobre un tornillo sin fin (6) sobre el que se desplaza.

Otros elementos del cabezal medidor (1) son una placa de comunicación para realizar la comunicación con el dispositivo externo (preferentemente mediante bluetooth) y una placa de control que comprende al menos un microprocesador, unos reguladores de tensión y un relé y que permite coordinar entre sí todos los elementos del cabezal medidor (1).

En una realización de la invención el cabezal medidor (1) comprende un bloque móvil sobre el que están dispuestos todos los elementos que lo conforman. El cabezal medidor (1) se desplaza, además de por el tornillo sin fin (6) (ya que el motor se desplaza sobre dicho tornillo), por una guía (10) que permite asegurar la dirección de movimiento y que el cabezal medidor (1) no se incline. Así se garantiza que las mediciones realizadas son fiables y no hay errores de desplazamiento.

El cabezal medidor (1) puede llevar adicionalmente una pletina (14) del mismo ancho que el bloque móvil y comprende un orificio a través del que se desplaza sobre la guía (10) que permite establecer la dirección de desplazamiento del cabezal medidor (1) de la manera más lineal posible. En una realización de la invención el cabezal medidor (1) comprende un rodamiento lineal (9) en el orificio de la pletina (14) para facilitar el desplazamiento sobre la guía (10).

La placa de control del cabezal medidor (1) comprende unos reguladores de tensión que permiten obtener la tensión necesaria para alimentar todos los elementos del cabezal medidor (1). Comprende además un microprocesador que permite controlar el correcto funcionamiento del medidor y establecer la comunicación con el sistema de recogida y representación de datos.

El microprocesador cambia la polaridad de la corriente de alimentación del motor (5) en función de si se tiene que desplazar de un lado a otro por el tornillo sin fin (6). Asimismo gestiona la activación del láser (4) medidor y adapta la tensión de retorno de éste a una entrada adecuada mediante un divisor de tensión que lleva incorporado.

En una realización preferente de la invención el diámetro del haz de láser es de 1 mm que garantiza una buena resolución en la medición de superficies.

En otra realización de la invención el cabezal móvil (1) no tiene todos los elementos dispuestos en un bloque móvil sino que se disponen todos los elementos en un extremo de la guía (10) y solo se desplaza por ella el láser (4) medidor. En este caso el medidor comprende una cinta que es lo suficientemente larga para abarcar todo el recorrido de la guía (10) y que permite alimentar el láser (4) medidor y que éste envíe los datos que recoge durante su desplazamiento. El medidor comprende unos medios de acoplamiento a la superficie metálica que preferentemente son unos imanes (8) que están dispuestos en unas regletas (2). En otra realización de la invención el medidor comprende unas pinzas, en los extremos de las guías, que permiten realizar una sujeción mecánica del conjunto. Preferentemente las regletas (2) están dispuestas paralelas a la superficie metálica.

Los imanes (8) están siempre en la posición más baja posible para permitir una mejor sujeción a la superficie metálica. Para poder retirarlos (soltar la sujeción cuando se ha terminado de trabajar con el medidor) el medidor dispone de un gatillo (7) que está unido a las regletas (2) de forma que cuando se presiona dicho gatillo (7) desplaza hacia arriba las regletas (2) para separar los imanes (8) de la superficie metálica. Cuando se elevan las regletas (2), que pueden elevarse de forma paralela a la superficie metálica o inclinándose (es decir, elevándose solo por uno de sus extremos) y los imanes (8) se sueltan el medidor queda liberado (al aumentar la distancia de los imanes (8) a la superficie metálica pierden su efecto).

En un ejemplo de realización de la invención la guía (10) y el tornillo sin fin (6) están unidos mediante placas (3) en ambos extremos fijando su posición relativa. La guía (10) sirve como apoyo para el resto de elementos para dar más estabilidad al cabezal medidor (1) y que las medidas se tomen de forma más precisa. Asimismo cuando el medidor comprende regletas (2) para los imanes (8) estas pueden ir vinculadas a las placas (3).

En una realización de la invención el medidor comprende adicionalmente unas asas que están dispuestas en las placas (3) y que proporcionan al operario una sujeción para que pueda coger el medidor de forma cómoda y que puedan servir para una buena colocación y retirada del medidor en la superficie a medir. En otra realización de la invención mostrada en la figura 5 el medidor no comprende unas asas sino un mango (1 1) en una de dichas placas (3).

El sistema de recogida y representación de datos puede ser por ejemplo un dispositivo tipo teléfono móvil, tableta, etc. Dicho dispositivo comprende una pantalla en la que se muestran los datos tomados por el láser medidor, preferentemente representados en una gráfica. Este sistema de recogida y representación de datos forma parte del medidor de la invención pero no está representado en las figuras.

En el sistema de recogida y representación de datos es donde se reciben los datos del láser medidor y se pueden analizar, para mostrarlos en una gráfica que permita al usuario detectar de forma más clara cómo ha evolucionado el desgaste de la superficie.

El medidor puede recubrirse con una cubierta inferior (12) que es preferentemente de metacrilato y una carcasa (13) de plástico para minimizar el acceso de polvo a los elementos del medidor.

En una realización en la que se emplean imanes (8) como medios de anclaje, la cubierta inferior (12) comprende una pluralidad de orificios en los que están dispuestos dichos imanes (8).

En una realización del medidor, éste comprende dos láseres (4) medidores para poder medir por las dos caras de forma simultánea y que se desplazan con el mismo motor. Para ello el medidor comprende una correa de transmisión que une el motor y los dos ejes, permitiendo que los ejes de las dos caras se muevan a la vez.