ES2218486T3 - Pinza accionada por fluidos. - Google Patents

Abstract

Pinza accionada por un fluido, con una carcasa (3), en la que se encuentra un compartimiento (4) de accionamiento, en el que se han dispuesto sucesivamente, al menos, dos pistones (5) de accionamiento acoplados o acoplables, en cada caso, a un elemento (30a, 30b) de agarre, pistones (5) de accionamiento que pueden desplazarse y posicionarse independientemente uno de otro en la dirección de su sucesión (6) con respecto a la carcasa (3) y uno con respecto de otro, y que subdividen el compartimiento (4) de accionamiento en dos cámaras (12, 12a) de impulsión exteriores, limitadas, en cada caso, sólo por un pistón (5) de accionamiento, así como en, por lo menos, una cámara (12, 12b) de impulsión interior, limitada simultáneamente por pistones (5) de accionamiento inmediatamente sucesivos, caracterizada porque se han previsto medios (24) de control para impulsar las distintas cámaras (12) de impulsión con presiones mutuamente ajustadas de modo que, al menos, dos pistones (5) de accionamiento puedan desplazarse discrecionalmente en direcciones mutuamente opuestas o en la misma dirección.

Description

Pinza accionada por fluidos.

El invento se refiere una pinza accionada por un fluido, con una carcasa, en la que se encuentra un compartimiento de accionamiento, en el que se han dispuesto sucesivamente, al menos, dos pistones de accionamiento acoplados o acoplables, en cada caso, a un elemento de agarre, pistones de accionamiento que se pueden desplazar o posicionar independientemente unos de otros, en la dirección de su sucesión, con respecto a la carcasa y unos con respecto de otros y que subdividen el compartimiento de accionamiento en dos cámaras de impulsión exteriores, en cada caso, limitadas sólo por un pistón de accionamiento, así como en, al menos, una cámara de impulsión interior limitada simultáneamente por pistones de accionamiento inmediatamente sucesivos.

Una pinza de este tipo accionada por un fluido conocida por el documento RO-A-101596 dispone de una carcasa con un compartimiento de accionamiento alargado, en el que se han dispuesto dos pistones de accionamiento desplazables independientemente uno de otro, que pueden acoplarse, en cada caso, a un elemento de agarre. Los dos pistones de accionamiento, en el caso de impulsión por un fluido de la cámara de impulsión interior que queda entre ellos, se separan uno de otro y, en el caso de purga de la cámara interior de impulsión, se aproximan uno a otro por medio de muelles dispuestos en las dos cámaras exteriores de impulsión. De ese modo, se puede provocar un movimiento de apertura o de cierre de los elementos de agarre.

El documento EP-A-0997237 describe una pinza accionada por un fluido, en la cual las dos cámaras exteriores de impulsión pueden ser impulsadas simultáneamente con fluido para aproximar los dos pistones de accionamiento uno a otro. Un dispositivo de sincronización, que acopla mecánicamente en movimiento los dos pistones de accionamiento, provoca un movimiento siempre uniforme de los dos pistones de accionamiento y, por consiguiente, de los elementos de agarre.

Los requerimientos siempre crecientes a la moderna técnica de automatización demandan propiedades mejoradas de los sistemas a la vez que mayor flexibilidad y amplitud de aplicación. Para la realización de aparatos de manipulación más complejos o bien de autómatas y, por consiguiente, de procesos de manipulación a realizarse, se requieren pinzas, que se puedan aplicar de modo muy variable con elevada precisión. El tipo conocido de pinazas no se ajusta siempre a toda escala a estos requerimientos.

Es, por ello, problema del presente invento crear una pinza accionada por un fluido, que disponga de posibilidades de aplicación muy flexibles.

Para solucionar este problema, se han previsto medios de control en una pinza accionada por un fluido, del género mencionado al principio, para impulsar las distintas cámaras de impulsión con presiones coordinadas de tal modo que, al menos, dos pistones de accionamiento se puedan desplazar discrecionalmente en direcciones mutuamente opuestas o en la misma dirección.

Puesto que los pistones de accionamiento no disponen de ningún acoplamiento forzado mecánico entre ellos, es posible, por medio de la impulsión por un fluido controlada y coordinada de las distintas cámaras de impulsión, un desplazamiento y/o posicionamiento variables muy flexibles de los distintos pistones de accionamiento y de los respectivos elementos de agarre. Con la correspondiente excitación, se pueden mover individualmente los pistones de accionamiento y, por consiguiente, los elementos de agarre. Se pueden ajustar, según demanda, diferentes velocidades de desplazamiento de los pistones de accionamiento o también de las posiciones de agarre variables de los elementos de agarre, que no estén sujetas a una posición central. Son posibles modalidades operativas, en las cuales los elementos de agarre se desplacen para coger un objeto primero en direcciones mutuamente opuestas para, a continuación de ello, emprender un movimiento de desplazamiento simultáneo en la misma dirección para trasladar el objeto recogido. Gracias a ello, se puede ahorrar, en algunas circunstancias, hasta una unidad de manipulación adicional, que habitualmente sería necesaria hasta ahora, porque para trasladar un objeto recogido se ha de trasladar toda la pinza.

Se deducen perfeccionamientos ventajosos del invento de las reivindicaciones subordinadas.

Para el mayor número de casos de aplicación, será suficiente y ventajoso si se disponen exactamente dos pistones de accionamiento en el compartimiento de accionamiento. Aunque existe la posibilidad, en especial para la realización de tareas de agarre especialmente más complejas, de instalar al mismo tiempo más de dos pistones de accionamiento conjuntamente en el compartimiento de accionamiento, a los que se pueda asignar entonces un elemento de agarre, en cada caso. Por medio de la impulsión mediante un fluido adecuadamente ajustada de las distintas cámaras de accionamiento entre sí, se puede desplazar y/o posicionar siempre cada pistón de accionamiento de un modo deseado, sin que se influya, por ello, en la posición o el régimen de movimientos del otro pistón de accionamiento.

Para la impulsión controlada mediante fluido de las distintas cámaras de accionamiento, se dotan, por conveniencia, los medios de control de medios de válvulas de control, que permiten un control individual del aporte de fluido y la evacuación de fluido con respecto a las distintas cámaras de accionamiento. Los medios de válvulas de control son, por conveniencia, del tipo de modo operativo continuo. Alternativamente, también son posibles válvulas de conmutación, preferiblemente con activación modulada de duración de impulsos.

Resulta ventajoso además si los medios de control disponen de medios sensores para captar parámetros operativos relevantes para el control para poder adoptar un desplazamiento y posicionado muy exactos de los distintos pistones de accionamiento o bien de los elementos de agarre.

Por medio de medios sensores de presión, se pueden captar las presiones, que reinan en las distintas cámaras de accionamiento, para, basándose en ellas, variar el aporte de fluido y la evacuación de fluido con respecto a las distintas cámaras de impulsión, por medio de la correspondiente excitación de los medios de válvulas de control. Por medio de medios sensores de posición, se puede captar la posición de los distintos pistones de accionamiento o de los elementos de agarre. SE obtiene un régimen operativo especialmente preciso por el empleo de, al menos, un sistema de medición de desplazamiento, que pueda determinar cada posición instantánea de los distintos pistones de accionamiento.

Mediante los medios sensores de fuerza, se pueden poner en práctica fuerzas de agarre, definidas con exactitud, de los elementos de agarre accionados por los pistones de accionamiento.

Los medios de control comprenden, por conveniencia, un dispositivo de control electrónico, que realiza, basándose en señales de los sensores obtenidas y teniendo en cuenta informaciones de referencia prefijadas del régimen operativo, la excitación para afectar el aporte de fluido y la evacuación de fluido con respecto a los medios de válvulas de control, que sirven a las cámaras de accionamiento. El dispositivo de control electrónico puede estar configurado para la realización de un modo operativo regulado.

El aporte de fluido y la evacuación de fluido con respecto a las cámaras de impulsión pueden tener lugar generalmente por medio de orificios de canal de fluido fijos con la carcasa. En este caso, se tiene cuidado entonces, por conveniencia, de que los pistones de accinamiento no puedan sobrepasar los distintos orificios de canal de fluido fijos con la carcasa por medio de topes adecuados o, preferiblemente, utilizando medios sensores de posición.

Se considera, sin duda, como especialmente ventajoso efectuar, al menos, el aporte de fluido y la evacuación de fluido con respecto de las cámaras de impulsión interiores, limitadas por dos pistones de accionamiento sucesivos, a través de orificios de canales de fluido, que se han configurado en, al menos, uno de los pistones de accionamiento afectados y cuyo movimiento acompañan siempre. Las cámaras de impulsión exteriores, limitadas por un solo pistón de accionamiento, pueden ser excitadas adecuadamente, o bien por medio de orificios de canales de fluido fijos en la carcasa.

Por medio de las aberturas de canales de fluido arrastradas, se obtiene, entre otras cosas, la posibilidad ventajosa de hacer funcionar los pistones de accionamiento de modo que se solapen sus posibles trayectorias de desplazamiento. Así, pues, existe la posibilidad, por ejemplo, de posicionar los pistones de accionamiento en prácticamente todo lugar discrecional a lo largo del comportamiento de accionamiento, siempre que la adopción de posición no sea impedida por un pistón de accionamiento vecino.

Basándose en la pinza según el invento, se pueden poner en práctica diversos tipos de pinza, por ejemplo, pinzas con elementos de agarre, que basculan en funcionamiento o que sólo se mueven en traslación. Especialmente ventajosa resulta una configuración como pinzas paralelas.

A continuación, se explica más detalladamente el invento a base del dibujo adjunto, en el que las figuras muestran:

Figura 1 una forma constructiva preferida de la pinza según el invento en una representación en perspectiva,

Figura 2 la pinza de la figura 1 en una sección longitudinal,

Figura 3 la pinza de las figuras 1 y 2 en representación esquemática, incluyendo un equipo preferido con medios de control, y

Figura 4 una representación muy esquematizada de otra forma de realización de la pinza accionada mediante fluido.

Las pinzas representadas en el dibujo están especialmente dimensionadas para el funcionamiento con aire comprimido como fluido de accionamiento. Aunque asimismo es posible un funcionamiento con un agente hidráulico.

Las pinzas accionadas por un fluido, indicadas en general con la referencia 1 numérica en el dibujo, comprenden, en cada caso, por ejemplo, una unidad 2 de pinza con una carcasa 3 paralelepípedica.

La carcasa 3 define en su interior un compartimiento 4 de accionamiento continuo, que se extiende linealmente entre dos paredes 4a, 4b frontales terminales. En el compartimiento 4 de accionamiento, se han dispuesto sucesivamente varios pistones 5 de accionamiento. En el ejemplo de realización, se han previsto exactamente dos pistones 5 de accionamiento. La dirección de la sucesión se ha indicado en 6 por medio de una línea de trazos. Coincide con el eje longitudinal del compartimiento 4 de accionamiento.

Los pistones 5 de accionamiento están dotados, por el contorno exterior, de agentes 31 obturadores a explicar más adelante, por medio de los cuales trabajan conjuntamente obturando con la pared 7 delimitadora periférica de el compartimiento 4 de accionamiento. La pared 7 delimitadora se extiende entre las dos paredes 4a, 4b terminales y es, en el ejemplo de realización, un componente de una pieza 9 tubular central, que está colocada entre las paredes 4a, 4b terminales configuradas en forma de tapas.

Los pistones 5 de accionamiento se pueden desplazar y posicionar de forma mutuamente independiente, tanto con respecto a la carcasa 3 como también entre sí, en la dirección de su sucesión 6 - a continuación indicada como "dirección de desplazamiento". Los movimientos de desplazamiento individuales se caracterizan en 11 por medio de flechas dobles. Puesto que además los pistones 5 de accionamiento no están acoplados mecánicamente de ningún modo en los movimientos mutuos - no existe sincronización mecánica alguna, en especial, de los movimientos recíprocos -, existe realmente la posibilidad de desplazar y posicionar cada pistón 5 de accionamiento independientemente del otro pistón 5 de accionamiento en la dirección 6 de desplazamiento. La única limitación para ese régimen de movimientos es que los pistones 5 de accionamiento hagan tope con las paredes 4a, 4b terminales o con un pistón 5 de accionamiento vecino.

Por medio de los pistones 5 de accionamiento se subdivide, de forma estanca al fluido, la cámara 4 de accionamiento, continua ininterrumpidamente hasta la otra pared terminal, en varias cámaras 12 de impulsión sucesivas en la dirección de desplazamiento. Al mismo tiempo, resultan dos cámaras 12a de impulsión exteriores, y precisamente, entre uno de los pistones 5 de accionamiento y la pared 4a o bien 4b terminal vecina a él, en cada caso. Además, los pistones 5 de accionamiento inmediatamente sucesivos limitan, en cada caso conjuntamente, una cámara 12 de impulsión que queda entre ellos y que se indica como cámara 12b de impulsión interior.

Los ejemplos de realización comprenden en el compartimiento 4 de accionamiento común dos pistones 5 de accionamiento, en cada caso. De ello, resultan en total tres cámaras de impulsión, a saber, las dos cámaras 12a de impulsión exteriores así como una cámara 12b de impulsión interior. En el caso de un mayor número de pistones 5 de accionamiento, aumenta en consonancia el número de cámaras 12b de impulsión interiores. Según la extensión lineal del compartimiento 4 de accionamiento, discurre asimismo linealmente la dirección 6 de desplazamiento de los pistones 5 de accionamiento.

En el ejemplo de realización de las figuras 1 a 3, la carcasa 3 está provista, en la región periférica de los dos pistones 5 de accionamiento, de una ranura 16a, 16b longitudinal, en cada caso, que se extiende en la dirección 6 de desplazamiento. Dicha ranura desemboca, por un lado, radialmente hacia adentro en el compartimiento 4 de accionamiento y radialmente hacia afuera a una superficie exterior de la carcasa 3.

Cada una de las dos ranuras 16a, 16b longitudinales, dispuestas axialmente separadas entre sí, está atravesada por un arrastrador 17a, 17b, que provoca una unión de arrastre entre el pistón 5 de accionamiento, asociado en cada caso, y uno de dos soportes 19a, 19b de elementos de pinza dispuestos de forma desplazable exteriormente a la carcasa 3. Los arrastradores 17a, 17b se han realizado en forma de espiga en el ejemplo de realización, estando fijamente anclados por sus zonas terminales exteriores en escotaduras del soporte 19a, 19b de los elementos de agarre, por ejemplo, por encaje a presión.

Los dos soportes 19a, 19b de los elementos de agarre se han dispuesto, en cada caso, longitudinalmente junto a uno de los pistones 5 de accionamiento y se han apoyado, por conveniencia, de forma desplazable en la carcasa 3 sobre un mecanismo 20 de conducción lineal paralelamente a la dirección 6 de desplazamiento. La configuración del dispositivo 20 de conducción lineal corresponde, en especial, a la descrita en el documento EP 0997237, de modo que, para simplificar, se remite a esa publicación.

Cada soporte 19a, 19b de elemento de agarre está provisto de medios 21 de fijación, por ejemplo, en forma de perforaciones roscadas, que posibilitan una fijación liberable o bien intercambiable de elementos 30a 30b de agarre. En el caso de los elementos 30a, 30b de agarre, la mayoría de las veces se trata de mordazas de agarre.

También sería posible acoplar los elementos 30a, 30b de agarre sin intercalación de un soporte 19a, 19b del elemento de agarre separado con los pistones 5 a modo de accionamiento.

Cada pistón 5 de accionamiento lleva dos empaquetaduras 31 anulares dispuestas coaxialmente entre sí y separadas axialmente, que están colocadas de tal modo que la ranura 16a o bien 16b longitudinal asociada, en cada caso, se encuentre en cada posición axial posible del respectivo pistón 5 de accionamiento entre las dos empaquetaduras 31. Gracias a ello, se asegura que, independientemente de la posición de los pistones 5 de accionamiento, no pueda fugarse fluido de accionamiento alguno a través de las ranuras 16a, 16b longitudinales.

En la forma constructiva según la figura 4, tiene lugar la unión de accionamiento de los elementos 30a, 30b de agarre con el pistón 5 de accionamiento respectivo de forma diferente. En este caso, engancha un vástago 13 del pistón en cada pistón 5 de accionamiento, vástago que es conducido afuera de la carcasa 3, mediante obturación, a través de la pared 4a, 4b terminal correspondiente, en cada caso. Los vástagos 13 de pistón apuntan en direcciones opuestas mutuamente. En las secciones que quedan fuera de la carcasa 3 de uno de los respectivos vástagos 13 de pistón, se ha dispuesto uno de los elementos 30a o bien 30b de agarre directamente o con intercalación de un soporte de elemento de agarre. Como en el caso de las formas constructivas de las figuras 1 a 3, los elementos 30a, 30b de agarre sobresalen formando ángulo recto con respecto a la dirección 6 de desplazamiento por el mismo lado, de modo que queden enfrentados en la dirección 6 de desplazamiento. Si los pistones 5 de accionamiento se mueven acercándose o separándose entre sí, disminuye o aumenta en consonancia la distancia entre los elementos 30a, 30b de agarre.

Los movimientos 11 de desplazamiento de los pistones 5 de accionamiento se provocan por impulsión de fluido de las cámaras 12 de impulsión. Además, varía, según la excitación, la longitud de, al menos, dos o de las tres cámaras de impulsión. La transmisión de los movimientos de desplazamiento a los elementos 30a, 30b de agarre tiene lugar por operación de los arrastradores 17a, 17b o vástagos 13 de pistón.

Las pinzas 1 accionadas por fluido están dotadas, en cada caso, de medios de control, que se indican en conjunto con la referencia 24 numérica y cuya estructura y forma de actuar se explica mejor a base de la figura 3. Los medios 24 de control posibilitan una impulsión de fluido controlada, mutuamente ajustada de las distintas cámaras 12 de impulsión.

Los medios 24 de control disponen de agentes 25 de válvulas de control, por medio de los cuales se puede controlar individualmente el aporte de fluido y la evacuación de fluido con respecto a las distintas cámaras 12 de impulsión.

En cada cámara 12 de impulsión, desemboca un orificio 26 de canal de fluido, que forma parte de un canal 27 de fluido, que está conectado a una válvula 28 de control de los medios 25 de válvulas de control. Por señales de control, que se pueden dirigir a las distintas válvulas de control por medio de un dispositivo 32 de control electrónico a través de conducciones 37 de control eléctricas, se pueden accionar las válvulas 28 de control individualmente de forma mutuamente coordinada para controlar el impulso del fluido a las cámaras 12 de impulsión de fluido conectadas, en cada caso, a ellas.

Con este fin, los canales 27 de fluido se pueden unir en todos los ejemplos de realización discrecionalmente con una fuente P de presión o una depre-
sión R - en este último caso, se trata, según el tipo del fluido de accionamiento, de la atmósfera o de un tanque -. Existe además, por conveniencia, la posibilidad de cerrar completamente la conducción de fluido.

En los ejemplos de realización, se han configurado las válvulas 28 de control - preferiblemente está asociada cada cámara 12 de impulsión a una válvula 28 de control propia - como servoválvula de acción proporcional, que están en condiciones de proporcionar secciones de corriente modificables de forma variable, por tanto, también posiciones intermedias entre la posición de apertura y la posición de cierre. Por consiguiente, se pueden especificar los medios 25 de válvulas de control como medios de servoválvulas de acción proporcional. Pero también sería posible el empleo de válvulas de todo o nada, preferiblemente con excitación moduladas de impulsos en duración.

Mediante los medios 25 de válvulas de control, se pueden ajustar o regular individual e independientemente las presiones de fluido reinantes en las cámaras 12 de impulsión. Existe de este modo la posibilidad de desplazar y posicionar cada pistón 5 de accionamiento sin afectar al otro u otros pistones de accionamiento.

Es posible conseguir, por medio de la impulsión de fluido adecuadamente controlada de las cámaras 12 de impulsión, un régimen de movimientos exactamente ajustado mutuamente de los pistones 5 de accionamiento y, por consiguiente, de los elementos 30a, 30b de agarre acoplados a los pistones. Se puede conseguir así, por ejemplo, primero un movimiento relativo de los pistones 5 de accionamiento con objeto de agarrar un objeto por medio de los elementos 30a, 30b de agarre, para desplazar seguidamente los dos pistones 5 de accionamiento simultánea y uniformemente, para colocar el objeto cogido.

Para agarrar un objeto, se pueden mover los dos pistones 5 de accionamiento, por ejemplo, primero en direcciones mutuamente opuestas hasta que se haya agarrado un objeto, que se encuentre entre los dos elementos 30a, 30b de agarre. Tras el agarrado, se pueden desplazar simultáneamente los dos pistones de accionamiento a la misma velocidad y en la misma dirección para trasladar el objeto agarrado a lo largo de una trayectoria deseada.

De ese modo, la pinza accionada por un fluido - configurada en el ejemplo de realización como pinza paralela - también puede ejercer, adicionalmente a su función de pinza, la función de accionamiento lineal o bien de eje de manipulación. Existe además la posibilidad de disponer una trayectoria de desplazamiento relativamente grande para los elementos de agarre y, por consiguiente, para el objeto agarrado por medio una adecuada gran longitud constructiva del compartimiento 4 de accionamiento.

En aplicaciones de manipulación, es habitual hasta ahora fijar una pinza a un accionamiento lineal, siendo cogido un objeto por la pinza y siendo desplazada seguidamente, por medio del accionamiento lineal, toda la pinza incluyendo el objeto sujetado. Por medio de la forma constructiva del invento, se puede, por tanto, renunciar en muchos casos a dicho accionamiento lineal separado, porque la función de desplazamiento es asumida por los pistones 5 de accionamiento. De ese modo, se reduce notablemente el gasto constructivo, y también se pueden poner en práctica velocidades de desplazamiento muy altas, porque las masas a mover son relativamente reducidas.

Se comprende que, en el caso de zonas de desplazamiento relativamente grandes de los pistones 5 de accionamiento y, en consecuencia, de grandes dimensiones longitudinales de las ranuras 16a, 16b longitudinales, se recurra, por conveniencia, a otras medidas de obturación de las ranuras longitudinales distintas de las que se han descrito anteriormente. Se utilizan, por conveniencia, los sistemas de obturación convencionales en los llamados cilindros ranurados, en cuyos sistemas de obturación se obtura la ranura longitudinal por medio de una disposición de banda obturadora. Se describe una posible forma de realización en el documento US 5469775.

Para desplazar, por ejemplo, el pistón 2 de accionamiento izquierdo, en el caso de las formas de realización según las figuras 1 a 3, se puede aumentar o disminuir la presión del fluido en la cámara 12a de impulsión exterior izquierda, mientras que se mantiene constante la presión en la cámara 12b de impulsión interior y en la cámara 12a de impulsión exterior derecha para mantener el pistón 5 de accionamiento derecho invariablemente en la posición adoptada. Para mover el pistón 5 de accionamiento izquierdo, sería asimismo posible mantener constante la presión del fluido en la cámara 12a de impulsión exterior izquierda, mientras que se aumentan o disminuyen conjuntamente las presiones de la cámara 12b de impulsión interior y en la cámara 12a de impulsión exterior derecha. Por medio de excitación comparable, también se podría desplazar únicamente el pistón 5 de accionamiento derecho, estando el pistón 5 de accionamiento izquierdo en reposo, o existe la posibilidad de desplazar y posicionar los dos pistones 5 de accionamiento discrecionalmente uno con respecto a otro.

Es evidente que por medio de la excitabilidad variable no se ha fijado la posición, en la que se puede agarrar un objeto, en una posición determinada con respecto a la carcasa 3. Sin duda, existe además la posibilidad, como en las pinzas normales, de colocar la posición de agarre centralmente con respecto a la longitud del compartimiento 4 de accionamiento, como se ha marcado con 39 por medio de una línea de trazos y puntos. Aunque se puede trasladar la posición de agarre, sin más, hacia ambos lados, partiendo de esa posición central, según las flechas 40. De este modo, se pueden agarrar objetos en posiciones de agarre alternantes sin tener que cambiar de sitio, para ello, la carcasa 3 de la pinza 1.

Para garantizar un modo operativo muy preciso, resulta ventajoso si los medios 24 de control disponen de medios 33 sensores, con los cuales se pueden captar parámetros operativos de las pinzas importantes para el control, que son evaluados luego por el dispositivo 32 de control electrónico y que se tienen en cuenta para la excitación de los medios 25 de válvulas de control.

A este propósito, se han dispuesto, entre otros, medios 33a sensores de presión en los ejemplos de realización, con los cuales se pueden captar las presiones del fluido reinantes instantáneamente en las distintas cámaras 12 de impulsión. Como medios 33a sensores de presión, se instalan, en especial, sensores de presión habituales en el mercado. En los ejemplos de realización, se han conectado dichos sensores bien en los canales 27 de fluido, que conducen a las cámaras 12 de impulsión, o bien directamente en la cámara 12 de impulsión afectada.

Los medios 33a sensores de presión generan una señal de presión eléctrica, basándose en la presión del fluido reinante, que se transmite por conducciones 34 de control al dispositivo 32 de control electrónico.

Se dispone además de medios 33 sensores en forma de medios 33b sensores de posición, con los cuales se puede captar la posición actual de los distintos pistones 5 de accionamiento y/o de los elementos 30a, 30b de agarre. Estos medios 33b sensores de posición se han configurado, por conveniencia, en forma de uno o varios sistemas de medición de desplazamiento, que pueden captar la posición correspondiente. La captación de la posición tiene lugar especialmente sin contacto, por ejemplo utilizando medios sensores basados en un principio funcional magnetorresistivo. También es posible una toma de posición mecánica, por ejemplo, por medio de contactos deslizantes y utilizando eventualmente dispositivos de medición de resistencias.

Para captar la posición, pueden asociarse medios sensores de posición individualmente separados, como se ha dibujado, a los distintos pistones 5 de accionamiento. Pero también existe la posibilidad de instalar los mismos medios sensores de posición para la captación de la posición conjunta de todos los pistones 5 de accionamiento.

Los medios 33b sensores de posición generan una señal electrónica de posición, que se transmite a través de conducciones 35 de control apropiadas al dispositivo 32 electrónico de control para tratarlas allí.

Por consiguiente, el dispositivo 32 electrónico de control puede activar los medios 25 de válvulas de control de tal modo que ajusten las presiones de fluido de las cámaras 12 de impulsión de suerte que los pistones 5 de accionamiento recorran la trayectoria deseada y sean colocados de un modo deseado. Al mismo tiempo, se tienen en cuenta las posiciones de los distintos pistones 5 de accionamiento de tal modo que se excluyan colisiones indeseadas entre ellos.

Según demanda, los medios 28 de control pueden comprender también medios 33c sensores de fuerza, que se han dispuesto, por conveniencia, en uno o en ambos elementos 30a, 30b de agarre y que están en disposición de captar la fuerza de agarre ejercida sobre el objeto a manipular. Las señales electrónicas de fuerza de agarre, que resultan de ello, pueden ser transmitidas por conducciones 42 de control asimismo al dispositivo 32 de control electrónico.

El régimen operativo deseado se puede prefijar individualmente en el dispositivo 32 de control por medio de las correspondientes informaciones teóricas, lo que se ha indicado en el dibujo por medio de la flecha 36. Cuando el dispositivo 32 electrónico de control dispone de medios de regulación, se puede realizar de ese modo, por comparación entre las informaciones teóricas y las informaciones reales suministradas por los medios 33 sensores, un modo operativo regulado electrónicamente.

El desarrollo operativo del dispositivo 1 de accionamiento se puede almacenar en el dispositivo 32 electrónico de control por medio de un programa de control. Se puede tratar, en especial, de un control programable de la memoria.

En el ejemplo de realización de las figuras 1 a 3, se han dispuesto los orificios 26 de los canales de fluido, utilizados para el aporte y la evacuación del fluido de accionamiento, exclusivamente de forma fija con la carcasa. Dichos orificios 26 desembocan en lugares apropiados de la pared delimitadora del compartimiento 4 de accionamiento en la respectiva cámara 12 de impulsión. Tal forma constructiva es relativamente sencilla de realizar y es apropiada, en especial, para aquellos casos en los que no se necesite solapar las posibles regiones de desplazamiento de los pistones 5 de accionamiento en la dirección 6 de desplazamiento. Cada pistón 5 de accionamiento tiene además su propia zona de desplazamiento, en la que el otro pistón 5 de accionamiento no penetra. Los límites de las zonas de desplazamiento se encuentran en la posición axial, en la que los orificios 26 de los canales de fluido están colocados. Se evita sin problemas que los pistones 5 de accionamiento sobrepasen indeseadamente esos orificios de los canales de fluido utilizando los medios 33b sensores de posición. Aunque también se podrían haber previsto alternativa o adicionalmente topes mecánicos de limitación de trayectoria solidarios con la carcasa.

Indudablemente, se pueden realizar, sin más, formas constructivas en las cuales las posibles trayectorias de desplazamiento de los pistones 5 de accionamiento se solapen en la dirección 5 de desplazamiento. En la figura 4, se ilustra un ejemplo de realización correspondiente. Se reconocen allí las dos zonas V_{1} y V_{2} de desplazamiento de los dos pistones 5 de accionamiento, que se solapan en una zona V_{12} media. Cada uno de los pistones 5 de accionamiento puede ser desplazado a la zona V_{12} de solape, siempre y cuando no sea estorbado por cualquier otro pistón de accionamiento. La longitud de la zona V_{12} de solape se determina por la construcción en cuestión, puede incluso extenderse, al menos aproximadamente, por toda la longitud del compartimiento 4 de accionamiento. Se garantiza, por medio de una forma constructiva semejante, que el lugar, en el que se puede agarrar un objeto a manipular, puede variar en amplias
zonas.

Para favorecerlo, no se encuentra fijo en la carcasa 3, al menos, el orificio 26 del canal de fluido responsable de impulsar la presión de la cámara 12b de impulsión interior, sino en uno de los dos pistones 5 de accionamiento, que delimitan la cámara 12b de impulsión. El orificio 26 del canal de fluido se mueve, por consiguiente, sincronizadamente con el correspondiente pistón 5 de accionamiento, de modo que no se necesite orificio 26 de canal de fluido alguno periféricamente al compartimiento 4 de accionamiento, que limiten la zona de desplazamiento.

Para garantizar la movilidad de los pistones 5 de accionamiento, el canal de fluido, que conduce al orificio 26 del canal de fluido móvil conjuntamente, puede ser, al menos parcialmente, componente de una conducción 27a de fluido flexible.

En la forma de realización según la figura 4, el abastecimiento de fluido de la cámara 12b de impulsión interior tiene lugar a través de uno de los vástagos 13 de pistón, que es atravesado por el canal 27 de fluido asociado. En formas constructivas según las figuras 1 a 3, el abastecimiento de fluido puede tener lugar, sin problemas, a un orificio del canal de fluido dispuesto en un pistón 5 de accionamiento por el arrastrador 17a o bien 17b asociado.

Según principio, la alimentación a todas las cámaras 12 de impulsión se puede realizar por los pistones 5 de accionamiento. Sería posible, por ejemplo, prever en el mismo pistón 5 de accionamiento en lados axialmente opuestos orificios 26 de canal de fluido, que conducen a las cámaras de impulsión que allí se encuentran. Para reducir el gasto constructivo, se considera, no obstante, ventajoso, al menos con respecto a las cámaras 12b de impulsión exteriores, recurrir a una impulsión de fluido por medio de orificios 26 de canal de fluido fijos con la carcasa.

En todos los ejemplos de realización, se pueden disponer los medios 24 de control, al menos parcialmente, junto a la carcasa 3 o en la carcasa 3 de la pinza accionada por fluido. En la forma de realización de las figuras 1 a 3, los medios 25 de válvulas de control se hallan protegidos en una cámara 45 de alojamiento protegida contra el entorno. La cámara 45 de alojamiento se ha dispuesto, por conveniencia, longitudinalmente junto al compartimiento 4 de accionamiento.

También los medios 33a sensores de presión y los medios 33b sensores de posición están fijados a la carcasa 3.

El dispositivo 32 electrónico de control se pue-
de disponer asimismo discrecionalmente externamente o - como se ha indicado con línea de trazos en la figura 2 - inmediatamente junto a la unidad 2 de agarre.

La dotación completa de la unidad 2 de agarre con los medios 24 de control y los medios 33 sensores posibilita la estructura de una pinza altamente integrada, en la que únicamente aún se han de conectar las conducciones necesarias para el abastecimiento de fluido y para la alimentación eléctrica para ponerlo en un estado listo para el funcionamiento.

Claims (18)

1. Pinza accionada por un fluido, con una carcasa (3), en la que se encuentra un compartimiento (4) de accionamiento, en el que se han dispuesto sucesivamente, al menos, dos pistones (5) de accionamiento acoplados o acoplables, en cada caso, a un elemento (30a, 30b) de agarre, pistones (5) de accionamiento que pueden desplazarse y posicionarse independientemente uno de otro en la dirección de su sucesión (6) con respecto a la carcasa (3) y uno con respecto de otro, y que subdividen el compartimiento (4) de accionamiento en dos cámaras (12, 12a) de impulsión exteriores, limitadas, en cada caso, sólo por un pistón (5) de accionamiento, así como en, por lo menos, una cámara (12, 12b) de impulsión interior, limitada simultáneamente por pistones (5) de accionamiento inmediatamente sucesivos, caracterizada porque se han previsto medios (24) de control para impulsar las distintas cámaras (12) de impulsión con presiones mutuamente ajustadas de modo que, al menos, dos pistones (5) de accionamiento puedan desplazarse discrecionalmente en direcciones mutuamente opuestas o en la misma dirección.

2. Pinza según la reivindicación 1, caracterizada por dos pistones (5) de accionamiento en el compartimiento (4) de accionamiento común.

3. Pinza según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los medios (24) de control disponen de medios (25) de válvulas de control, por medio de los cuales se puede controlar individualmente el aporte de fluido y la evacuación de fluido relativos a las distintas cámaras (12) de impulsión.

4. Pinza según la reivindicación 3, caracterizada porque los medios (25) de válvulas de control se han configurado como medios de servoválvulas proporcionales de control o como medios de válvulas de control modulados de impulsos en duración.

5. Pinza según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los medios (24) de control disponen de medios (33) sensores para captar parámetros operativos relevantes para el control.

6. Pinza según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los medios (24) de control disponen de medios (33a) sensores de presión para captar las presiones reinantes en las distintas cámaras (12) de impulsión.

7. Pinza según la reivindicación 6, caracterizada porque los medios (33a) sensores de presión están conectados a canales (27) de fluido, que conducen a las cámaras (12) de impulsión, o directamente a las cámaras (12) de presión.

8. Pinza según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque los medios (24) de control disponen de medios (33b) sensores de posición para captar la posición de los distintos pistones (5) de accionamiento.

9. Pinza según la reivindicación 8, caracterizada porque los medios (33b) sensores de posición contienen, al menos, un sistema de medición de desplazamiento.

10. Pinza según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque los medios (24) de control disponen de medios (33c) sensores de fuerza para captar la fuerza de agarre de los elementos (30a, 30b) de agarre.

11. Pinza según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque los medios (24) de control comprenden un dispositivo (32) electrónico de control, que efectúa la excitación de medios (25) de válvulas de control, que sirven para influir en el aporte de fluido y en la evacuación de fluido relativos a las cámaras (12) de impulsión, basándose en señales recibidas de los sensores y teniendo en cuenta informaciones teóricas prefijadas.

12. Pinza según la reivindicación 11, caracterizada porque el dispositivo (32) electrónico de control dispone de medios de regulación para poner en práctica un régimen operativo regulado de la pinza.

13. Pinza según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque, para el aporte de fluido y la evacuación de fluido relativos a una o varias cámaras (12) de impulsión, desemboca, en cada caso, al menos un orificio (26) de canal de fluido fijo en la carcasa, en la cámara (12) de impulsión afectada.

14. Pinza según la reivindicación 13, caracterizada porque el aporte de fluido y la evacuación de fluido relativos a todas las cámaras (12) de impulsión tiene lugar por orificios (26) de canal de fluido fijos en la carcasa.

15. Pinza según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque, para el aporte de fluido y la evacuación de fluido, se ha previsto un orificio (26) de canal de fluido, que desemboca, con respecto a una de las respectivas cámaras (12, 12b) de impulsión interiores, en al menos uno de los pistones (5) de accionamiento, que delimitan la cámara (12, 12b) de impulsión afectada, móvil junto con el pistón (5) de accionamiento y que desemboca en la cámara (12, 12b) de impulsión afectada.

16. Pinza según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada por una configuración, en la cual se solapan las posibles zonas (V_{1}, V_{2}) de desplazamiento de, al menos, dos pistones (5) de accionamiento inmediatamente sucesivos en la dirección (6) de desplazamiento.

17. Pinza según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque los medios (24) de control se han dispuesto, al menos parcialmente, junto a la carcasa (3) de la pinza o en ella.

18. Pinza según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada por una configuración como pinza paralela.