ES2242945T3 - Brazo articulado para un aparato para el registro optico de objetos. - Google Patents

Abstract

Brazo articulado (1) para posicionar y orientar un dispositivo de registro (2) para el registro óptico de un objeto relativo a una superficie de apoyo (3) prevista para el objeto al menos en una posición de transporte y en una posición de uso con: -una parte del pie (4), a la que están fijadas de modo basculante en un extremo dos barras (5, 6) del lado del pie orientadas paralelamente, -una parte de la cabeza (7), a la que están fijadas de modo basculante en un extremo dos barras (8, 9) del lado de la cabeza orientadas paralelamente, -una parte articulada (10), a la que están unidas de modo basculante en el otro extremo las dos barras (8, 9) del lado del pie y del lado de la cabeza, caracterizado porque la parte de la cabeza (7) presenta al menos un eje (11) giratorio respecto a ésta, acoplado con el dispositivo de registro (2), en el que está prevista una unión efectiva mecánica entre el eje (11) y al menos una de las barras (9) del lado de la cabeza, y está configurada de tal manera que el dispositivo de registro (2) está orientado durante un paso a la posición de uso sobre la superficie de apoyo (3), en el que una basculación de la barra (8, 9) del lado de la cabeza relativa a la parte de la cabeza (7) fuerza un giro del eje (11) relativo a la parte de la cabeza (7) y de la barra (9) del lado de la cabeza.

Description

Brazo articulado para un aparato para el registro óptico de objetos.

La invención se refiere a un brazo articulado para posicionar y orientar un dispositivo de registro para el registro óptico de un objeto relativo a una superficie de apoyo prevista para el objeto en al menos una posición de uso y en una posición de transporte, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Desde hace mucho tiempo se conocen los brazos articulados conformados como brazos de paralelogramo doble, y se han acreditado en múltiples ocasiones en los aparatos más diferentes, por ejemplo en lámparas de mesa, en diferentes consolas de televisión o en brazos giratorios para teléfonos. Un cuerpo unido por medio de un brazo de paralelogramo doble con una base, por ejemplo el dispositivo de iluminación fijado en el brazo de paralelogramo y el pie de la lámpara de una lámpara de escritorio, presentan en diferentes posiciones la misma orientación entre sí.

Del documento DE3822008A1 se conoce un brazo de paralelogramo doble conformado como brazo articulado de teléfono, cuyos dos brazos de paralelogramo, por ejemplo por medio de segmentos de rueda dentada engranados entre sí, están acoplados entre sí. Gracias a ello se fuerza un movimiento de basculación simultáneo de los dos brazos de paralelogramo.

Del documento US 4.234.150 se conoce un brazo de paralelogramo doble acoplado de esta manera, que está conformado como brazo manipulador. Adicionalmente, en este caso está previsto un motor de accionamiento, por medio del que se puede accionar el brazo de paralelogramo doble fijado de modo giratorio en la base, del mismo modo, por medio de segmentos de rueda dentada que se engranan unos en otros. Puesto que los dos brazos de paralelogramo presentan la misma longitud de brazos, el extremo libre del otro brazo del paralelogramo se puede mover a lo largo de una línea recta por medio de un motor.

Del documento DE3638157PS se conoce además un proyector frontal directo, cuyo dispositivo de proyección se sujeta por medio de un brazo de paralelogramo doble, por un lado, en la posición de transporte descansando sobre la superficie de apoyo del proyector frontal directo, y por otro lado, en la posición de uso, se sujeta a una cierta distancia de la superficie de apoyo. En la región de la unión de los dos brazos del paralelogramo, una mecánica de ruedas dentadas obliga a un movimiento simultáneo de los brazos del paralelogramo. Por medio de la disposición, y como consecuencia de la misma longitud de construcción de los dos brazos del paralelogramo, el dispositivo de proyección se mueve en una recta perpendicular respecto a la superficie de apoyo.

También se conocen retroproyectores y aparatos para el registro óptico de objetos, cuyo dispositivo de espejos de desvío o bien cuyo dispositivo de registro también se sujetan por medio de un brazo de paralelogramo doble de este tipo de modo relativo respecto a la superficie de apoyo en una posición de transporte y de uso, dado el caso también en otras posiciones.

Si el cuerpo se sujeta por medio de un brazo de paralelogramo doble del modo conocido, entonces no se ajustan automáticamente posiciones específicas de uso del cuerpo, sino que han de ser ajustadas de modo manual posteriormente. Este reajuste manual es conocido en general, por ejemplo, del ajuste de una lámpara de escritorio con brazo de paralelogramo doble. La misma problemática se da en el caso de dispositivos de registro, que como consecuencia de su modo de construcción y de sus dimensiones en la posición de uso o de transporte han de presentar una orientación diferente relativa a una superficie de apoyo.

Si en la posición de uso de un dispositivo fuera necesaria una orientación distinta a la de la posición de transporte, entonces, de un modo conocido, se puede orientar manualmente de modo correspondiente a los requerimientos respectivos un dispositivo fijado de modo separable en el brazo de paralelogramo doble. La orientación manual reduce por un lado el confort de manejo, y por otro lado habitualmente hace necesaria para una orientación precisa en una dirección prefijada una orientación reiterada. Esto requiere mucho tiempo, y habitualmente es algo insatisfactorio en el uso.

Así pues, la invención se basa en el objetivo de subsanar las carencias del estado de la técnica. En particular, se ha de proponer un brazo articulado para posicionar y orientar un dispositivo de registro de modo relativo a una base, por medio del que el dispositivo de registro se oriente en al menos dos posiciones prefijadas diferentes del brazo de modo diferente respecto a la base.

Este objetivo se alcanza por medio de un brazo articulado en el que estén realizadas la parte caracterizadora de la reivindicación 1 independiente.

Otras conformaciones y variantes ventajosas o alternativas de la invención están descritas en las características de las reivindicaciones subordinadas.

Cuando, en relación con la invención, se hable de barras, se han de entender en el sentido más amplio cuerpos conformados de modo alargado, fundamentalmente rígidos. Estas barras pueden estar conformadas o bien de modo macizo, o bien pueden presentar un perfil aleatorio de por sí. Los perfiles de las barras pueden estar conformados, por ejemplo, de tal manera que las barras orientadas de modo paralelo, opuestas entre ellas, se engranen entre ellas.

Un brazo articulado conforme a la invención presenta -como un brazo de paralelogramo doble convencional- una parte del pie, una parte de la cabeza, una parte articulada y dos parejas de barras, que unen la parte del pie o la parte de la cabeza con la parte articulada. Al contrario de lo que sucede en el estado de la técnica, un brazo articulado conforme a la invención presenta adicionalmente un eje alojado de modo giratorio en la parte de la cabeza, que está en una unión efectiva mecánica con al menos una de las barras fijadas de modo giratorio en la parte de la cabeza. Esta unión efectiva tiene como consecuencia un giro del eje relativo a la parte de la cabeza cuando se produce una basculación de la barra.

Por el concepto de unión efectiva mecánica, en el sentido de la invención, se entienden, por ejemplo, segmentos de ruedas dentadas que se engranan unos en otros, mecánicas de barras o acoplamientos por medio de correas o cadenas.

Una variante de la invención prevé proveer un brazo articulado conforme a la invención de al menos un elemento flexible elástico, por ejemplo, de un muelle helicoidal, un muelle laminado o bien un muelle de torsión. El elemento elástico se ha de colocar de modo conocido en el brazo articulado de tal manera que una basculación de las barras tenga como consecuencia un tensado o un destensado del elemento elástico. Los elementos elásticos se contraponen, de modo conocido, al peso del dispositivo de registro sujeto y del brazo articulado.

Sin embargo, también es posible prever fuerzas elásticas que sobrepasen el peso, para ocasionar una adopción automática de la posición extendida por medio del brazo articulado. En este caso, según la invención, se prevería un elemento de enganche que sujetara el brazo articulado en la posición plegada.

Adicionalmente también se puede colocar al menos un elemento de freno, especialmente mecánico, en el brazo articulado, que contraponga fuerzas de frenado a una basculación de las barras. Conjuntamente con una selección adecuada del elemento elástico, con ello se pueden conseguir brazos articulados conformes a la invención, que sujetan un dispositivo de registro en el espacio no sólo en la posición plegada o extendida, sino también en cualquier posición intermedia. Por ejemplo, con ello, se pueden sujetar de modo estable los dispositivos de registro a corta distancia de la base sobre la que está apoyada el aparato. Esto representa una ventaja, en particular, para los objetos depositados junto al aparato igualmente sobre la base. De este modo, los registros laterales de, por ejemplo, modelos de arquitectura, pequeñas máquinas, acuarios, modelos experimentales, etc., requieren dispositivos de registro orientados y posicionados de esta manera.

A continuación se explica la invención con más detalle a partir de las figuras del dibujo, puramente a modo de ejemplo. Se muestra:

Figura 1 un aparato para el registro óptico de objetos en la posición de transporte, que está provisto de un ejemplo de realización de un brazo articulado conforme a la invención, en una vista lateral,

Figura 2 una vista parcial del aparato de la Figura 1 en su posición de uso con el brazo articulado extendido en una vista lateral y

Figura 3 el aparato de la Figura 1 en una posición de uso con el brazo articulado parcialmente plegado, en una vista oblicua.

La Figura 1 muestra un aparato para el registro óptico de objetos en la posición de transporte con un brazo articulado 1 conforme a la invención en una vista lateral. En este caso, el brazo articulado 1 adopta la posición plegada. El aparato presenta junto al brazo articulado 1 un dispositivo de registro 2 óptico y un dispositivo de iluminación 16.

El brazo articulado 1 representado en sección está conformado de modo conocido como un brazo de paralelogramo doble, y presenta una parte del pie 4, una parte de la cabeza 7, una parte articulada 10, dos barras 5, 6 del lado del pie y dos barras 8, 9 del lado de la cabeza. En este caso, las barras 5, 6 u 8, 9 conformadas aquí como perfiles en forma de "U", del lado del pie o del lado de la cabeza, están provistas por los dos lados en sus extremos, respectivamente, de un taladro. En un extremo están fijadas de modo basculante las barras 5, 6 ó 7, 8 del lado del pie o del lado de la cabeza en la parte del pie 4 o en la parte de la cabeza 7 por medio de pernos de fijación que están insertados en los taladros. En el otro extremo están fijadas de modo basculante las barras 5, 6 u 8, 9 del lado del pie o del lado de la cabeza, igualmente por medio de pernos en la parte articulada 10, orientadas paralelamente entre ellas.

La parte del pie 4 está conformada aquí unida de modo integral con una carcasa base 19. La parte de la carcasa base 19 opuesta al brazo articulado 1 está provista de una superficie de apoyo 3 sobre la que se puede depositar un objeto que haya de ser registrado por medio del dispositivo de registro 2 óptico. Evidentemente, también sería posible conformar la parte del pie y la carcasa base en varias partes, y unirlas entre ellas, o bien proveer una tercera parte de la superficie de apoyo y asignar ésta a la carcasa base.

La parte articulada 10 presenta junto a los pernos de fijación para la fijación basculante de las barras 5, 6 u 8, 9 del lado del pie o del lado de la cabeza, otros dos pernos para el alojamiento de dos ruedas dentadas 20. Éstas están engranadas, respectivamente, con un segmento de rueda dentada 21 de la parte de la articulación, que está dispuesto, respectivamente en el extremo de la parte articulada de la barra 5 del lado del pie o bien de la barra 9 del lado de la cabeza, y conforman de esta manera una unión efectiva mecánica. Esta fuerza, de modo conocido, la basculación simultanea de las barras 5, 6 y 8, 9 del lado del pie y del lado de la cabeza. La parte articulada 10 está provista aquí adicionalmente de una empuñadura 15, sobre la que se pueden ejercer fuerzas manualmente con las que el brazo articulado 1 se lleva de una posición a otra.

Según la invención, la parte de la cabeza 7 presenta un eje 11, que está en unión efectiva mecánica con una de las barras 8, 9 del lado de la cabeza. En este caso se conforma la unión efectiva de un primer segmento de rueda dentada 12 dispuesto de modo coaxial en el eje 11, que se engrana en un segundo segmento de rueda dentada 13. Éste último está dispuesto en el extremo del lado de la cabeza de la barra 9 del lado de la cabeza. Fundamentalmente, también podría estar dispuesto un tercer segmento de rueda dentada en el extremo del lado de la cabeza de la otra barra 8 del lado de la cabeza, y podría estar igualmente engranado con el primer segmento de rueda dentada 12. En caso de que ahora se lleve el brazo articulado 1 desde la posición plegada a otra posición, entonces bascula la barra 9 del lado de la cabeza provista del segundo segmento de rueda dentada 13 de modo relativo respecto a la parte de la cabeza. Por medio de los dentados que se engranan entre sí del primer y del segundo segmento de rueda dentada 12 y 13, se gira según la invención el eje 11 -y con él también el dispositivo de registro 2 acoplado con el eje 11- de modo relativo respecto a la parte de la cabeza 7. De modo conocido, en este tipo de unión efectiva, por medio de una conformación correspondiente de los dos segmentos de rueda dentada 12, 13, se puede fijar el contorno del giro del eje 11 dependiendo del contorno de la basculación de las barras 8, 9 del lado de la cabeza.

En este ejemplo de realización, el dispositivo de registro 2 óptico del aparato está fijado a modo de trinquete por medio de un elemento de enganche no representado en la Figura 1 -tal y como se describe posteriormente con más de talle- en el eje 11. El dispositivo de registro 2 para el registro óptico de objetos está provisto aquí de una cámara digital, cuyo objetivo está representado por medio de una lente de objetivo 17 de modo esquemático, y presenta un eje 18 óptico. Por medio de la cámara digital se convierten los registros de los objetos en señales eléctricas.

Por medio del brazo articulado 1 se sujeta en la posición de transporte el dispositivo de registro 2 conformado, dado el caso, de modo alargado, según la longitud, descansando sobre la superficie de apoyo 3. En este caso, el eje 18 óptico está orientado paralelo a la superficie de apoyo 3. También el dispositivo de iluminación 16 se sujeta descansando sobre la parte del pie 4 orientado por medio del brazo articulado 1 paralelo a la superficie de apoyo. El dispositivo de iluminación 16 está fijado igualmente a modo de trinquete directamente en la parte de la cabeza 7.

Como consecuencia de la diferente longitud de construcción de las barras 5, 6 u 8, 9 del lado del pie o del lado de la cabeza, ni el dispositivo de registro 2, el dispositivo de iluminación 16, ni el brazo articulado 1 sobresalen por encima del borde de la carcasa base 19. En combinación con la orientación del dispositivo de registro 2 y del dispositivo de iluminación 16, el aparato presenta en la posición de transporte -tal y como se puede ver en la Figura 1- medidas extremadamente compactas.

La Figura 2 muestra con el dispositivo de registro 2, el dispositivo de iluminación 16 y una parte del brazo articulado 1 una vista parcial del aparato para el registro óptico de objetos de la Figura 1. Al contrario de la figura 1, el aparato está representado aquí en una posición de uso. En este caso, el brazo articulado 1 adopta la posición preferentemente extendida. El aparato, sin embargo, también puede adoptar -tal y como se puede ver en la figura 3- en una posición intermedia entre la posición plegada y la posición extendida del brazo articulado una posición de uso.

Al pasar el aparato desde la posición de transporte representada en la figura 1 a la posición de uso representada en la figura 2, en este ejemplo de realización se bascula la barra 9 del lado de la cabeza relativa a la parte de la cabeza 7 en el sentido de las agujas del reloj 90º. Puesto que los segmentos de rueda dentada 12 y 13 engranados entre sí presentan el mismo radio, el eje 11 es girado asimismo relativo a la parte de la cabeza 7 90º en sentido contrario a las agujas del reloj. El dispositivo de registro 2 fijado a modo de trinquete en el eje 11 también es girado en este caso 90º en sentido contrario a las agujas del reloj. El eje 18 óptico está orientado ahora en ángulo recto contra la superficie de apoyo 3 no representada en la Figura 2, y en concreto fundamentalmente contra su centro. El dispositivo de registro 2 está orientado, así pues, para un registro óptico de un objeto depositado sobre la superficie de apoyo 3.

Por medio del eje 11 y de la unión efectiva mecánica realizada por medio de los segmentos de rueda dentada 12 y 13 entre el eje 11 y la barra 9 del lado de la cabeza, en este ejemplo de realización, el dispositivo de registro 2, dependiendo de la posición -por un lado de modo correspondiente a los requerimientos representados en la Figura 1 de la posición de transporte y por otro lado de modo a los requerimientos representados en la Figura 2 de la posición de uso del aparato- se orienta según la invención de modo diferente.

Por el contrario, el dispositivo de iluminación 16 no está fijado a modo de trinquete en el eje 11, sino en la parte de la cabeza 7, por ejemplo por medio de una abrazadera que rodea a la parte de la cabeza 7, provista de un elemento de enganche. Gracias a ello, de un modo conocido, se mantiene sin variaciones la orientación del dispositivo de iluminación 16 durante el paso de la posición de transporte a la posición de uso de modo relativo a la parte del pie 4 no representada en la Figura 2. En caso de que para el registro de un objeto depositado sobre la superficie de apoyo sea necesaria una iluminación adicional, entonces el dispositivo de iluminación 16 está orientado de modo adecuado para ello.

La Figura 3 muestra el aparato de la Figura 1 en una vista oblicua. Al contrario de lo que ocurre en la Figura 1, el aparato está representado aquí en una posición de uso en la que el brazo articulado adopta una posición intermedia entre la posición plegada y la posición extendida. Por medio de elementos de amortiguación o de frenado no visibles en la Figura 3, el brazo articulado puede sujetar el dispositivo de registro 2 a diferentes distancias respeto a una base 22 sobre la que está depositado el aparato. En la posición representada en la Figura 3 del aparato se pueden hacer registros ópticos, por ejemplo, de un modelo de arquitectura no representado en la Figura 3, depositado sobre la base 22 delante de la lente del objetivo 17. Condicionado por os requerimientos especiales de una aplicación de este tipo, en este caso puede ser necesario orientar el eje 18 óptico paralelo respecto al apoyo 22. Del mismo modo, el dispositivo de iluminación 16 ya no ha de ser orientado contra la superficie de apoyo 3, sino contra el objeto que se ha de registrar. Por medio de una aplicación de fuerzas prefijadas, representadas en la Figura 3 de modo ilustrativo por medio de dos flechas, sobre el dispositivo de registro 2 o bien sobre el dispositivo de iluminación 16, éstos mismos se pueden soltar del enganche correspondiente, y se pueden orientar de modo correspondiente a los requerimientos especiales.

También, dado el caso, se pueden prever otras posiciones de enganche. Otra posición de enganche, que orienta el dispositivo de registro 2 en estado extendido del brazo articulado exactamente a una región de diapositivas iluminada por detrás, no representada en la Figura 3, sería de gran ayuda, por ejemplo, en caso de registros habituales de diapositivas.

Una región de diapositivas de este tipo ha sido descrita en la solicitud de patente alemana del mismo solicitante entregada el mismo día bajo el título de "Superficie de apoyo de un aparato para el registro óptico de objetos".

Claims (10)

1. Brazo articulado (1) para posicionar y orientar un dispositivo de registro (2) para el registro óptico de un objeto relativo a una superficie de apoyo (3) prevista para el objeto al menos en una posición de transporte y en una posición de uso con:

-

una parte del pie (4), a la que están fijadas de modo basculante en un extremo dos barras (5, 6) del lado del pie orientadas paralelamente,

-

una parte de la cabeza (7), a la que están fijadas de modo basculante en un extremo dos barras (8, 9) del lado de la cabeza orientadas paralelamente,

-

una parte articulada (10), a la que están unidas de modo basculante en el otro extremo las dos barras (8, 9) del lado del pie y del lado de la cabeza,

caracterizado porque la parte de la cabeza (7) presenta al menos un eje (11) giratorio respecto a ésta, acoplado con el dispositivo de registro (2), en el que está prevista una unión efectiva mecánica entre el eje (11) y al menos una de las barras (9) del lado de la cabeza, y está configurada de tal manera que el dispositivo de registro (2) está orientado durante un paso a la posición de uso sobre la superficie de apoyo (3), en el que una basculación de la barra (8, 9) del lado de la cabeza relativa a la parte de la cabeza (7) fuerza un giro del eje (11) relativo a la parte de la cabeza (7) y de la barra (9) del lado de la cabeza.

2. Brazo articulado (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque la unión efectiva mecánica se realiza por medio de segmentos de rueda dentada (12, 13) engranados entre sí, de los cuales un primero está unido con el eje (11) y al menos un segundo está unido con una de las barras (8, 9) del lado de la cabeza.

3. Brazo articulado (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una de las barras (5, 6) del lado del pie y al menos una de las barras (8, 9) del lado de la cabeza están en una unión efectiva mecánica, que en un movimiento de la barra (5) del lado del pie relativo a la parte articulada (10) fuerza un movimiento de la barra (9) del lado de la cabeza relativo a éste.

4. Brazo articulado (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el brazo articulado (1) presenta al menos un elemento flexible elástico, en particular dispuesto entre las barras (5, 6) del lado del pie o entre las barras (8, 9) del lado de la cabeza, en el que éste se tensa o se destensa durante una basculación de las barras.

5. Brazo articulado (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque el brazo articulado (1) presenta al menos un elemento de freno, en particular dispuesto entre las barras (5, 6) del lado del pie y la parte del pie (4), que contrapone fuerzas de fricción a una basculación de las barras.

6. Brazo articulado (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque está previsto un enganche en el brazo articulado (1), por medio del que el brazo articulado (1) se sujeta a modo de trinquete en una posición prefijada.

7. Brazo articulado (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque la parte articulada (10) está provista de una empuñadura (15).

8. Brazo articulado (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la parte del pie (4) está unida con la superficie de apoyo (3) fijamente de modo directo o indirecto, y el eje (11) está unido de modo separable a modo de trinquete con el dispositivo de registro (2) óptico.

9. Brazo articulado (1) según la reivindicación 8, caracterizado porque el eje (11), al pasar de la posición de transporte a la posición de uso del brazo articulado (1) se gira un cuarto de un giro circular relativo a la parte de la cabeza (7).

10. Brazo articulado (1) según la reivindicación 8, caracterizado porque un dispositivo de iluminación (16) está fijado de modo separable en la parte de la cabeza (7).