ES2563302T3 - Dispositivo de manipulación para los objetos que se mueven en el espacio - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de manipulación (1) para los objetos que se mueven en el espacio, que comprende: una base de soporte (2) que puede conectarse a un punto de referencia (3); un brazo (5) que se extiende entre su propia primera parte (5a) y su propia segunda parte (5b); dicha primera parte (5a) que se conecta de manera móvil a la base de soporte (2) de tal manera que la segunda parte (5b) es móvil con relación a la base de soporte (2) a lo largo de una línea de movimiento (6); una porción de carga (8) para el objeto que va a moverse, conectada mecánicamente a la segunda parte (5b) del brazo (5); un accionador de equilibrio (11) conectado entre la base de soporte (2) y el brazo (5) y diseñado para equilibrar el peso al menos de la porción de carga (8) a lo largo de la línea de movimiento (6) de tal manera que se mantenga la porción de carga (8) suspendida en el espacio; dicha porción de carga (8) que comprende una unidad de retención (10) que puede agarrarse por un operador para desplazar la porción de carga (8) en el espacio; dicho accionador de equilibrio (11) que se diseña también para mover la segunda parte (5b) del brazo (5) a lo largo de la línea de movimiento (6) como resultado de la aplicación de una fuerza básica aplicada por un operador sobre la porción de carga (8) de tal manera que mueve la porción de carga (8); caracterizado porque comprende los medios auxiliares de movimiento (14), separados del accionador de equilibrio (11), que actúan sobre el brazo mecánico (5) y se diseñan para mover el brazo mecánico (5) con relación a la base a lo largo de la línea de movimiento (6) de tal manera que se aplique una fuerza adicional, con relación a la fuerza básica, sobre la porción de carga (8) diseñada para oponerse a la inercia inicial de la porción de carga (8); dicho dispositivo de manipulación (1) que comprende una unidad de control (16) que puede hacerse funcionar por el operador y se conecta de manera operativa a los medios auxiliares de movimiento (14) para hacer funcionar dichos medios auxiliares de movimiento (14) por el comando; dicha unidad de control (16) que comprende un mango (18) móvil a lo largo de una línea de desplazamiento (19) que corresponde a la línea a lo largo de la cual la porción de carga (8) va a desplazarse; dicho mango (18) que se diseña para hacer funcionar los medios auxiliares de movimiento (14) a lo largo de la línea de movimiento (6) que corresponde a la línea de desplazamiento (19) del mango (18); dicho mango (18) que es móvil a lo largo de la línea de desplazamiento (19) entre una primera posición de funcionamiento, una posición inicial, y una segunda posición de funcionamiento; la unidad de control (16) que se diseña para activar los medios auxiliares de movimiento (14) en una primera dirección de la línea de movimiento (6) cuando el mango (18) se lleva desde la posición inicial a la primera posición de funcionamiento y para activar los medios auxiliares de movimiento (14) en una segunda dirección, opuesta a la primera, de la línea de movimiento (6) cuando el mango (18) se lleva desde la posición inicial a la segunda posición de funcionamiento; la unidad de control (16) que comprende una parte (17) fija a la porción de carga (8) y dicho mango (18) que es deslizable con relación a la parte fija (17); la parte fija (17) comprende una barra (20) y el mango (18) comprende un cuerpo anular hueco (22) móvil de manera deslizable sobre la parte exterior de la barra (20).
Description
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DESCRIPCION
Dispositivo de manipulacion para los objetos que se mueven en el espacio
Esta invencion se refiere a un dispositivo de manipulacion para los objetos que se mueven en el espacio. Preferentemente, dicho dispositivo de manipulacion es del tipo neumatico.
Generalmente, los dispositivos de manipulacion ayudan a un operador a mover manualmente los objetos (que pesan usualmente entre aproximadamente 5 kg y 500 kg) en el espacio ya que evitan el esfuerzo por parte del operador. Particularmente, los dispositivos de manipulacion permiten el movimiento de las cargas de compensacion, en cualquier direccion sin restricciones y con libertad extrema.
De conformidad con la tecnica anterior un dispositivo de manipulacion comprende una base de soporte, que tiene preferentemente la forma de una columna, que puede conectarse a un punto de referencia que puede ser fijo (por ejemplo: el suelo, el techo, etc.) o movil (por ejemplo: un carril, etc.) y al menos un brazo cuyo primer extremo se monta de manera giratoria sobre dicha base de soporte. Ademas, un dispositivo de manipulacion comprende una porcion de carga conectada de manera giratoria a un segundo extremo (opuesto al primer extremo) del brazo y se disena para soportar un objeto que va a desplazarse. Detalladamente, la porcion de carga se desplaza manualmente por el usuario.
Ademas, un dispositivo de manipulacion comprende usualmente al menos un accionador de equilibrio (preferentemente neumatico) conectado entre la base de soporte y el brazo y se disena para equilibrar el peso al menos de la porcion de carga a lo largo de una lmea de movimiento de tal manera que se mantenga la porcion de carga suspendida en el espacio. Un ejemplo de tal dispositivo de manipulacion se describe en el documento US 2009/013860.
Preferentemente, la lmea de movimiento coincide sustancialmente con una lmea vertical a lo largo de la cual se mueve el segundo extremo del brazo. En otras palabras, el segundo extremo del brazo se mueve a lo largo de la lmea vertical para elevar o bajar el objeto cargado con relacion al suelo o al techo.
Ademas, la porcion de carga comprende una unidad de retencion que puede agarrarse por un operador para desplazar la porcion de carga en el espacio. Durante el uso, el operador, que tiene posicionado el objeto sobre la porcion de carga, mueve manualmente dicha porcion de carga en el espacio para desplazar el objeto, en dependencia de las necesidades, sin tener que sostener manualmente la carga de compensacion.
El dispositivo de manipulacion puede tener un equilibrio de carga en el cual el accionador equilibra tanto el peso de la porcion de carga como el peso del objeto cargado, o un equilibrio de vado en el cual el accionador equilibra solamente el peso de la porcion de carga. En ambos casos, para mover el objeto cargado (por ejemplo a lo largo de la lmea vertical) sobre la porcion de carga el operador debe aplicar una fuerza adicional sobre la ultima de tal manera que se oponga a la fuerza determinada por la inercia de la carga que va a desplazarse y para comenzar a elevar o bajar el objeto. Se estima que dicha fuerza adicional en los movimientos ascendente/descendente esta entre 1.5 kg y 7 kg en dependencia del peso del objeto cargado.
Sin embargo, a veces dicha fuerza adicional requiere que el operador haga un esfuerzo que, de continuar durante largos penodos, puede cansar al operador en el transcurso de un dfa.
Por lo tanto, para resolver ese problema se usa una segunda tecnica conocida.
Esa segunda tecnica conocida consiste en insertar en la unidad de retencion un control neumatico conectado al accionador de equilibrio. Dicho control permite que la condicion estatica del accionador vane y provoque el movimiento inicial del objeto cargado.
Sin embargo, esta segunda tecnica anterior tambien tiene varias desventajas.
De hecho, dado el gran tamano del accionador de equilibrio, a menudo existen retrasos imprevisibles en el movimiento en la direccion deseada. Tales retrasos imprevisibles pueden perjudicar al operador que no espera que se produzca el movimiento en un momento retardado predeterminado. Ademas, por las mismas razones el movimiento a menudo es impreciso.
Adicionalmente, la variacion continua de las condiciones de equilibrio puede resultar en la imprecision posterior en la restauracion de las condiciones de equilibrio iniciales.
En esta situacion, el objetivo de esta invencion es proporcionar un dispositivo de manipulacion para los objetos que se mueven en el espacio que supere las desventajas antes mencionadas.
Particularmente, esta invencion tiene por objetivo proporcionar un dispositivo de manipulacion que permita que los objetos se desplacen en el espacio de manera precisa y sin esfuerzo adicional por el operador.
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Tambien es el objetivo de la invencion proporcionar un dispositivo de manipulacion que permita un aumento en la capacidad de respuesta del dispositivo de manipulacion de los movimientos realizados por el operador.
Los objetivos antes mencionados se logran sustancialmente por un dispositivo de manipulacion para los objetos que se mueven en el espacio como se describe en las reivindicaciones adjuntas.
Las caractensticas adicionales y las ventajas de esta invencion son mas evidentes a partir de la descripcion detallada que sigue a una preferida pero sin limitar la modalidad de un dispositivo de manipulacion para los objetos que se mueven en el espacio como se ilustra en los dibujos acompanantes, en los que:
La Figura 1 es una vista axonometrica de un dispositivo de manipulacion para los objetos que se mueven en el espacio de conformidad con esta invencion;
La Figura 2 es una vista axonometrica de una ampliacion de un primer detalle del dispositivo de manipulacion de la Figura 1 con algunas partes removidas;
La Figura 3 es una vista frontal axonometrica de la ampliacion del primer detalle de la Figura 2 en una primera configuracion de funcionamiento;
La Figura 4 es una vista frontal axonometrica de la ampliacion del primer detalle de la Figura 2 en una segunda configuracion de funcionamiento;
La Figura 5 es una vista axonometrica de la ampliacion del primer detalle de la Figura 2 en una tercera configuracion de funcionamiento;
La Figura 6 es una seccion transversal de la ampliacion del primer detalle de la Figura 2;
La Figura 7 es una vista axonometrica de una ampliacion de un segundo detalle del dispositivo de manipulacion de la Figura 1 con algunas partes removidas; y
La Figura 8 es una vista axonometrica de una ampliacion de un tercer detalle del dispositivo de manipulacion de la Figura 1 con algunas partes removidas.
Con referencia a dichas figuras, la referencia numeral 1 denota en su totalidad un dispositivo de manipulacion para los objetos que se mueven en el espacio de conformidad con esta invencion.
Particularmente, el dispositivo de manipulacion 1 comprende una base de soporte 2 que puede conectarse a un punto de referencia 3. Preferentemente, dicho punto de referencia 3 puede ser fijo (por ejemplo: el suelo, al techo, a una pared lateral, etc.) o movil (por ejemplo: un carril, etc.). Ademas, dicha base de soporte 2 se extiende lejos de dicho punto de referencia 3. En otras palabras, la base de soporte 2 se extiende entre su propia porcion de fijacion 2a fija al punto de referencia 3 y su propia porcion de conexion 2b lejos de la porcion de fijacion 2a.
En la modalidad preferida ilustrada, por ejemplo, en la Figura 1, la base de soporte 2 se extiende a lo largo de un primer eje 4. Preferentemente, dicho primer eje 4 es sustancialmente vertical. Aun con mayor preferencia, la base de soporte 2 se conecta al suelo y se extiende hacia arriba a lo largo del primer eje 4. Ademas, el dispositivo de manipulacion 1 comprende un brazo 5 que se extiende entre su propia primera parte 5a y su propia segunda parte 5b. Dicha primera parte 5a se conecta de manera movil a la base de soporte 2 de tal manera que dicha segunda parte 5b es movil con relacion a la base de soporte 2 a lo largo de una lmea de movimiento 6.
Preferentemente, el brazo 5 se acopla de manera giratoria a la base de soporte 2. Detalladamente, el brazo 5 es giratorio con relacion a la base de soporte 2 de conformidad con los dos ejes de rotacion que son ortogonales entre sf. La Figura 1 muestra como el brazo 5 es giratorio alrededor del primer eje 4 (vertical) y alrededor de un segundo eje 7. Preferentemente, dicho segundo eje 7 es sustancialmente horizontal. La lmea de movimiento 6 de la segunda parte 5b del brazo 5 se define por el movimiento del brazo 5 de conformidad con solo uno de los dos ejes. Preferentemente, la lmea de movimiento 6 de la segunda parte 5b del brazo 5 se define por el movimiento del brazo 5 de conformidad con el segundo eje 7 (horizontal). En otras palabras, la lmea de movimiento 6 es sustancialmente vertical de tal manera que mueve la segunda parte 5b del brazo 5 lejos de o hacia el punto de referencia 3.
De manera favorable, el brazo 5 puede moverse libremente con relacion a la base de soporte 2. Es decir, no hay medios accionados por motor para mover el brazo 5 con relacion a la base de soporte 2.
Ademas, el dispositivo de manipulacion 1 comprende una porcion de carga 8 para cargar el objeto que va a moverse, dicha porcion que se extiende lejos de la segunda parte 5b del brazo 5 y que se conecta mecanicamente a dicha segunda parte 5b del brazo 5. Preferentemente, la porcion de carga 8 se extiende entre su propio extremo de conexion
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8a que se conecta a la segunda parte 5b del brazo 5 y su propio extremo de carga 8b donde, durante el uso, se monta el objeto que va a desplazarse. En la practica, la porcion de carga 8 se extiende cerca del punto de referencia 3.
Adicionalmente, el extremo de conexion 8a de la porcion de carga 8 se monta de manera giratoria sobre la segunda parte 5b del brazo 5 de tal manera que es giratorio con relacion al ultimo. En la modalidad preferida, la porcion de carga 8 es giratoria con relacion al brazo 5 de conformidad con un eje sustancialmente vertical.
La Figura 1 muestra como, mientras que la base de soporte 2 se extiende lejos del suelo, la porcion de carga 8 se extiende hacia el suelo.
Debe tenerse en cuenta que el objeto que va a cargarse se posiciona sobre el extremo de carga 8b. De manera favorable, el extremo de carga 8b tiene una forma predeterminada en dependencia del objeto que se soporta. En una primera modalidad, el extremo de carga 8b tiene la forma de una parrilla sobre la cual puede cargarse el objeto que va a desplazarse. En una segunda modalidad, el dispositivo de manipulacion 1 comprende una unidad de recogida 9 para el objeto, montada sobre la porcion de carga 8 en el extremo de carga 8b y puede configurarse entre una posicion para recoger el objeto y una posicion para liberar el objeto. En otras palabras, dicha unidad de recogida 9 puede ser una pinza o un conjunto de ventosas disenadas para agarrar el objeto que va a desplazarse, como se describe en mas detalle a continuacion.
Adicionalmente, la porcion de carga 8 comprende una unidad de retencion 10 (tambien se describe en mas detalle a continuacion) que puede agarrarse por un operador para desplazar la porcion de carga 8 en el espacio.
Ademas, el dispositivo de manipulacion 1 comprende un accionador de equilibrio 11 conectado entre la base de soporte 2 y el brazo 5 y se disena para equilibrar el peso al menos de la porcion de carga 8 a lo largo de la lmea de movimiento 6 de tal manera que se mantenga la porcion de carga 8 suspendida en el espacio. Preferentemente, dicho accionador de equilibrio 11 comprende un cilindro neumatico 12 y una unidad de control de presion interna del cilindro 13 de manera que durante el uso el brazo 5 se mantiene fijo en una posicion predeterminada con relacion a la base de soporte 2. Como ya se senalo, el dispositivo de manipulacion 1 puede tener un equilibrio de carga en el cual el accionador equilibra tanto el peso de la porcion de carga 8 como el peso del objeto cargado, o un equilibrio de vacfo en el cual el accionador equilibra solamente el peso de la porcion de carga 8. En dependencia del tipo de equilibrio, el dispositivo de manipulacion 1 se disena para mantener la porcion de carga 8 suspendida en el espacio sin el objeto o con el objeto cargado.
De manera favorable, el accionador se extiende y se hace funcionar a lo largo de una lmea que se inclina con relacion a la lmea de movimiento 6 de tal manera que sea capaz de mover la segunda parte 5b del brazo 5 a lo largo de la lmea de movimiento 6. De conformidad con esta invencion, el dispositivo de manipulacion 1 comprende los medios auxiliares de movimiento 14 que actuan sobre el brazo mecanico 5 y se disenan para mover el brazo mecanico 5 con relacion a la base a lo largo de la lmea de movimiento 6. En otras palabras, los medios auxiliares 14 determinan una fuerza a lo largo de la lmea de movimiento 6 que ayuda al usuario durante el funcionamiento para desplazar la porcion de carga 8. Particularmente, al menos durante la etapa inicial de desplazamiento de la porcion de carga 8 con el fin de superar la inercia. Preferentemente, los medios auxiliares de movimiento 14 comprenden un accionador auxiliar 15 que se separa del accionador de equilibrio 11 y se conecta entre la base de soporte 2 y el brazo 5 para mover el brazo 5 a lo largo de la lmea de movimiento 6. Particularmente, el accionador auxiliar 15 se extiende y se hace funcionar a lo largo de una lmea que se inclina con relacion a la lmea de movimiento 6 de tal manera que sea capaz de mover el brazo 5 con relacion a la base de soporte 2.
Adicionalmente, el dispositivo de manipulacion 1 comprende una unidad de control 16 que puede hacerse funcionar por el operador y se conecta de manera operativa a los medios auxiliares de movimiento 14 para hacer funcionar dichos medios auxiliares de movimiento 14 por el comando. En otras palabras, la unidad de control 16 se conecta de manera operativa a los medios auxiliares de movimiento 14 para controlarlos. Detalladamente, la unidad de control 16 se disena para activar o desactivar los medios auxiliares 14. En la modalidad ilustrada en los dibujos acompanantes, la unidad de control 16 se monta sobre la porcion de carga 8 en el extremo de carga 8b.
Detalladamente, la unidad de control 16 comprende una parte 17 fija a la porcion de carga 8 y un mango 18 que es deslizable con relacion a la parte fija 17. En mas detalle, el mango 18 es movil a lo largo de una lmea de desplazamiento 19 que corresponde a la lmea a lo largo de la cual va a moverse la porcion de carga 8. Por ejemplo, en las Figuras 3 y 4, el mango 18 se muestra en dos posiciones de funcionamiento respectivas. Una primera posicion de funcionamiento (Figura 3) que corresponde a la elevacion de la porcion de carga 8 con relacion al suelo. Y una segunda posicion de funcionamiento (Figura 4) que corresponde al descenso de la porcion de carga 8 con relacion al suelo.
De manera favorable, el movimiento del mango 18 a lo largo de la lmea de desplazamiento 19 corresponde al movimiento que el operador intenta llevar a cabo con la porcion de carga 8, a fin de dar el comando instintivo para el usuario. En otras palabras, si el usuario desea elevar la porcion de carga 8 debe mover el mango 18 hacia arriba. Por el contrario, si desea bajar la porcion de carga 8 debe mover el mango 18 hacia abajo.
Adicionalmente, el mango 18 se disena para hacer funcionar los medios auxiliares de movimiento 14 a lo largo de la
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lmea de movimiento 6 que corresponde a la lmea de desplazamiento 19 del mango 18. Detalladamente, el mango 18 se disena para mover los medios auxiliares de movimiento 14 a lo largo de la lmea de movimiento 6 en la direccion que corresponde al movimiento realizado por el mango 18.
Exactamente, el mango 18 es movil a lo largo de la lmea de desplazamiento 19 entre una primera posicion de funcionamiento, una posicion inicial, y una segunda posicion de funcionamiento. La unidad de control 16 se disena para activar los medios auxiliares de movimiento 14 en una primera direccion de la lmea de movimiento 6 cuando el mango
18 se lleva desde la posicion inicial a la primera posicion de funcionamiento y para activar los medios auxiliares de movimiento 14 en una segunda direccion, opuesta a la primera, de la lmea de movimiento 6 cuando el mango 18 se lleva desde la posicion inicial a la segunda posicion de funcionamiento.
Debe tenerse en cuenta que los medios auxiliares 14 actuan sobre el brazo 5 para el intervalo de tiempo que corresponde al tiempo durante el cual el mango 18 se sostiene por el operador en la primera posicion de funcionamiento o en la segunda posicion de funcionamiento.
En la modalidad preferida ilustrada en los dibujos acompanantes, la lmea de movimiento 6 y la lmea de desplazamiento
19 son sustancialmente paralelas con una lmea vertical.
Adicionalmente, como puede verse en las Figuras 2 a la 6, la parte fija 17 de la unidad de control 16 comprende una barra 20 y dos placas perforadas 21 a traves de las cuales se extiende la barra 20. Incluso mas particularmente, las placas perforadas 21 se separan entre sf a lo largo de la barra 20 de tal manera que forman entre ellas, un espacio de maniobra para el mango 18. La barra 20 se extiende a lo largo de la lmea de desplazamiento 19.
Ademas, el mango 18 comprende un cuerpo anular hueco 22 movil de manera deslizable sobre la parte exterior de la barra 20. El cuerpo anular hueco 22 se extiende dentro del espacio de maniobra. Detalladamente el cuerpo anular 22 comprende dos discos 23 posicionados ortogonalmente a lo largo del mango 18 y separados entre sf. Dichos discos 23 se posicionan entre las placas 21 de la parte fija 17.
Particularmente, la unidad de control 16 comprende los primeros medios elasticos de retorno 24 interpuestos entre la parte fija 17 y el mango 18 para provocar que el mango 18 retorne a la posicion inicial. Incluso mas particularmente, los primeros medios elasticos de retorno 24 se conectan entre la parte fija 17 y un disco 23 del mango.
Ademas, la unidad de control 16 comprende un tope 25 que se extiende dentro del cuerpo anular 22 y que se hace funcionar al interferir con la barra 20. Detalladamente, la barra 20 comprende un asiento 26 formado sustancialmente para que coincida con el tope 25 y se posiciona en la posicion inicial de tal manera que facilite la identificacion de la posicion inicial.
Debe tenerse en cuenta que el tope 25 es movil a lo largo de una lmea ortogonal a la lmea de desplazamiento 19 y comprende un cabezal sustancialmente conico. Adicionalmente, la unidad de control 16 comprende los medios elasticos 27 que actuan sobre el tope 25 para mantenerlo contiguo a la barra 20.
Durante el uso, ya que el asiento 26 de la barra 20 se forma sustancialmente para que coincida con el tope 25, se define el deslizamiento entre el cabezal conico y el asiento 26 hacia la posicion inicial. Debe tenerse en cuenta que la posicion inicial corresponde a la posicion en la cual el cabezal conico se acopla por completo con el asiento 26.
Ademas, la unidad de control 16 comprende el extremo de los medios de recorrido que actuan sobre el mango 18 para definir el final del recorrido del ultimo a lo largo de la lmea de desplazamiento 19. Dicho extremo de los medios de recorrido comprende un pasador 28 que pasa a traves del mango 18 transversalmente a la lmea de desplazamiento 19 y que pasa a traves de la barra 20 posicionada dentro del mango 18. Exactamente, la barra 20 comprende una abertura pasante 29 con una forma alargada a lo largo de la lmea de desplazamiento 19. El pasador 28 se inserta en esa abertura. De esta manera, el movimiento del pasador 28 (accionado por el mango 18) se limita por las dimensiones de la abertura pasante 29 de la barra 20.
Adicionalmente a lo que se describe anteriormente, el mango 18 es giratorio (Figura 5) alrededor de su propio eje de rotacion entre una primera posicion de rotacion y una segunda posicion de rotacion. Preferentemente, el eje de rotacion se define por la lmea de desplazamiento 19.
La unidad de control 16 se disena para controlar la unidad de recogida 9 (de conformidad con la segunda modalidad de la porcion de carga 8 descrita anteriormente) de manera que se mueve a la posicion de recogida cuando el mango 18 se gira hacia la primera posicion de rotacion, y para controlar la unidad de recogida 9 de manera que se mueve a la posicion de liberacion cuando el mango 18 se gira hacia la segunda posicion de rotacion.
Ademas, la unidad de control 16 comprende los segundos medios de retorno elasticos 30 conectados entre el mango 18 y la parte fija 17 de la unidad de control 16 para provocar que el mango 18 retorne desde la primera posicion de rotacion o desde la segunda posicion de rotacion a una posicion intermedia. Exactamente, los segundos medios de retorno elasticos 30 comprenden dos resortes, cada uno conectado entre el mango 18 y un punto de anclaje respectivo en la
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parte fija 17. Debe tenerse en cuenta que los puntos de anclaje de cada resorte se separan entre sf alrededor del eje de rotacion del mango 18. Ademas, la unidad de control 16 comprende al menos una unidad de deteccion 31 para detectar la posicion del mango 18. Dicha unidad de deteccion 31 se disena para detectar la posicion del mango 18 y para activar los medios auxiliares 14 y/o la unidad de recogida 9 en dependencia de la posicion detectada.
Debe tenerse en cuenta que la unidad de control 16 se forma por un bastidor 32 que comprende una pluralidad de barras 33 dispuestas lado a lado que el operador puede sujetar para mover la porcion de recogida. El mango 18 es una de dichas barras 33. Preferentemente, el mango 18 es una barra lateral 33 de manera que se posiciona en una de las manos del operador.
Ademas, la unidad de control 16 comprende un panel de botones 34 (Figura 7) posicionado en una barra lateral 33 opuesta al mango 18 de tal manera que se posiciona en la otra mano del operador. Particularmente, el panel de botones 34 se disena para permitir los comandos recibidos del mango 18 antes de que alcancen los medios auxiliares de movimiento 14 y la unidad de recogida 9. De manera favorable, dicha configuracion permite que el operador mantenga ambas manos ocupadas para mover la unidad de carga, lo que garantiza de esta manera la seguridad del operador durante los movimientos del dispositivo de manipulacion 1.
Esta invencion tambien se refiere a un metodo para hacer funcionar el dispositivo de manipulacion 1 para los objetos que se mueven en el espacio. Particularmente, dichos metodos comprenden una primera etapa de funcionamiento de preparacion del accionador de equilibrio, del tipo descrito anteriormente, que se hace funcionar sobre la porcion de carga 8 del dispositivo de manipulacion 1 para equilibrar dicha porcion de carga 8 de tal manera que se mantenga suspendida en el espacio.
Ademas, el metodo comprende preparar la unidad de control 16 conectada a la porcion de carga 8 del dispositivo de manipulacion 1. Dicha unidad de control 16 comprende el mango 18 movil a lo largo de la lmea de desplazamiento 19 que corresponde a la lmea a lo largo de la cual el objeto se mueve.
Por ultimo, el metodo comprende una etapa de activacion de los medios auxiliares de movimiento 14 que se hacen funcionar sobre la porcion de carga 8 para moverla a lo largo de la lmea de desplazamiento 19, despues del movimiento del mango 18 a lo largo de la misma lmea de desplazamiento 19.
El funcionamiento de esta invencion se deriva directamente de lo que se ha descrito anteriormente. Particularmente, cuando se mueve el mango 18 a lo largo de la lmea de desplazamiento 19 el operador genera un comando (generado por la unidad de control 16) para activar el accionador auxiliar 15 a lo largo de la lmea de movimiento correspondiente 6 de tal manera que recibe ayuda para superar la inercia inicial para desplazar la porcion de carga 8. Particularmente, eso se produce para desplazarse a lo largo de una lmea vertical.
Esta invencion logra los objetivos programados.
Particularmente, el dispositivo de manipulacion permite que los objetos se desplacen en el espacio de manera precisa y sin esfuerzo adicional por el operador. De hecho, los medios auxiliares de movimiento actuan sobre el brazo independientemente del accionador de equilibrio de tal manera que mueven el brazo sin actuar sobre el accionador de equilibrio. Por lo tanto, el movimiento de la porcion de carga es mas preciso y tiene una respuesta en tiempo real.
Ademas, esta invencion permite un aumento en la capacidad de respuesta del dispositivo de manipulacion a los movimientos realizados por el operador, ya que los medios auxiliares de movimiento actuan sobre el brazo en la misma manera en que actua el operador. En otras palabras, para desplazar la porcion de carga a lo largo de la lmea de desplazamiento la fuerza aplicada sobre la porcion de carga se da por la suma de la fuerza aplicada por el operador y la fuerza aplicada por los medios auxiliares.
De esta manera, el esfuerzo del operador para llevar a cabo las operaciones de desplazamiento es menor que en la tecnica anterior.
Por ultimo, esta invencion convierte el comando por el operador para los medios auxiliares instintivos, ya que el movimiento del mango a lo largo de la lmea de desplazamiento corresponde al movimiento que el operador intenta llevar a cabo con la porcion de carga.
Tambien debe tenerse en cuenta que esta invencion es relativamente facil de producir y que incluso el costo relacionado con la implementacion de la invencion no es muy alto.
Claims (11)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Un dispositivo de manipulacion (1) para los objetos que se mueven en el espacio, que comprende: una base de soporte (2) que puede conectarse a un punto de referencia (3);un brazo (5) que se extiende entre su propia primera parte (5a) y su propia segunda parte (5b); dicha primera parte (5a) que se conecta de manera movil a la base de soporte (2) de tal manera que la segunda parte (5b) es movil con relacion a la base de soporte (2) a lo largo de una lmea de movimiento (6);una porcion de carga (8) para el objeto que va a moverse, conectada mecanicamente a la segunda parte (5b) del brazo (5);un accionador de equilibrio (11) conectado entre la base de soporte (2) y el brazo (5) y disenado para equilibrar el peso al menos de la porcion de carga (8) a lo largo de la lmea de movimiento (6) de tal manera que se mantenga la porcion de carga (8) suspendida en el espacio; dicha porcion de carga (8) que comprende una unidad de retencion (10) que puede agarrarse por un operador para desplazar la porcion de carga (8) en el espacio; dicho accionador de equilibrio (11) que se disena tambien para mover la segunda parte (5b) del brazo (5) a lo largo de la lmea de movimiento (6) como resultado de la aplicacion de una fuerza basica aplicada por un operador sobre la porcion de carga (8) de tal manera que mueve la porcion de carga (8);caracterizado porque comprende los medios auxiliares de movimiento (14), separados del accionador de equilibrio (11), que actuan sobre el brazo mecanico (5) y se disenan para mover el brazo mecanico (5) con relacion a la base a lo largo de la lmea de movimiento (6) de tal manera que se aplique una fuerza adicional, con relacion a la fuerza basica, sobre la porcion de carga (8) disenada para oponerse a la inercia inicial de la porcion de carga (8); dicho dispositivo de manipulacion (1) que comprende una unidad de control (16) que puede hacerse funcionar por el operador y se conecta de manera operativa a los medios auxiliares de movimiento (14) para hacer funcionar dichos medios auxiliares de movimiento (14) por el comando; dicha unidad de control (16) que comprende un mango (18) movil a lo largo de una lmea de desplazamiento (19) que corresponde a la lmea a lo largo de la cual la porcion de carga (8) va a desplazarse; dicho mango (18) que se disena para hacer funcionar los medios auxiliares de movimiento (14) a lo largo de la lmea de movimiento (6) que corresponde a la lmea de desplazamiento (19) del mango (18); dicho mango (18) que es movil a lo largo de la lmea de desplazamiento (19) entre una primera posicion de funcionamiento, una posicion inicial, y una segunda posicion de funcionamiento; la unidad de control (16) que se disena para activar los medios auxiliares de movimiento (14) en una primera direccion de la lmea de movimiento (6) cuando el mango (18) se lleva desde la posicion inicial a la primera posicion de funcionamiento y para activar los medios auxiliares de movimiento (14) en una segunda direccion, opuesta a la primera, de la lmea de movimiento (6) cuando el mango (18) se lleva desde la posicion inicial a la segunda posicion de funcionamiento; la unidad de control (16) que comprende una parte (17) fija a la porcion de carga (8) y dicho mango (18) que es deslizable con relacion a la parte fija (17); la parte fija (17) comprende una barra (20) y el mango (18) comprende un cuerpo anular hueco (22) movil de manera deslizable sobre la parte exterior de la barra (20).
- 2. El dispositivo de manipulacion (1) de conformidad con la reivindicacion 1, caracterizado porque los medios auxiliares de movimiento (14) comprenden un accionador auxiliar (15) que se separa del accionador de equilibrio (11) y se conecta entre la base de soporte (2) y el brazo (5) para mover el brazo (5) a lo largo de la lmea de movimiento (6).
- 3. El dispositivo de manipulacion (1) de conformidad con la cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de control (16) comprende los primeros medios elasticos de retorno (24) interpuestos entre la parte fija (17) y el mango (18) para provocar el retorno del mango (18) a la posicion inicial.
- 4. El dispositivo de manipulacion (1) de conformidad con la reivindicacion 3, caracterizado porque la unidad de control (16) comprende un tope (25) que se extiende dentro del cuerpo anular (22) y que se hace funcionar al interferir con la barra (20); dicha barra (20) que comprende un asiento (26) formado sustancialmente para que coincida con el tope (25) y se posiciona en la posicion inicial de tal manera que facilite la identificacion de la posicion inicial.
- 5. El dispositivo de manipulacion (1) de conformidad con la reivindicacion 4, caracterizado porque el tope (25) es movil a lo largo de una lmea transversal hasta la lmea de desplazamiento (19) y comprende un cabezal sustancialmente conico; la unidad de control (16) que comprende los medios elasticos (27) que actuan sobre el tope (25) para mantenerlo contiguo a la barra (20).
- 6. El dispositivo de manipulacion (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una unidad de recogida (9) para el objeto, montada sobre la porcion de carga (8) y que puede configurarse entre una posicion para recoger el objeto y una posicion para liberar el objeto; el10152025mango (18) que es capaz de girar alrededor de su propio eje de rotacion entre una primera posicion de rotacion y una segunda posicion de rotacion; la unidad de control (16) que se disena para controlar la unidad de recogida (9) de manera que se mueve a la posicion de recogida cuando el mango (18) se gira hacia la primera posicion de rotacion, y para controlar la unidad de recogida (9) de manera que se mueve a la posicion de liberacion cuando el mango (18) se gira hacia la segunda posicion de rotacion.
- 7. El dispositivo de manipulacion (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores de la 2 a la 9, caracterizado porque el accionador de equilibrio (11) y el accionador auxiliar (15) son del tipo neumatico.
- 8. El dispositivo de manipulacion (1) de conformidad con la reivindicacion 7, caracterizado porque el accionador de equilibrio (11) comprende un cilindro neumatico (12) y una unidad de control de presion interna del cilindro (13) de manera que durante el uso el brazo (5) se mantiene fijo en una posicion predeterminada con relacion a la base de soporte (2).
- 9. El dispositivo de manipulacion (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende el equilibrio de carga en el cual el accionador de equilibrio (11) se disena para equilibrar tanto el peso de la porcion de carga (8) como el peso de un objeto cargado en el.
- 10. El dispositivo de manipulacion (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 8, caracterizado porque comprende el equilibrio de vacfo en el cual el accionador de equilibrio (11) se disena para equilibrar solamente el peso de la porcion de carga (8).
- 11. El dispositivo de manipulacion (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la lmea de movimiento (6) y la lmea de desplazamiento (19) son sustancialmente paralelas con una lmea vertical.
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