PL216282B1 - Chwytak pojemników - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest chwytak pojemników stanowiący element roboczy przemysłowego robota i przeznaczony do manipulowania pojemnikami, zwłaszcza prostopadłościennymi pojemnikami z zawartością.

Z opisu patentowego nr PL 164455 B1 znany jest chwytak urządzenia manipulacyjnego. Chwytak posiada korpus, wewnątrz którego osadzone są suwliwie dwie równoległe do siebie szczęki. Szczęka składa się z ramienia zamocowanego prostopadle do podstawy osadzonej suwliwie w korpusie i wyposażonej w listwę zębatą, przy czym ramię zaopatrzone jest w pryzmatyczną nakładkę. Szczęki napędzane są od siłownika, którego tłoczysko zaopatrzone jest w podwójną zębatkę współpracująca z dwoma segmentami zębatymi. Z kolei segment zębaty zazębia się z listwą zębatą zamocowaną do podstawy szczęki. W wyniku przesuwania tłoczyska następuje jednoczesny obrót obu segmentów, a razem z nimi synchronicznie przesuwają się obie szczęki.

Chwytak ten może służyć do manipulowania walcowymi, sztywnymi przedmiotami, które są mocowane poprzez zaciśnięcie szczęk na walcowej powierzchni przedmiotu.

Z kolei z opisu zgłoszeniowego nr PL 353459 A1 (WO 00/69723) znany jest sposób chwytania napełnionych uprzednio woreczków. W sposobie tym, do leżącego na boku woreczka zbliżana jest para elementów chwytakowych tak, aż woreczek znajdzie się pomiędzy nimi, po czym elementy chwytakowe zaciskają się na woreczku.

Natomiast z opisu zgłoszeniowego wzoru użytkowego nr PL 117899 U1 znane jest urządzenie przeznaczone do manipulowania płaskimi przedmiotami, które składa się z płaskiego korpusu zaopatrzonego z jednej strony w ucha, zaś z drugiej strony w szereg przyssawek. Ucha służą do zamocowania urządzenia do ramienia robota przemysłowego.

Istota chwytaka pojemników zawierającego co najmniej jeden zespół roboczy osadzony suwliwie względem korpusu zaopatrzonego w element mocujący, polega na tym, że w korpusie przesuwnie osadzona jest pierwsza (szczęka oraz druga szczęka, zaś pomiędzy nimi znajduje się stała płyta oporowa.

Korpus korzystnie składa się z prostokątnej ramy i zamocowanego do niej wspornika zaopatrzonego w kołnierz, przy czym wewnątrz ramy zamocowana jest poprzeczka. W ramie wyróżnia się pierwszy dłuższy bok i równoległy do niego drugi dłuższy bok oraz pierwszy krótszy bok, i równoległy do niego drugi krótszy bok, zaś poprzeczka łączy pierwszy krótszy bok z drugim krótszym bokiem. Natomiast płyta oporowa korzystnie zamocowana jest do poprzeczki.

Do pierwszej szczęki korzystnie zamocowane jest tłoczysko pierwszego siłownika zamocowanego do drugiego dłuższego boku ramy korpusu, przy czym napęd pierwszej szczęki jest niezależny od napędu drugiej szczęki. Do pierwszego krótszego boku korzystnie zamocowana jest pierwsza prowadnica, zaś do drugiego krótszego boku zamocowana jest druga prowadnica, przy czym od strony pierwszego dłuższego boku suwliwie osadzona jest nich pierwsza szczęka, zaś od strony drugiego dłuższego boku osadzona jest druga szczęka. Pierwsza szczęka składa się z belki zakończonej wózkami i posiada co najmniej jedną łapę, a korzystnie cztery. Każda łapa jest korzystnie podatnie zamocowana do belki i może się sprężyście odsuwać się od belki.

Chwytak korzystnie jest symetryczny, przy czym płaszczyzna płyty oporowej stanowi pierwszą płaszczyznę symetrii zaś drugą płaszczyznę symetrii stanowi płaszczyzna prostopadła do płyty oporowej i przecinająca środek kołnierza. Chwytak może posiadać także dodatkowe zespoły, a w tym do przenoszenia przekładek łub palet. W tym celu do pierwszego krótszego boku oraz do drugiego krótszego boku zamocowane jest zespół przyssawek, który zawiera dwa obrotowe ramiona zakończone przyssawkami, przy czym zespół przyssawek korzystnie zamocowany jest do jednostki prowadzącej sprzężonej z trzecim siłownikiem zamocowanym do pierwszego krótszego boku korpusu. Natomiast w celu przenoszenia palet chwytak zawiera cztery jednakowe uchwyty zamocowane parami do krótszych boków. Pierwszy uchwyt zawiera hak osadzony na wale napędzanym przez czwarty siłownik.

Dodatkowo chwytak może posiadać co najmniej jeden wypychacz, który będzie usuwał zamocowane w nim pojemniki. Wypychacz korzystnie zamocowany jest do jednostki prowadzącej sprzężonej z piątym siłownikiem, który jest usytuowany pomiędzy pierwszą szczęką a płytą oporową.

Chwytak pojemników pozwala na manipulowanie prostopadłościennymi pojemnikami niezależnie od tolerancji ich wymiarów, przy jednoczesnym manipulowaniu przekładkami i paletami tak, aby w efekcie końcowym całkowicie zautomatyzować paletyzację pojemników.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładowym wykonaniu na m rysunku, na którym:

• fig. 1 przedstawia chwytak pojemników w widoku z góry;

PL 216 282 B1 • fig. 2 przedstawia obrócony widok z boku chwytaka, z kierunku W₁ wskazanego na fig. 1;

• fig. 3 przedstawia chwytak w widoku z drugiego boku, z kierunku W₂ wskazanego na fig. 1;

• fig. 4 przedstawia chwytak w widoku z dołu, z kierunku W3 wskazanego na fig. 3;

• fig. 5 przedstawia chwytak w widoku aksonometrycznym.

Chwytak pojemników składa się z korpusu (1), wewnątrz którego przesuwnie zamocowane są dwie skierowane ku sobie szczęki, pierwsza szczęka (2) i druga szczęka (3), zaś na zewnątrz, z boku korpusu (1) znajduje się zespół przyssawek (4) i dwa uchwyty do palet, pierwszy uchwyt (5a) i drugi uchwyt (5b). Korpus (1) ma postać przestrzennej konstrukcji składającej się z ramy (6) i zamocowanego do niej wspornika (7) zaopatrzonego w kołnierz (8). Kołnierz (8) służy do łączenia chwytaka z ramieniem robota przemysłowego. Rama (6) ma kształt prostokąta, w którym wyróżnia się pierwszy dłuższy bok (9) i równoległy do niego drugi dłuższy bok (10) oraz pierwszy krótszy bok (11), i równoległy do niego drugi krótszy bok (12). Pierwszy krótszy bok (11) połączony jest z drugim krótszym bokiem (12) poprzeczką (13) równoległą do pierwszego dłuższego boku (9). Do pierwszego krótszego boku (11) zamocowana jest pierwsza prowadnica (14), zaś do drugiego krótszego boku (12) zamocowana jest druga prowadnica (15), przy czym od strony pierwszego dłuższego boku (9) suwliwie osadzona jest nich pierwsza szczęka (2), zaś od strony drugiego dłuższego boku (10) osadzona jest druga szczęka (3). Do pierwszej szczęki (2) zamocowane jest tłoczysko pierwszego siłownika (16) zamocowanego do drugiego dłuższego boku (10). Natomiast do drugiej szczęki (3) zamocowane jest tłoczysko drugiego siłownika (17) zamocowanego do pierwszego dłuższego boku (9). Z kolei równolegle do poprzeczki (13) z jednej strony znajduję się pierwszy wypychacz (18), zaś z drugiej strony drugi wypychacz (19).

Na zewnątrz ramy (6), do pierwszego krótszego boku (11) centralnie zamocowany jest zespół przyssawek (4) przesuwany za pośrednictwem trzeciego siłownika (20). Z jednej strony trzeciego siłownika (20) zamocowany jest pierwszy uchwyt (5a), zaś z drugiej strony drugi uchwyt (5b) o konstrukcji stanowiącej lustrzane odbicie pierwszego uchwytu (5a). Pierwszy uchwyt (5a) zawiera hak (22) obracany za pośrednictwem czwartego siłownika (23).

Druga szczęka (3) stanowi lustrzane odbicie pierwszej szczęki (2), która składa się z belki (24) zaopatrzonej z obu stron w wózki (25), przy czym do belki (24) zamocowane są cztery jednakowe łapy (26a, 26b, 26c, 26d). Wózek (25) posiada niepokazane na rysunku dwie pary rolek, które obejmują prowadnicę. Każda łapa (26a, 26b, 26c, 26d) osadzona jest suwliwie na parze trzpieni (27) i jest dociskana do belki za pomocą sprężyn (28) tak, że każda łapa (26a, 26b, 26c, 26d) może indywidualnie dopasować się do wielkości chwytanego przez nią pojemnika, niezależnie od tolerancji jego wykonania i od zmiany jego wymiarów pod wpływem umieszczonej w nim zawartości.

Figura 2 przedstawia chwytak w widoku z boku, z kierunku W1 wskazanego na fig. 1. Chwytak składa się z korpusu (1), wewnątrz którego przesuwnie zamocowane są dwie skierowane ku sobie szczęki, pierwsza szczęka (2) i druga szczęka (3). Natomiast do pierwszego krótszego boku (11) ramy (6) korpusu (1) centralnie zamocowany jest zespół przyssawek (4), a po jego bokach dwa uchwyty do palet, pierwszy uchwyt (5a) i drugi uchwyt (5b). Do drugiego krótszego boku (12) zamocowany jest taki sam zestaw urządzeń.

Zespół przyssawek (4) osadzony jest suwliwie wzdłuż trzeciego siłownika (20) i posiada dwa obrotowe ramiona (29a, 29b) zakończone przyssawkami (30) i napędzane za pośrednictwem piątego siłownika (31).

Pierwszy uchwyt (5a) napędzany jest przez czwarty siłownik (23), który poprzez przekładnię (32) obraca hak (22) osadzony na wale (33).

Z kolei pomiędzy pierwszą szczęką (2) a drugą szczęką (3), do niewidocznej na tym widoku poprzeczki (13) zamocowana jest płyta oporowa (35).

Figura 3 przedstawia chwytak w widoku z kierunku W2 wskazanego na fig. 1. Poniżej pierwszego dłuższego boku (9) ramy (6) korpusu (1) znajdują się łapy (26a, 26b, 26c, 26d) pierwszej szczęki (2) osadzonej wewnątrz ramy (6) i przesuwanej za pomocą pierwszego siłownika (16). Za łapami (26a, 26b, 26c, 26d) znajduje się płyta oporowa (35). Natomiast do pierwszego krótszego boku (11) zamocowany jest pierwszy chwytak (5a), który zawiera hak (22) napędzany poprzez czwarty siłownik (23) za pośrednictwem przekładni (32). Do pierwszego krótszego boku (11) zamocowany jest także zespół przyssawek (4).

Figura 4 przedstawia widok chwytaka od dołu. Wewnątrz ramy (6) na pierwszej prowadnicy (14) i drugiej prowadnicy (15) osadzona jest pierwsza szczęka (2) i druga szczęka (3), zaś pomiędzy nimi

PL 216 282 B1 do poprzeczki (13) zamocowana jest płyta oporowa (35). Po jednej stronie płyty oporowej (35) znajduje się pierwszy wypychacz (18), a po drugiej drugi wypychacz (19).

Do pierwszego krótszego boku (11) ramy (6) zamocowany jest pierwszy chwytak (5a) wyposażony w hak (22). Do pierwszego krótszego boku (11) zamocowany jest także zespół przyssawek (4), który posiada dwa obrotowe ramiona (29a, 29b) zakończone przyssawkami (30).

Płaszczyzna, w której leży płyta oporowa (35) stanowi pierwszą płaszczyznę symetrii chwytaka, zaś drugą płaszczyznę symetrii stanowi płaszczyzna prostopadła do płyty oporowej (35) i przecinająca środek kołnierza (8).

Figura 5 przedstawia chwytak w widoku aksonometrycznym. Chwytak pojemników składa się z korpusu (1), wewnątrz którego przesuwnie zamocowane są dwie skierowane ku sobie szczęki, pierwsza szczęka (2) i druga szczęka (3), zaś na zewnątrz, z boku korpusu (1) znajduje się zespół przyssawek (4) i dwa uchwyty do palet, pierwszy uchwyt (5a) i drugi uchwyt (5b). Pierwsza szczęka (2) składa się z belki (24) zaopatrzonej z obu stron w wózki (25), przy czym do belki (24) zamocowane są cztery jednakowe łapy (26a, 26b, 26c, 26d). Pierwsza szczęka jest przesuwana za pośrednictwem pierwszego siłownika (16). Wewnątrz ramy (6) zamocowana jest poprzeczka (13) zaopatrzona w płytę oporową (35), obok której za pośrednictwem szóstego siłownika (37) sprzężonego z jednostką prowadzącą (38) zamocowany jest pierwszy wypychacz (18). Analogicznie zamocowany jest drugi wypychacz (19).

Przykładowy cykl pracy chwytaka pojemników według wynalazku przebiega w kilku etapach. Na wszystkich figurach chwytak jest przedstawiony W pozycji gotowej do pracy.

W pierwszym etapie robot naprowadza chwytak nad równolegle ustawione na stole dwa szeregi pojemników, po czym opuszcza chwytak tak, że płyta oporowa (35) wchodzi pomiędzy szeregi, zaś łapy (26a, 26b, 26c, 26d) są na zewnątrz pojemników. Następnie w wyniku działania pierwszego siłownika (16) przesuwa się pierwsza szczęka (2) i pojemniki zostają zaciśnięte pomiędzy płytą oporową (35) a łapami (26a, 26b, 26c, 26d), każdy pojemnik odrębną łapą. Dalej piąty siłownik (37) opuszcza w dół pierwszy docisk (18), aż oprze się on o pojemniki. W tym stanie chwytak może przenieść pojemniki w nowe miejsce, na przykład nad stos przekładek.

W drugim etapie chwytak zatrzymuje się ponad stosem przekładek, po czym za pośrednictwem trzeciego siłownika (20) opuszczany jest zespół przyssawek (4), a następnie za pośrednictwem piątego siłownika (31) obracane są ramiona (29a, 29b) pod chwytak, a po jego dalszym opuszczeniu przyssawki (30) dotykają pierwszej przekładki i ją przytrzymują.

W trzecim etapie chwytak z przekładką i pojemnikami jest umieszczany nad paletą, po czym zwalniana jest przekładka, a następnie ramiona (29a, 29b) wracają do pozycji wyjściowej i cały zespół przyssawkowy (4) jest unoszony do góry, po czym chwytak jest opuszczany, aż pojemniki staną na palecie. Dla pewnego ustawienia pojemników na palecie można użyć wypychaczy (18, 19). W czwartym etapie następuje zwolnienie pierwszej szczeki (2) i drugiej szczęki (3), po czym za pośrednictwem czwartego siłownika (23) obracany jest hak (22), aż jego końcówka wejdzie pod górną płytę palety. W tym stanie paleta wraz z pojemnikami i przekładką może być przeniesiona nowe miejsce, na przykład na przenośnik rolkowy.

Oczywiście każdy etap może być realizowany jako oddzielna operacja lub w dowolnym połączeniu z innymi wymienionymi etapami lub czynnościami, na przykład w połączeniu z owijaniem załadowanej palety folią.

Claims (18)

1. Chwytak pojemników zawierający co najmniej jeden zespół roboczy osadzony suwliwie względem korpusu zaopatrzonego w element mocujący, znamienny tym, że w korpusie (1) przesuwnie osadzona jest pierwsza szczęka (2), oraz druga szczęka (3), zaś pomiędzy nimi znajduje się stała płyta oporowa (35).

2. Chwytak według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus (1) składa się z ramy (6) i zamocowanego do niej wspornika (7) zaopatrzonego w kołnierz (8), przy czym wewnątrz ramy (6) zamocowana jest poprzeczka (13).

3. Chwytak według zastrz. 2, znamienny tym, że rama (6) ma kształt prostokąta, w którym wyróżnia się pierwszy dłuższy bok (9) i równoległy do niego drugi dłuższy bok (10) oraz pierwszy krótszy

PL 216 282 B1 bok (11), i równoległy do niego drugi krótszy bok (12), zaś poprzeczka (13) łączy pierwszy krótszy bok (11) i drugi krótszy bok (12).

4. Chwytak według zastrz. 1, znamienny tym, że płyta oporowa (35) zamocowana jest do poprzeczki (13).

5. Chwytak według zastrz. 1, znamienny tym, że do pierwszej szczęki (2) zamocowane jest tłoczysko pierwszego siłownika (16) zamocowanego do drugiego dłuższego boku (10) ramy (6) korpusu (1).

6. Chwytak według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza szczęka (2) składa się z belki (24) zakończonej wózkami (25) i posiada co najmniej jedną łapę (26a).

7. Chwytak według zastrz. 6, znamienny tym, że łapa (26a) zamocowana jest podatnie do belki (24).

8. Chwytak według zastrz. 1, znamienny tym, że płaszczyzna płyty oporowej (35) stanowi pierwszą płaszczyznę symetrii chwytaka.

9. Chwytak według zastrz. 6, znamienny tym, że druga płaszczyzna symetrii jest prostopadła do płyty oporowej (35) i przecina środek kołnierza (8).

10. Chwytak według zastrz. 3, znamienny tym, że do pierwszego krótszego boku (11) zamocowana jest pierwsza prowadnica (14), zaś do drugiego krótszego boku (12) zamocowana jest druga prowadnica (15), przy czym od strony pierwszego dłuższego boku (9) suwliwie osadzona jest nich pierwsza szczęka (2), zaś od strony drugiego dłuższego boku (10) osadzona jest druga szczęka (3).

11. Chwytak według zastrz. 3, znamienny tym, że do pierwszego krótszego boku (11) zamocowany jest zespół przyssawek (4).

12. Chwytak według zastrz. 11, znamienny tym, że zespół przyssawek (4) zamocowany jest do jednostki prowadzącej (21) sprzężonej z trzecim siłownikiem (20) zamocowanym do pierwszego krótszego boku (11).

13. Chwytak według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że zespół przyssawek (4) zawiera dwa obrotowe ramiona (29a, 29b) zakończone przyssawkami (30).

14. Chwytak według zastrz. 3, znamienny tym, że do pierwszego krótszego boku (11) zamocowany jest pierwszy uchwyt (5a).

15. Chwytak według zastrz. 14, znamienny tym, że pierwszy uchwyt (5a) zawiera hak (22) osadzony na wale (33) napędzanym przez czwarty siłownik (23).

16. Chwytak według zastrz. 1, znamienny tym, że do korpusu (1) za pośrednictwem jednostki prowadzącej (38) sprzężonej z piątym siłownikiem (37) zamocowany jest pierwszy wypychacz (18), który jest usytuowany pomiędzy pierwszą szczęką (2), a płytą oporową (35).

17. Chwytak według zastrz. 6, znamienny tym, że do belki (24) zamocowane są cztery łapy (26a, 26b, 26c, 26d).

18. Chwytak według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza szczęka (2) posiada napęd niezależny od napędu drugiej szczęki (3).