BR202015023563U2

BR202015023563U2 - array applied to robotic arm

Info

Publication number: BR202015023563U2
Application number: BR202015023563U
Authority: BR
Inventors: Ferraz Curi Nelson
Original assignee: Topema Cozinhas Profissionais Indústria E Comércio Ltda
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2017-03-21
Also published as: WO2017045042A1

Abstract

disposição aplicada em braço robótico" o presente resumo refere-se a um pedido de patente de modelo de utilidade para braço robótico (1), pertencente ao campo dos compo- nentes usados em sistemas de automação, compreendido: por co- luna (2); por mecanismo elevador tipo parafuso rosca (10) montado na coluna (2); por conjunto de braço robótico propriamente dito (20) formado essencialmente por primeiro extremo (21); segundo inter- mediário (22); e terceiro extremo livre (23) elementos de braço, arti- culados uns em relação aos outros; o primeiro elemento de braço extremo (21) fica montado não-articulado no elevador (10); o se- gundo elemento de braço intermediário (22) é formado: por duas placas paralelas espaçadas uma da outra (25) entre as quais ficam montados dois conjuntos de articulação extremos, primeira (26) e segunda (27); e um par de conjuntos de motores elétricos e trans- missão (26)' e (27)' dispostos entre as articulações (26) e (27) e as- sociados a estas; o terceiro elemento de braço extremo livre (23) tem uma extremidade livre que incorpora uma garra (28) apta a "pegar" um recipiente (200); e por carenagem (30).Arrangement Applied to Robotic Arm "This summary relates to a utility model patent application for a robotic arm (1), belonging to the field of components used in automation systems, comprising: by column (2) ; by screw-type elevator mechanism (10) mounted on the column (2); by robotic arm assembly itself (20) formed essentially by first end (21); second intermediate (22); and third free end (23) ) arm elements, articulated with respect to each other, the first end arm element (21) is mounted un-articulated on the elevator (10), the second intermediate arm element (22) is formed by: spaced parallel plates (25) between which are mounted two end joint assemblies, first (26) and second (27), and a pair of electric and transmission motor assemblies (26) 'and (27) between the joints (26) and (27) and associated with the third free end arm member (23) has a free end incorporating a jaw (28) capable of "catching" a container (200); and by fairing (30).

Description

DISPOSIÇÃO APLICADA EM BRAÇO ROBÓTICO" [001] INTRODUÇÃO - O presente relatório descritivo refere-se a um pedido de patente de modelo de utilidade para braço robótico. pertencente ao campo dos componentes usados em sistemas de automação, que recebeu disposição para ser usado, particularmente, em uma máquina de vendas automáticas de sorvetes ou outros produtos comestíveis ou bebidas. Γ0021 ESTADO DA TÉCNICA - Já é conhecido um conjunto de vendas de sorvetes, compreendido, basicamente: por uma máquina de sorvete em massa usual; e por uma unidade de venda automática que é simplesmente justaposta em frente a máquina de sorvete e que contêm; dispositivos para que um usuário escolha um tipo de sorvete de uma lista e para pagar; dispensadores do sorvete, ingredientes e copo: um braço robótico. que pega um copo e passa pela máquina de sorvete e pelos recipientes de ingredientes conforme programado; e por dispositivo dispensador do sorvete pronto. Esse conjunto presta-se para sua função, mas apresenta inconvenientes, principalmente o grande volume e área necessária para instalação e alto custo, este decorrente, principalmente, do braço robótico empregado.ROBOTIC ARM ARRANGEMENT "[001] INTRODUCTION - This descriptive report relates to a robotic arm utility model patent application pertaining to the field of components used in automation systems which has been disposed to be used particularly , in a vending machine for ice cream or other edible products or beverages Γ0021 TECHNICAL STATE - A set of ice cream sales is already known, consisting basically of a usual mass ice cream machine and a sales unit. which is simply juxtaposed in front of the ice cream machine and containing; devices for a user to choose a type of ice cream from a list and to pay; ice cream dispensers, ingredients and glass: a robotic arm. ice cream machine and ingredient containers as scheduled, and ready-made ice cream dispensing device. This is for its function, but has drawbacks, especially the large volume and area required for installation and high cost, this mainly due to the robotic arm employed.

[003] Para superar isso, a requerente desenvolveu e é objeto de um outro seu pedido de patente, uma máquina de vendas automáticas de sorvete e outros, que apresenta como característica principal ter todo o seu mecanismo, necessário à composição e venda de sorvetes ou outros, instalados em um único gabinete e dotado de um braço robótico simplificado para melhor adequar a máquina ao tipo de produto a ser vendido, geralmente de baixo custo.To overcome this, the applicant has developed and is the subject of another of its patent applications, an ice cream vending machine and others, which has as its main feature all the mechanism necessary for the composition and sale of ice cream or others are housed in a single cabinet and have a simplified robotic arm to best match the machine to the generally low-cost type of product being sold.

[004] Assim, essa máquina desenvolvida pela requerente é compreendida: por um único gabinete que aloja todos os componentes necessários à composição e venda automática de sorvetes ou outros, dentre eles o braço robótico. Essa máquina é eficiente para o fim a que se destina e apresenta como vantagem ter custo mais adequado ao tipo de produtos vendidos, geralmente de baixo preço de venda.Thus, this machine developed by the applicant is comprised of: a single cabinet that houses all the components necessary for the composition and vending of ice cream or others, including the robotic arm. This machine is efficient for its intended purpose and has the advantage of being more cost-effective for the type of products sold, usually of low selling price.

[005] OBJETIVOS DA DISPOSIÇÃO - Assim, a presente patente tem por objetivo prover o braço robótico, desenvolvido para ser empregado, particularmente nessa máquina de venda de sorvetes ou outros produtos particularmente produtos comestíveis e bebidas.OBJECTIVES OF THE ARRANGEMENT - Thus, the present patent is intended to provide the robotic arm, designed to be employed, particularly in that vending machine for ice cream or other products particularly edible products and beverages.

[006] Outro objetivo é prover um braço robótico de construção compacta e robusta para ser perfeitamente adaptável à máquina de vendas e suportar longos períodos de solicitação repetitivos durante as etapas de funcionamento da máquina, bem como um braço robótico de fabricação simples.[006] Another objective is to provide a robust and compactly constructed robotic arm to be perfectly adaptable to the vending machine and to withstand long repetitive stresses during machine operation steps, as well as a simple to manufacture robotic arm.

[007] Outro objetivo é prover um braço robótico de baixo custo de aquisição, operação e manutenção.[007] Another objective is to provide a low cost robotic arm for acquisition, operation and maintenance.

[008] Outro objetivo é prover um braço robótico possível de ser empregado em outras aplicações além de máquinas de vendas.[008] Another goal is to provide a robotic arm that can be employed in applications other than vending machines.

[009] DESCRIÇÃO RESUMIDA DA DISPOSIÇÃO - Tendo em vista portanto, os aspectos e objetivos acima e no propósito de atendê-los foi desenvolvida a disposição aplicada em braço robótico. objeto da presente patente, o qual é compreendido, substancialmente, por; coluna que aloja mecanismo elevador (motorização, transmissão, guias) de elevação do braço; pelo braço robótico propriamente dito formado; por primeiro, segundo e terceiro elementos de braço arti- cuiados uns em relação aos outros e sujeitos ao elevador; o primeiro elemento de braço ficando diretamente montado na coluna e elevador; o segundo elemento de braço é articulado no primeiro e tem montados articulações extremas e dois conjunto de motor e transmissão, um dos conjuntos de articulação e motor e transmissão responsável pela movimentação de dito segundo elemento de braço em plano horizontal por 180° em relação ao primeiro elemento de braço; e o outro conjunto de articulação e motor e transmissão responsável pelo movimento do terceiro elemento de braço por cerca de 270° no plano horizontal em relação ao segundo elemento de braço: dito terceiro elemento de braço tem a extremidade livre provida de garra apta a segurar um recipiente; dita coluna e braço providos de carenagens que escondem os mecanismos.[009] SUMMARY DESCRIPTION OF THE ARRANGEMENT - In view of the above aspects and objectives, and in order to address them, the robotic arm arrangement has been developed. subject matter of the present invention which is substantially comprised of; column housing arm lift mechanism (motorization, transmission, guides); by the robotic arm itself formed; first, second and third arm members articulated with respect to each other and subjected to the elevator; the first arm element being directly mounted on the column and elevator; the second arm member is hinged to the first and has extreme joints and two engine and transmission assembly, one of the articulation and engine and transmission assemblies responsible for moving said second arm element in a horizontal plane 180 ° relative to the first arm element; and the other pivot and engine and transmission assembly responsible for moving the third arm member about 270 ° in the horizontal plane relative to the second arm member: said third arm member has the free end provided with a claw capable of holding a container; said column and arm provided with fairings that hide the mechanisms.

[010] Essa forma de construção do braço robótico é simples, conforme desejável para a máquina de vendas automáticas de sorvete acima aludida ou para outras aplicações; dito braço é apto a atender às necessidades particularmente da máquina de vendas de sorvete ou outros acima, uma vez que tem amplos movimentos em planos horizontais em diferentes alturas que vão de uma lateral, passando em frente e deslocando-se até a lateral oposta da coluna, ao longo do que pode realizar paradas para "pegar’ um copo. a massa de sorvete, ingredientes sólidos que compõem o sorvete e ao fim avançar e dispor o sorvete pronto no dispositivo de entrega, conforme o lay-out da máquina, atendendo assim ao objetivo principal da presente disposição.[010] This form of robotic arm construction is simple as desired for the above mentioned ice cream vending machine or for other applications; said arm is capable of meeting the needs particularly of the above or other ice cream vending machine as it has wide horizontal plane movements at different heights from one side, moving forward and moving to the opposite side of the column , along which you can make stops to 'get' a cup. the ice cream batter, solid ingredients that make up the ice cream and then move on and arrange the ice cream ready in the delivery device, according to the lay-out of the machine, thus meeting the main purpose of this provision.

[011] É evidente que o presente braço pode ser adaptado para inúmeras outras aplicações, não necessariamente uma máquina de vendas do tipo ora aludida, mas qualquer outra em que seja necessária ampla movimentação angular em plano horizontal em diferentes alturas.It is evident that the present arm can be adapted for countless other applications, not necessarily an alluded-type vending machine, but any other where wide horizontal angular movement is required at different heights.

[012] O presente braço apresenta construção simples e compacta bem como fabricação igualmente simples conforme outro objetivo da disposição.[012] The present arm features simple and compact construction as well as equally simple manufacture according to another purpose of the arrangement.

[013] Ainda, o presente braço apresenta baixo custo de aquisição, operação e manutenção conforme outros objetivos da disposição. Γ014] LISTA DE DESENHOS ILUSTRATIVOS DA DISPOSIÇÃO ~ Os desenhos anexos referem-se à disposição aplicada em braço robótico. objeto da presente patente, nos quais: [015] A fig. 1 mostra o braço robótico em perspectiva sem a care-nagem. na qual é visto o seu mecanismo: e [016] As fig. 2 a 5 mostram o braço com a carenagem em vistas frontal, lateral, planta e em perspectiva, respectiva mente. Γ017] DESCRIÇÃO DETALHADA COM BASE NAS FIGURAS -Conforme ilustram as figuras acima relacionadas, o braço robótico 1 (figs. 1 a 5), objeto da presente patente, aplica-se particularmente em uma máquina 100 de venda automática de sorvetes ou outros, objeto de outro pedido de patente da mesma requerente e destína-se a prover uma solução simples e eficiente para essa aplicação e opcionalmente ser usado em outras aplicações que necessitem ampla movimentação angular do braço em diferentes alturas e um braço que tenha construção simples, compacta e robusta para suportar longos períodos de utilização.[013] Still, the present arm has low cost of acquisition, operation and maintenance according to other objectives of the provision. Γ014] LIST OF ILLUSTRATIVE ARRAY DRAWINGS ~ The accompanying drawings refer to the arrangement applied to the robotic arm. object of the present invention, in which: [015] FIG. 1 shows the robotic arm in perspective without care. in which its mechanism is seen: and [016] Figs. 2 through 5 show the fairing arm in front, side, plan and perspective views, respectively. 17017] DETAILED DESCRIPTION BASED ON THE FIGURES -As illustrated in the above related figures, the robotic arm 1 (Figs. 1 to 5), object of the present invention, applies particularly to an ice cream or other vending machine 100, object of another patent application of the same applicant and is intended to provide a simple and efficient solution for that application and optionally to be used in other applications requiring wide angular movement of the arm at different heights and an arm having a simple, compact and robust construction. to withstand long periods of use.

[018] Assim, o presente braço robótico 1 é formado, substancialmente (fig. 1): por um suporte em forma de coluna 2 formada por placa traseira retangular 3 e duas placas extremas prolongadas perpendicularmente daquela: placa-base inferior 4 e placa superior 5.Thus, the present robotic arm 1 is formed substantially (fig. 1): by a column-shaped support 2 formed by rectangular rear plate 3 and two end plates extending perpendicularly thereto: lower base plate 4 and upper plate 5

[019] Por mecanismo elevador tipo parafuso rosca 10 montado na coluna 2 formado por: hastes dispostas entre as placas 4 e 5: duas hastes-guias dianteiras 11 e uma haste-guia de acionamento traseira central 12: por conjunto de suporte 13 montado e deslizante nas hastes-guia 11 e por conjunto de motor elétrico e redutor 14 associado à haste 12 e suporte 13, tal que quando acionado move este último ao longo das hastes 11,12.[019] By screw-type elevator mechanism 10 mounted on column 2 formed by: rods disposed between plates 4 and 5: two front guide rods 11 and one central rear drive guide rod 12: by bracket assembly 13 mounted and slider on the guide rods 11 and by the electric motor and reducer assembly 14 associated with the rod 12 and support 13, such that when actuated moves the latter along the rods 11,12.

[020] Por conjunto de braço robótico propriamente dito 20 formado essencialmente por primeiro extremo 21; segundo intermediário 22: e terceiro extremo livre 23 elementos de braço articulados uns em relação aos outros e o primeiro 21 montado nâo articulado no suporte 13 do elevador 10.By robotic arm assembly itself 20 formed essentially of first end 21; second intermediate 22: and third free end 23 arm elements hinged relative to each other and first 21 mounted non-hinged to support 13 of elevator 10.

[021] O primeiro elemento de braço extremo 21 fica montado não-articulado no suporte 13 do elevador e sua extremidade traseira tem conjunto porca 24 engrenada na haste-guia de acionamento 12 [022] O segundo elemento de braço intermediário 22 é o mais longo. fica articulado no primeiro elemento de braço 21 e é formado basicamente: por duas placas paralelas espaçadas uma da outra 25 entre as quais fica montado o mecanismo de movimentação dos braços, formado: por dois conjuntos de articulação extremos, primeira 26 e segunda 27 articulações que articulam o segundo intermediário 22 em relação ao primeiro extremo 21 e ao terceiro extremo livre 23 elementos de braço respectiva mente; e por um par de conjuntos de motores elétricos e transmissão 26’ e 2.7’ dispostos entre as articulações 26 e 27 e associados a estas.[021] The first end arm member 21 is mounted non-articulated on the lift bracket 13 and its rear end has nut assembly 24 engaged on the drive guide rod 12 [022] The second intermediate arm element 22 is the longest . it is hinged to the first arm member 21 and is basically formed by: two parallel plates spaced from each other 25 between which is mounted the arm movement mechanism formed by: two extreme hinge assemblies, first 26 and second 27 joints which pivot second intermediate 22 with respect to first end 21 and third free end 23 arm members respectively; and by a pair of transmission and electric motor assemblies 26 'and 2.7' disposed between and associated with joints 26 and 27.

[023] Cada conjunto de articulação 26, 27 e motor e transmissão 26', 27’ é formado substancíalmente: por conjunto mancai montado no braço, eixo montado no mancai, constitutivos da articulação 26 ou 27; pelo motor elétrico 26', 27\ por rodas dentadas montadas no eixo e saída do motor e por correia dentada de transmissão engrenada nas rodas dentadas.Each linkage assembly 26, 27 and engine and transmission 26 ', 27' is substantially formed: by arm-mounted bearing assembly, bearing-mounted shaft, constitutive of linkage 26 or 27; by the electric motor 26 ', 27' by axle mounted sprockets and motor output and by transmission sprocket in the sprockets.

[024] O terceiro elementos de braço extremo livre 23 tem uma extremidade que incorpora parte da articulação 27 e sua extremidade livre incorpora uma garra 28 apta a 'pegar' um recipiente 200.[024] The third free end arm member 23 has an end incorporating part of the hinge 27 and its free end incorporating a jaw 28 capable of 'catching' a container 200.

[025] Completando o braço é prevista carenagem 30 formada (figs. 2 a 5): por elemento de carenagem 31 que recobre a coluna 2 e define janela anterior 32 atravessada pelo primeiro elemento de braço extremo 21; por elemento de carenagem 33 que recobre o segundo elemento de braço intermediário 22 composto por fechamentos iguais superior e inferior e fechamentos laterais planos, configurando volumes extremos cilíndricos 34 que recobrem as articulações e trecho prismático intermediário 35 que recobre os motores; e por elemento de carenagem 36 que recobre a parte inicial do terceiro elementos de braço extremo livre 23 e que termina adjacente à garra.Completing the arm is provided fairing 30 formed (Figs. 2 to 5): by fairing element 31 covering the column 2 and defining front window 32 traversed by the first end arm element 21; by fairing element 33 covering the second intermediate arm element 22 composed of equal upper and lower closures and flat side closures, forming cylindrical extreme volumes 34 covering the joints and intermediate prismatic section 35 covering the motors; and by fairing element 36 covering the initial portion of the third free end arm member 23 and terminating adjacent the jaw.

[026] Assim, quando em funcionamento, todo o conjunto do braço pode ser movido para cima e para baixo na coluna 2 através do elevador 10. Simultaneamente, o segundo elemento de braço intermediário 22 pode mover-se em ângulo no plano horizontal por cerca de 180° (fig. 4) em relação ao primeiro elemento de braço extremo 21 e o terceiro elementos de braço extremo livre 23 mover-se em plano horizontal por cerca de 270° em relação ao o segundo elemento de braço intermediário 22. Â garra 28 pode receber um recipiente 200 que recebe o sorvete ou outros.Thus, when in operation, the entire arm assembly can be moved up and down column 2 via elevator 10. Simultaneously, the second intermediate arm member 22 can be moved at an angle in the horizontal plane by about 180 ° (fig. 4) with respect to the first end arm member 21 and the third free end arm member 23 move horizontally about 270 ° relative to the second intermediate arm member 22. Â 28 may receive a container 200 that receives ice cream or the like.

[027] Dentro da construção básica, acima descrita, pleiteia-se que o braço robótico 1» objeto da presente patente, possa ser modificado em relação a material, dimensão, configuração funcional ou ornamental sem que fuja do âmbito de proteção solicitado.Within the above-described basic construction, it is claimed that the robotic arm 1 of the present invention may be modified with respect to material, size, functional or ornamental configuration without departing from the requested scope of protection.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1} "ROBOTIC ARM ARRANGEMENT formed by a support means (2); and an arm (20) hinged to the support means (2), characterized by a column (2) formed by a rectangular back plate (3) and two end plates extending perpendicular to that: lower base plate (4) and upper plate (5), by screw-type screw lift mechanism (10) mounted on the column (2) formed by two front guide rods (11) and one has central rear drive guide rod (12), by mounting bracket (13) mounted and sliding on the guide rods (11) and by electric motor and reducer assembly (14) associated with rod (12) and bracket (13 ); by robotic arm assembly itself (20) formed essentially of first end (21); second intermediate (22); and third free end (23) arm elements pivoted with respect to each other; first arm element end (21) is mounted unscrewed on the lift support (13) (10) and its ex rear tremor has nut assembly (24) engaged with drive guide rod (12): the second intermediate arm element (22) is the longest, hinges to the first arm element (21) and is basically formed by two parallel plates spaced from one another (25) between which is mounted the arm movement mechanism formed; by two end hinge assemblies, first (26) and second (27) hinges that pivot the second intermediate arm element (22) relative to the first end (21) and third free end (23) arm elements respectively; and by a pair of electric and transmission motor assemblies (26) 'and (27)' disposed between and associated with joints (26) and (27); the third free end arm member (23) has an end that incorporates part of the pivot (27) and its free end incorporates a claw (28) capable of "catching" a container (200); and by means of carenagerr (30) formed by a bearing element (31) covering the column (2) and defining the front window (32) traversed by the first end arm element (21); by fairing element (33) covering the second intermediate arm element (22) configuring cylindrical end volumes (34) covering the joints and intermediate prismatic section (35) covering the engines; and by a fairing element (38) covering the initial portion of the third free end arm element (23) and terminating adjacent to the jaw (28).