BR112020018440A2 - Manipulador com articulações e perfil multifuncional para o mesmo - Google Patents

Abstract

manipulador com articulações e perfil multifuncional para o mesmo. a presente invenção refere-se a um manipulador com pelo menos um perfil como elemento de conexão de suporte entre duas articulações (1) e/ou entre o motor (5) e a articulação (1). para pôr à disposição um manipulador, que oferece uma estrutura simples em múltiplas possibilidades de configuração, está previsto que o perfil esteja formado como perfil multifuncional (81), com canal interno e pelo menos uma ranhura receptora lateral, que esteja previsto pelo menos um outro perfil multifuncional, que está formado como eixo e, pelo menos no que se refere à formação de perfil, está estruturalmente idêntico, pelo menos em seções, ao perfil multifuncional, ou está formado como cremalheira e, pelo menos no que se refere ao contorno de seção transversal, é estruturalmente idêntico, pelo menos em seções, com o perfil multifuncional.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “MANIPU-

LADOR COM ARTICULAÇÕES E PERFIL MULTIFUNCIONAL PARA O MESMO”.

[0001] A invenção refere-se a um manipulador com pelo menos um perfil como elementos de conexão de suporte entre duas articulações do manipulador e/ou entre uma articulação e um motor correspondente à mesma.

[0002] Um manipulador genérico é conhecido do documento DE 20 2014 101 342 U1, sendo que o elemento de conexão está formado como seção de perfil oco, que, no entanto, permite poucas possibilidades de variação no que se refere a formas de configuração diferentes do mani- pulador.

[0003] Uma tarefa da invenção é pôr à disposição um manipulador genérico, que esteja estruturado de modo simples e ofereça múltiplas possibilidades de configuração.

[0004] A tarefa proposta é solucionada de acordo com a invenção pelas características das reivindicações independentes 1, 2 e 20. Apri- moramentos vantajosos são descritas nas reivindicações secundárias. A tarefa proposta já é solucionada pelo fato de que o perfil está formado como perfil multifuncional com canal interno e pelo menos uma ranhura receptora lateral, que está previsto pelo menos um outro perfil multifun- cional que está formado como eixo, e que os dois perfis multifuncionais, pelo menos no que se refere à sua formação de perfil, são estrutural- mente idênticos, pelo menos em seções.

[0005] Pelo uso do perfil multifuncional, por um lado, tal como está descrito mais detalhadamente abaixo, são desenvolvidas, de maneira simples formas de configuração diferentes do manipulador, que, a cus- tos favoráveis, em cada caso, podem ser adaptados a determinadas ta- refas. Por outro lado, para fins de simplificar a construção e montagem,

os dois perfis multifuncionais reivindicados estão formados de modo es- truturalmente idêntico, pelo menos no que se refere à sua formação de perfil. Essa igualdade estrutural da formação de perfil não se refere aos tamanhos absolutos dos dois perfis multifuncionais, mas, em geral, à forma de seção transversal ou contorno de secão transversal. Igualdade estrutural significa que os dois perfis multifuncionais, no que se refere às suas seções transversais, são pelo menos semelhantes, de prefe- rência, idênticos. Mas, também podem estar formados de modo congru- ente, isto é, coincidente. Além disso, o perfil multifuncional também está previsto entre o motor e a articulação, como que é pelo menos minimi- zada uma influência térmica sobre a articulação. O motor pode ainda formar um contrapeso em relação à articulação. Além disso, o motor pode ser de qualquer tipo de construção e só precisa satisfazer a con- dição de que ele é apropriado para a respectiva aplicação. Vantajosa- mente, entre outros, devido ao menor número de linhas necessárias, pode ser usado como motor um motor de corrente contínua sem escova.

[0006] Em uma solução alternativa da tarefa é proposto que o perfil esteja formado como perfil multifuncional, com canal interno e ranhuras receptoras laterais, que esteja previsto pelo menos um ou outro perfil multifuncional, que está formado como cremalheira, e que os dois perfis multifuncionais sejam estruturalmente idênticos, pelo menos no que se refere ao seu contorno de seção transversal. Com o perfil dentado, é ampliada a variabilidade já citada acima.

[0007] Um uma outra modalidade do manipulador, o outro perfil mul- tifuncional também pode estar formado como elemento de conexão de suporte entre duas articulações do manipulador, entre articulação e ca- beça de trabalho ou entre articulação e motor. Assim, ele também pode contribuir para a estabilidade e rigidez ao uso do manipulador. O perfil multifuncional pode estar formado, em geral, como elemento de cone-

xão de suporte entre duas articulações do manipulador, entre articula- ção e cabeça de trabalho ou entre articulação e motor.

[0008] De modo vantajosamente simples, os perfis multifuncionais podem apresentar, em cada caso, um contorno externo circular, pelo menos em sua forma básica. Esse perfil externo circular do perfil multi- funcional, pelo menos em sua forma básica, possibilita que o perfil mul- tifuncional seja montado, de maneira simples, rotativamente, para ser usado, por exemplo, para transmissão de torque. Quando necessário, de maneira simples, tal como por meio de assento de aperto, por exem- plo, um elemento de roda dentada, tal como roda dentada reta, como outro elemento de transmissão, pode ainda ser levado através do perfil externo circular, pelo menos em sua forma básica. A possibilidade do uso múltiplo do perfil multifuncional também fica clara pelo fato de que, além de seu uso como elemento de conexão de suporte e de reforço, também pode ser formado como cremalheira.

[0009] Vantajosamente, as ranhuras receptora laterais podem estar formadas transversalmente à direção longitudinal do respectivo perfil multifuncional, abertas em direção ao exterior. Desse modo, elas estão acessíveis pelo exterior, o que facilita, particularmente, a montagem e desmontagem.

[0010] Em uma outra modalidade do manipulador, as ranhuras re- ceptoras laterais podem estar dispostas distanciadas perifericamente. Esse distanciamento pode ser, pelo menos substancialmente, periferi- camente igual. Ranhuras externas, perifericamente adjacentes, partindo de seu centro periférico como ponto de referência, podem estar dispos- tas, distanciadas perifericamente, pelo menos substancialmente de modo igual. As ranhuras externas podem estar formadas de modo dife- rente, de acordo com sua finalidade de uso pretendida.

[0011] Por exemplo, uma ranhura receptora, formada como primeira ranhura receptora, para fixação do perfil multifuncional na carcaça, ou para fixação de componentes acessórios, pode estar prevista uma ra- nhura receptora formada como segunda ranhura receptora, para posici- onamento do outro elemento de transmissão em relação à carcaça e/ou à roda de engrenagem e/ou uma ranhura receptora formada como ter- ceira ranhura receptora para um elemento de medição.

[0012] Por exemplo, para fixação do perfil multifuncional na carcaça ou para fixação de outros dispositivos no perfil multifuncional, a segunda ranhura receptora e/ou a terceira ranhura receptora podem estar forma- das de modo rebaixado. Particularmente, podem estar previstas duas primeiras ranhuras receptoras, cujos perfis de seção transversal estão formados, de preferência de modo congruente um ao outro. Particular- mente, a primeira ranhura receptora, no que se refere a uma direção longitudinal do perfil multifuncional, pode estar disposta diametralmente à segunda ranhura receptora.

[0013] As ranhuras receptoras podem estar dispostas periferica- mente distanciadas de modo igual uma da outra. Se estiverem previstas duas primeiras ranhuras receptora, portanto, no total, 4 ranhuras recep- toras, então as ranhuras receptoras, no que se refere ao eixo longitudi- nal, podem estar dispostas em forma de cruz uma à outra. Particular- mente, em cada caso, com relação ao eixo longitudinal, a terceira ra- nhura receptora pode estar disposta diametralmente à quarta ranhura receptora.

[0014] Em um aprimoramento vantajoso do manipulador, o canal in- terno do perfil multifuncional pode apresentar uma seção transversal substancialmente circular. Isso possibilita uma penetração de força me- cânica favorável de um eixo com seção transversal circular, sendo que o eixo está protegido no canal. Além disso, o diâmetro do eixo pode ser menor do que o diâmetro do canal interno, de modo que o eixo, disposto em uma determinada distância, de preferência, no tamanho de um re- cuo, pode girar livremente no canal.

[0015] O canal interno pode, ainda, apresentar pelo menos uma câ- mara longitudinal lateral, para recepção de lubrificante, para passagem de linha e/ou para economia de material.

[0016] Em uma outra especificação do manipulador, no lado do aci- onamento e no lado do acionamento de uma articulação, em cada caso, um perfil multifuncional pode estar conectado em funcionamento ativo com a articulação. Isso significa que esses dois perfis multifuncionais podem exercer diversas funções em uma articulação.

[0017] Em um aprimoramento do manipulador, as articulações po- dem apresentar, em cada caso, um acionamento motorizado, com mo- tor e engrenagem. A engrenagem pode compreender uma roda de en- grenagem rotativa em torno de um eixo de rotação de engrenagem e um outro elemento de engrenagem. A roda de engrenagem pode estar em uma conexão operacional com um outro elemento de engrenagem, pelo fato de, por exemplo, o outro elemento de engrenagem atuar na periferia da roda de engrenagem. A engrenagem pode apresentar um eixo ativo, distanciado do eixo de rotação de engrenagem, através do qual o outro elemento de engrenagem está disposto montado na ou junto à carcaça.

[0018] Um perfil multifuncional pode estar disposto no eixo de rota- ção de engrenagem. Um perfil multifuncional pode, ainda, estar disposto no eixo ativo da articulação, em cada caso associada. Particularmente, o perfil multifuncional pode atuar na roda de engrenagem pelo lado fron- tal. Alternativamente ou adicionalmente, um perfil multifuncional pode estar disposto, com relação ao eixo ativo, tangencialmente ou no lado frontal à outra parte de engrenagem.

[0019] Particularmente, a engrenagem pode estar formada como engrenagem helicoidal. Para esse fim, o outro elemento de engrenagem pode estar formado como rosca sem-fim e o eixo ativo como eixo de acionamento para a rosca sem-fim. O eixo de acionamento pode formar um prolongamento axial do eixo de motor, acoplado com a extremidade do acionamento. A rosca sem-fim pode estar disposta de modo rígido à torção sobre o eixo ativo. Além disso, o eixo ativo pode estar montado de modo móvel em rotação nos dois lados frontais da rosca sem fim ou na ou junto à parte receptora. O eixo de acionamento pode estar dis- posto guiado em um perfil multifuncional. O perfil oco, no caso do acio- namento da rosca sem-fim, pode estar disposto de modo rígido à torção e à prova de deslocamento em relação à carcaça e/ou estar disposto na mesma. Para esse fim, a partir da carcaça saliências correspondentes podem engatar-se na primeira ranhura receptora ou primeiras ranhuras receptoras, sendo que seu perfil está adaptado, vantajosamente, ao re- baixo da ranhura, em cada caso associada. Para produção de uma re- sistência ao deslocamento axial aperfeiçoada da rosca sem-fim sobre o eixo de acionamento, o perfil multifuncional pode estar dividido em duas seções na região da rosca sem-fim, sendo que as seções, em cada caso, estão dispostas, em cada caso, guiadas com uma extremidade voltada para a rosca sem-fim, particularmente, através de um apoio do eixo de acionamento com o lado frontal contra a rosca sem-fim. As duas seções podem estar dispostas distanciadas uma da outra sobre a ex- tensão axial de rosca sem-fim e apoio do eixo de acionamento.

[0020] Em um aperfeiçoamento do manipulador, a engrenagem pode estar formada como engrenagem helicoidal invertida, com roda de engrenagem no lado do acionamento e outro elemento de engrenagem no lado da saída. Particularmente, pode estar previsto que o perfil mul- tifuncional forme o eixo ativo. A roda helicoidal pode estar disposta de modo rígido à torção sobre o perfil oco. O perfil oco, por sua vez, pode estar montado de modo rotativamente móvel na ou junto à parte. Daí resulta a possibilidade de que, adicionalmente ao perfil multifuncional como eixo de acionamento para o outro elemento de engrenagem, pode estar previsto um outro eixo de acionamento, realizado no canal. O eixo de acionamento pode ser conduzido pelo perfil oco, sem transmitir um torque ao perfil oco, na ou à frente da articulação, para acoplar, por exemplo, um torque em uma articulação adjacente. A roda de engrena- gem pode apresentar uma rosca externa circunferencial e ao outro com- ponente roscado, uma dentadura reta adaptada à rosca externa. O perfil multifuncional pode estar disposto em prolongamento do eixo de motor. No lado frontal ele pode estar conectado de modo rígido à torção através de um acoplamento com o eixo de motor.

[0021] Em uma outra modalidade vantajosa do manipulador, a en- grenagem pode estar formada como engrenagem linear. Particular- mente, a roda de engrenagem pode estar formada como roda dentada e o outro elemento de engrenagem, como elemento linear, particular- mente como elemento de cremalheira. O elemento de cremalheira pode ao mesmo tempo formar o eixo ativo e estar disposto de modo linear- mente deslocável na parte receptora. Em um aperfeiçoamento vanta- joso, o elemento linear, particularmente, o elemento de cremalheira, pode estar fixado, na posição de montagem, na primeira ranhura recep- tora do perfil oco, aberta em direção à roda de engrenagem. De prefe- rência, o elemento linear está disposto em posição imutável em posição na ranhura receptora. De preferência, a segunda ranhura receptora está disposta em um lado externo do perfil oco diametralmente oposto ao eixo ativo. 0022] Sob um aumento adicional das possibilidades de variação, pode estar previsto que a articulação está construída, no total, e/ou os componentes de engrenagem estão construídos, em cada caso, de modo modular. Além disso, o manipulador pode estar construído de modo modular. Consequentemente, o manipulador pode ser montado, particularmente, em seus componentes, tais como articulação, engre- nagem, perfil multifuncional e motor, de modo simples e rico em varia-

ções, graças à estrutura modular de acordo com um princípio de cons- trução por blocos.

[0023] É também objeto da invenção reivindicada um perfil multifun- cional como tal, apropriado para um manipulador, que na modalidade mais simples apresenta pelo menos um canal interno, um contorno ex- terno circular na forma básica, bem como ranhuras receptoras laterais, que transversalmente à direção longitudinal do perfil multifuncional es- tão formadas aberturas em direção ao exterior.

[0024] Em modalidades vantajosas, o perfil multifuncional apre- senta uma ou mais das características representadas acima como pre- feridas (em qualquer combinação).

[0026] Outros detalhes e vantagens da invenção são visíveis, a se- guir, sem restrição da abrangência de proteção, pela descrição de uma modalidade preferida, sob referência aos desenhos anexos. Nesse caso, mostram: Figuras 1A-1C em cada caso, uma vista de uma modalidade de uma articulação como parte de um manipulador com articulações, Figura 2 uma vista de corte longitudinal de uma outra modalidade do manipulador, com uma outra articulação, Figuras 3A-3B em cada caso, em uma vista lateral, partes de engrena- gem cooperantes para a articulação de acordo com a figura 2, Figuras 4A-4B, em cada caso, uma vista em corte longitudinal de uma outra modalidade do manipulador, com uma outra articulação, Figuras 5A-5B, em cada caso, uma vista de um perfil multifuncional para o manipulador, Figura 6 uma vista em perspectiva do perfil multifuncional com dispo- sição adicional de um elemento de medição, Figura 7 uma vista em perspectiva de uma seção de perfil de dente para disposição no perfil multifuncional, Figura 8 uma vista em perspectiva de uma disposição de sensor para disposição no perfil multifuncional, Figura 9 uma vista em corte longitudinal de uma outra modalidade do manipulador, com 3 articulações acopladas uma à outra, Figuras 10A-10B, em cada caso, uma vista de uma outra modalidade do manipulador, com três articulações acopladas uma à outra, Figura 11 uma vista lateral de uma outra modalidade do manipulador, com seis articulações acopladas uma à outra, Figuras 12 A-12B, em cada caso, uma vista de uma outra modalidade do manipulador, com cinco ou 6 articulações acopladas uma à outra.

[0026] Nas figuras 1-12 são mostradas, em cada caso, modalidades de um manipulador M com articulações 1 em diversas vistas, vistas em corte e representações individuais. Tal como pode ser visto, particular- mente, das figuras 1C e 9, as articulações 1 apresentam, em cada caso, uma roda de engrenagem 2 rotativa em torno de um eixo de rotação de engrenagem g. Tal como é visível, particularmente, da figura 9, a roda de engrenagem 2 está montada de modo rotativo nos dois lados através de adaptadores 22 em mancais 7 em uma carcaça 3 da articulação 1. Os dois adaptadores 22aprsentam, em cada caso, em seu lado 23 afas- tado do lado frontal 21 da roda de engrenagem 2, uma abertura 2 central com relação ao eixo de rotação de engrenagem g, com rosca interna

25. A carcaça apresenta uma parte receptora 31 para recepção de um outro elemento de engrenagem 4.

[0027] O outro elemento de engrenagem 4 está disposto transver- salmente, aqui, perpendicularmente ao eixo de rotação de engrenagem g sobre um eixo ativo w. O eixo ativo w está posicionado de modo dis- tanciado na direção de distância a ao eixo de rotação de engrenagem g. O eixo de rotação de engrenagem g e o eixo ativo w estão dispostos perpendicularmente um ao outro. O elemento de engrenagem 4 está em conexão operacional com a periferia da roda de engrenagem 2. A roda de engrenagem 2 e o outro elemento de engrenagem 4 formam uma engrenagem G para multiplicação de um torque de motor acoplado na articulação 1. O motor 5 está disposto distanciado da articulação 1, em cada caso associada.

[0028] De acordo com as figuras 1 e 10, a engrenagem G da articu- lação 1 está configurada como engrenagem helicoidal G1, com uma roda de engrenagem 2 no lado da saída, formada como roda helicoidal, e um outro elemento de engrenagem 4, no lado do acionamento, for- mado como rosca sem fim 41. O eixo ativo w é aqui um eixo de aciona- mento 51 acionado diretamente por um motor 5.A rosca sem-fim 41 está disposta em um assento de aperto sobre o eixo de acionamento 51. O eixo de acionamento 51, tal como pode ser isto da figura 1C, está dis- posta guiada de modo protegido em um canal interno 81 central de um perfil multifuncional 8. O canal interno 81 apresenta uma seção trans- versal substancialmente circular, com relação à sua forma básica. Estão previstos aqui, entrando lateralmente no canal interno 81, duas câmaras longitudinais 87 laterais ao canal interno 81, por exemplo, para recepção de lubrificante, para passagem de linha e/ou economia de material. As câmaras longitudinais 87 estendem-se sobre todo o comprimento do perfil multifuncional 8. Com relação à sua seção transversal, as câmaras longitudinais 87 alargam o canal interno 81. Elas estão dispostas e for- madas de modo especularmente simétrico, com relação a uma linha de conexão entre segunda 85 e terceira ranhura receptora 86.

[0029] O perfil multifuncional 8 está conectado fixamente com a parte receptora. O perfil multifuncional 8 está disposto como elemento de conexão de suporte entre articulações 1 e motor 5. O perfil oco 8 serve nessa modalidade de articulação 1como proteção, guia e reforço, particularmente, como reforço no que se refere a uma rigidez ao uso, da seção do manipulador M entre motor 54 e articulação 1. O eixo de acio- namento 51 está ainda montado de modo rotativo na parte receptora 31, no que se refere ao eixo ativo w, axialmente, nos dois lados da rosca sem-fim 41, em cada caso, através de um mancal 7.

[0030] O perfil oco 8 em si está disposto de modo rígido à torção e à prova de deslocamento em relação à parte receptora 31. Para esse fim, estão previstas nos dois lados 23 do perfil oco, ranhuras receptoras 82 rebaixadas, nas quais engatam-se saliências de fixação previstas na parte receptora 31, para a montagem rígida à torção do perfil oco 8.

[0031] O perfil oco 8 apresenta, para o engate da roda helicoidal na rosca sem-fim, duas seções, isto é, uma primeira seção 83 e uma se- gunda seção 84. As duas seções 83; 84 estão dispostas distanciadas uma da outra, através da extensão axial, com relação ao eixo ativo w, do eixo de acionamento 51, no perfil oco 8 dos dois manais 7 deposita- dos no perfil oco 8 e da extensão axial da rosca sem-fim 41. As duas seções 83;84 atuam, em cada caso, com uma extremidade voltada para a rosca sem-fim 41, pelo lado frontal, nos mancais7 que lhes estão as- sociados, isto é, em cada caso, com relação à direção do aparelho de ajuste em direção à rosca sem-fim, um mancal anterior 73 e um mancal posterior 74, sendo que, em cada caso, com sua outra extremidade, afastada da rosca sem-fim 41, estão apoiados na parte receptora 31.

[0032] A segunda seção 8, disposta à direita na figura 1C, está apoi- ada através de um elemento de aperto 65. Em sua posição de trabalho, o mesmo encosta-se aqui, perifericamente, sob conexão friccional, ra- dialmente por fora na segunda seção 84. O elemento de aperto 65 pode, ainda, estar disposto aparafusado na parte receptora 31. O elemento de aperto 65 está configurado de tal modo como aparafusamento progres- sivo na parte receptora 31, exerce perifericamente uma força de fricção radial correspondentemente crescente sobre a segunda seção 84, que nessa aplicação causa uma conexão friccional com a segunda seção

84. O perfil multifuncional 8 serve aqui, portanto, como suporte para os elementos de aperto 65 e para fixação dos mesmos.

[0033] A primeira seção 83, disposta à esquerda na figura 1C, en- costa-se com sua extremidade apoiada, pelo lado frontal, de modo efe- tivo para transmissão de força, em um aparelho de ajuste 67, para ajuste de um ajuste de jogo axial com relação ao eixo ativo, da conexão ope- racional entre a roda helicoidal 26 e a rosca sem-fim 41. O aparelho de ajuste 67 apresenta um dispositivo de ajuste 671, através do qual, para ajuste do jogo, a primeira seção 83 do perfil oco 8 é comprimida axial- mente na direção do aparelho de ajuste 67 para a rosca sem-fim, contra o mancal anterior73, que, por sua vez, pode ser comprimido contra a roscas sem-fim 41 até não haver mais jogo. Assim, o perfil multifuncional 8, em uma outra função, aqui é usado ao mesmo tempo como parte do aparelho de ajuste 67.

[0034] A figura 2 mostra em uma vista em corte transversal ao eixo de rotação de engrenagem 6 uma articulação 1 como parte do manipu- lador M. A engrenagem G está formada aqui como engrenagem helicoi- dal G1 invertida. Em inversão à engrenagem helicoidal G1, aqui o torque é acoplado no lado do acionamento através da roda de engrenagem 2 e através do outro elemento de engrenagem 4, no lado da saída é re- transmitido desacoplado ao eixo ativo w. Tal como pode ser visto das figuras 3A-3B, de acordo com inversão, a roda de engrenagem 2 apre- senta uma rosca externa periférica e a outra parte de engrenagem 4, uma dentadura frontal 42. O perfil multifuncional 8 no lado da saída forma assim o eixo ativo w. A roda frontal 28 está disposta fixamente sobre o perfil oco 8. Para esse fim, estão previstos na roda frontal 28 da outra parte de engrenagem 4, elementos de ancoragem 45, através dos quais ela se engata sob conexão friccional e/ou por encaixe positivo nas primeiras ranhuras receptoras 82 do perfil multifuncional 8. Assim, o per- fil multifuncional 8 serve aqui como suporte para o segundo elemento de engrenagem 4. Como o outro elemento de engrenagem 4 está mon-

tado de modo rígido à torção sobre o perfil multifuncional 8, o perfil mul- tifuncional 8 torna-se um eixo, em ampliação de suas possibilidades de uso, pelo fato de que ele recebe e transmite o torque do outro elemento de engrenagem 4. O perfil multifuncional 8 está montado aqui através de dois elementos de aperto 65 distanciados axialmente um do outro rotativamente na carcaça 3. O perfil multifuncional 8, para sua monta- gem rotativa apresenta um perfil externo circular em sua forma básica. Está indicada esquematicamente na figura 2 a possibilidade de conectar o perfil multifuncional no lado terminal de modo ativo para transmissão de torque, por exemplo, em duas articulações 1 e, mais precisamente, na articulação1, esquerda na figura2, no outro elemento de engrenagem 4 e/ou na roda de engrenagem 2 da articulação direita na figura 2. O canal interno 81citado acima não é necessário nessa modalidade de articulação para formação da engrenagem helicoidal G2 invertida. Isso oferece a possibilidade de guiar outros componente, tais como linhas, ou, tal como indicado exemplificadamente na figura 2, um outro eixo de acionamento 51, por exemplo, para uma articulação 1 afastada, de modo protegido pelo perfil oco 8, sendo que o outro eixo de acionamento 51 transmita um torque à articulação 1.

[0035] Nas figuras 4A-4B está representada, em cada caso, uma vista de uma outra modalidade da articulação 1, pelo fato de que, aqui, a engrenagem G está formada como engrenagem linear G3. Para for- mação da engrenagem linear G3, a roda de engrenagem 2 está formada como roda frontal 28 e o outro elemento de engrenagem 4, como ele- mento de cremalheira 43. O elemento de cremalheira 43, em posição de montagem, está disposto fixado em uma segunda ranhura receptora 85 do perfil multifuncional 8. Assim, o perfil multifuncional 8, em uma outra possibilidade de uso, torna-se um componente linear da engrena- gem linear G3. Além disso, o perfil multifuncional funciona como eixo ativo w.

[0036] A segunda ranhura receptora 85, para o engate roscado do elemento de cremalheira 3 e roda frontal 28, em posição de montagem, está formada aberta em direção à roda de engrenagem 2. O elemento de cremalheira 43 está montado de modo rígido à torção e à prova de deslocamento no perfil oco. Em posição de montagem, ele engata-se através de uma base 44 adaptada ao rebaixo na primeira ranhura re- ceptora 82 Além disso, nos dois lados do elemento de cremalheira 43 estão previstos elementos de aperto 65, que estão dispostos em um assento de aperto sobre o perfil oco 8 e nos quais o elemento de cre- malheira 43 encosta-se axialmente pelo lado frontal nos elementos de aperto 65. Assim, o elemento de cremalheira 43 está retido axialmente à prova de deslocamento na ranhura receptora 84.

[0037] Tal como pode ser visto da figura 2, os elementos de aperto trazidos através do perfil multifuncional 8 apresentam, em cada caso, duas luvas coaxiais, portanto, uma luva radialmente interna 651 e uma luva radialmente externa 652, que se encontram em engate roscado através de roscas de parafuso cônicas, voltadas umas às outras .Quando, tal como na engrenagem helicoidal G1, o perfil multifuncional 8 deve ser retido fixamente na carcaça 3, para montagem com aparafu- samento progressivo, a luva interna 651 é comprimida através da luva externa 652, contra o perfil multifuncional, até a conexão friccional. Se, tal como na engrenagem invertida G2, for necessária uma montagem rotativa ou na engrenagem linear G, uma deslocabilidade linear. do perfil multifuncional 8, então as luvas 651; 652 em si podem ser apa- rafusadas contra um esbarro, de preferência, sob autoinibição. Tal como é visível da figura 2, esse esbarro pode ser realizado por um anel de aperto 71 periférico, com saliências 72 radiais, e pode engatar-se radi- almente para dentro à prova de deslocamento e de modo rígido à torção no perfil multifuncional 8.

[0038] As figuras 5 A e 5B mostram o perfil multifuncional 8 em uma representação em perspectiva ou em uma representação em corte transversal. O perfil multifuncional 8, assim como, também, suas seções 83;84 descritas previamente, estão formados, em cada caso, em uma peça integral. Elas podem ser cortadas de uma barra perfilada, de pre- ferência extrudada, para o comprimento em cada caso necessário. Com perfil multifuncional quer se dizer, unicamente, uma barra com uma de- terminada formação de perfil de seção transversal. O termo perfil multi- funcional não compreende dispositivos ou componentes eventualmente dispostos sobre o mesmo.

[0039] Das figuras 5A e 5B a disposição e a formação, já descritas, das ranhuras receptoras podem ser vistas claramente. A figura 7 mostra apenas o elemento de cremalheira 43, com sua base 44 adaptada ao rebaixo da segunda ranhura receptora 85 que lhe está associada. De acordo com a figura 6, na terceira ranhura receptora 86, para medição de um caminho de deslocamento do elemento de cremalheira 43, está disposto um elemento de medição, aqui na forma de uma tira magnética Ma. Um sistema de sensor R correspondente, um dispositivo para re- cepção e processamento de um sinal de medição de caminho, que é gerado pela modificação do campo magnético da tira magnética Ma, está representado na figura 8. Ele apresenta uma forma semicilíndrica e é fixado centralmente em relação ao eixo ativo w, na parte receptora

31.

[0040] Nas figuras 9-12 estão mostradas modalidades diferentes do manipulador M, sendo que aqui até seis articulações 1 estão conecta- das, juntas, no manipulador M. Essas são possibilidades exemplificadas de combinar as articulações 1 entre si. O manipulador M pode ser, de preferência, um robô de braço articulado. Idealmente, o manipulador está formado como manipulador de 6 eixos M.

[0041] Nas figuras 6 a 12 estão dispostas até cinco articulações 1, coaxialmente a um eixo de engrenagem G em comum e distanciadas paralelamente. Elas são mantidas distanciadas paralelamente uma da outra através de um dispositivo de conexão 9. De acordo com a figura 9, um grupo com três articulações 1 está disposto sobre um eixo de rotação de engrenagem G em comum, sendo que a articulação 1 à es- querda na figura 9 apresenta uma engrenagem helicoidal G1 e as outras duas articulações 1 apresentam, em cada caso, uma engrenagem linear G3. Pela articulação 1 com a engrenagem helicoidal G1 é acoplado um torque na roda de engrenagem 2 da articulação 1, que lhe está adja- cente. Entre as duas outras articulações 1 com a engrenagem linear G3, está disposto um perfil multifuncional 8. O perfil multifuncional 8 está conectado através de um apoio de ligação 53 de modo rígido à torção e à prova de deslocamento com as rodas de engrenagem 2 das duas ar- ticulações 1. Portanto nesse caso, o perfil multifuncional 8serve como eixo de transmissão de torque entre as duas articulações 1 com a en- grenagem linear G3.

[0042] 10 A até 10B mostram, em cada caso, uma vista de uma ou- tra modalidade do manipulador M, com três articulações 1, dispostas uma atrás da outra com relação ao eixo ativo w, que, em cada caso, apresentam engrenagens helicoidais G1, sendo que as engrenagens helicoidais G1 das articulações 1 são estruturalmente idênticas. As arti- culações 1 estão mantidas afastadas uma da outra através de segundas seções 84 individuais de um perfil multifuncional 8. De modo similar à modalidade da figura1, por essas segundas seções 84 está guiado 8um eixo de acionamento 51 em comum, que no lado terminar termina em uma primeira seção 84 do perfil multifuncional 8 e aciona as engrena- gens helicoidais G1de todas as três articulações 1.

[0043] Na modalidade do manipulador M de acordo com afigura 11, as articulações 1, devido à sua conexão funcional, podem ser divididas em um primeiro grupo U1 e um segundo grupo U2, sendo que o segundo grupo U2 disposto em cima na figura 11, já foi explicado por meio da figura 9. O segundo grupo U2 está fixado em uma base B. As duas arti- culações 1 externas do primeiro grupo U1 estão conectadas com um motor 5, disposto em cima na figura 11, através de um perfil multifunci- onal 81 com elemento de cremalheira 43 inserido, cujo torque é trans- mitido através de um eixo de acionamento 51, não visível aqui, que atra- vessa o respectivo perfil multifuncional 81, à articulação 1 externa em cada caso, associada. Pelas duas articulações 1 com engrenagem li- near G3, o perfil multifuncional 8, em cada caso associado com ele- mento de cremalheira 43 inserido, é deslocado linearmente. Como as rodas de engrenagem 2 dessas duas articulações 1 estão conectadas aqui uma à outra de modo rígido à torção através de uma seção de eixo de acionamento 54, os dois perfis multifuncionais 81 associados são deslocados de modo sincronizado um ao outro. A articulação 1 disposta no centro no primeiro grupo U1, também está dotada de uma engrena- gem linear G3, não visível aqui, pela qual o perfil multifuncional 8, que atravessa essa articulação 1, é deslocado linearmente.

[0044] Nas figuras 12 A e 12B, é mostrada uma vista em corte ou uma vista inferior à base B de uma outra modalidade do manipulador M, aqui com cinco ou seis articulações 1. Na vista inferior de acordo com a figura 12B, os elementos de cremalheira 43, inseridos no perfil multifun- cional 8, estão cobertos, uma vez que eles estão voltados para a roda de engrenagem 2 da articulação 1, em cada caso associada. As articu- lações 1 inseridas também podem ser divididas em dois grupos U2;U3. As articulações 1 dos dois grupos U2;U3 estão dispostas coaxialmente sobre um eixo de rotação de engrenagem g.

[0045] O grupo à esquerda aqui é o segundo grupo U2 já citado. Como os elementos de cremalheira, em cada caso, montados em um perfil oco 8, são deslocados linearmente, mantidos juntos paralela- mente, eles podem, tal como está previsto na figura 12, estar conecta-

dos fixamente entre si, para sua estabilização através de filetes trans- versais 99.

[0046] Na articulação 1 direita na figura 12 do grupo U3 direito na figura12, o perfil multifuncional 8 conecta o motor 5 associado, disposto aqui em cima, com uma outra articulação 1 individual. Nesse caso, tal como está indicado por linhas tracejadas na figura 1 A, está previsto que o eixo de acionamento 51, acionado pelo motor 5, em um perfil multifun- cional, está guiado pela articulação 1 direita nafigura12 A. Ele atravessa o apoio de ligação 53 previsto na articulação 1, para ser conectado, de modo ativo para transmissão de torque com a roda de engrenagem da articulação 1 individual, disposta embaixo. Essa articulação 1individual apresenta uma engrenagem linear (G3), aqui coberta, para a qual o per- fil multifuncional 6 anexado aponta indiretamente com o elemento de cremalheira 43.

[0047] A articulação 1 direitanafigura12 A do terceiro grupo U3 apre- senta uma engrenagem helicoidal G3 invertida. Tal como está explicado em conexão com as figuras 2 e 3, em uma engrenagem helicoidal G2 invertida, o outro elemento de engrenagem 4 está disposto no lado da saída, é acionado pela roda de engrenagem 2, aqui no lado do aciona- mento, e está posicionado aqui de modo rígido à torção sobre o perfil multifuncional 8, com o que o mesmo também é acionado. O perfil mul- tifuncional 8 serve, portanto, ao mesmo tempo, como eixo. O perfil mul- tifuncional 8 recebe o torque do motor 5, aqui direito, transmitido através da engrenagem helicoidal G2 invertida e acopla o mesmo através do apoio de ligação 53 na carcaça 3 da articulação 1 individual, disposta abaixo, com o que a articulação 1 é torcida em torno desse perfil multi- funcional 8. A articulação 1 esquerda na figura 12 apresenta uma en- grenagem helicoidal G1 acionada pelo motor 5 apontado para baixo. A mesma acopla o torque na carcaça 3 da articulação 1 direita do terceiro grupo U3, de modo que, desse modo, a articulação 1 direita, com os motores 5 conectados, é torcida em torno do eixo de rotação de engre- nagem g.

Lista de sinais de referência 1 articulação 2 roda de engrenagem 21 lado frontal 22 adaptador 23 lado 24 abertura 25 rosca interna 26 roda helicoidal 27 rosca externa 28 roda frontal 29 dentadura externa 3 carcaça 31 parte receptora 4 outro elemento de engrenagem 41 rosca sem-fim 42 dentadura frontal 43 elemento de cremalheira 44 base 45 elemento de ancoragem 5 motor 51 eixo de acionamento 52 eixo do motor 53 apoio de ligação 54 seção de eixo de acionamento 65 elemento de aperto 651 luva interna 652 luva externa

67 aparelho de ajuste 671 dispositivo de ajuste 7 mancal 71 anel de aperto 72 saliência 73 mancal anterior 74 mancal posterior 8 perfil oco 81 canal interno 82 primeira ranhura receptora 83 primeira seção 84 segunda seção 85 segunda ranhura receptora 86 terceira ranhura receptora 87 câmara longitudinal 9 dispositivo de conexão 99 filete transversal a direção de distância g eixo de rotação de engrenagem w eixo ativo B base G engrenagem G1 engrenagem helicoidal G2 engrenagem helicoidal invertida G3 engrenagem linear M manipulador Ma tira magnética R sistema de sensor S plano oblíquo U1 primeiro grupo

U2 segundo grupo U3 terceiro grupo V dispositivo de conexão

Claims (22)

REIVINDICAÇÕES

1. Manipulador com pelo menos um perfil como elemento de conexão de suporte entre duas articulações do manipulador e/ou entre motor e articulação, caracterizado pelo fato de que o perfil está formado como perfil multifuncional com canal interno (81) e pelo menos uma ra- nhura receptora lateral, que está previsto pelo menos um outro perfil multifuncional, que está formado como eixo, e que os dois perfis multi- funcionais são estruturalmente idênticos, pelo menos em seções, pelo menos no que se refere à sua formação de perfil.

2. Manipulador com pelo menos um perfil como elemento de conexão de suporte entre duas articulações do manipulador e/ou entre motor e articulação, caracterizado pelo fato de que o perfil está formado como perfil multifuncional, com canal interno (81) e ranhuras receptoras laterais, que está previsto pelo menos um outro perfil multifuncional, que está formado como cremalheira e que os dois perfis multifuncionais são estruturalmente idênticos, pelo menos em seções, pelo menos no que se refere à sua formação de perfil.

3. Manipulador de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que o outro perfil multifuncional é um elemento de conexão entre duas articulações (1) do manipulador (M) ou entre articulação (1) e motor (5).

4. Manipulador de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que os perfis multifuncionais apre- sentam, em cada caso, um contorno externo circular, pelo menos em sua forma básica.

5. Manipulador de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que as ranhuras receptoras laterais estão formadas abertas em direção ao exterior, transversalmente à di- reção longitudinal do respectivo perfil multifuncional.

6. Manipulador de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que as ranhuras receptoras laterais estão dispostas distâncias perifericamente, pelo menos de modo subs- tancialmente igual.

7. Manipulador de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que o perfil multifuncional (8) apre- senta pelo menos um primeira ranhura receptora (82) para fixação do perfil multifuncional (8) na carcaça (3) e/ou para fixação de componen- tes adicionais, uma segunda ranhura receptora (85) para o outro ele- mento de engrenagem (4) e/ou terceira ranhura receptora (86) para um elemento de medição.

8. Manipulador de acordo com a reivindicação 7, caracteri- zado pelo fato de que a pelo menos uma primeira ranhura receptora (82) e/ou a segunda ranhura receptora (83)estão formadas, em cada caso, com rebaixamento.

9. Manipulador de acordo coma reivindicação 7 ou 8, carac- terizado pelo fato de que estão previstas duas primeiras ranhuras re- ceptoras (82), que estão dispostas diametralmente uma à outra com re- lação a um eixo longitudinal (1) do perfil multifuncional (8).

10. Manipulador de acordo com uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que as ranhuras receptoras (82;85;86) es- tão dispostas em forma de cruz uma à outra, com relação ao eixo longi- tudinal (1) do perfil multifuncional (8), sendo que, em cada caso, com relação ao eixo longitudinal, a segunda ranhura receptora está disposta diametralmente à segunda ranhura receptora, e a terceira ranhura re- ceptora (86), diametralmente à quarta ranhura receptora.

11. Manipulador de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o canal interno (81) apresenta uma seção transversal substancialmente circular.

12. Manipulador de acordo com uma das reivindicações 1 a

11, caracterizado pelo fato de que o canal interno (81) apresenta pelo menos uma câmara longitudinal (87) para recepção de lubrificante, para passagem de linhas e/ou para economia de material.

13. Manipulador de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que os perfis multifuncionais estão conectados, em cada caso, no lado da saída ou no lado do aciona- mento, com uma articulação (1), que, em cada caso, lhes está associ- ada.

14. Manipulador de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que em pelo menos uma articula- ção (1), no lado da saída e/ou no lado do acionamento da mesma, em cada caso um dos dois perfis multifuncionais está conectado com a pelo menos uma articulação (1).

15. Manipulador de acordo com uma das reivindicações pre- cedentes, caracterizado pelo fato de que as articulações (1) apresen- tam, em cada caso, um acionamento motorizado com motor (5) e en- grenagens (G), que compreende uma roda de engrenagem (2) rotativa em torno de um eixo de rotação de engrenagem (g), e um outro ele- mento de engrenagem, que está em conexão operacional com um outro elemento de engrenagem, e apenas um eixo ativo (w), distanciado do eixo de rotação de engrenagem, através do qual o outro elemento de engrenagem (4) está montado na ou junto à carcaça (3).

16. Manipulador de acordo com as reivindicações 7 e 15, ca- racterizado pelo fato de que a primeira ranhura receptora (82) em posi- ção de montagem está disposta na articulação (1), que lhe está associ- ada, aberta em direção à outra parte de engrenagem.

17. Manipulador de acordo com a reivindicação 15 ou 16, ca- racterizado pelo fato de que o perfil multifuncional está disposto no eixo de rotação de engrenagem (g) e/ou no eixo ativo (w) da articulação (1), em cada caso, associada.

18. Manipulador de acordo com uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que o perfil multifuncional atua pelo lado frontal na roda de engrenagem (2).

19. Dispositivo de pulverização agrícola (10) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o perfil multifuncional está disposto como prolongamento do eixo de mo- tor.

20. Perfil multifuncional (8) para um manipulador (M) como definido em uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que o perfil multifuncional apresenta um canal interno (81), um contorno externo circular na forma básica e ranhuras receptoras laterais, que transversalmente à direção longitudinal do perfil multifuncional, estão formadas abertas em direção ao exterior.

21. Perfil multifuncional de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pel as características identificadoras de acordo com pelo menos uma das reivindicações 1 a 12.

22. Uso de um perfil multifuncional como definido em uma das reivindicações 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que está em um manipulador.