CZ303697B6

CZ303697B6 - Mobile platform for movement on vertical wall

Info

Publication number: CZ303697B6
Application number: CZ20110437A
Authority: CZ
Inventors: Novotný@Frantisek; Horák@Marcel; Plavec@Martin
Original assignee: Technická univerzita v Liberci
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2013-03-20
Also published as: CZ2011437A3

Abstract

The mobile platform for movement on vertical wall pf the present invention is formed by a frame (1) mounted on a pivoted bogie (2) with an actuating mechanism (7) and provided with struts (3, 10, 12, 14) with vacuum shoes (5) disposed on individually adjustable holders (6). The struts (3, 10) on one side of the frame (1) and the struts (12, 14) on the other side of the frame (1) are connected with each other by means of elastic elements (8, 16). The frame (1) is coupled with the struts (3, 10, 12, and 14) by rotary cranks (9) and each strut (3, 10, 12, and 14) is provided with its own actuating mechanism (4, 11, 13, and 15).

Description

Vynález se týká mobilní plošiny pro pohyb po vertikálně stěně.The invention relates to a mobile platform for movement on a vertical wall.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Stávající mobilní plošiny pro pohyb po vertikálních skleněných stěnách mají buď krokový, nebo pseudokontinuální pohyb a síla držení na skleněné stěně je vyvozena pomocí aktivních podtlakových přísavek. Je známo řešení dle US 006105695, kde krokový pohyb je zajišťován pomocí dvou rámů bez použití noh. Rovněž je známo řešení podle WO 2004098984 bez systému noh, které umožňuje pouze kontinuální pohyb po skleněném povrchu. Krokový pohyb mobilní plošiny je realizován pomocí přímočarých pneumatických motorů nebo lineárních elektrických aktuátorů s vratným pohybem. Tuto konstrukci obsahuje JP 01141184. Krokový pohyb je nejčastěji prováděn tak, že po zafixování těla mobilní plošiny silou vyvozenou podtlakem v aktivních přísavkách jsou přísavky na nohách zavzdušněny, nohy zdvihem odtaženy z kontaktu se skleněnou stěnou a posunuty translačním pohybem na nové místo o krok. Jsou známy konstrukce podle US 005351773 a US 005839532, která umožňuje pouze krokový pohyb, avšak bez možnosti natáčení. Dále jsou nohy vysunuty do kontaktu se skleněnou stěnou a fixovány vytvořením podtlaku v přísavkách na nohách. Podobný cyklus pro pohyb o krok realizuje rovněž tělo mobilní plošiny. Nevýhodami této konstrukce je přerušovaný pohyb mobilní plošiny, značná hmotnost translačních pohybových jednotek a komplikovaná konstrukce transformačního členu u elektrických aktuátorů. Pneumatické aktuátory jsou obtížně regulovatelné a navíc v úvratích vznikají značné dynamické síly, což má za následek snížení bezpečnosti uchopení a nutnost užití většího průměru přísavek.Existing mobile platforms for movement on vertical glass walls have either stepping or pseudo-continuous movement, and the holding force on the glass wall is exerted by active vacuum suction cups. A solution according to US 006105695 is known, wherein the step movement is provided by two frames without the use of legs. It is also known a solution according to WO 2004098984 without a leg system which allows only continuous movement on the glass surface. The stepping movement of the mobile platform is realized by means of linear pneumatic motors or linear electric reciprocating actuators. JP 01141184 includes this construction. The step motion is most often performed so that, after the mobile platform body is fixed by the vacuum applied in the active suction cups, the suction cups on the legs are aerated, the legs are lifted out of contact with the glass wall and moved by a translational movement to a new location. Constructions according to US 005351773 and US 005839532 are known which allow only step movement but without the possibility of turning. Further, the legs are pushed into contact with the glass wall and fixed by creating a vacuum in the suction cups on the legs. A mobile platform body also carries out a similar step-by-step cycle. The disadvantages of this design are the intermittent movement of the mobile platform, the considerable weight of the translational movement units and the complicated construction of the transformer member of the electric actuators. Pneumatic actuators are difficult to control and, in addition, considerable dynamic forces are generated at dead centers, resulting in reduced gripping safety and the need for a larger suction cup diameter.

Dále jsou známa řešení mobilní plošiny určené pro mytí stěn budov se skleněným opláštěním spočívající v tom, že pro vertikální pohyb se užívá zvedací zařízení zavěšené na ochozu budovy nad mobilní plošinou. Výhodou tohoto řešení je možnost použít mobilní plošinu s velkou hmotností a snadné překonávání překážek, avšak zásadní nevýhodou je nákladný závěsný systém, který lze aplikovat jen v určitých případech konstrukce budovy.Further, there is known a mobile platform solution for washing the walls of buildings with glass sheathing, in which a lifting device suspended on the gallery of the building above the mobile platform is used for vertical movement. The advantage of this solution is the possibility to use a mobile platform with a heavy weight and easy overcoming obstacles, but the major disadvantage is the expensive suspension system, which can be applied only in certain cases of building construction.

Rovněž jsou známa řešení s pseudokontinuálním pohybem založená na rotačním pohybu krokovacích Členů kolem horizontálních os kolmo na rovinu skleněné stěny, popř. rovnoběžně se skleněnou stěnou.Pseudo-continuous motion solutions based on the rotational movement of the jogging members about the horizontal axes perpendicular to the plane of the glass wall or to the glass wall are also known. parallel to the glass wall.

Další známé řešení s kontinuálním nebo pseudokontinuálním pohybem je aplikace podtlakových komor ve formě oválných přísavek umístěných na článcích dopravníku, kteiý má krokový nebo kontinuální pohyb. Mobilní plošina bývá opatřena po stranách jejího těla pásovým podvozkem tvořeným dvěma pásy s přísavkami.Another known solution with continuous or pseudocontinuous movement is the application of vacuum chambers in the form of oval suction cups placed on conveyor elements having a step or continuous movement. The mobile platform is equipped on the sides of its body with a crawler chassis consisting of two belts with suction cups.

Je rovněž známo řešení mobilní plošiny založené na rotačním pohybu střídavě dvou mechanicky vázaných hřídelů, nohou s jedním elektropohonem a těla mobilní plošiny, kdy rotační pohyb provádějí střídavě nohy a tělo ve funkci rámu a těhlice paralelogramu.It is also known to provide a mobile platform based on the rotational movement of alternately two mechanically coupled shafts, a single-electric foot and a mobile platform body, wherein the rotational movement is performed alternately by the legs and body as a frame and a parallelogram shoe.

Nevýhodou výše popsaných řešení s užitím rotačního pohybu krokovacích členů nebo pohybu pásového podvozku je poměrně hmotná konstrukce s velkou vzdáleností těžiště mobilní plošiny od roviny skleněné stěny mající nepříznivý vliv na velikost síly držení na skleněné stěně a problematické či nevyřešené natáčení mobilní plošiny.A disadvantage of the solutions described above using the rotational movement of the stepping members or the movement of the crawler undercarriage is the relatively massive construction with a long distance of the center of gravity of the mobile platform from the plane of the glass wall adversely affecting the magnitude of holding force on the glass wall.

- 1 CZ 303697 B6- 1 GB 303697 B6

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky odstraňuje mobilní plošina pro pohyb po vertikální stěně podle tohoto vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že rám mobilní plošiny umístěný na otočném podvozku se servopohonem je opatřený nohami s přísavkami na individuálně nastavitelných držácích. Nohy na jedné straně rámu a nohy na druhé straně rámu jsou propojeny pružnými členy a rám je spojen s nohami otočnými klikami. Každá noha rámu má dále vlastní servopohon.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the mobile platform for movement along the vertical wall according to the invention. Its essence lies in the fact that the mobile platform frame placed on the rotating undercarriage with servo drive is provided with suction feet on individually adjustable holders. The legs on one side of the frame and the legs on the other side of the frame are connected by resilient members and the frame is connected to the legs by rotating handles. Each frame leg has its own servo drive.

Výhodou vynálezu je plynulý pohyb mobilní plošiny, nízká hmotnost a poměrně jednoduchá konstrukce noh a snadná regulace servopohonů. Dále ve srovnání s pneumatickými regulátory nevznikají nepříznivé dynamické síly v úvratích a tím nedochází ke snížení bezpečnosti uchopení. Rovněž není třeba nákladné zvedací zařízení pro vertikální pohyb. Plochá konstrukce mobilní plošiny s nízkým klopným momentem minimalizuje přídavné zatížení přísavek. Konstrukční uspořádání mobilní plošiny dále umožňuje její bezproblémové natáčení a překonávání překážek, např. spojů nebo montážních otvorů.The advantage of the invention is the smooth movement of the mobile platform, low weight and relatively simple construction of legs and easy regulation of servo drives. Furthermore, in comparison with pneumatic controllers, there are no adverse dynamic dead center forces and thus there is no reduction in gripping safety. Also, expensive lifting equipment for vertical movement is not required. The flat design of the mobile platform with low tipping moment minimizes the extra load on the suction cups. Furthermore, the design of the mobile platform allows it to be swiveled smoothly and to overcome obstacles such as joints or mounting holes.

Přehled obrázku na výkreseOverview of the figure in the drawing

Na připojeném výkrese je na obr. 1 znázorněn příklad vynálezu jako trojrozměrný model.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows an example of the invention as a three-dimensional model.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Mobilní plošina pro pohyb po vertikální stěně znázorněná podle obr. 1 v kontaktu s vertikální skleněnou stěnou J_7 je tvořena duralovým rámem 1 na otočném podvozku 2 opatřeném přísavkami 18 na individuálně suvně nastavitelných držácích 6 a servopohonem 7 umístěným v ose podvozku 2. Rám lje otočnými klikami 9 spojen se čtyřmi nohami 3, 10, 12 a 14, přičemž každá z nohou 3, 10, 12 a 14 je opatřena přísavkami 5 rovněž na individuálně suvně nastavitelných držácích 6. Každá z nohou 3, 10, 12 a 14 je dále opatřena samostatným pohonem tvořeným elektrickým servopohonem 4, H, 13 a 15. Nohy 3, 10 na jedné straně mobilní plošiny jsou spojeny pružným členem 8 a nohy 12, 14 na druhé straně mobilní plošiny jsou spojeny pružným členem 16. Dvojice nohou 3, 10 a 12, 14 tvoří s rámem 1 dva paralelogramy.The mobile platform for moving along the vertical wall shown in FIG. 1 in contact with the vertical glass wall 17 is comprised of a duralumin frame 1 on a bogie 2 provided with suction cups 18 on individually adjustable slide holders 6 and an actuator 7 located in the bogie axis. 9 is connected to four legs 3, 10, 12 and 14, wherein each of the legs 3, 10, 12 and 14 is provided with suction cups 5 also on individually adjustable slide holders 6. Each of the legs 3, 10, 12 and 14 is further provided with a separate the legs 3, 10 on one side of the mobile platform are connected by a flexible member 8 and the legs 12, 14 on the other side of the mobile platform are connected by a flexible member 16. A pair of legs 3, 10 and 12, 14 forms two parallelograms with frame 1.

Pohyb mobilní plošiny ve zvoleném směru je umožněn tím, že otočný podvozek 2 se zafixuje silou vyvozenou podtlakem v přísavkách 18 na vertikální skleněné stěně 17 a natočením servopohonu 7 kolem jeho osy se natočí rám 1 s nohami 3, 10 a 12, 14 do požadovaného směru. Otočením otočných klik 9 o půl otáčky dojde k posunutí nohou 3, 10 a 12, 14 o jeden krok a nohy 3, W a 12, 14 se zafixují kvertikální skleněné stěně 17 vnově poloze silou vyvozenou podtlakem v přísavkách 5. Následujícím zpětným otočením otočných klik 9 o půl otáčky dojde k pohybu těla mobilní plošiny, tj. rámu 1 a otočného podvozku 2 o krok.Movement of the mobile platform in the selected direction is made possible by fixing the bogie 2 with the suction force 18 in the suction cups 18 on the vertical glass wall 17 and rotating the actuator 7 about its axis to rotate the frame 1 with legs 3, 10 and 12, 14 into the desired direction . Turning the rotary handles 9 half a turn will move the legs 3, 10 and 12, 14 one step, and the legs 3, W and 12, 14 will fix the quertical glass wall 17 in the new position by the force generated by the vacuum in the suction cups 5. 9 by half a turn, the mobile platform body, ie the frame 1 and the bogie 2, move one step.

Každá noha 3, 10 a 12, 14 s individuálním pohonem vykonává krokový pohyb, který vhodnou synchronizací doby a rozsahu pohybu otočných klik 9 umožní provádět střídavě pohybový krok těla tvořeného rámem i a otočným podvozkem 2 a nohou 3, 10 a 12. 14 mobilní plošiny. Otočný podvozek 2 umožňuje natáčení rámu 1 s nohami 3, 10 a 12,14 kolem osy servopohonů 7. Přísavky 18 otočného podvozku 2 a přísavky 5 jednotlivých noh 3, 10 a 12, 14 a mobilní plošiny jsou individuálně nastavitelné do vhodné polohy pomocí suvně nastavitelných držáků 6, což umožňuje eliminovat počet zavzdušněných přísavek 5 resp. 18 v případě překonávání překážky, jako jsou spoje a montážní otvory narušující souvislost vertikální skleněné stěny.Each individual drive leg 3, 10 and 12, 14 performs a step motion which, by suitable synchronization of the time and range of movement of the rotary handles 9, makes it possible to perform an alternating movement step of the frame 1 and the bogie 2 and the mobile platform legs 3, 10 and 12. The bogie 2 allows the frame 1 to be pivoted with legs 3, 10 and 12,14 around the axis of the actuators 7. Suction cups 18 of the bogie 2 and suction cups 5 of the individual legs 3, 10 and 12, 14 and mobile platforms are individually adjustable to a suitable position of the holders 6, which makes it possible to eliminate the number of aerated suction cups 5 resp. 18 in the event of overcoming obstacles such as joints and mounting apertures disrupting the continuity of the vertical glass wall.

-2CZ 303697 B6-2GB 303697 B6

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Mobilní plošinu pro pohyb po vertikální stěně podle tohoto vynálezu lze použít rovněž pro pohyb po obecně orientované ploše, např. šikmé nebo horizontální a dále i pro neskleněné povrchy.The mobile vertical wall movement platform of the present invention may also be used to move over a generally oriented surface, e.g., inclined or horizontal, and also for non-glass surfaces.

Claims

PATENT CLAIMS

Mobile platform for moving along a vertical wall with a frame (1) on a bogie (2) with an actuator (7), characterized in that the frame (1) provided with legs (3, 10, 12, 14) with suction cups (5) ) on individually adjustable holders (6), the legs (3, 10) on one side of the frame (1) and the legs (12, 14) on the other side of the frame (1) are connected by resilient members (8, 16), the frame (1) it is connected to the legs (3, 10, 12, 14) by means of rotary handles (9).

Mobile platform according to claim 1, characterized in that each leg (3, 10, 12, 14) has its own actuator (4, 11, 13, 15).