ES2387146B2

ES2387146B2 - Mecanismo y modulo articulado

Info

Publication number: ES2387146B2
Application number: ES201030952A
Authority: ES
Inventors: Oscar Reinoso Garcia; Jose Maria Marin Lopez; David Ubeda Gonzalez; Luis Miguel Jimenez Garcia; Arturo Gil Aparicio; Luis Paya Catello
Original assignee: Universidad Miguel Hernandez de Elche UMH
Current assignee: Universidad Miguel Hernandez de Elche UMH
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2013-07-16
Anticipated expiration: 2030-06-21
Also published as: ES2387146A1; ES2387146B8

Abstract

Mecanismo y módulo articulado.#Se describen un mecanismo y un módulo de posicionamiento que permite alcanzar una posición y orientación determinada del plano móvil respecto al extremo de referencia fijo (plano fijo). Este módulo mecánico puede utilizarse en aquellas aplicaciones en las que sea necesario mover o posicionar materiales, herramientas de manufactura, mantenimiento o de control o inspección, etc., mediante el acoplamiento a uno de sus planos de la herramienta adecuada para la relación de la tarea.

Description

MECANISMO Y MÓDULO ARTICULADO

5: OBJETO DE LA INVENCIÓN

10: La presente invención se refiere al campo de los mecanismos de posicionamiento que permiten fijar una posición y una orientación determinada de un plano móvil con respecto de un plano fijo. El objeto de la invención consiste en un mecanismo que permite el posicionamiento y orientación de dos planos, donde uno de ellos se posiciona y orienta con respecto del otro.

15: ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

2 o: En la actualidad existen multitud de aplicaciones en las cuales se hace necesario el mover o posicional materiales, herramientas, instrumentación de diversos tipos que requieren posicionamientos muy determinados y que requieren de gran precisión en dichos posicionamientos.

2 5: Dichas aplicaciones necesitan de capacidad estructural en distintos planos, como pueden ser las aplicaciones de autómatas o robótica, tanto en el caso de robots móviles como en el caso de robots estacionarios.

3 o: Asimismo dichas aplicaciones pueden necesitar cierta flexibilidad de configuración de los soportes a la vez que se hace deseable que los soportes puedan ser configurados dinámicamente y en múltiples configuraciones.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El mecanismo objeto de la invención responde a una estructura

5: básica formada por una pareja de actuadores lineales dispuestos

paralelamente a la dirección del movimiento y fijados en paralelo de forma

que no existe movimiento relativo entre ellos. El módulo formado por dos

mecanismos también queda ensamblado de tal forma que no exista

movimiento relativo entre los mismos formando así una sola pieza.

10

Cada actuador lineal dispone de su propio vástago, así tenemos un

una configuración con 4 actuadores y cuatro vástagos, en parejas de

vástagos superiores y un vástagos inferiores, en cuyos extremos libres se

acoplan respectivamente un soporte superior y un soporte inferior. Dichos

15: acoplamientos entre los vástagos y los soporten permiten cierto grado de

libertad; más concretamente las juntas de acople de uno de los actuadores

lineales tienen dos grados de libertad de tal forma que el vástago superior e

inferior de un primer actuador lineal se acopla al soporte superior e inferior

mediante una junta que dispone de una ranura, que se encuentra ubicada

2 o: en los soportes, que permite que unos ejes solidarios a los vástagos pueda

deslizarse por el interior de la ranura y que a su vez permita el giro del

citado eje.

El segundo actuador lineal dispone de unos acoplamientos

2 5: similares, pero en esta ocasión las juntas no disponen de dos grados de

libertad, en este caso cada eje de cada vástago se inserta en la

correspondiente junta que sólo permite el giro y no dispone de ranura

alguna que permita el desplazamiento del eje a lo largo de su interior. De

esta forma las dos juntas dotan a los soportes de la movilidad necesaria

3 o: para el correcto funcionamiento del mecanismo.

5: Cada mecanismo se puede fijar a otro mediante un eslabón que une al menos dos mecanismos quedando fijado dicho eslabón a uno de los soportes de cada mecanismo, dando lugar al módulo objeto de la invención

1 o 15: En otra realización del mecanismo objeto de la invención, se dispone un actuador de giro acoplado a uno de los soportes de tal forma que, al hacer funcionar dicho actuador de giro, se consigue que el soporte, y a su vez los actuadores lineales que se encuentran acoplados al mismo, realicen un movimiento de giro con respecto del plano perpendicular al eje longitudinal de los actuadores lineales. Esta configuración se puede aplicar al módulo formado por dos mecanismos, de tal forma que cada mecanismo dispone de un actuador lineal acoplado a un soporte y donde el eslabón que une los mecanismos se encuentra ubicado entre los actuadores de giro y los soportes atravesando el interior del eslabón.

2 o: Tal y como está constituido el módulo descrito, éste presenta un total de diez grados de libertad, ocho de ellos correspondientes a los actuadores lineales y a los dos actuadores de giro. El número de grados de libertad puede ser aumentado o disminuido si se discretiza el funcionamiento de los actuadores o si se sincroniza el funcionamiento de algunos de ellos respectivamente.

25: DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

3 o: Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un

juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha

representado lo siguiente:

5: Figura 1.-Muestra un esquema del mecanismo y sus componentes. Figura 2.-Muestra una vista frontal del módulo formado por mecanismos objeto de la invención. dos

10: Figura 3.-Muestra una vista frontal del mecanismo accionado. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

15: A la vista de las figuras se describe a continuación un modo de realización preferente del mecanismo (1) y el módulo objetos de esta invención.

2 o: El mecanismo (1) objeto de la invención dispone de al menos un primer actuador lineal superior (2), que a su vez comprende un primer vástago superior (6) y un primer actuador lineal inferior (15) que comprende un primer vástago inferior (1 0), y un segundo actuador lineal superior (3) que comprende un segundo vástago superior (11) y un segundo actuador lineal inferior (16) que comprende un segundo vástago inferior (12) tal y como se observa en la figura 1 .

25: Se dispone de un soporte superior (5) que se encuentra fijado al primer y segundo vástagos superiores (6, 11) y un soporte inferior (4) que se encuentra fijado al primer y segundo vástagos inferiores (1 O, 12).

3 o: Tal y como puede apreciarse en la figura 3, mediante el accionamiento simultaneo de los actuadores lineales (2,3) unidos a los soportes (4,5), es posible efectuar un desplazamiento del mismo una

distancia quot; d quot; determinada quedando en una posición paralela a la original. Sin embargo accionando solamente uno de los dos actuadores lineales (2,3), por ejemplo el segundo actuador (3), el segundo vástago inferior (12) actúa de tal forma que un eje solidario a dicho segundo vástago inferior 5 (12) es articulado con respecto a una junta inferior de un grado de libertad

(9) produciendo un giro del soporte inferior (4) en sentido antihorario ya que una junta inferior de dos grados de libertad (8) permite que un eje solidario al primer vástago inferior (1 O) se deslice por el interior de una ranura de dicha junta inferior de dos grados de libertad (8).

10 Accionando selectivamente el primer actuador lineal (2) en lugar del segundo actuador lineal (3) se realizará un giro de de un ángulo quot;aquot; del soporte inferior (4) pero con sentido antihorario.

15 Adicionalmente se acopla al soporte superior (5) un actuador de giro

(7) para que los actuadores lineales (2,3) puedan girar con respecto a un eje de giro relativo paralelo a los ejes longitudinales de los actuadores lineales (2,3).

20 En otro ejemplo de realización de la invención el mecanismo objeto de la invención da lugar al módulo articulado objeto de la invención al unir al menos dos mecanismos (1) mediante un eslabón (17) tal y como se aprecia en detalle en la figura 2, donde se disponen dos actuadores de giro

(7) que se acoplan a los soportes (4,5) a través de dicho eslabón (15). En

2 5 este ejemplo de realización los mecanismos (1) pueden disponerse ortogonalmente en la configuración del módulo.

Claims

REIVINDICACIONES

5 1. Mecanismo (1) de orientación y posicionamiento de planos caracterizado porque comprende: -un primer actuador lineal superior (2) que comprende un primer vástago superior (6), -un primer actuador lineal inferior (15) colineal al primer actuador lineal 1 o superior (2) que comprende un primer vástago inferior (1 0), -un segundo actuador lineal superior (3) dispuesto en paralelo al primer actuador lineal (2) y que comprende un segundo vástago superior (11 ), -un segundo actuador lineal inferior (16) colineal al segundo actuador lineal superior (3) que comprende un segundo vástago inferior (12), 15 -un soporte superior (5) que se encuentra acoplado al primer y segundo vástagos superiores (6, 11 ), y

-

un soporte inferior (4) que se encuentra acoplado al primer y segundo vástagos inferiores (1 O, 12).

2 o 2. Mecanismo (1) según reivindicación 1 caracterizado porque adicionalmente comprende al menos un actuador de giro (7) acoplado a al menos uno de los soportes (4,5) adaptado para hacer girar dicho soporte (4,5) con respecto de un eje de giro relativo coaxial al eje de giro del actuador de giro (7).
3. Mecanismo (1) según reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque comprende una junta inferior con dos grados de libertad (8), una junta superior con dos grados de libertad (13), una junta inferior de un grado de libertad (9) y una junta superior de un grado de libertad (14) a la cuales

3 o se encuentran respectivamente acoplados los vástagos (1 0,6, 12,11 ).
4. Mecanismo (1) según reivindicación 3 caracterizado porque las juntas de dos grados de libertad (8, 13) comprenden una ranura adaptada para permitir el desplazamiento y el giro.

s 5. Módulo articulado que comprende al menos dos mecanismos (1) como el descrito en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque comprende al menos un eslabón (17) que se encuentran fijado a al menos uno de los soportes (4,5) mediante los actuadores de giro (7).