ITRM20120454A1

ITRM20120454A1 - Macchina operatrice a braccio articolato

Info

Publication number: ITRM20120454A1
Application number: IT000454A
Authority: IT
Inventors: Armando Cormidi
Original assignee: Cormidi S R L
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-03-22
Also published as: EP2711329B1; CA2828004C; CA2828004A1; EP2711329A1; US20140083967A1

Description

Descrizione per invenzione dal titolo:

MACCHINA OPERATRICE A BRACCIO ARTICOLATO

Descrizione

La presente invenzione si riferisce a una macchina operatrice a braccio articolato, in particolare di tipo semovente, capace di operare come gru o come supporto per una piattaforma, un cesto, un gancio, un sistema di sollevamento, un utensile, un dispositivo operatore di qualunque tipo, da manovrarsi a distanza, secondo il preambolo dell'annessa rivendicazione 1.

Sono noti molti tipi diversi di macchine operatrici a braccio articolato: le varie articolazioni del braccio consentono operazioni complesse in posizioni distanti dal corpo della macchina.

Tuttavia, non in tutti i casi la presenza di varie articolazioni può assicurare la massima flessibilità operativa. Per esempio, spesso è difficile brandeggiare lateralmente l'estremità distale del braccio articolato, oppure operare con 1'estremità distale al di sotto del piano di appoggio della macchina operatrice. A titolo di esempio, si pensi alla difficoltà di manovrare un cesto in corrispondenza dell'intradosso di un ponte, con la macchina operatrice disposta sul piano calpestabile del ponte stesso, secondo il cosiddetto funzionamento inverso.

Il problema tecnico che è alla base della presente invenzione consiste nel superamento degli inconvenienti citati con riferimento alla tecnica nota .

Tale problema viene risolto da una macchina operatrice a braccio articolato comprendente un telaio di base, che presenta una base di sostegno per un braccio articolato che comprende:

• una prima sezione di braccio articolato, girevolmente connessa a detta base di sostegno in corrispondenza di una sua prima estremità prossimale ;

· una seconda sezione di braccio articolato intermedia, girevolmente connessa a una prima estremità distale di detta prima sezione in corrispondenza di una sua seconda estremità prossimale ;

• una terza sezione di braccio articolato, girevolmente connessa a una seconda estremità distale di detta seconda sezione in corrispondenza di una sua terza estremità prossimale, che comprende, su una sua terza estremità distale, un attacco per una piattaforma, un cesto, un aggancio o un qualsiasi dispositivo operatore atto a essere manovrato mediante detto braccio articolato; •mezzi attuatori, comandati da un sistema di controllo, rispettivamente connessi a detta base di sostegno e a ciascuna di dette sezioni braccio articolato, per l'azionamento e la rotazione di ciascuna di dette sezioni di braccio articolato e di una piattaforma, un cesto, un aggancio o un qualsiasi dispositivo operatore atto a essere manovrato mediante detto braccio articolato;

in cui una o più di dette sezioni di braccio articolato sono divise in due semitratti girevoli uno rispetto all'altro intorno all'asse della sezione di braccio articolato.

La macchina operatrice sopra definita consente una maggiore flessibilità operativa nella manovra dell'estremità distale del braccio articolato e consente in particolare il funzionamento inverso del braccio.

Secondo un esempio preferito della macchina operatrice della presente invenzione, la rotazione assiale e l'inversione del braccio articolato può essere compiuta in modo estremamente semplice, senza appesantire la complessità della macchina operatrice .

La presente invenzione verrà di seguito descritta con riferimento a un suo esempio, fornito a scopo non limitativo, e ai disegni allegati in cui:

• la figura 1 mostra una vista assonometrica presa lateralmente di una macchina operatrice secondo l'invenzione;

• la figura 2 mostra una vista assonometrica presa dal basso della macchina di figura 1; • le figure 3A e 3B illustrano due rispettive modalità di impiego della macchina operatrice di figura 1;

• la figura 4 mostra un diagramma che illustra una gamma di posizioni operative della macchina operatrice di figura 1;

• la figura 5A mostra una vista assonometrica di un dettaglio del braccio articolato della macchina operatrice di figura 1; e

• la figura 5 B mostra una sezione longitudinale della vista mostrata in figura 5A e del relativo dettaglio.

Con riferimento alle figure, una macchina operatrice a braccio articolato è indicata nel suo complesso con 1. Essa comprende un telaio di base 2 che è montato su cingoli 3; la macchina operatrice I è quindi di tipo semovente. Sul telaio di base 2 si identifica una porzione posteriore in cui è disposto un motore, coperto nelle figure da un carter 4. Il motore fornisce potenza sia ai cingoli 3 sia a tutti i mezzi attuatori, in particolare a una pompa collegata a tutti gli attuatori di tipo idraulico presenti sulla macchina operatrice 1 e sul suo braccio articolato, indicato nel suo complesso con 5.

II telaio 2 comprende ulteriormente una base di sostegno 6 che sporge centralmente dal telaio di base 2 stesso. Tale base 6 è di forma allungata ed è posizionata inclinata rispetto alla verticale, verso il carter 4 allo scopo di ottimizzare gli ingombri; essa può essere fissa o girevole intorno a un asse verticale anche di 360°, e comprende un'articolazione di base 7 sulla propria sommità. Inoltre, il telaio 2 comprende, in corrispondenza dei propri quattro spigoli laterali, quattro zampe articolate 8, girevolmente connesse al corpo del telaio 2 e fornite di un piede di appoggio 9.

Ciascuna zampa 8, una per ciascun spigolo, si aggetta all'esterno diagonalmente allo scopo di aumentare la base di appoggio fornita dai cingoli, per contrastare le spinte agenti sul braccio articolato 5 durante le sue operazioni di lavoro. A tale proposito, ciascuna zampa 8 è azionata indipendentemente una dall'altra da un rispettivo attuatore idraulico di zampa 10, in modo da poter adattare le posizioni delle zampe 8 a terreni irregolari .

A riposo e durante la movimentazione della macchina 1, le zampe vengono raccolte in una posizione all'interno del perimetro del telaio 2, per minimizzare l'ingombro periferico della macchina 1. Le zampe 8 costituiscono mezzi per stabilizzare il telaio di base 2.

Il braccio articolato 5 è girevolmente connesso a detta base di sostegno 6 in corrispondenza di detta articolazione di base 7. La base di sostegno 6 comprende un primo attuatore di braccio 21, fissato alla base 6 in prossimità del telaio 2 e agganciato a una prima sporgenza 31 del braccio articolato 5, in particolare di una prima sezione 11 di braccio articolato 5.

Nel presente esempio di realizzazione, gli attuatori qui menzionati sono di tipo idraulico a cilindro e pistone, capace di estendere la propria lunghezza e incernierati in corrispondenza delle loro estremità. Essi sono alimentati da una pompa idraulica non rappresentata, a sua volta azionata da detto motore, attraverso un circuito idraulico parimenti non rappresentato nei disegni.

II suddetto braccio articolato 5 comprende quindi una prima sezione il di braccio, girevolmente connesso a detta base di sostegno 6 in corrispondenza di una sua prima estremità prossimale. Nel presente esempio di realizzazione, la prima sezione il è allungabile e a tale proposito presenta una struttura telescopica, azionata in allungamento da un attuatore non rappresentato, contenuto all'interno della struttura scatolare del braccio stesso.

Grazie alla struttura della base 6 e della prima sezione il, quest'ultima può essere ruotata da una posizione di riposo sostanzialmente orizzontale (figure 1, 2) fino a una posizione sostanzialmente verticale (diagramma di figura 4, formando un angolo

II braccio articolato 5 comprende quindi una seconda sezione di braccio articolato 12 intermedia, girevolmente connesso a una prima estremità distale di detta prima sezione 11 in corrispondenza di una sua seconda estremità prossimale, quest'ultima presentando una seconda sporgenza 32 a cui è connesso un secondo attuatore di braccio 22, collegato alla seconda sezione 12. Grazie alla forma delle sezioni e delle relative sporgenze, il secondo attuatore 22 può ruotare la seconda sezione 12 da una posizione sostanzialmente aderita alla prima sezione 118figure 1, 2, 3) ad una posizione in cui essa forma, con detta prima sezione 11, un angolo di 180° di massima estensione.

Si intende che in particolari configurazioni operative, sull'estremità distale della seconda sezione 12 può essere fissato un attacco per un gancio, una morsa, una pinza o un qualunque altro dispositivo operatore e/o di trasporto e posa, per impiegare la macchina 1 sostanzialmente come gru. Inoltre, in esempi di realizzazione alternativi, anche la seconda sezione 12 potrebbe essere estensibile in modo telescopico.

Nel presente esempio di realizzazione, il braccio articolato 5 comprende invece una terza sezione 13 di braccio articolato 5, girevolmente connessa a una seconda estremità distale di detta seconda sezione 12 in corrispondenza di una sua terza estremità prossimale su una sua terza estremità distale. A tale proposito detta seconda estremità distale comprende una terza sporgenza 33 a cui è connesso un terzo attuatore di braccio 23.

Grazie a questa struttura, la terza sezione 13 può muoversi, rispetto alla seconda sezione 12, da un angolo anche inferiore a 90° (figure 1, 2) a un angolo di 180° di massima estensione.

Alla terza estremità distale della terza sezione 13 è agganciato in modo articolato un elemento di attacco 14, anch'esso girevole, che può essere usato per il fissaggio di un gancio, una morsa, una pinza o un qualunque altro dispositivo operatore e/o di trasporto e posa, ma che nel presente esempio costituisce un braccio di supporto per un cesto 15, destinato a sostenere e trasportare, per esempio, un operatore. SI intende che anche una piattaforma può essere impiegata allo stesso scopo e anche per il trasporto di materiale.

Per l'azionamento dell'elemento di attacco 14, fra di esso e la terza sezione 13 è presente un quarto attuatore di braccio 24, fissato alla sezione in corrispondenza di una cerniera 34.

Si intende che tutti gli attuatori di braccio fin qui menzionati costituiscono nella loro generalità mezzi attuatori, comandati da un sistema di controllo, rispettivamente connessi a detta base di sostegno 6 e a ciascuna di dette sezioni braccio articolato 5, per l'azionamento e la rotazione di ciascuna di dette sezioni di braccio articolato 5 e di una piattaforma, un cesto, un aggancio o un qualsiasi dispositivo operatore atto a essere manovrato mediante detto braccio articolato.

Nell'esempio di realizzazione qui descritto, la terza sezione 13 del braccio articolato 5 è divisa in due semitratti girevoli uno rispetto all'altro intorno all'asse della terza sezione 13.

Con riferimento alle figure 5A e 5B, la terza sezione 13 comprende un primo semitratto 41 fisso che è girevolmente connesso a detta terza sporgenza 33 che costituisce la seconda estremità distale della seconda sezione 12. Si noti, che detta terza sporgenza 33 è fissata alla seconda sezione 12 da una prima coppia di piastre di aggancio 16 con un sistema di fissaggio a bulloni, che può essere sostituito da un qualunque altro genere di elemento di aggancio.

Il primo semitratto fisso 41 è azionato da detto terzo attuatore di braccio 23, incernierato al suo interno (figura 5B). La terza sezione comprende quindi un secondo semitratto 42 girevole, montato come prolungamento del primo semitratto 41. I due semitratti 41, 42 sono fissati uno all'altro mediante una seconda coppia di piastre di aggancio 17 con un sistema di fissaggio a bulloni; il secondo semitratto 42 comprenderà quindi la cerniera 34 e il quarto attuatore di braccio 24, non visibili nelle figure 5A e 5B.

Le piastre di detta seconda coppia 17 comprendono un foro passante e un perno di fissaggio 18 costituisce un prolungamento del primo semitratto 41. Pertanto, smontando il fissaggio della seconda coppia 17 di piastre, è possibile rimontare il secondo semitratto 42 ruotato assialmente di 180° rispetto al primo semitratto 41, ruotando di 180° anche il quarto attuatore di braccio 24. Il bloccaggio nella posizione di lavoro viene ottenuta inserendo una coppia di spine di bloccaggio 19, trasversali al perno 18 e fornite di un sistema a dado e bullone per il loro fissaggio. Per facilitare il posizionamento ed evitare un fissaggio scorretto, le due piastre sono fornite di arresti 43.

Questa inversione, realizzabile semplicemente svitando i bulloni delle piastre e ruotando il secondo semitratto 42 prima di effettuare l'aggancio con il cesto 15 anche da un unico operatore fornito di un'attrezzatura minima, ovvero una o due chiavi, consente di utilizzare il cesto 15 (figura 3B) o una piattaforma in una posizione inversa.

Si intende che, per una più complessa operatività, la rotazione dei due semitratti potrebbe essere eseguita da un sistema motorizzato inserito all'interno del corpo del semitratto fisso e agente sul semitratto girevole, o viceversa, azionato elettricamente o idraulicamente.

Si intende inoltre che, per ottenere la suddetta inversione, una diversa e/o aggiuntiva sezione del braccio articolato, per esempio la seconda sezione se non fosse in uso la terza, potrebbe essere modificata per ottenere la rotazione assiale sopra descritta .

Alla sopra descritta macchina operatrice a braccio articolato un tecnico del ramo, per rispondere a esigenze contingenti, potrà apportare numerose modifiche e varianti che ricadono tutte nell'ambito di protezione come definito nelle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina operatrice (1) a braccio articolato (5) comprendente un telaio di base (2), che presenta una base di sostegno (6) per un braccio articolato (5) che comprende: •una prima sezione (11) di braccio articolato (5), girevolmente connessa a detta base di sostegno (6) in corrispondenza di una sua prima estremità prossimale; •una seconda sezione (12) di braccio articolato (5) intermedia, girevolmente connessa a una prima estremità distale di detta prima sezione (11) in corrispondenza di una sua seconda estremità prossimale; •una terza sezione (13) di braccio articolato (5), girevolmente connessa a una seconda estremità distale di detta seconda sezione in corrispondenza di una sua terza estremità prossimale, che comprende, su una sua terza estremità distale, un attacco (15) per una piattaforma, un cesto, un aggancio o un qualsiasi dispositivo operatore atto a essere manovrato mediante detto braccio articolato; •mezzi attuatori (21, 22, 23, 24), comandati da un sistema di controllo, rispettivamente connessi a detta base di sostegno (6) e a ciascuna di dette sezioni (11, 12, 13) di braccio articolato (5), per l'azionamento e la rotazione di ciascuna di dette sezioni (11, 12, 13) di braccio articolato (5) e di una piattaforma, un cesto, un aggancio o un qualsiasi dispositivo operatore atto a essere manovrato mediante detto braccio articolato (5); caratterizzato dal fatto che una o più di dette sezioni (11, 12, 13) di braccio articolato (5) sono divise in due semitratti (41, 42) girevoli uno rispetto all'altro intorno all'asse della rispettiva sezione (11, 12, 13) di braccio articolato (5).
2. Macchina operatrice (1) secondo la rivendicazione 1, in cui il telaio di base (2) è semovente.
3. Macchina operatrice (1) secondo la rivendicazione 1, in cui la base di sostegno (6) sporge centralmente dal telaio di base (2) ed è girevole intorno a un asse verticale.
4. Macchina operatrice (1) secondo la rivendicazione 1, in cui il telaio di base (2) comprende, in corrispondenza dei propri quattro spigoli laterali, quattro zampe articolate (8), girevolmente connesse al corpo del telaio di base (2) e fornite di un piede di appoggio (9), ciascuna zampa (8) aggettandosi da un rispettivo spigolo all'esterno diagonalmente, allo scopo di aumentare la base di appoggio per contrastare le spinte agenti sul braccio articolato (5) durante le sue operazioni di lavoro, ciascuna zampa (8) essendo azionata indipendentemente una dall'altra da un rispettivo attuatore idraulico di zampa (10).
5. Macchina operatrice (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi attuatori (21, 22, 23, 24) comprendono attuatori di tipo idraulico a cilindro e pistone, capace di estendere la propria lunghezza e incernierati in corrispondenza delle loro estremità.
6. Macchina operatrice (1) secondo la rivendicazione 1, in cui almeno una di dette sezioni (il, 12, 13) di braccio articolato (5), in particolare la prima sezione (il) di braccio articolato (5) è allungabile, presentando una struttura telescopica.
7. Macchina operatrice (1) secondo la rivendicazione 1, in cui la terza sezione (13) di braccio articolato (5) è diviso in due semitratti (41, 42) girevoli uno rispetto all'altro intorno al proprio asse, al semitratto distale (42) essendo connesso un elemento di attacco (14) girevole e un ulteriore mezzo attuatore (24) per l'azionamento dell'elemento di attacco (14), fissato a detto semitratto distale (42) in corrispondenza di una cerniera (34).
8. Macchina operatrice (1) secondo la rivendicazione 7, in cui dettala terza sezione (13) comprende: un primo semitratto (41) fisso che è girevolmente connesso a una sporgenza (33) che costituisce l'estremità distale della seconda sezione (12) che è azionato da un mezzo attuatore di braccio (23);e un secondo semitratto (42) girevole, montato come prolungamento del primo semitratto (41).
9. Macchina operatrice (1) secondo la rivendicazione 8, in cui i due semitratti (41, 42) sono fissati uno all'altro mediante una coppia di piastre di aggancio (17) che comprendono un foro passante e un perno di fissaggio (18) costituisce un prolungamento del primo semitratto (41), in modo tale che smontando il fissaggio della coppia (17) di piastre sia possibile rimontare il secondo semitratto (42) ruotato assialmente di 180° rispetto al primo semitratto (41), ruotando di 180° anche il rispettivo mezzo attuatore di braccio (24).
10. Macchina operatrice (1) secondo la rivendicazione 9, in cui II bloccaggio nella posizione di lavoro viene ottenuta inserendo una coppia di spine di bloccaggio (19), trasversali al perno (18), le due piastre essendo fornite di arresti (43) che individuano le corrette posizioni di montaggio,