ITVR20130011A1 - Manipolatore per oggetti da movimentare nello spazio - Google Patents

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ITVR20130011A1
ITVR20130011A1 IT000011A ITVR20130011A ITVR20130011A1 IT VR20130011 A1 ITVR20130011 A1 IT VR20130011A1 IT 000011 A IT000011 A IT 000011A IT VR20130011 A ITVR20130011 A IT VR20130011A IT VR20130011 A1 ITVR20130011 A1 IT VR20130011A1
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IT
Italy
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knob
manipulator
along
movement
control member
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Application number
IT000011A
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English (en)
Inventor
Fulvio Italo Pancheri
Original Assignee
Atis S R L
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/005Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes with balanced jib, e.g. pantograph arrangement, the jib being moved manually

Description

DESCRIZIONE
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo
“MANIPOLATORE PER OGGETTI DA MOVIMENTARE NELLO
SPAZIO”
La presente invenzione ha per oggetto un manipolatore per oggetti da movimentare nello spazio. Preferibilmente, detto manipolatore è di tipo pneumatico.
In generale i manipolatori aiutano un operatore a movimentare manualmente degli oggetti (solitamente aventi un peso compreso tra 5 kg e 500 kg circa) nello spazio evitando sforzi umani. In particolare, i manipolatori consentono la movimentazione di carichi a sbalzo, in ogni direzione senza vincoli e con estrema libertà.
Secondo la tecnica nota un manipolatore comprende una base di supporto, preferibilmente conformata a colonna, collegabile ad un punto di riferimento che può essere stazionario (es. suolo, soffitto, ecc) o movibile (es. rotaia, ecc…) ed almeno un braccio girevolmente montato su tale base di supporto in corrispondenza di una propria prima estremità. Inoltre, un manipolatore comprende una porzione di carico girevolmente collegata ad una seconda estremità (opposta alla prima estremità) del braccio e configurata per sostenere un oggetto da spostare. In dettaglio, lo spostamento della porzione di carico avviene a mano ad opera dell’utilizzatore.
Inoltre, solitamente un manipolatore comprende almeno un attuatore di bilanciamento (preferibilmente pneumatico) collegato tra la base di supporto ed il braccio e configurato per bilanciare il peso almeno della porzione di carico lungo una direzione di movimentazione in modo da mantenere la porzione di carico in sospensione nello spazio.
Preferibilmente, la direzione di movimentazione coincide sostanzialmente con una direzione verticale lungo cui la seconda estremità del braccio si muove. In altre parole, la seconda estremità del braccio si muove lungo la direzione verticale per alzare o abbassare l’oggetto caricato rispetto al suolo o al soffitto.
Inoltre, la porzione di carico comprende un organo di tenuta afferrabile da un operatore per spostare la porzione di carico nello spazio. In pratica, l’operatore, una volta posizionato l’oggetto sulla porzione di carico, muove manualmente tale porzione di carico nello spazio per spostare l’oggetto, a seconda delle proprie esigenze, senza dover tenere manualmente il carico a sbalzo.
Il manipolatore può avere una bilanciatura a carico in cui l’attuatore bilancia sia il peso della porzione di carico che il peso dell’oggetto caricato, o una bilanciatura a vuoto in cui l’attuatore bilancia solo il peso della porzione di carico. In entrambi i casi, per muovere l’oggetto caricato (ad esempio lungo la direzione verticale) sulla porzione di carico è necessario che l’operatore imprima una forza aggiuntiva su quest’ultima in modo da contrastare la forza determinata dall’inerzia del carico da spostare ed iniziare a sollevare o abbassare l’oggetto. È stimato che tale forza aggiuntiva in movimenti di salita/discesa è compresa tra 1.5 Kg e 7 Kg a seconda del peso dell’oggetto caricato.
Tuttavia, a volte, tale forza aggiuntiva comporta sforzi da parte dell’operatore che, se protratti per un lungo periodo, possono stancare l’operatore nell’arco della giornata.
Pertanto, per risolvere tale problema si utilizza una seconda tecnica nota. Tale seconda tecnica nota consiste nell’inserire nell’organo di tenuta un comando pneumatico collegato all’attuatore di bilanciamento il quale comando consente di variare la condizione statica dell’attuatore e di favorire la movimentazione iniziale dell’oggetto caricato.
Tuttavia anche tale seconda tecnica nota presenta alcuni inconvenienti. Infatti, date le grandi dimensioni dell’attuatore di bilanciamento, spesso si verificano ritardi imprevedibili nella movimentazione verso la direzione desiderata. Tali ritardi imprevedibili possono danneggiare l’operatore che non si aspetta il movimento in un determinato istante posticipato. Inoltre, per gli stessi motivi la movimentazione è spesso imprecisa.
In aggiunta, la variazione continua delle condizioni di bilanciamento può provocare una successiva imprecisione nel ripristino delle condizioni di bilanciamento iniziale.
In questa situazione lo scopo della presente invenzione è di realizzare un manipolatore per oggetti da movimentare nello spazio che rimedi agli inconvenienti citati.
È in particolare scopo della presente invenzione realizzare un manipolatore che consenta di spostare gli oggetti nello spazio in modo preciso e senza sforzi aggiuntivi da parte dell’operatore.
È ancora scopo della presente invenzione realizzare un manipolatore che consenta di aumentare la reattività del manipolatore ai movimenti eseguiti da parte dell’operatore.
Gli scopi indicati sono sostanzialmente raggiunti da un manipolatore per oggetti da movimentare nello spazio secondo quanto descritto nelle unite rivendicazioni.
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un manipolatore per oggetti da movimentare nello spazio illustrata negli uniti disegni, in cui:
- la figura 1 mostra, in vista assonometrica, un manipolatore per oggetti da movimentare nello spazio secondo la presente invenzione;
- la figura 2 mostra, in vista assonometrica, un ingrandimento di un primo particolare del manipolatore di figura 1 con alcune parti rimosse;
- la figura 3 mostra, in vista assonometrica frontale, l’ingrandimento del primo particolare di figura 2 in una prima configurazione operativa;
- la figura 4 mostra, in vista assonometrica frontale, l’ingrandimento del primo particolare di figura 2 in una seconda configurazione operativa; - la figura 5 mostra, in vista assonometrica, l’ingrandimento del primo particolare di figura 2 in una terza configurazione operativa;
- la figura 6 mostra, in vista sezionata, l’ingrandimento del primo particolare di figura 2;
- la figura 7 mostra, in vista assonometrica, un ingrandimento di un secondo particolare del manipolatore di figura 1 con alcune parti rimosse; e
- la figura 8 mostra, in vista assonometrica, un ingrandimento di un terzo particolare del manipolatore di figura 1 con alcune parti rimosse.
Con riferimento alle figure citate è stato globalmente indicato con il numero di riferimento 1 un manipolatore per oggetti da movimentare nello spazio secondo la presente invenzione.
In particolare, il manipolatore 1 comprende una base di supporto 2 collegabile ad un punto di riferimento 3. Preferibilmente, tale punto di riferimento 3 può essere stazionario (es. suolo, soffitto, parete laterale, ecc) o movibile (es. rotaia, ecc…). Inoltre, tale base di supporto 2 si estende in allontanamento da tale punto di riferimento 3. In altre parole, la base di supporto 2 si estende tra una propria porzione di fissaggio 2a al punto di riferimento 3 ed una propria porzione di collegamento 2b distanziata dalla porzione di fissaggio 2a.
Nella forma realizzativa preferita illustrata, ad esempio, in figura 1, la base di supporto 2 si estende lungo un primo asse 4. Preferibilmente, tale primo asse 4 è sostanzialmente verticale. Ancor più preferibilmente, la base di supporto 2 è collegata al suolo e si estende in altezza lungo il primo asse 4.
Inoltre, il manipolatore 1 comprende un braccio 5 estendentesi tra una propria prima parte 5a ed una propria seconda parte 5b. Tale prima parte 5a è mobilmente collegata alla base di supporto 2 in modo che detta seconda parte 5b sia mobile rispetto alla base di supporto 2 lungo una direzione di movimentazione 6.
Preferibilmente, il braccio 5 è accoppiato girevolmente alla base di supporto 2. In dettaglio, il braccio 5 è girevole rispetto alla base di supporto 2 secondo due assi di rotazione tra loro ortogonali. In figura 1 è possibile vedere che il braccio 5 è girevole intorno al primo asse 4 (verticale) e intorno ad un secondo asse 7. Preferibilmente, tale secondo asse 7 è sostanzialmente orizzontale.
La direzione di movimentazione 6 della seconda parte 5b del braccio 5 è definita dal movimento del braccio 5 secondo uno solo dei due assi. Preferibilmente, la direzione di movimentazione 6 della seconda parte 5b del braccio 5 è definita dal movimento del braccio 5 secondo il secondo asse 7 (orizzontale). In altre parole, la direzione di movimentazione 6 è sostanzialmente verticale in modo da allontanare o avvicinare la seconda parte 5b del braccio 5 al punto di riferimento 3.
Vantaggiosamente, il braccio 5 è liberamente mobile rispetto alla base di supporto 2, cioè non sono presenti mezzi motorizzati per la movimentazione del braccio 5 rispetto alla base di supporto 2.
Inoltre, il manipolatore 1 comprende una porzione di carico 8 dell’oggetto da movimentare estendentesi in allontanamento dalla seconda parte 5b del braccio 5 e meccanicamente collegata a detta seconda parte 5b del braccio 5. Preferibilmente la porzione di carico 8 si estende tra una propria estremità di connessione 8a collegata alla seconda parte 5b del braccio 5 ed una propria estremità di carico 8b in corrispondenza della quale viene, in uso, montato l’oggetto da spostare. In pratica, la porzione di carico 8 si estende in prossimità del punto di riferimento 3.
In aggiunta, l’estremità di connessione 8a della porzione di carico 8 è girevolmente montata sulla seconda parte 5b del braccio 5 in modo da poter ruotare rispetto a quest’ultima. Nella forma realizzativa preferita, la porzione di carico 8 è girevole rispetto al braccio 5 secondo un asse sostanzialmente verticale.
In figura 1 è possibile notare che, mentre la base di supporto 2 si estende in allontanamento dal suolo, la porzione di carico 8 si estende in avvicinamento al suolo.
Va notato che l’oggetto da caricare viene posizionato sull’estremità di carico 8b. Vantaggiosamente l’estremità di carico 8b presenta una conformazione predefinita in funzione dell’oggetto da sostenere. In una prima forma realizzativa, l’estremità di carico 8b presenta una conformazione a mensola su cui caricare l’oggetto da spostare. In una seconda forma realizzativa, il manipolatore 1 comprende un organo di presa 9 dell’oggetto montato sulla porzione di carico 8 in corrispondenza dell’estremità di carico 8b e configurabile tra una posizione di presa dell’oggetto ed una posizione di rilascio dell’oggetto. In altre parole, tale organo di presa 9 può essere una pinza o un’insieme di ventose configurate per afferrare l’oggetto da spostare come verrà meglio descritto in seguito.
In aggiunta, la porzione di carico 8 comprende un organo di tenuta 10 (anch’esso meglio descritto in seguito) afferrabile da un operatore per spostare la porzione di carico 8 nello spazio.
Inoltre, il manipolatore 1 comprende un attuatore di bilanciamento 11 collegato tra la base di supporto 2 ed il braccio 5 e configurato per bilanciare il peso almeno della porzione di carico 8 lungo la direzione di movimentazione 6 in modo da mantenere la porzione di carico 8 in sospensione nello spazio. Preferibilmente tale attuatore di bilanciamento 11 comprende un cilindro pneumatico 12 ed un’unità di controllo 13 della pressione interna a tale cilindro in modo da mantenere, in uso, il braccio 5 fermo in un posizione predefinita rispetto alla base di supporto 2. Come già detto, il manipolatore 1 può avere una bilanciatura a carico in cui l’attuatore bilancia sia il peso della porzione di carico 8 che il peso dell’oggetto caricato, o una bilanciatura a vuoto in cui l’attuatore bilancia solo il peso della porzione di carico 8. A seconda della tipologia di bilanciatura, il manipolatore 1 è configurato per mantenere in sospeso nello spazio la porzione di carico 8 senza l’oggetto o con l’oggetto caricato.
Vantaggiosamente, l’attuatore si estende ed è operativo lungo una direzione inclinata rispetto alla direzione di movimentazione 6 in modo da poter movimentare la seconda parte 5b del braccio 5 lungo la direzione di movimentazione 6.
In accordo alla presente invenzione il manipolatore 1 comprende dei mezzi di ausilio 14 di movimento attivi sul braccio 5 meccanico e configurati per movimentare il braccio 5 meccanico rispetto alla base lungo la direzione di movimentazione 6. In altre parole, i mezzi di ausilio 14 determinano una forza lungo la direzione di movimentazione 6 che va ad aiutare l’utilizzatore durante le operazione di spostamento della porzione di carico 8, in particolare almeno durante la fase di iniziale spostamento della porzione di carico 8 al fine di vincere l’inerzia. Preferibilmente, i mezzi di ausilio 14 comprendono un attuatore ausiliario 15 distinto dall’attuatore di bilanciamento 11 e collegato tra la base di supporto 2 ed il braccio 5 per muovere il braccio 5 lungo la direzione di movimentazione 6. In particolare, l’attuatore ausiliario 15 si estende ed è operativo secondo una direzione inclinata rispetto alla direzione di movimentazione 6 in modo da riuscire a movimentare il braccio 5 rispetto alla base di supporto 2. In aggiunta, il manipolatore 1 comprende un organo di comando 16 azionabile dall’operatore e operativamente collegato ai mezzi di ausilio 14 per azionare, a comando, detti mezzi di ausilio 14. In altre parole, l’organo di comando 16 è operativamente collegato ai mezzi di ausilio 14 per comandarli. In dettaglio, l’organo di comando 16 è configurato per attivare o disattivare i mezzi di ausilio 14. Nella forma realizzativa illustrata nelle allegate figure, l’organo di comando 16 è montato sulla porzione di carico 8 in corrispondenza dell’estremità di carico 8b.
In dettaglio, l’organo di comando 16 comprende una parte fissa 17 alla porzione di carico 8 ed una manopola 18 scorrevole rispetto alla parte fissa 17. Ancor più in dettaglio, la manopola 18 è mobile lungo una direzione di spostamento 19 corrispondente alla direzione lungo cui si desidera spostare la porzione di carico 8. Ad esempio, nelle figure 3 e 4, viene mostrata la manopola 18 in due rispettive posizioni operative: ad una prima posizione operativa (figura 3) corrisponde un innalzamento della porzione di carico 8 rispetto al suolo; ad una seconda posizione operativa (figura 4) corrisponde un abbassamento della porzione di carico 8 rispetto al suolo.
Vantaggiosamente, il movimento della manopola 18 lungo la direzione di spostamento 19 corrisponde al movimento che l’operatore intende far eseguire alla porzione di carico 8 in modo da rendere il comando istintivo per l’utente. In altre parole, se l’utente desidera innalzare la porzione di carico 8 deve muovere la manopola 18 verso l’alto, mentre se desidera abbassare la porzione di carico 8 deve muovere la manopola 18 verso il basso.
In aggiunta, la manopola 18 è configurata per azionare i mezzi di ausilio 14 lungo la direzione di movimentazione 6 corrispondente alla direzione di spostamento 19 della manopola 18 stessa. In dettaglio, la manopola 18 è configurata per movimentare i mezzi di ausilio 14 lungo la direzione di movimentazione 6 nel verso corrispondente al movimento eseguito dalla manopola 18.
Precisamente, la manopola 18 è mobile lungo la direzione di spostamento 19 tra una prima posizione operativa, una posizione di riposo, ed una seconda posizione operativa. Tale organo di comando 16 è configurato per attivare i mezzi di ausilio 14 lungo un primo verso della direzione di movimentazione 6 quando la manopola 18 viene portata dalla posizione di riposo alla prima posizione operativa e per attivare i mezzi di ausilio 14 lungo un secondo verso, opposto al primo, della direzione di movimentazione 6 quando la manopola 18 viene portata dalla posizione di riposo alla seconda posizione operativa.
Va notato che i mezzi di ausilio 14 agiscono sul braccio 5 per l’intervallo temporale corrispondente al tempo per cui la manopola 18 viene mantenuta dal’operatore nella prima posizione operativa o nella seconda posizione operativa.
Nella forma realizzativa preferita illustrata nelle allegate figure, la direzione di movimentazione 6 e la direzione di spostamento 19 sono sostanzialmente parallele ad una direzione verticale.
In aggiunta, come è possibile vedere nelle figure da 2 a 6, la parte fissa 17 dell’organo di comando 16 comprende una barra 20 e due piastre 21 forate attraverso cui si estende la barra 20. Ancor più in particolare, le piastre 21 forate sono tra loro distanziate lungo la barra 20 in modo da definire, tra di esse, un volume di manovra della manopola 18. La barra 20 di estende lungo la direzione di spostamento 19.
Inoltre, la manopola 18 comprende un corpo anulare 22 cavo scorrevolmente mobile all’esterno della barra 20. Il corpo anulare 22 cavo si estende all’interno del volume di manovra. In dettaglio il corpo anulare 22 presenta due dischi 23 disposti ortogonalmente lungo la manopola 18 e distanziati tra loro. Tali dischi 23 sono disposti tra le piastre 21 della parte fissa 17.
In particolare, l’organo di comando 16 comprende primi mezzi di ritorno elastico 24 interposti tra la parte fissa 17 e la manopola 18 per favorire il ritorno della manopola 18 in posizione di riposo. Ancor più in particolare, i primi mezzi di ritorno elastico 24 sono collegati tra la parte fissa 17 ed un disco 23 della maniglia.
Inoltre, l’organo di comando 16 comprende un fermo 25 estendentesi all’interno del corpo anulare 22 e operante in interferenza con la barra 20. In dettaglio, la barra 20 presenta una sede 26 sostanzialmente controsagomata al fermo 25 e posizionata in corrispondenza della posizione di riposo in modo da facilitare il riconoscimento della posizione di riposo.
Va notato che il fermo 25 è mobile lungo una direzione ortogonale alla direzione di spostamento 19 e presenta una testa sostanzialmente conica.
In aggiunta, l’organo di comando 16 comprende mezzi elastici 27 attivi sul fermo 25 per mantenerlo attestato contro la barra 20.
In pratica, essendo la sede 26 della barra 20 sostanzialmente controsagomata al fermo 25, viene definito uno scivolamento tra la testa conica e la sede 26 verso la posizione di riposo. Va notato che la posizione di riposo corrisponde alla posizione in cui la testa conica è completamente accoppiata alla sede 26.
Inoltre, l’organo di comando 16 comprende mezzi di fine corsa attivi sulla manopola 18 per definire il fine-corsa di quest’ultima lungo la direzione di spostamento 19. Tali mezzi di fine corsa comprendono un perno 28 passante attraverso la manopola 18 trasversalmente alla direzione di spostamento 19 e passante attraverso la barra 20 disposta all’interno della manopola 18. Precisamente la barra 20 presenta un’apertura passante 29 di forma allungata lungo la direzione di spostamento 19 all’interno della quale apertura è inserito il perno 28. In tal modo, il movimento del perno 28 (trascinato dalla manopola 18) è limitato dalle dimensioni dell’apertura passante 29 della barra 20.
In aggiunta a quanto fin qui esposto, la manopola 18 è girevole (figura 5) intorno ad un proprio asse di rotazione tra una prima posizione di rotazione ed una seconda posizione di rotazione. Preferibilmente, l’asse di rotazione è definito dalla direzione di spostamento 19.
L’organo di comando 16 è configurato per comandare all’organo di presa 9 (in accordo alla seconda forma realizzativa di porzione di carico 8 sopra descritta) di portarsi in posizione di presa quando la manopola 18 viene ruotata verso la prima posizione di rotazione, e per comandare all’organo di presa 9 di portarsi in posizione di rilascio quando la manopola 18 viene ruotata verso la seconda posizione di rotazione.
Inoltre, l’organo di comando 16 comprende secondi mezzi di ritorno elastico 30 collegati tra la manopola 18 e la parte fissa 17 dell’organo di comando 16 per favorire il ritorno della manopola 18 dalla prima posizione di rotazione o dalla seconda posizione di rotazione ad una posizione intermedia. Precisamente, i secondi mezzi di ritorno elastico 30 comprendono due molle ciascuna collegata tra la manopola 18 ed un rispettivo punto di ancoraggio sulla parte fissa 17. Va notato che i punti di ancoraggio di ciascuna molla sono distanziati tra loro intorno all’asse di rotazione della manopola 18.
Inoltre, l’organo di comando 16 comprende almeno un’unità di rilevamento 31 della posizione della manopola 18. Tale unità di rilevamento 31 è configurata per rilevare la posizione della manopola 18 e per attivare i mezzi di ausilio 14 e/o l’organo di presa 9 in funzione della posizione rilevata.
Va notato che l’organo di comando 16 è definito da un telaio 32 comprendente una pluralità di sbarre 33 tra loro affiancate a cui l’operatore si aggrappa per movimentare la porzione di presa. La manopola 18 definisce una di tali sbarre 33. Preferibilmente, la manopola 18 definisce una sbarra 33 laterale in modo che sia posizionata in corrispondenza di una mano dell’operatore.
Inoltre, l’organo di comando 16 comprende una pulsantiera 34 (figura 7) disposta corrispondenza di una sbarra 33 laterale opposta alla manopola 18 in modo sia posizionata in corrispondenza dell’altra mano dell’operatore. In particolare, la pulsantiera 34 è configurata per abilitare i comandi ricevuti dalla manopola 18 prima che essi raggiungano i mezzi di ausilio 14 di movimento e l’organo di presa 9. Vantaggiosamente, tale configurazione consente all’operatore di mantenere occupate entrambe le mani per la movimentazione dell’organo di carico in modo da garantire la sicurezza dell’operatore stesso durante i movimenti del manipolatore 1. Forma inoltre oggetto della presente invenzione un metodo di azionamento del manipolatore 1 per oggetti da movimentare nello spazio. In particolare, tale metodo comprende un prima fase operativa di predisporre l’attuatore di bilanciatura, del tipo sopra descritto, operativo sulla porzione di carico 8 del manipolatore 1 per bilanciare tale porzione di carico 8 in modo da mantenerla sospesa nello spazio.
Inoltre, il metodo prevede di predisporre l’organo di comando 16 connesso alla porzione di carico 8 del manipolatore 1. Tale organo di comando 16 comprende la manopola 18 mobile lungo la direzione di spostamento 19 corrispondente alla direzione lungo cui si desidera movimentare l’oggetto. In fine il metodo comprende una fase di attivare i mezzi di ausilio 14 di movimento operativi sulla porzione di carico 8 per movimentarla lungo la direzione di spostamento 19, in seguito alla movimentazione della manopola 18 lungo la direzione di spostamento 19 stessa.
Per quanto concerne il funzionamento della presente invenzione, esso discende direttamente da quanto sopra descritto.
In particolare, l’operatore nel muovere la manopola 18 verso la direzione di spostamento 19 genera un comando (generato dall’organo di comando 16) per attivare l’attuatore ausiliario 15 nella corrispondente direzione di movimentazione 6 in modo da ricevere un aiuto per vincere l’inerzia iniziale di spostamento della porzione di carico 8. In particolare, ciò si verifica per gli spostamenti lungo una direzione verticale.
La presente invenzione consegue gli scopi preposti.
In particolare, il manipolatore consente di spostare gli oggetti nello spazio in modo preciso e senza sforzi aggiuntivi da parte dell’operatore. Infatti, i mezzi di ausilio di movimento agiscono sul braccio indipendentemente dall’attuatore di bilanciamento in modo da movimentare il braccio senza agire sull’attuatore di bilanciamento. Pertanto, il movimento della porzione di carico è maggiormente preciso ed ha una risposta in tempo reale.
Inoltre, la presente invenzione consente di aumentare la reattività del manipolatore ai movimenti eseguiti dall’operatore in quanto i mezzi di ausilio agiscono sul braccio nello stesso modo con cui agisce l’operatore. In altre parole, per spostare la porzione di carico lungo la direzione di spostamento la forza che viene applicata sulla porzione di carico è data dalla somma della forza applicata dall’operatore e della forza applicata dai mezzi di ausilio.
In tal modo, lo sforzo dell’operatore per eseguire le operazioni di spostamento è inferiore rispetto alla tecnica nota.
Infine, la presente invenzione rende istintivo il comando dell’operatore ai mezzi ausiliari in quanto il movimento della manopola lungo la direzione di spostamento corrisponde al movimento che l’operatore intende far eseguire alla porzione di carico.
Va inoltre rilevato che la presente invenzione risulta di relativamente facile realizzazione e che anche il costo connesso all’attuazione dell’invenzione non risulta molto elevato.

Claims (11)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Manipolatore (1) per oggetti da movimentare nello spazio, comprendente: una base di supporto (2) collegabile ad un punto di riferimento (3); un braccio (5) estendentesi tra una propria prima parte (5a) ed una propria seconda parte (5b); detta prima parte (5a) essendo mobilmente collegata alla base di supporto (2) in modo che detta seconda parte (5b) sia mobile rispetto alla base di supporto (2) lungo una direzione di movimentazione (6); una porzione di carico (8) dell’oggetto da movimentare meccanicamente collegata a detta seconda parte (5b) del braccio (5); un attuatore di bilanciamento (11) collegato tra la base di supporto (2) ed il braccio (5) e configurato per bilanciare il peso almeno della porzione di carico (8) lungo la direzione di movimentazione (6) in modo da mantenere la porzione di carico (8) in sospensione nello spazio; detta porzione di carico (8) comprendendo un organo di tenuta (10) afferrabile da un operatore per spostare la porzione di carico (8) nello spazio; caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di ausilio (14) di movimento attivi sul braccio (5) meccanico e configurati per movimentare il braccio (5) meccanico rispetto alla base lungo la direzione di movimentazione (6); detto manipolatore (1) comprendendo un organo di comando (16) azionabile dall’operatore e operativamente collegato ai mezzi di ausilio (14) per azionare, a comando, detti mezzi di ausilio (14).
  2. 2. Manipolatore (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’organo di comando (16) comprende una manopola (18) mobile lungo una direzione di spostamento (19) corrispondente alla direzione lungo cui si desidera spostare la porzione di carico (8); detta manopola (18) essendo configurata per azionare i mezzi di ausilio (14) lungo la direzione di movimentazione (6) corrispondente alla direzione di spostamento (19) della manopola (18) stessa.
  3. 3. Manipolatore (1) secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che la manopola (18) è mobile lungo la direzione di spostamento (19) tra una prima posizione operativa, una posizione di riposo, ed una seconda posizione operativa; detto organo di comando (16) essendo configurato per attivare i mezzi di ausilio (14) lungo un primo verso della direzione di movimentazione (6) quando la manopola (18) viene portata dalla posizione di riposo alla prima posizione operativa e per attivare i mezzi di ausilio (14) lungo un secondo verso, opposto al primo, della direzione di movimentazione (6) quando la manopola (18) viene portata dalla posizione di riposo alla seconda posizione operativa.
  4. 4. Manipolatore (1) secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che l’organo di comando (16) comprende una parte fissa (17) alla porzione di carico (8) e detta manopola (18) scorrevole rispetto alla parte fissa (17); detto organo di comando (16) comprendendo primi mezzi di ritorno elastico (24) interposti tra la parte fissa (17) e la manopola (18) per favorire il ritorno della manopola (18) in posizione di riposo.
  5. 5. Manipolatore (1) secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che la parte fissa (17) comprende una barra (20) e detta manopola (18) comprende un corpo anulare (22) cavo scorrevolmente mobile all’esterno della barra (20);
  6. 6. Manipolatore (1) secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che l’organo di comando (16) comprende un fermo (25) estendentesi all’interno di detto corpo anulare (22) e operante in interferenza con detta barra (20); detta barra (20) presentando una sede (26) sostanzialmente controsagomata al fermo (25) e posizionata in corrispondenza della posizione di riposo in modo da facilitare il riconoscimento di detta posizione di riposo.
  7. 7. Manipolatore (1) secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detto fermo (25) è mobile lungo una direzione trasversale alla direzione di spostamento (19) e presenta una testa sostanzialmente conica; detto organo di comando (16) comprendendo mezzi elastici (27) attivi sul fermo (25) per mantenerlo attestato contro la barra (20).
  8. 8. Manipolatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 7 caratterizzato dal fatto di comprendere un organo di presa (9) dell’oggetto montato sulla porzione di carico (8) e configurabile tra una posizione di presa dell’oggetto ed una posizione di rilascio dell’oggetto; detta manopola (18) essendo girevole intorno ad un proprio asse di rotazione tra una prima posizione di rotazione ed una seconda posizione di rotazione; detto organo di comando (16) essendo configurato per comandare all’organo di presa (9) di portarsi in posizione di presa quando la manopola (18) viene ruotata verso la prima posizione di rotazione, e per comandare all’organo di presa (9) di portarsi in posizione di rilascio quando la manopola (18) viene ruotata verso la seconda posizione di rotazione.
  9. 9. Manipolatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta direzione di movimentazione (6) e detta direzione di spostamento (19) sono sostanzialmente parallele ad una direzione verticale.
  10. 10. Manipolatore (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che i mezzi di ausilio (14) comprendono un attuatore ausiliario (15) distinto dall’attuatore di bilanciamento (11) e collegato tra la base di supporto (2) ed il braccio (5) per muovere il braccio (5) lungo la direzione di movimentazione (6).
  11. 11. Metodo di azionamento di un manipolatore (1) per oggetti da movimentare nello spazio, comprendente le seguenti fasi operative: - predisporre un attuatore di bilanciatura operativo su una porzione di carico (8) del manipolatore (1) per bilanciare detta porzione di carico (8) in modo da mantenerla sospesa nello spazio; caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi operative: - predisporre un organo di comando (16) collegato alla porzione di carico (8) del manipolatore (1); detto organo di comando (16) comprendendo una manopola (18) mobile lungo una direzione di spostamento (19) corrispondente alla direzione lungo cui si desidera movimentare l’oggetto; - attivare mezzi di ausilio (14) di movimento operativi sulla porzione di carico (8) per movimentarla lungo la direzione di spostamento (19), in seguito alla movimentazione della manopola (18) lungo detta direzione di spostamento (19).
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