Przedmiotem wynalazku jest manipulator metalurgiczny do wymieniania sond pomiarowych i/lub pobiarajacych próbki, które mozna nasunac na uchwyt umieszczony na dolnym koncu pionowo poruszajacej sie zerdzi mocujacej przytrzymujac je sila tarcia, zchytakiem zakleszczaja¬ cym sonde, który mozna przemieszczac z polozenia roboczego pod zerdzia mocujaca do polozenia znajdujacego sie obok niej.Przy przeprowadzaniu pomiarów, wzglednie pobieraniu próbek przez zanurzenie sondy w pojemniku zawierajacym ciekly metal, który nalezy obserwowac, moze przez trafienie sonda na jeszcze nie roztopiony material lub przez uderzenie sonda w czesci zuzla plywajacego w cieklym roztopionym materiale dojsc do zgiecia uchwytu potrzymujacego sonde. Po wyciagnieciu sondy przyjmuje ona polozenie ukosne wzgledem idealnego pionowego polozenia, na skutek czego chwytak nie moze juz jej uchwycic w sposób bezpieczny.Szczególnie zagadnienie to wystepuje przy nasuwaniu nastepnej sondy za pomoca uchwytu, poniewaz sonda jest przytrzymywana w dokladnie pionowym polozeniu w sposób mozliwie sztywny na uchwycie zerdzi w celu przejecia sil przesuwajacych przy nasuwaniu sondy na uchwyt.Przy nasuwaniu na uchwyt, którego dokonuje sie z reguly przez opuszczanie zerdzi, moze nastapic uszkodzenie lub calkowite zniszczenie sondy przez uchwyt na skutek róznych polozen osi uchwytu i osi sondy. W sondach pomiarowych uchywt jest wykonany jako gleboko wsuwany pret przytrzmu- jacy wyposazony na swoim dolnym koncu w miejsca kontaktowe w celu podlaczenia przyrzadów pomiarowych przewidzianych w sondzie. Przy nasuwaniu sondy na pret przytrzymujacy moze nastapic uszkodzenie miejsc kontaktowych w przypadku, gdy polozenie osi sondy nie pokrywa sie z osi preta przytrzymujacego, co moze spowodowac bledne pomiary, wzglednie juz uniemozliwic przeprowadzenie pomiaru.Znany jest z opisu patentowego RFN nrDE-B-2753161 tego rodzaju manipulator, który umozliwia nastawienie dolnego konca uchwytu wzglednie dzwigni pionowo ponad otworem sondy, jako urzadzenie sterujace sa przewidziane elementy stykowe, które podaja wspólrzedne uchwytu, wzglednie sondy nasunietej na uchwyt, po czym w zaleznoscxi od ustalonych wspólrzed¬ nych polozenia chwytak zostaje przesuniety do tych wspólrzednych polozenia. Wadytego znanego urzadzenia nalezy dopatrywac w wzglednie drogim sterowaniu wspólrzednymi, z równie skompli-2 139 714 kowanymi organami sterujacymi, do czego potrzebne sa napedy przesuwajace chwytak w zadane polozenie.Z opisu swiadectwa autorskiego ZSSR nr 567 600 znany jest chwytak robota przemyslowego zawierajacy polaczone z uchwytem robota ramiona potrzymujacc z zamocowanymi.na nich ruchowymi .szczekami zamocowanymi dla zwiekszenia funkcjonalnosci na ramionach potrzymuja- cych suwaki majace wzdluzne rowki podparte sprezyscie, przy czym w suwakach zamocowane sa osie, na których obracaja sie szczeki podparte sprezyscie na wymienionych suwakach.Celem wynalazku jest zapobieganie wadom i trudnosciom oraz stworzenie manipulatora umozliwiajacego pewne nasuniecie sondy na uchwyt w polozeniu odbiegajacym od idealnego, przy któryfrT^nika sie uszkodzen uchwytu i sond i za pomoca którego sondy moga byc swobodnie uchwycone chwytakim po przeprowadzeniu pomiarów wzglednie pobieraniu próbek, i bez trud¬ nosci sciagniete z zerdzi mocujacej.W manipulatorze wedlug wynalazku chwytak jest osadzony za pomoca przegubu uniwersal¬ nego za posrednictwem pierwszej osi obrotu na ramie, zamocowanej na koncu wysiegnika za posrenictwem drugiej osi obrotu, która jest ustawiona katem do pierwszej osi obrotu. Obie osie obrotu sa ustawione wzgledem siebie w przyblizeniu pod katem prostym. Dzieki uniwersalnemu przegubowi chywtak moze przy zetknieciu sie sondy z uchwytem samoczynnie dostoswac sie do polozenia sondy, wzglednie do polozenia uchwytu.Wedlug korzystnej postaci wykonania manipulator ma chwytak wychylny we wszystkich kierunkach ze swego polozenia spoczynkowego, przy czym do tego celu zamontowane sa przywra¬ cajace sprezyny dazace do jego cofniecia albo w tym celu srodek ciezkosci chwytaka umieszczony jest ponizej punktu przeciecia sie osi przegubu uniwersalnego.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z góry manipulatora do wymienienia sond pomiarów i/lub pobiarania próbek ustawionego w stalowni, fig. 2 — widok w kierunku strzalki II zaznaczonej na fig. 1, fig. 3 — czesciowy przekrój ukosny chwytaka, fig.4 — widok w kierunku strzalki IV zaznaczonej na fig. 1, fig. 5 — przekrój wzdluz linii V-V zaznaczonej na fig. 4, fig. 6 — przekrój ukosny urzadzenia centrujacego.Manipulator 1 posiada przytwierdzony do wysiegnika 2 chwytak 3 do zabierania sondy 4 z magazynu 5 i przeniesienia tej sondy 4 do zerdzi mocujacej 6, wzglednie do zdjecia z niej sondy 4.Manipulator posiada slup 10 obracany za pomoca napedu 8 dokola pionowej osi 7 w kierunku podwójnej strzalki 9. Na slupie 10 jest ulozyskowany wózek 11 przesuwny w kierunku pionowym.Wózek 11 sluzy do ujecia przesuwnego w kierunku poziomym wysiegnika 2, na którego swobod¬ nym koncu 12 jest zamontowany chwytak 3 zakleszczajacy sonde 4. Jak widac z fig. 1 — sonda moze byc zabrana z magazynu 5 za pomoca chwytaka 3 przez wychylenie dokola osi 7 i przeniesie¬ nia do polozenia pod zerdzia mocujaca 6 w jej osi. Przez opuszczenie zerdzi mocujacej 6 nasuwa sie sonde na zamontowany na niej uchwyt, który jest wykonany jako pret przytrzymujacy. Dla oddalenia sondy 4 od zerdzi mocujacej 6, po przeprowadzeniu pomiaru próbki, zakleszcza sie sonde 4 chwytakiem 3 i wyciaga sie zerdz mocujaca 6 do góry, przez co sonda 4 zostaje sciagnieta z preta przytrzymujacego 13, po czym przenosi sie sonde 4 za pomoca chwytaka 3 do miejsca oddawania sond.Chwytak 3 posiada otwierajace sie i zamykajace sie za pomoca cisnieniowego silownika 14 dwie pary szczek 15 majace koliste wspólosiowe wybranie 16, pomiedzy którymi mozna zakle¬ szczyc sonde 4. Os 17 utworzona przez koliste wybranie pokrywa sie z osia zerdzi mocujacej 6, gdy jest doprowadzona do polozenia roboczego A chwytaka. Os 19 lozyska pary szczek 15 jest przytwierdzona do dzwigarów poprzecznych, które razem z pionowymi plytami 21 tworza rame zewnetrzna 23.Rama wewnetrzna 22 jest ulozyskowana wychylnie w przyblizeniu dookola poziomej osi 23 wzgledem zewnetrznje rany 24, przez co para szczek, wzglednie os 17 przechodzaca przez koliste wybranie 16 moze byc wychylana w kierunkach podwójnej strzalki 25.Os 23 laczaca rame wewetrzna 22 z rama zewnetrzna 24przecina os 17 utworzona przez koliste wybrania 16 w punkcie 26. Zewnetrzna rama 24 jest wychylana na wysiegniku 2 dokola poziomej osi 28 równoleglej do kierunku 27 przesuwu wysiegnika 2 prawie propstopadlej do osi 23 laczacej rame zewnetrzna 24 z rama wewnetrzna 22. Os 28 przecina sie z osia 23 laczaca rame wewnetrzna z139 714 3 rama zewnetrzna w punkcie 26, w którym przecina sie ona z osia 17 przechodzaca przez koliste wybrania 16.Osie 23 i 28 tworza uniwersalny przegub dla zawieszania chwytaka 3, umozliwiajacy wychyle¬ nie chwytaka 3 we wszystkich kierunkach na skutek czego os 17 przechodzaca przez koliste wybranie 16 moze byc ustawiona w dolnym kierunku. W ten sposób chwytak 3 moze samoczynnie nastawic sie ukosnie w przestrzeni pod pretem przytrzymujacym 13 zerdzi mocujacej 6, na który ma byc nasunieta sonda 4, dzieki czemu unika sie uszkodzenia kontaktów 29 przewidzianych na precie przytrzymujacym i zapewnia sie bezbledne osadzenie sondy 4 na precie przytrzmujacym 13. Unika sie to uszkodzenia sondy 4.W celu ustalenia chwytaka 3 w stanie spoczynku, to znaczy bez oddzialywania sil pochodza¬ cych z zerdzi, tak by zajmowal stale normalne polozenie, zewnetrzna rama 24 jest podparta wzgledem wysiegnika 2 cieglem 30 lezacym w plaszczyznie prostopadlej do osi 28 (fig. 4 i fig. 5), polaczonym z jednej strony z rama zewnetrzna 24 i z drugiej strony przegubowo polaczonym za pomoca przesuwnego pierscienia 31 wysiegnikiem.Obie strony przesuwnego pierscienia 31 opieraja sie ze wstepnym naprezeniem o sprezyny srubowe 32, 33, które w tym przypadku sa oparte koncami lezacymi naprzeciw przesuwnego pierscienia i podporowe plyty 34 przytwierdzone do ciegla 30.Na fig. 3 jest uwidocznione normalne polozenie zewnetrznej ramy 24 wzgledem wysiegnika 2.Skoro tylko wychyli sie rame zewnetrzna 24 dokola osi wzgledem wysiegnika 2 w jednym z kierunków zaznaczonych podwójna strzalka 35, jedna sprezyna 32, 33 zostaje sciagnieta, a druga sprezyna rozpreza sie. Wystepujace przy tym nierówne sily sprezyn dzialajajak sily przywracajace i staraja sie po wychyleniu zewnetrznej ramy 24 przejsc z powrotem do swego pierwotnego polozenia normalnego.Na fig. 4 jest uwidocznione podparcie zewnetrznej ramy 24 wzgledem ramy 22, przy czym ponownie cieglo 36 jest przytwierdzone z jednej strony do zewnetrznej ramy 24 a z drugiej strony za pomoca przesuwnego pierscienia 37 do ramy wewnetrznej 22.0 przedluzenie 38 ciegla opiera sie na plycie podporowej 39 sprezyna srubowa 40, której przeciwlegly koniec opiera sie o pierscien przesuwny. Skoro tylko wychyli sie rame wewnetrzna 22 w jednym z kierunków zaznaczonych strzalka podwójna 41 wzgledem zewnetrznej ramy 24, scisnieta przy tym lub rozprezona sprezyna 40 stara sie sprowadzic znowu do polozenia normalnego, w którym sprezyna 40 równowazy moment obrotowy wynikajacy z ciezaru wlasnego wewnetrznej ramy 22 za para szczek 15. W miejsce sprezyn 32,33,40 przechylajacy chwytak do polozenia naormalnego sam chwytak móglby byc równiez w ten sposób skonstruowany, zeby wspólny punkt przechylenia zewnetrznej ramy 24, wewnetrznej ramy 22 i pary szczek 15 (razem z silownikiem) lezal ponizej punktu przeciecia 26 osi 23 i 28 przegubu uniwersalnego. W tym przypadku ciezar wlasny chwytaka zapewnialy samoistne sprowadzenie z powrotem chwytaka 3 do jego normalnego polozenia.Aby przy nasuwaniu preta przytrzymujacego 13 do otworu 12 sondy 4 nie wystepowalo jakiekolwiek niepozadane wychylenie sondy 4 wzgledem osi 17 utworzonej przez koliste wybranie 16, chwytak 3 jest w ten sposób zaprojektowany, ze pret przytrzymujacy 12 wraz z sonda'4 przechodzi w odleglosci 43 ponizej punktu 26 przeciecia sie osi 23 i 18 przegubu uniwersalnego dla zamocowania sila tarcia.Przez jednostronne obciazenie zerdzi maocujacej 6 temperature wewnatrz zbiornika metarul- gicznego moze dojsc do skrzywienia sie zerdzi mocujacej 6, na skutek czego po pewnym okresie pracy os preta przytrzymujacego 13 sondy 4 juz nie pokrywa sie dokladnie z osia sondy 4 przytrzymywanej w polozeniu nasuwania za pomoca chwytaka 3 wychylonego do roboczego polozenia 4.W celu zapenienia nasuniecia sondy 4 na pret przytrzymujacyjest przewidziane przy chwytaku 3, powyzej niego, urzadzenie centrujace 44. Urzadzenie centrujace 44 posiada, jak to wiadac na fig. 6, dwa sierpowate ramiona chwytajace 46 umieszczone symetrycznie wzgledem osi srodkowej 45, które mozna wychylac z polozenia B spoczynku, zaznaczonej na fig. 6 pelnymi liniami, do polozehioa C chwytania zaznaczonego na fig. 6 przerywanymi liniami.Wspólna os wychylenia 47 lezacych nad soba ramion chwytajaych 46 jest przewidziana na ruchomym klocku 52 prowadzacym w poziomym kierunku 48, prostopadlym do osi 18 zerdzi mocujacej wzdluz kolumn prowadzacych 49 f 50 przytwierdzonych do san 51 przesuwanych równiez4 139 714 w kierunku poziomym i prostopadlym do osi 18 zerdzi mocujacej 6. Do prowadzenia san 51 sluza prowadnice 54 umieszczone w ramie 53 lezace równolegle do kolumn prowadzacych 49,50.Naped liniowy wykonany w postaci silownika cisnieniowego„55jest przegubowo polaczony z jednej strony z rama 53 i z drugiej strony swoim tloczyskiem 56 z saniami 51. Ramiona chwytajace 46 sa polaczone z saniami 51 za pomoca przegubowo polaczonych nakladek 57 umieszczonych w pewnej odleglosci od osi 47 wychylen.Gdy do napedu liniowego 55 odprowadzi sie cisnienie, zostana przesuniete sanie 51 wzdluz prowadnic 54 w kierunku zerdzi mocujacej 6, przy czym klocek prowadzacy 52, utrzymywany sprezyna srubowa 58 w odstepie od san 51, zostanie synchronicznie równiez przesuniety.Na skutek tego ramiona chwytajace 46 w otwartym polozeniu dochodza do polozenia ponad chwytakiem 3, to znaczy pary zakleszczajacych szczek 15.Ruch klocka prowadzacego 52 zostaje zatrzymany, skoro on znajdzie sie na przednim koncu ramy 53, nie przedstawionym na rysunku ogranicznikiem. Jednak ramie 51 napedzane napedem liniowym porusza sie w dalszym ciagu, na skutek czego zmniejsza sie odleglosc pomiedzy saniami 51 i klockiem prowadzacym 52 przy scisnieciu sprezyny srubowej 58. Na skutek ruchu wzglednego pomiedzy saniami 51 i klockiem prowadzacym 52 ramiona chwytajace 46 zostaja przesuniety za pomoca nakladek 57 do polozenia chwytania.Jak widac z fig. 6, ksztalt ramion chwytajacych 46 jest tak dobrany, ze w polozeniu C chwytania zamykaja swobobodna przestrzen 60 dostosowana do czesci, która ma byc uchwycona.Wedlug uwidocznionego przykladu wykonania ta swobodna przestrzen jest mniej wiecej kulista i odpowiada swoja srednica srednicy przytrzymujacego 13 dla sondy 4, przewidzianego na zerdzi mocujacej 6.W czasie nasuwania sondy 4 na pret przytrzymujacy 13, naped liniowy 55 poczawszy od okreslonej wysokosci ruchu nsuwania zostaje obciazony dla rozpoczecia powrotnego ruchu chwy¬ tajacego 16, przy tym odsuwa sie najpierw sanie 51 wzdluz prowadnic 54 od osi 18 zerdzi mocujacej 6, podczas gdy klocek prowadzacy na skutek napiecia sprezyny 58 pozostaje w swoim najbardziej do przodu wysunietym polozeniu. W czasie tego ruchu powrotnego san 51 rozwieraja sie ramiona chwytajace 46. Gdy dojdzie sie saniami 51 do konca ruchu sprezyny, poruszaja sie sanie 51 i klocek prowadzacy synchronicznie az do konca skoku napedu liniowego 55, na skutek czego ramiona chwytajace zostaja z powrotem sprowadzone do polozenia B, zeby juz nie ograniczac przestrzeni ponad chwytakiem.Zastrzezenia patentowe 1. Manipulator metalurgiczny wymieniania sond pomiarowych i/lub do pobierania próbek, które sa nasuwane i mocowne ciernie na uchwycie umieszczonym w dolnym koncu pionowo przesuwnej zerdzi mocujacej, majacy slup z umieszczonym na nim i wystajacym z niego wysiegni¬ kiem, który jest przestawialny za pomoca elementów nastawczych z polozenia roboczego ponizej zerdzi mocujacej do polozenia znadujacego sie z boku, przy czym na wolnym koncu wysiegnika zamontowany jest chwytak posiadajacy pary szczek zaciskajacych sonde, znamienny tym, ze chwytak (3) jest osadzony za pomoca przegubu uniwersalnego na sanie (24) za posrednictwem pierwszej osi (23) obrotu zamocowanej na koncu wysiegnika (2), zas rama (24)jest zamocowana na wysiegniku (2) za posrednictwem drugiej osi (28) obrotu ustawionej pod katem wzgledem pierwszej osi (23) obrotu, przy czym osie (23 i 28) usytuowane sa wzgledem siebie w przyblizeniu pod katem prostym. 2. Manipulator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ma chwytak (3) wychylony we wszystkich kierunkach ze swego polozenia spoczynkowego, przy czym do tego celu zamontowane sa przywra¬ cajace sprezyny (32, 33, 40) dazace do cofniecia chwytaka (3) albo w tym celu srodek ciezkosci chwytaka (3) umieszczony jest ponizej punktu (26) przeciecia osi (23,28) przegubu uniwersalnego.139 714 FIG. 1139 714 ' 11 Y139 714 FIG. 5 PL PL