PL222533B1 - Podajnik osprzętu - Google Patents

Description

(21) Num^{er z}gł^os^zenia: ³96694 B23Q 7/04 (2006.01)

B25J 19/00 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 19.10.2011 (54) Podajnik osprzętu (43) Zgłoszenie ogłoszono:

29.04.2013 BUP 09/13 (73) Uprawniony z patentu:

KOPRIANIUK MARCIN, Tymowa, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

31.08.2016 WUP 08/16 (72) Twórca(y) wynalazku:

MARCIN KOPRIANIUK, Tymowa, PL

PL 222 533 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest podajnik osprzętu znajdujący zastosowanie jako wyposażenie robotów wykorzystywanych przy pracach pod powierzchnią wody zwłaszcza przy naprawach i nadzorze podwodnych elementów konstrukcji platform pływających i stałych lub innych konstrukcji osadzonych na dnie wszelkiego rodzaju zbiorników wodnych, umożliwiający wykorzystanie w tych pracach takiego osprzętu jak sondy pomiarowe i drobne narzędzia na przykład czyszczące, który to osprzęt dla wyk onania przypisanego mu zadania wymaga punktowego albo mało powierzchniowego styku z badaną/czyszczoną powierzchnią.

Znane roboty wykorzystywane do prac pod powierzchnią wody, wyposażone są w jeden lub więcej standardowych manipulatorów mocowanych w korpusie. Każdy manipulator zaopatrzony jest w elementy wykonawcze przystosowane do prowadzenia dedykowanych dla niego prac. W praktyce stosuje się manipulatory: do prac naprawczych, do prac konserwacyjnych, do prac naukowo-badawczych itp. Znane manipulatory nie są przystosowane do mocowania na nich osprzętu w postaci wsze lkich urządzeń pomiarowych, sond pomiarowych, szczotek przeznaczonych do oczyszczania miejsc do których, po oczyszczeniu, należy dotrzeć końcówką urządzenia pomiarowego lub sondy pomiarowej itp. W praktyce, sonda mocowana jest sztywno do elementów wykonawczych poszczególnych manipulatorów robota za pomocą opasek, śrub itp.. Robot pływa wokół konstrukcji, a elementy wykonawcze utrzymujące robota w zadanym położeniu w wodzie oraz siłowniki poruszające ramionami manipulatorów, sterowane są zdalnie przez operatora obserwującego robota poprzez kamery telewizyjne. Wykonanie pomiaru za pomocą tak usytuowanej sondy polega na tym, że najpierw ustala się jego położenie w przestrzeni wodnej, a następnie przystępuje się do wykonywania planowanego pomiaru operator zbliża ramię manipulatora z umieszczoną na nim sondą do wytypowanego miejsca na badanej konstrukcji.

Wadą takiego postępowania jest to, te charakterystyka parametrów ruchu manipulatora nie pozwala utrzymać sondy pomiarowej w pozycji koniecznej dla prawidłowego wykonania zadania. Ponadto położenie robota w przestrzeni wodnej zmienia się poprzez działanie - na jego powierzchnię - poruszającej się wody np. podwodnych prądów morskich, przepływającej wody w rzece itp., a to doprowadza do nie kontrolowanych przemieszczeń całego robota w przestrzeni wodnej. W przypadku przemieszczenia robota w kierunku konstrukcji bardzo często dochodzi tło uderzenia osprzętem o konstrukcję platformy z siłą przekraczającą wytrzymałość tego osprzętu, co w konsekwencji doprowadza do jego uszkodzenia lub zniszczenia.

Istota rozwiązania polega na tym, że konstrukcja przystosowana jest do mocowania jej na stałe lub rozłącznie do obudowy różnych modeli robotów pływających - przeznaczonych do pracy pod powierzchnią wody, zapewnia amortyzację sił nacisku pochodzących od niekontrolowanych ruchów robota wywołanych naporem wody - poprzez sprężynę zamontowaną na suwaku, może być zaopatrzona w stabilizator utrzymujący narzędzia w zadanej płaszczyźnie.

Podajnik osprzętu według wynalazku zawiera: belkę górną, suwak, korpus suwaka oraz sprężynę oporową przeznaczoną do amortyzacji ruchu suwaka, której parametry dobierane są w zależności od rodzaju prowadzonych prac i wymagań technicznych dla stosowanego osprzętu - wymaganej siły docisku skoku itp.. Belka górna, stanowi element poprzez który podajnik osprzętu mocowany jest do obudowy robota, zaopatrzona jest w przelotowe gniazdo osadcze usytuowane poprzecznie do osi belki górnej i w przelotowe gniazda regulacyjne umieszczone po obu stronach gniazda osadczego. Suwak ma posiać wałka, korzystnie przelotowego, na powierzchni którego - sztywno - osadzony jest pierścień oporowy. Korpus suwaka zaopatrzony w wewnętrzny przelotowy otwór stanowiący gniazdo prowadzące. Jeden koniec wałka znajdujący się przed pierścieniem oporowym umieszczony jest w gnieździe prowadzącym belki górnej zaś drugi znajdujący się po przeciwnej stronie pierścienia oporowego osadzony jest w gnieździe osadczym korpusu suwaka. Między pierścieniem oporowym a gniazdem osadczym, na wałku, osadzona jest sprężyna oporowa zaś na wolnym końcu wałka osadzony jest imak, który przeznaczony jest do mocowania osprzętu w postaci wszelkich urządzeń pomiarowych, sond pomiarowych, szczotek przeznaczonych do oczyszczania miejsc do których, po oczyszczeniu, należy dotrzeć końcówką urządzenia lub sondy pomiarowej itp.. Parametry imaka jego wielkość i rodzaj elementów chwytnych dobierane są w zależności od parametrów stosowanego osprzętu - jego wielkości i kształtu obudowy, najczęściej stosowany jest imak zawiasowy - z jedną szczęką stałą i jedną ruchomą, które połączone są ze sobą zawiasowo i stabilizowane względem siebie śrubą albo zatrzaskiem. Korpus suwaka zaopatrzony jest w dwa wsporniki podpierające stanowiące,

PL 222 533 B1 tak jak belka górna, elementy poprzez które podajnik osprzętu mocowany jest do obudowy robota. Wsporniki podpierające usytuowane są względem siebie pod kątem różnym od 180 stopni. Jeden koniec każdego wspornika podpierającego połączony jest sztywno z korpusem suwaka a drugi wolny jest mocowany do konstrukcji robota. Parametry wsporników podpierających-ich długość, kąt zawarty między nimi, a także kąt zawarty między albo sondę pomiarową. Osprzęt w znany sposób podłącza się do źródła energii i obwodów sterowania. Sprężyna oporowa w czasie pracy amortyzuje siły występujące w przypadku ewentualnych niekontrolowanych ruchów robota, a ponadto umożliwia dobór wymaganej siły nacisku.

Zaletą rozwiązań według wynalazku jest prosta konstrukcja, łatwy montaż, możliwość zamocowania do różnych modeli robotów, nie wymagają montażu na stałe, mogą być wykorzystywane jako amortyzatory robota. Zastosowana sprężyna amortyzuje siły pojawiające się w wyniku niekontrolowanych ruchów robota, a ponadto przez odpowiedni dobór jej parametrów, możliwe jest uzyskiwanie wymaganej siły nacisku osprzętu na powierzchnię badanej/obsługiwanej konstrukcji. Rozwiązanie zapobiega więc przekroczeniu nacisków dopuszczalnych na końcówki wykorzystywanego osprzętu a co za tym idzie znacznie przedłuża jego żywotność. Drugie rozwiązanie poza w/w zaletami nie p ozwała na obrót suwaka w gniazdach co w przypadku nie osiowego położenia końcówki pomiarowej w stosunku do osi suwaka pozwala na utrzymanie narzędzia w zadanej płaszczyźnie.

Przedmiot według wynalazku pokazany jest schematycznie w przykładowym wykonaniu na rysunku na którym fig. 1 przedstawia widok podajnika z góry, fig. 2 widok podajnika z boku, fig. 3 podajnik ze stabilizatorem w widoku z boku, a fig. 4 robota z zamontowanym podajnikiem osprzętu na rysunku perspektywicznym.

Podajnik osprzętu w przykładowym wykonaniu pokazany na fig. 1, fig. 2 i fig. 4 składa się z: belki górnej 1 zaopatrzonej w: gniazdo osadcze 2, dwa gniazda regulacyjne 3; suwaka 4 który zaopatrzony jest w: przelotowy wałek 5, imak 8, pierścień oporowy 7 osadzony sztywno na wałku 5; sprężyny oporowej 8; korpusu suwaka 3 zaopatrzonego w wewnętrzny przelotowy otwór stanowiący gniazdo prowadzące 12, dwa wsporniki podpierające 10; dwa regulatory odległości 11 każdy w postaci pręta zakończonego z jednej strony gwintem. Jedna część wałka 5 suwaka 4 od pierścienia oporowego 7 do imaka 6 - umieszczona jest w gnieździe prowadzącym 12, druga znajdująca się po przeciwnej stronie pierścienia oporowego 7 umieszczona jest w gnieździe osadczym 2. Między pierścieniem oporowym 7, a gniazdem osadczym 2 na wałku 5 osadzona jest sprężyna oporowa 8. Wsporniki podpierające 10 usytuowane są względem siebie pod kątem około 115 stopni. Jeden koniec każdego wspornika podpierającego 10 połączony jest 2 korpusem suwaka 9, a drugi zaopatrzony jest w stopę 13 poprzez którą umocowany jest do dolnej półki 16 robota. Regulatory odległości 11 usytuowane wzdłuż osi gniazda prowadzącego 12, a ich gwintowane końce umieszczone są w gniazdach regulacyjnych 3 belki górnej 1. Gładkie końce regulatorów odległości 11 przymocowane są odpowiednio do wsporn ików podpierających 10. Na wspornikami a osią gniazda prowadzącego oraz zakończenie (stopa każdego wspornika) - dobierane są w zależności od rodzaju robota w którym podajnik osprzętu ma być zamontowany. Każdy wspornik podpierający zaopatrzony jest w regulator odległości usytuowany wzdłuż osi gniazda prowadzącego. Regulator odległości ma postać pręta zakończonego z jednej strony gwintem. Gładki koniec każdego regulatora odległości przymocowany jest do jednego ze wsporników podpierających a koniec gwintowany, umieszczony jest w odpowiednim gnieździe regulacyjnym belki górnej. Na powierzchni gwintowanej regulatorów po obu stronach belki górnej umieszczone są nakrętki.

Podajnik osprzętu według wynalazku osadza się między dwoma, znajdującymi się nad sobą półkami robota. Wsporniki podpierające osadza się na dolnej półce, a belkę górną mocuje się do półki górnej, po czym, przez zmianę czynnej długości regulatorów odległości - za pomocą nakrętek umieszczonych na regulatorach - ustawia się współosiowo względem siebie osie: gniazda osadczego, gniazda prowadzącego i wałka suwaka w celu zapewnienia swobodnego ruchu posuwistego wałka suwaka w tych gniazdach a następnie wsporniki podpierające blokuje się względem półki dolnej. Przed rozpoczęciem pracy, na końcu wałka suwaka osadza się imak, w którym umieszcza się i blokuje wytypowany osprzęt - narzędzie albo sondę pomiarową. Osprzęt w znany sposób podłącza się do źródła energii i obwodów sterowania. Sprężyna oporowa w czasie pracy amortyzuje siły występujące w przypadku ewentualnych niekontrolowanych ruchów robota, a ponadto umożliwia dobór wymaganej siły nacisku.

W innej wersji podajnik osprzętu zawiera: belkę górną, suwak, korpus suwaka, sprężynę oporową przeznaczoną do amortyzacji ruchu suwaka-której parametry dobierane są w zależności od ro4

PL 222 533 B1 dzaju prowadzonych prac i wymagań technicznych dla stosowanego osprzętu - wymaganej siły docisku skoku, oraz stabilizator przeznaczony do utrzymywania narzędzia w zadanej płaszczyźnie. Belka górna, stanowi element poprzez który podajnik osprzętu mocowany jest do obudowy robota, zaopatrzona jest w przelotowe gniazdo osadcze usytuowane poprzecznie do osi belki górnej i w przelotowe gniazda regulacyjne umieszczone po obu stronach gniazda osadczego. Suwak ma postać wałka, korzystnie przelotowego, na powierzchni którego - sztywno - osadzony jest pierścień oporowy. Korpus suwaka zaopatrzony w wewnętrzny przelotowy otwór stanowiący gniazdo prowadzące. Stabilizator zawiera korpus stabilizatora z wewnętrznym przelotowym gniazdem stabilizującym, w którym osadzony jest sworzeń stabilizujący - kształtowy.

Jeden koniec wałka znajdujący się przed pierścieniem oporowym umieszczony jest w gnieździe prowadzącym belki górnej zaś drugi znajdujący się po przeciwnej stronie pierścienia oporowego osadzony jest w gnieździe osadczym korpusu suwaka. Między pierścieniem oporowym a gniazdem osadczym, na wałku, osadzona jest sprężyna oporowa zaś na wolnym końcu wałka osadzony jest imak, który przeznaczony jest do mocowania osprzętu w postaci wszelkich urządzeń pomiarowych, sond pomiarowych, szczotek przeznaczonych do oczyszczania miejsc do których, po oczyszczeniu, należy dotrzeć końcówką urządzenia lub sondy pomiarowej itp., Parametry imaka-jego wielkość i rodzaj elementów chwytnych dobierane są w zależności od parametrów stosowanego osprzętu - jego wielkości i kształtu obudowy, najczęściej stosowany jest imak zawiasowy z jedną szczęką stałą i jedną ruchomą, które połączone są ze sobą zawiasowo i stabilizowane względem siebie śrubą albo zatrzaskiem. Korpus suwaka zaopatrzony jest w dwa wsporniki podpierające stanowiące, tak jak belka górna, elementy poprzez które podajnik osprzętu mocowany jest do obudowy robota. Wsporniki podpierające usytuowane są względem siebie pod kątem różnym od 180 stopni. Jeden koniec każdego wspornika podpierającego połączony jest sztywno z korpusem suwaka a drugi jest mocowany do konstrukcji robota. Parametry wsporników podpierających - ich długość, kąt zawarty między nimi, a także kąt zawarty między wspornikami a osią gniazda prowadzącego oraz zakończenie (stopa każdego wspornika) - dobierane są w zależności od rodzaju robota w którym podajnik osprzętu ma być zamontowany. Każdy wspornik podpierający zaopatrzony jest w regulator odległości usytuowany wzdłuż osi gniazda prowadzącego. Regulator odległości ma postać pręta zakończonego 2 jednej strony gwintem. Gładki koniec każdego regulatora odległości przymocowany jest do jednego ze wsporników podpierających a koniec gwintowany, umieszczony jest w odpowiednim gnieździe regulacyjnym belki górnej. Na powierzchni gwintowanej regulatorów po obu stronach belki górnej umieszczone są nakrętki. Korpus stabilizatora osadzony jest na korpusie suwaka a jeden koniec sworznia stabilizującego połączony jest sztywno z wałkiem suwaka przy czym osie symetrii gniazd; prowadzącego i stabilizującego są do siebie równoległe.

Podajnik osprzętu według wynalazku osadza się między dwoma, znajdującymi się nad sobą półkami robota. Wsporniki podpierające osadza się na dolnej półce, a belkę górną mocuje się do półki górnej, po czym, przez zmianę czynnej długości regulatorów odległości - za pomocą nakrętek umieszczonych na regulatorach - ustawia się współosiowo względem siebie osie: gniazda osadczego, gniazda prowadzącego i wałka suwaka w celu zapewnienia swobodnego ruchu posuwistego wałka suwaka w tych gniazdach a następnie wsporniki podpierające blokuje się względem półki dolnej. Przed rozpoczęciem pracy, na końcu wałka suwaka osadza się imak, w którym umieszcza się i blokuje wytypowany osprzęt - narzędzie gwintowanych końcach regulatorów odległości 11, po obu stronach belki górnej 1, umieszczone są nakrętki 14.

Na fig. 3 pokazany jest podajnik wyposażony w stabilizator zawierający korpus stabilizatora 17, zaopatrzony w wewnętrzne przelotowe gniazdo stabilizujące 18 i w sworzeń stabilizujący 19. Korpus stabilizatora 17 osadzony jest na korpusie suwaka 9. W gnieździe stabilizującym 18 - suwliwie - osadzony sworzeń stabilizujący 19, którego wygięty koniec połączony jest sztywno z wałkiem 5 suwaka 4. Osie symetrii gniazd: prowadzącego 12 i stabilizującego 18 są do siebie równoległe. Stopa 13 każdego wspornika podpierającego 10 osadzona jest sztywno na półce dolnej 16 robota i zablokowana w wybranym położeniu, a belka górna 1 przymocowana jest do półki górnej 15 robota.

Urządzenie wykorzystuje się w znany sposób jako wyposażenie robotów pływających wykorzystywanych przy pracach pod powierzchnią wody.

PL 222 533 B1

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Podajnik osprzętu, znamienny tym, że zawiera: belkę górną (1) zaopatrzoną w przelotowe gniazdo osadcze (2) usytuowane poprzecznie do osi belki górnej (1) i w przelotowe gniazda regulacyjne (3) umieszczone po obu stronach gniazda osadczego (2), korpus suwaka (9) zaopatrzony w wewnętrzny przelotowy otwór stanowiący gniazdo prowadzące (12) oraz suwak (4) w postaci wałka (5), korzystnie przelotowego, na powierzchni którego - sztywno - osadzony jest pierścień oporowy (7) przy czym jeden koniec wałka (5) znajdujący się przed pierścieniem oporowym (7) umieszczony jest w gnieździe prowadzącym (12) zaś drugi znajdujący się po przeciwnej stronie pierścienia oporowego (7) osadzony jest w gnieździe osadczym (2), nadto między pierścieniem oporowym (7) a gniazdem osadczym (2) na wałku (5) osadzona jest sprężyna oporowa (8) zaś na wolnym końcu wałka (5) osadzony jest imak (6), a ponadto korpus suwaka (9) zaopatrzony jest w dwa wsporniki podpierające (10) usytuowane względem siebie pod kątem różnym od 180 stopni przy czym jeden koniec każdego wspornika podpierającego (10) połączony jest sztywno i korpusem suwaka (9) a drugi jest wolny nadto, każdy wspornik podpierający (10) zaopatrzony jest w regulator odległości usytuowany wzdłuż osi gniazda prowadzącego (12), który ma postać pręta zakończonego z jednej strony gwintem, przy czym jego gładki koniec przymocowany jest do wspornika podpierającego (10) zaś koniec gwintowany, umieszczony jest w odpowiednim gnieździe regulacyjnym (3) belki górnej (1) a na powierzchni gwintowanej regulatorów odległości (11) po obu stronach belki górnej (1) umieszczone są nakrętki (14).

2. Podajnik osprzętu, znamienny tym, że zawiera: belkę górną (1) zaopatrzoną w przelotowe gniazdo osadcze (2) usytuowane poprzecznie do osi belki górnej (1) i w przelotowe gniazda regulacyjne (3) umieszczone po obu stronach gniazda osadczego (2), korpus suwaka (9) zaopatrzony w wewnętrzny przelotowy otwór stanowiący gniazdo prowadzące (12) oraz suwak (4) w postaci wałka (5), korzystnie przelotowego, na powierzchni którego - sztywno - osadzony jest pierścień oporowy (7) przy czym jeden koniec wałka (5) znajdujący się przed pierścieniem oporowym (7) umieszczony jest w gnieździe prowadzącym zaś drugi znajdujący się po przeciwnej stronie pierścienia oporowego (7) osadzony jest w gnieździe osadczym (2), nadto między pierścieniem oporowym (7) a gniazdem osadczym (2) na wałku (5) osadzona jest sprężyna oporowa (8) zaś na wolnym końcu wałka (5) osadzony jest imak (6), a ponadto korpus suwaka (9) zaopatrzony jest w dwa wsporniki podpierające (10) usytuowane względem siebie pod kątem różnym od 180 stopni przy czym jeden koniec każdego wspornika podpierającego (10) połączony jest sztywno z korpusem suwaka (9) a drugi jest wolny nadto, każdy wspornik podpierający (10) zaopatrzony jest w regulator odległości (11) usytuowany wzdłuż osi gniazda prowadzącego (12), który ma postać pręta zakończonego z jednej strony gwintem, przy czym jego gładki koniec przymocowany jest do wspornika podpierającego (10) zaś koniec gwintowany, umieszczony jest w odpowiednim gnieździe regulacyjnym (3) belki górnej (1) a na powierzchni gwintowanej regulatorów odległości (11) po obu stronach belki górnej (1) umieszczone są nakrętki (14), a ponadto podajnik wyposażony jest w stabilizator zawierający korpus stabilizatora (17) zaopatrzony w wewnętrzne przelotowe gniazdo stabilizujące (18) w którym suwliwie osadzony jest sworzeń stabilizujący (19) przy czym korpus stabilizatora (17) osadzony jest na korpusie suwaka (9) a jeden koniec sworznia stabilizującego (19) połączony jest sztywno z wątkiem (5) a ponadto osie symetrii gniazd: prowadzącego (12) i stabilizującego (18) są do siebie równoległe.