PT1924487E - Robô para tratar e/ou trabalhar sobre estruturas externas de aço - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

ROBÔ PARA TRATAR E/OU TRABALHAR SOBRE ESTRUTURAS EXTERNAS DE AÇO

Obj ecto

Esta invenção refere-se a um robô para tratar e/ou trabalhar superfícies ou partes externas de grandes estruturas de aço de acordo com o preâmbulo da reivindicação principal. Este tipo de robô está descrito no Pedido de Patente GB 978,600.

Campo técnico O campo técnico refere-se a estruturas de grande extensão, como por exemplo a quilha de um navio, a fachada de um edifício de aço, etc.

Os tipos de tratamento e de trabalho podem ser muito diferentes, como por exemplo: - a manutenção externa, por exemplo a limpeza de superfícies; o tratamento das superfícies, por exemplo escovagem ou decapagem abrasiva e/ou pintura das superfícies; - a soldadura, a perfuração, a fixação com pernos, etc.

No entanto, não se excluem outros tratamentos e trabalhos, e portanto os exemplos mencionados não devem ser considerados limitativos. O trabalho e a manutenção das grandes estruturas de aço é habitual, por exemplo, a quilha de um navio, os arranha-céus e os edifícios similares, as estruturas salientes de um casco, as superfícies abobadadas de um estádio, etc. 1/8 A definição de tratamento e/ou trabalho das superfícies externas ou parte destas deverá ser entendido como qualquer tipo de trabalho que é realizado desde o exterior da superfície, e por exterior não só deverá ser entendido o exterior da estrutura mas também a face interna da estrutura, a parte externa descrita na presente invenção refere-se principalmente à superfície a ser tratada ou trabalhada.

Estado da Técnica e problemas ou inconvenientes do estado da Técnica

No presente estado da técnica, a técnica de tratamento e/ou trabalho das superfícies externas ou partes das estruturas de aço é conhecida no campo da manutenção de arranha-céus, navios, etc. que periodicamente precisam de uma limpeza e de uma pintura. Além disso, a manutenção de um edifício com uma qrande abóbada não é fácil para os operadores e esta só é possível com o uso de andaimes.

Hoje em dia, esta operação é realizada usando meios de pontes móveis que são sobem e baixam e são deslocadas ao longo de toda a superfície da estrutura com os trabalhadores a bordo. É também sabido que para a manutenção periódica da quilha e do casco de um navio estes têm de ser lixados quase todos os anos para eliminar as incrustações marinhas e seguidamente têm de ser envernizados de novo etc. Estas operações são também realizadas usando meios complexos e caros que implica um custo adicional porque é necessário empregar técnicos especializados. É também sabido que é necessário trabalhar em superfícies metálicas para realizar a decapagem abrasiva ou a pintura das estruturas.

Além disso, os trabalhadores suspensos ao longo das superfícies estão sempre expostos ao perigo de sofrer acidentes e quedas. 2/8

Com o fim de evitar os problemas acima mencionados, o Robô da Sin Andamios é conhecido do Pedido de Patente europeia EP 04025163.3 (publicada em 26.04.2006 como EP-A-1 650 116,), descreve um robô lagarta cujos elos da cadeia estão dotados com bandas de rodagem magnéticas e em que os meios de accionamento consistem em dois motores opostos e independentes, os quais controlam as duas lagartas opostas de forma independente mediante o controlo remoto. Desta maneira o robô pode ser deslocado em qualquer direcção mediante o movimento de uma ou outra das lagartas do robô.

Outros robôs tipo lagarta com lagartas magnéticas são conhecidos, ver Pedidos de Patente US-A-5884642, JP-A-02092788, JP-A-2001270478, EP-A-0248659, JP-A-03231079, GB-A-2203108. 0 problema das soluções acima mencionadas é que os robôs são dificeis de deslocar em qualquer direcção.

Além disso, o movimento dos robôs de lagarta sobre as superfícies que não são perfeitamente planas é limitado. Em particular, no caso em que a mudança de superfície não seja plana, reduzindo deste modo a aderência da lagarta magnética com o perigo resultante de que o robô pode cair. O Pedido de Patente GB-A-978600A descreve um transportador para aparelho para usar numa parede de aço, que tem duas cadeias sem fim 8,9 accionadas respectivamente por dois motores 6,7, que estão articuladas longitudinalmente numa posição intermédia (4) para permitir o trabalho mesmo nas superfícies curvas. O Pedido de Patente GB-A-2103162 descreve um aparelho que se desloca por uma parede usando três lagartas sem fim oscilando em tandem por cada lado do aparelho veículo, sendo assim obtida a oscilação das lagartas sem fim para o uso em superfícies que não sejam planas. O Pedido de Patente US-A-5435405 descreve um veículo móvel reconfigurável com lagartas magnéticas que têm quatro 3/8 estabilizadores 830 montados alternadamente na parte posterior do veiculo (dois na frente e dois atrás). O Pedido de Patente europeia EP-A-0248659 descreve um veiculo com lagartas magnéticas automotoras em que cada unidade de lagarta 11 e 12 está montada num respectivo par de braços 17 e 18 que sobressaem lateralmente do corpo 10. O Pedido de Patente GB-A-1545232 descreve um dispositivo melhorado para tratar as superfícies em que as duas lagartas 2 estão articuladas lateralmente pelos respectivos braços laterais 24 e que são capazes de se moverem sobre as superfícies curvas.

Objectivo da Presente invenção O objectivo da presente invenção é o de conceber um robô com lagartas magnéticas melhorado numa nova forma de realização com o fim de permitir um movimento fácil, melhorado e seguro ao longo das superfícies, mesmo das que não sejam planas, ou pequenas porções de superfícies que tenham partes não magnéticas.

Solução para o problema e descrição da invenção

Este problema é resolvido com as características da reivindicação principal.

As reivindicações dependentes referem-se a soluções preferidas. Vantagens O uso de duas lagartas completamente independentes e unidas lateralmente umas às outras com dobradiças não só permite que elas se movimentem facilmente ao longo da superfície em qualquer direcção, mas também aumenta a aderência das duas lagartas mesmo 4/8 sobre as superfícies que não são planas, sendo uma das lagartas livre para em relação à outra poder inclinar-se.

Desta maneira, o robô pode escalar qualquer superfície de aço ferromagnético, constituindo este material a maioria das estruturas de aço. 0 movimento é desenvolvido sem elementos suspensos e o robô é capaz de se mover na vertical ao longo dos suportes de aço de um arranha-céus, ao longo dos níveis horizontais das ditas superfícies verticais das estruturas de aço, e como uma aranha, tanto na vertical ao longo das traves de ferro das colunas como na horizontal ao longo das traves de ferro e aço dos níveis. 0 anterior é também válido para as intervenções no interior das estruturas ou edifícios.

Este robô, melhorado e sem limitações de movimento, é capaz de mover-se sobre as superfícies externas do casco ou quilha de um navio, tanto para a sua manutenção no estaleiro como para as intervenções urgentes realizadas no mar, mediante uma característica submersível do robô, que tem a capacidade de funcionar debaixo de água se a estrutura provida ao motor do robô é completamente impermeável.

Como o concebido, o robô pode girar 360° sem ter que se mover, movendo somente uma das unidades laterais ou as duas lagartas na direcção oposta. Consequentemente, pode se mover na vertical e horizontalmente e mesmo perpendicularmente ao longo dos suportes ou ao longo dos níveis para realizar as tarefas de limpeza e de manutenção das fachadas.

Além disso, ele é também capaz de realizar processos de trabalho extraordinários em edifícios, como por exemplo a electrosoldadura de uma estrutura sem a presença de trabalhadores. 5/8

Descrição de uma forma preferida de realizar a invenção A invenção será melhor compreendida com a descrição seguinte de um exemplo preferido de um robô e com as figuras anexas em que: A figura 1 representa a vista esquemática em perspectiva desde cima do robô, com uma lagarta sem estrutura de cobertura e a outra lagarta com a respectiva cobertura em representação transparente, com o fim de mostrar (sem placas magnéticas) a estrutura interior dos meios do motor e o respectivo duplo par de rodas opostas, sendo uma roda dentada para accionar a cadeia da sola magnética, accionada pelos ditos meios de motor e sendo a outra de rotação livre; A figura 2 representa uma vista esquemática em perspectiva do robô com dois braços de lagarta elásticos opostos e de avanço que permitem ao robô escalar diferentes superfícies inclinadas, tendo também os ditos braços na sua extremidade um par de rodas com piso magnético de rotação livre para aderir às superfícies anteriores ou posteriores que se encontram ligeiramente distanciadas do robô central e que além disso em relação à superfície por debaixo do corpo do robô não são perfeitamente planas. 0 instrumento electrónico de controlo remoto provido não é descrito e este pode ser de qualquer tipo conhecido na técnica.

As estruturas de trabalho por cima do robô não são mostradas e estas podem ser de qualquer dos tipos de trabalho desejados. Consequentemente, acessórios accionados com motor podem ser providos.

Por exemplo, escovas, meios de limpeza, braços articulados para trabalhos de superfície (limpeza, lavagem, decapagem, pintura, desincrustação etc.), estando todos os meios e dispositivos aplicados ao dito robô. 6/8

Descrição Detalhada das figuras

De acordo com a figura 1 e como o reivindicado, o robô está estruturado com duas unidades de lagarta (1) colocadas em tandem paralelo e unidas uma à outra com dobradiças de forma lateral e longitudinal uma mediante o respectivo par de meios de dobradiça (6-7) que estão conectados à respectiva placa lateral (5) unida ao respectivo chassis (10) de cada unidade (1), sendo uma placa (5) capaz de se inclinar mediante os meios de dobradiça ortogonais (51) para permitir que uma unidade oscile ou incline uma em relação à outra em qualquer direcção.

Cada unidade (1) tem um chassis que inclui duas placas opostas (10) com separadores (100) para realizar uma coberta que inclui dois eixos opostos (110), um dos quais é accionado por um motor (12) que contêm um meio redutor (13).

Cada eixo (110) suporta duas rodas de lagarta (11) que formam um par de rodas anterior e posterior que suportam uma banda de rodagem magnética. O eixo do motor tem rodas dentadas para accionar a banda de rodagem magnética (M).

Uma cobertura ou casco (4) cobre a parte superior da unidade.

Desta maneira, é evidente que uma unidade pode inclinar-se lateralmente em relação à outra para obter uma maior aderência.

Na parte da frente cada unidade (1), é provida uma estrutura de braço (2), dita estrutura de braço (2) é pressionada elasticamente contra o solo da trajectória para aumentar a aderência mediante um meios de mola não expostos. Na extremidade da estrutura de braço (2) está provido pelo menos um par de rodas de rotação livre (23-24) com as respectivas banda de rodagem magnéticas (M). 7/8 A melhor solução provida é uma estrutura dupla em tandem que oscila livremente (22-220-23-24) que suporta uma respectiva banda magnética (M) . a mesma estrutura é provida na frente e atrás.

Desta maneira, o robô pode escalar de forma segura para a frente ou para atrás com o fim de se move ao longo de diferentes superfícies inclinadas ou para superar obstáculos que não são planos, por exemplo uma soldadura ou fixação com pernos etc., sendo a superfície de contacto magnético mais segura com esta estrutura articulada.

Lisboa, 30 de Setembro de 2009 8/8

Claims (3)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Robô para tratar e/ou trabalhar superfícies ou partes externas de grandes estruturas de aço, sendo o dito robô do tipo com lagartas para a sua deslocação mediante bandas de rodagem magnéticas (M) sobre as bandas do dito robô lagarta, compreendendo duas unidades de accionamento independentes (1) unidas uma à outra mediante dobradiças longitudinalmente por os lados numa posição intermédia com os respectivos meios de dobradiça laterais (6-7), compreendendo os ditos meios de dobradiça laterais pelo menos um meio de dobradiça intermédio longitudinal tendo um eixo intermediário longitudinal (7) substancialmente capaz de permitir que uma unidade (1) oscile lateral e transversalmente uma em relação à outra caracterizado por os ditos meios de dobradiça laterais compreenderem além disso um meio de dobradiça transversal (51), tendo o dito meio de dobradiça transversal um acoplamento rotacional transversal (51) substancialmente capaz de permitir que uma unidade (1) gire uma em relação à outra e em que na frente e/ou atrás de cada unidade estão providos meios de braço (2), estando os ditos meios de braço dotados de uma banda magnética de avanço livre (M) suportada mediante respectivas rodas de rotação livre (23-24) .
2. 2. Robô de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por os ditos braços da banda de rodagem magnética anteriores e/ou posteriores estarem dotados de meios de mola para manter a dita banda magnética de avanço em contacto com uma trajectória respectiva para a frente ou para trás.
3. 3. Robô de acordo com a reivindicação 1 e 2, caracterizado por as ditas rodas que suportam a banda do braço posterior e/ou anterior (2,23-24) serem concebidas como um duplo par de rodas em tandem que oscilam livremente com um eixo intermédio (22), para permitir que a respectiva banda magnética (M) se incline livremente, de acordo com a superfície de contacto, 1/3 independentemente da superfície sobre a qual o núcleo magnético principal da unidade de robô central (1) esteja. Lisboa, 30 de Setembro de 2009 2/3 REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo titular tem como único objectivo ajudar o leitor e não forma parte do documento de patente europeia. Ainda que na sua elaboração foi tido o máximo cuidado, não se podem excluir erros ou omissões e a este respeito a EPO declina qualquer responsabilidade. Documentos de Pedidos de Patente citados na descrição • GB 978600 A [0001] • EP 04025163 A [0012] JP 03231079 A [0013] GB 2203108 A [0013] • EP 1650116 A [0012] GB 978600 A [0016] • US 5884642 A [0013] GB 2103162 A [0016] • JP 02092788 A [0013] US 5435405 A [0016] • JP 2001270478 [0013] • EP 0248659 A [0012] [0017] GB 1545232 A [0018] 3/3