Маніпулятор

1. Маніпулятор, який містить колону-основу, захоплювач, силові циліндри, шток, руку робота, який відрізняється тим, що колона-основа складається з верхньої, середньої і нижньої секцій, силові циліндри виконані як силові гідроциліндри, маніпулятор містить також обойму з горизонтальними роликами, охоплену втулкою гасіння вібрацій, шестірню, колесо, вал гідродвигуна, гідростанцію, блок керування, верхній і нижній підшипники з, відповідно, верхнім і нижнім фіксаторами, встановлений між верхнім і нижнім підшипниками спів C2 2 (19) 1 3 Недоліком цього маніпулятора є вузький діапазон переміщень робочого органу, а саме захоплювач переміщується тільки по полізомальних кривих. В основу створення колони-основи покладено завдання створення можливості дистанційного переміщення вантажів (в тому числі важких, наприклад, туші ВРХ) за будь-якими потрібними траєкторіями при використанні наявних у виробничому приміщенні будівельних колон для покращення використання виробничих площ. Поставлене завдання вирішується таким чином, що частину несучої будівельної колони замінюють металоконструкцією, на якій встановлюють маніпулятор здатний переміщатися на потрібні віддалі і на 360° навколо колони-основи, тобто маніпулятор для монтування не вимагає додаткових площ. Технічний результат досягають тим, що колона-основа містить додатково монтажні кронштейни, стояки, обойму з горизонтальними роликами, втулку гасіння вібрацій, стрілу, силовий гідроциліндр приводу стріли, гофровані втулки захисту штоків гідроциліндрів, обертальний циліндр, провушину обертального циліндра, колесо, верхній і нижній підшипники, пустотілу вісь, втулки жорсткості, шестерню, вал гідродвигуна, гідростанцію, блок керування, верхній і нижній фіксатори, причому середня секція містить обойму горизонтальних роликів з горизонтальними роликами і втулкою гасіння вібрацій зверху обойми, а колона-основа складається з верхньої, середньої і нижньої секцій колони-основи, до верхньої і нижньої секцій колони-основи закріплено монтажні кронштейни з стояками з можливістю демонтажу середньої секції, а до середньої секції на обертальному циліндрі закріплено вузол маніпулятора, що складається з стріли, руки робота, захоплювача і силових гідроциліндрів для приводу стріли, руки робота і захоплювача з можливістю обертання обертального циліндра між верхнім і нижнім підшипниками навколо пустотілої осі, яка встановлена з можливістю деформування за рахунок щілини між пустотілою віссю і середньою секцією колони-основи, а верхній кінець пустотілої осі встановлений в горизонтальних роликах з можливістю гасіння вібрацій в охоплюючій обойму горизонтальних роликів втулці гасіння вібрацій, при цьому на обертальний циліндр насаджене колесо, з'єднане з шестернею з можливістю їх приводу від гідродвигуна, керованого від пульта управління гідростанцією. Між обертальним циліндром і пустотілою віссю встановлено втулки з можливістю підвищення жорсткості конструкції. Штоки силових циліндрів закриті гофрованими втулками. Колесо з шестернею закрито обечайкою. При проведенні патентного пошуку знайдено технічне рішення [Патент України на корисну модель №9564, Бюл. №10, 2005p.], яке містить найбільшу кількість суттєвих ознак спільних з запропонованою колоною-основою: колона-основа, захоплювач, силові циліндри, шток, рука робота. Однак наявність зазначених, спільних з прототипом ознак, недостатня для отримання технічного результату, який забезпечує запропонована коло 91366 4 на-основа. Технічних рішень, які б за сукупністю ознак повністю співпадали з запропонованою колоною-основою - не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність запропонованого технічного рішення критерію "новизна". В патентній і науково-технічній літературі не знайдено технічних рішень, в яких були б описані відомості про ознаки, що відрізняють запропоновану колону-основу від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату: колона-основа містить додатково монтажні кронштейни, стояки, обойму з горизонтальними роликами, втулку гасіння вібрацій, стрілу, силовий гідроциліндр приводу стріли, гофровані втулки захисту штоків гідроциліндрів, обертальний циліндр, провушину обертального циліндра, колесо, верхній і нижній підшипники, пустотілу вісь, втулки жорсткості, шестерню, вал гідродвигуна, гідростанцію, блок керування, верхній і нижній фіксатори, причому середня секція містить обойму горизонтальних роликів з горизонтальними роликами і втулкою гасіння вібрацій зверху обойми, а колона-основа складається з верхньої, середньої і нижньої секцій колониоснови, до верхньої і нижньої секцій колониоснови закріплено монтажні кронштейни з стояками з можливістю демонтажу середньої секції, а до середньої секції на обертальному циліндрі закріплено вузол маніпулятора, що складається з стріли, руки робота, захоплювача і силових гідроциліндрів для приводу стріли, руки робота і захоплювача з можливістю обертання обертального циліндра між верхнім і нижнім підшипниками навколо пустотілої осі, яка встановлена з можливістю деформування за рахунок щілини між пустотілою віссю і середньою секцією колони-основи, а верхній кінець пустотілої осі встановлений в горизонтальних роликах з можливістю гасіння вібрацій в охоплюючій обойму горизонтальних роликів втулці гасіння вібрацій, при цьому на обертальний циліндр насаджене колесо, з'єднане з шестернею з можливістю їх приводу від гідродвигуна, керованого від пульта управління гідростанцією. Між обертальним циліндром і пустотілою віссю встановлено втулки з можливістю підвищення жорсткості конструкції. Штоки силових циліндрів закриті гофрованими втулками. Колесо з шестернею закрито обичайкою. Отже, запропоноване технічне рішення не випливає явним чином з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про його відповідність критерію "винахідницький рівень". Запропонована колона-основа відноситься до робототехніки, зокрема до внутрішньоцехового обладнання при виконанні робіт, пов'язаних з переміщенням важких вантажів, наприклад, в м'ясній промисловості, у важкому машинобудуванні, на атомних електростанціях і може бути використана при впровадженні найбільш прогресивних технологій - використанні маніпуляторів. Крім того, використання вже наявних будівельних колон для встановлення маніпуляторів збільшує ефективність використання виробничих площ. Отже, відповідає критерію винаходу "промислова придатність". 5 Таким чином, запропоноване технічне рішення є новим, промислово придатним, має винахідницький рівень, тобто відповідає умовам патентоспроможності винаходу відповідно до статті 7 розділу II закону України "Про охорону прав на винаходи і корисні моделі" №1771-III. На Фіг. зображено загальний вид колониоснови, де 1 - верхня секція колони, 2 - середня секція колони, 3 - нижня секція колони, 4 - монтажні кронштейни, 5 - монтажні стояки, 6 - обойма горизонтальних роликів, 7 - втулка гасіння вібрацій, 8 - горизонтальні ролики, 9 - стріла, 10 - силовий гідроциліндр приводу стріли, 11 - рука робота, 12 - силовий гідроциліндр приводу руки робота, 13 - захоплювач, 14 - силовий гідроциліндр приводу захоплювача, 15 - гофровані втулки захисту штоків силових гідроциліндрів, 16 - обертальний циліндр, 17 - провушина обертального циліндра, 18 - колесо, 19 - верхній підшипник, 20 - нижній підшипник, 21 - пустотіла вісь, 22 - втулки жорсткості, 23 - шестерня, 24 - вал гідро-двигуна, 25 - гідростанція, 26 - кнопки керування, 27 - обичайка, 28 - верхній фіксатор, 29 - нижній фіксатор. Колона-основа змонтована на відповідному фундаменті згідно будівельних норм і правил. Колона-основа містить верхню секцію колони 1, середню секцію колони 2, нижню секцію колони 3, монтажні кронштейни 4 з монтажними стояками 5. Середня секція колони 2 містить обойму горизонтальних роликів 6, яку обіймає втулка гасіння вібрацій 7. В обоймі горизонтальних роликів 6 знаходяться горизонтальні ролики 8. На середній секції колони 2 змонтований маніпулятор, який складається з стріли 9, силового гідроциліндра приводу стріли 10, руки робота 11, силового гідроциліндра приводу руки робота 12, захоплювача 13, силового гідроциліндра приводу захоплювача 14. Забезпечення гігієнічних вимог м'ясних виробництв здійснено гофрованими втулками захисту штоків силових гідроциліндрів 15 для запобігання підтіканню мастила. Маніпулятор безпосередньо закріплений до обертального циліндра 16 через провушини 17, також до обертального циліндра 16 закріплене колесо 18. Обертальний циліндр 16 зафіксований між верхнім 19 і нижнім 20 підшипниками. Верхній 19 і нижній 20 підшипники обертаються навколо пустотілої осі 21, яка входить у нижню 3 і середню 2 секції колони-основи, причому між пустотілою віссю 21 і середньою секцією колони 2 є щілина. Верхня частина пустотілої осі 21 зафіксована у середній секції колони 2 через горизонтальні ролики 8, обойму горизонтальних роликів 6 і втулку гасіння вібрацій 7. Для збільшення жорсткості обертального циліндра 16 між ним і пустотілою віссю 21 встановлено втулки жорсткості 22. Колесо 18 обертається 91366 6 від шестерні 23, яка насаджена на вал гідродвигуна 24, який приводиться в дію гідростанцією 25 за допомогою кнопок керування 26. Шестерня 23 і колесо 18 закриті обечайкою 27. Фіксація нижнього 20 і верхнього 19 підшипників здійснюється верхнім фіксатором 28 і нижнім фіксатором 29. Пристрій працює наступним чином. Оператор за допомогою кнопок керування 26 приводить в дію за допомогою силових гідроциліндрів 10, 12, 14 стрілу 9, руку робота 11, захоплювач 13. Захоплювач захоплює предмет праці (наприклад, тушу ВРХ) та здійснює її перенос у визначене місце. Перенос здійснюється обертанням маніпулятора навколо пустотілої осі 21 обертального циліндра 16, який приводиться в дію колесом 18 від шестерні 23 за допомогою вала гідродвигуна 24. А вал гідродвигуна 24 приводиться в дію від гідростанції 25 за допомогою кнопок керування 26. Обертальний циліндр 16 повертається завдяки верхньому 19 і нижньому 20 підшипникам. Жорсткість обертального циліндра 16 забезпечують втулки жорсткості 22. При роботі маніпулятора можуть виникати динамічні навантаження від закріпленій на середній секції 2 колониоснови, яка є несучою для будівельних конструкцій, тому необхідно гасити ці динамічні навантаження. Це здійснюється декількома шляхами. Один з шляхів - це можливість деформації пустотілої осі 21. При деформації будуть гаситись коливання. Верхня частина пустотілої осі 21 при деформації може переміщатись на величину щілини, а її рух будуть супроводжувати горизонтальні ролики 8. Другий шлях гасіння вібрацій - у втулці гасіння вібрацій 7. В залежності від потреб колона-основа може бути змонтована на стояках 5, закріплених в монтажних кронштейнах 4, які зафіксовані на верхній 1 і нижній 3 секціях колони. Після встановлення середньої секції колони 2 з маніпулятором, монтажні стояки 5 демонтують, їх можна встановлювати у випадку необхідності проведення ремонтних робіт і тоді середню секцію колони 2 з маніпулятором демонтувати. Зверху верхньої секції колони 1 встановлюють будівельні конструкції. Надійність роботи верхньої і нижньої опор забезпечується верхнім 28 і нижнім 29 фіксаторами. Колона-основа може використовуватись як самостійна одиниця, а може становити частину робото-технологічного комплексу, може використовуватись на дистанційно керованих роботах. Перевагою маніпулятора є можливість переміщення захоплювача будь-якими траєкторіями, а перевагою колони-основи - нема необхідності у виділенні окремої робочої площі для її встановлення. Використовується вже наявна будівельна колона цеху. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 91366 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601