RZECZPOSPOLITAPOLSKA (12)OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 164455 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 289456 U rząd Patentow y (22) D ata zgłoszenia: 15.03.1991 Rzeczypospolitej Polskiej (51) IntCl5: B25J 15/02 B63C 11/52 B63C 11/00 (54) Chwytak urządzenia manipulacyjnego (73) Uprawniony z patentu: Politechnika Szczecińska, Szczecin, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: 21.09.1992 BUP 19/92 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.07.1994 WUP 07/94 (72) Twórcy wynalazku: Antoni Ciesielski, Warszawa, PL Henryk Szymański, Milanówek, PL Leszek Bednarski, Szczecin, PL Tadeusz Graczyk, Szczecin, PL (74) Pełnomocnik: Biegała Teresa, Politechnika Szczecińska PL 164455 B1 (57) 1. Chwytak urządzenia manipulacyjnego napędzanego przytwierdzonym doń siłownikiem hydraulicznym, znamienny tym, że ma widełkowy korpus (1), wewnątrz którego umieszczone jest tłoczysko (3) siłownika, przy czym tłoczysko (3) zaopatrzone jest w zębatkę (4) umieszczoną między kołami zębatymi (5) osadzonymi na czopach (6) w bocznych ściankach korpusu (1) i sprzężonymi na tych czopach z segmentami zębatymi (7), które to segmenty zazębione są z listwami zębatymi (8) ułożyskowanymi suwliwie w prowadnicach (9), zaś na końcówkach listew (8) zamocowane są szczęki chwytne (10). Fig. 1
Chwytak urządzenia manipulacyjnego Zastrzeżenia patentowe 1. Chwytak urządzenia manipulacyjnego napędzanego przytwierdzonym doń siłownikiem hydraulicznym, znamienny tym, że ma widełkowy korpus (1), wewnątrz którego umieszczone jest tłoczysko (3) siłownika, przy czym tłoczysko (3) zaopatrzone jest w zębatkę (4) umieszczoną między kołami zębatymi (5) osadzonymi na czopach (6) w bocznych ściankach korpusu (1) i sprzężonymi na tych czopach z segmentami zębatymi (7), które to segmenty zazębione są z listwami zębatymi (8) ułoży skowanym i suwliwie w prowadnicach (9), zaś na końcówkach listew (8) zamocowane są szczęki chwytne (10). 2. Chwytak według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadnice (9) listew zębatych (8) są względem siebie usytuowane równolegle i w tej pozycji przytwierdzone są do końcówek ramion widełkowego korpusu (1) chwytaka. 3. Chwytak według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że szczęki chwytne (10) są wygięte zgodnie z zarysem linii łamanej, przez co ich końcówki związane z listwami zębatymi (8) łożyskowymi w prowadnicach (9) leżą w dwóch równoległych do siebie płaszczyznach, natomiast ich przeciwległe końcówki zaopatrzone w nakładki chwytne (11) leżą w jednej płaszczyźnie. 4. Chwytak według zastrz. 1, znamienny tym, że listwy zębate (8) są pozycjonowane kątowo w prowadnicach (9) za pomocą wpustów (14) trwale związanych z daną listwą, a przesuwanych w liniowych rowkach (15) wykonanych na wewnętrznej powierzchni cylindrycznej tych prowadnic. 5. Chwytak według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadnice (9) listew zębatych (8) mają postać grubościennych cylindrów, zaopatrzonych w szczelinowe wycięcia biegnące wzdłuż tworzących cylindra i leżących w jednej płaszczyźnie. * * * Przedmiotem wynalazku jest chwytak urządzenia manipulacyjnego instalowanego na pojeździe podwodnym. Z polskiego opisu patentowego nr 134 089 znane jest rozwiązanie techniczne szczękowego chwytaka, stanowiącego organ wykonawczy manipulatora przemysłowego. Znany ten chwytak przytwierdzony jest rozłącznie do wybranego zespołu funkcjonalnego wspomnianego manipulatora przemysłowego za pomocą płyty przyłączeniowej, z którą związana jest podstawa siłownika pneumatycznego tego chwytaka. Tłoczysko tego siłownika ma na swojej końcówce utwierdzoną poprzeczną belkę popychacza, która jest równoległa do belki wspornika utwierdzonego do podstawy siłownika. Zespoły dwuramiennych dźwigni łączą belkę popychacza z belką wspornika, przy czym do belki wspornika są przegubowo przyłączone szczęki chwytne związane z końcówkami dźwigni dwuramiennych. Zwieranie i rozwieranie się szczęk chwytnych w tym znanym rozwiązaniu technicznym następuje na skutek tego, że każda ze szczęk, utwierdzona przegubowo w belce wspornika i napędzana przez końcówkę dźwigni dwuramiennej, porusza się po łuku i w rezultacie zbliża się lub oddala od szczęki współpracującej. Z innego polskiego opisu patentowego oznaczonego nr 117 445 znane jest rozwiązanie techniczne urządzenia manipulacyjnego, wyposażonego w chwytak zwany w tym opisie cęgami zaciskowymi. Znane te cęgi zaciskowe mają parę przeciwbieżnych szczęk, zamocowanych przegubowo w widlastej głowicy, przy czym swobodne końcówki tych szczęk są zaopatrzone w nakładki chwytne, zaś przeciwległe końcówki szczęk są złączone razem i złączone są one również z popychaczem bloku napędowego. Również i w tym znanym rozwiązaniu każda ze szczęk w czasie ich zwierania lub rozwierania porusza się po torze łukowym, a siła zacisku zależy od kątowego położenia szczęk chwytnych.
164 455 3 Istotą wynalazku jest to, że chwytak szczękowy ma widełkowy korpus z przytwierdzonym prostopadle do jego podstawy siłownikiem hydraulicznym, którego tłoczysko wprowadzone do wnętrza korpusu jest zaopatrzone w zębatkę umieszczoną między kołami zębatymi osadzonymi na czopach w bocznych ściankach korpusu i sprzężonymi na tych czopach z segmentami zębatymi ułożyskowanymi suwliwie w prowadnicach i na końcówkach tych listew zamocowane są szczęki chwytne. Kolejną cechą istotną wynalazku jest to, że prowadnice listew zębatych są względem siebie usytuowane równolegle i w tej pozycji przytwierdzone są do końcówek ramion widełkowego korpusu chwytaka. Kolejną następną cechą istotną wynalazku jest to, że szczęki chwytne są wygięte zgodnie z zarysem linii łamanej, przez co ich końcówki związane z listwami zębatymi łożyskowanymi w prowadnicach leżą w dwóch równoległych do siebie płaszczyznach, natomiast ich przeciwległe końcówki zaopatrzone w nakładki chwytne leżą w jednej płaszczyźnie. Kolejną cechą istotną wynalazku jest to, że prowadnice listew zębatych mają postać grubościennych cylindrów, zaopatrzonych w szczelinowe wycięcia biegnące wzdłuż tworzących cylindra i leżących w jednej płaszczyźnie. Dalszą istotną cechą wynalazku jest to, że listwy zębate są pozycjonowane kątowo w prowadnicach za pomocą wpustów trwale związanych z daną listwą, a przesuwnych w liniowych rowkach wykonanych na wewnętrznej powierzchni cylindrycznej prowadnicy. Rozwiązanie techniczne według niniejszego wynalazku jest przez to korzystniejsze od rozwiązań znanych, albowiem wykonany zgodnie z nim chwytak umożliwia zaciskanie przedmiotu w szczękach chwytnych z siłą niezależną od wzajemnego położenia tych szczęk. Ponadto umieszczenie listew zębatych w oddzielnych równoległych do siebie prowadnicach umożliwia całkowicie zwieranie się szczęk chwytnych, a tym samym i chwytanie nawet najmniejszych i najcieńszych przedmiotów. Przedmiot wynalazku objaśniony jest szczegółowo w opisie jego przykładowego wykonania oraz zilustrowany jest ponadto na rysunku. Fig. 1 tego rysunku przedstawia przy tym chwytak urządzenia manipulacyjnego pokazany w przekroju wzdłużnym, natomiast fig. 2 rysunku pokazuje ten sam chwytak, lecz ukazany w widoku z boku, wraz z zaznaczonymi przekrojami fragmentów tego chwytaka. Chwytak według wynalazku ma widełkowy korpusu 1 zbudowany z płyty podstawy i dwóch płyt ścian bocznych. Kształt tego korpusu zbliżony jest do litery "U" i od zewnętrznej strony płyty podstawy przytwierdzony jest do tej płyty siłownik hydrauliczny 2. Na tłoczysku 3 tego siłownika jest zamocowana zębatka 4, która umieszczona i zazębiona jest między dwoma kołami zębatymi 5. Koła te osadzone są na czopach 6 ułożyskowanych w bocznych ścianach korpusu i są koła te jednocześnie na tych czopach sprzężone z segmentami zębatymi 7, które z kolei są zazębione z listwami zębatymi 8, osadzonymi przesuwnie w cylindrycznych prowadnicach 9 i każda z tych prowadnic przytwierdzona jest do jednej ścianki bocznej korpusu. W rezultacie każda z tych prowadnic leży w odrębnej płaszczyźnie, równoległej do ścianek bocznych korpusu i jednocześnie obie te płaszczyzny są równoległe do siebie. Do zewnętrznych końcówek listew zębatych przytwierdzone są szczęki chwytne 10, które wyposażone są w pryzmatyczne nakładki 11. Prowadnice 9 uformowane są w postaci grubościennych cylindrów i mają wykonane liniowe wycięcia 12 i 13, usytuowane po przeciwnych stronach płaszcza cylindra i biegnące wzdłuż jego tworzących. W wycięciu 12 ulokowane jest obrzeże wieńca segmentu zębatego 7 zazębionego z listwą zębatą 8, natomiast w przeciwległym wycięciu 13 ulokowana jest końcówka szczęki chwytnej 10 przytwierdzona do tej listwy zębatej. Każda z tych końcówek, tak samo jak i odpowiadająca jej prowadnica, leży w jednej odrębnej płaszczyźnie i płaszczyzny te są do siebie równoległe. Każda ze szczęk chwytnych jest wygięta wzdłuż linii łamanej i ostatni odcinek swobodnej końcówki szczęki chwytnej leży w płaszczyźnie wspólnej dla obu tych końcówek szczęk i będącej jednocześnie płaszczyzną symetrii chwytaka. Na wewnętrznej powierzchni cylindrycznej prowadnicy 9 jest wykonany rowek 15, biegnący wzdłuż tworzących tej powierzchni cylindrycznej i w rowku tym osadzony jest przesuwnie wpust 14, związany spoczynkowo z listwą zębatą 8. Otwarte przeloty wiodące do wnętrza korpusu 1 zakryte są osłoną 16.
4 164 455 W celu uruchomienia chwytaka należy wpierw doprowadzić do wnętrza siłownika hydraulicznego pod ciśnieniem ciecz hydrauliczną, co powoduje przemieszczanie się jego tłoka oraz tłoczyska 3 i zamocowanej na niej zębatki 4. W rezultacie liniowego przemieszczania się zębatki 4 następuje obrót kół zębatych 5 oraz sprzężonych z nimi segmentów zębatych 7. Segmenty te zazębione są z listwami zębatymi 8 i dlatego też obrót tych segmentów powoduje wzajemne zbliżanie się lub oddalanie się szczęk chwytnych 10. Przez to, że listwy zębate i związane z nimi szczęki chwytne osadzone są w oddzielnych prowadnicach 9, można wskutek tego szczęki te zewrzeć całkowicie, bez konieczności nadmiernego powiększania gabarytów chwytaka dla uzyskania tego efektu. Chwytak według wynalazku zamocowany na końcówce urządzenia manipulacyjnego pojazdu podwodnego - umożliwia wykonywanie czynności remontowych i konserwacyjnych budowli podwodnych oraz czynności związanych z obserwacjami i badaniami, prowadzonymi na dnie morza.
164 455 Fi g. 2
164 455 Fig. 1 D epartam ent Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł