189245. lajstromszámú szabadalom • Forgócsukló manipulátorokhoz
1 189 245 2 A találmány tárgya hidraulikus munkahengerekkel meghajtott forgócsukló manipulátorokhoz, amellyel 180°-nál kisebb lengőmozgás végezhető. A forgócsukló alkalmas két merev manipulátorelem összekötésére vagy egy merev manipulátorelem és egy további forgócsukló összekötésére vagy egy merev manipulátorelem és egy meghajtott manipulátor részegység összekötésére vagy két meghajtott manipulátor részegység összekötésére vagy egy meghajtott manipulátor részegység és egy további forgócsukló összekötésére. A forgócsukló előnyösen építőkockarendszerben, mint építőkocka alkalmazható, amelyet a felhasználó manipulátor részegységeinek a különböző igényeknek megfelelően kombinálva építhet be. A 1 16 808 sz. német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírásból ismert olyan megoldás, ahol a manipulátorelemek egymás elleni lengő mozgását oly módon valósítják meg, hogy az egyik elemre csuklósán egy másik elem lengőcsapágy segítségével van ráerősítve és a két elem egymáshoz visszonyított pozícióját hidraulikus munkahenger dugattyúlökete határozza meg, ahol a munkahenger lengőcsapágy által az egyik manipulátorelemre és annak dugattyúrúdfeje lengőcsapágy által a másik manipulátor elemre csuklósán van ráerősítve. Ezen az elven alapuló megoldásoknak sok hátránya van, a fő hátránya a forgattyús hajtásra vonatkozó kinematikai törvények hatása, amelyek szerint a forgató nyomaték és a szögsebesség állandó nyomás és állandó átfolyó folyadéktérfogat esetében a hidraulikus munkahengerben változik, ha a forgásszög változik. Például olyan hidraulikus munkahenger elrendezésnél, amikor a kivitelezendő forgásszög 150°, a legkisebb előállított forgatónyomaték a legnagyobb előállított forgatónyomaték viszonyítva 1 : 3,9 arányban áll. Ez a nagymértékű egyenetlenség a fenti megoldás alkalmazásakor a forgócsukó kényszerű túlméretezéséhez vezet, mivel a teher kezelésének vagy a szerszám előtolásának a legkisebb forgatónyomaték esetében is biztonságosnak kell lennie. A fenti elven alapuló megoldások hátránya a funkciós elemek, mint lengőcsapágy, csapágycsap, meghajtóelemek, szögméröberendezések elosztása, a szomszédos manipulátorelemekre, a lengő mozgás elérése érdekében, így a manipulátor más igényekkel és lengés feltételekkel összefüggő alkalmazásakor ezek a funkciós elemek, mint manipulátor részegységek újonnan nem alkalmazhatóak. A 2 301 423 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírásból ismert olyan megoldás, amelynél a lengőmozgást forgómozgást megvalósító építőkockákkal érik el, amelyekben búvárdugattyúk által húzott kötelek, amelyek kötéltárcsákra vannak felcsévézve, ezen kötéltárcsákat forgatják. Ilyen forgóegységek két egyenlő, a forgástengelyre merőlegesen elrendezett támasztó felülettel ellátott rögzítőperemmel vannak kialakítva, ahol a rögzítőperemek egyike a kötéltárcsákkal, a másik a meghajtó egységet tartalmazó alaptesttel van összekötve. A henger és a kötéltárcsa közötti kötelek által történő mozgás közvetítéshez a kötélhossz változása - húzó vagy lazító vég esetében - miatt pontatlanságokat nem lehet kizárni, amiért kiegészítő pozicionáló segítség válhat szükségessé. Azonkívül biztonsági berendezések szükségesek, amelyek a kötél szakadásakor a dugattyú előtolásál megakadályozzák. ^ 148 199 számú német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírásból ismert olyan forgócsukló manipulátorokhoz hidraulikus forgódugattyú meghajtással, amellyel 360°-nál kisebb lengőmozgás végezhető el. A forgócsukió lényege, hogy egy alaptestbe forgódugattyútengely van beágyazva, amelynek kerületén félkörkeresztmetszetű radiális horony van elrendezve, amelynek falazata a horonyba nyúló dugattyútárcsával és a horonyba nyúló hengerfenéklemezzel két munkateret képez, amelyek tömítésekkel egymástól és kifelé el vannak szigetelve. A forgódugattyú meghajtású forgócsukló két, a forgástengelyre merőleges csatlakozófelülettel van ellátva, ahol az egyik csatlakozófelületet az alaptest és a másikat a forgódugattyútengely képezi. A hidraulikus forgódugattyú meghajtású forgócsukló hátránya, hogy a működést meghatározó meghajtóelem a tengely és az alaptest elválaszthatatlan része, ily módon a hidraulikus meghajtóelem előállításával szemben támasztott igények à pontosságra vonatkozóan a hidraulikus forgódugattyú meghajtású manipulátor forgócsukló előállítása esetében a manipulátor előállítására is érvényesek. A forgódugattyú előállítása költségesebb, mint az emelő dugattyú előállítása egyenlő dugattyúerő esetében. A 145 724 TGL 38197/01 német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírás ismertet olyan hidraulikusan vezérelt forgatomotorokat manipulátorokhoz, amelyeknél házba ágyazott forgástengelyhez két oldalról, egymással párhuzamos, fogazott dugattyúrúd kapcsolódik érintőlegesen, és mindegyik fogazott dugattyúrúdhoz csatlakoznak az állítódugattyúk, amelyekkel négy célpozíció beállítása lehetséges. Ennek a megoldásnak lényeges hátránya, hogy négy játékmentesen tartandó célpozícióra van korlátozva. A nagy eszköztechnikai ráfordítás egyetlen fogazott dugattyúrúd alkalmazása esetében a fogaskerék és a fogasléc közötti hézag kiiktatására az előállítható forgatónyomatékhoz viszonyítva a forgómotor nagyra méretezéséhez vezet. ^ovábbá a 2250 407 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírásból ismert olyan megoldás, amellyel a manipulátornál a lengőmozgást forgószárny meghajtással érik el. Ennél a megoldásnál négyszögalakú forgószárny a munkatérben mozog, miközben réstömítéssel a forgószárny és a munkatér falazata között szlip keletkezik. Ezért csak kis forgatónyomatékot lehet előállítani és a pozíciókat csak állandó, a résátmenetet ellensúlyozó átfolyó folyadéktérfogattal lehet tartani. A találmány célja, hogy manipulátorelemeket vagy -részegységeket a találmány alkalmazási területének megfelelően az elemek és részegységek különböző kombinációiban alkalmazható építőkocka segítségével kössük össze, amely építőkocka egyszerű, olcsó meghajtóelemek által lengőmozgást végez, a meghajtás, csapágyazás és szögmérés minder funkciós elemét tartalmazza és különböző mé5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2