Mano mecánica.

Mano mecánica para la manipulación de probetas, en especial con forma de tubo,

con una base (4) de la mano mecánica, con al menos dos dedos (6) de la mano mecánica, que poseen cada uno un tramo (8) de sujeción para recoger una probeta, dispuestos cada uno en la base (4) de la mano mecánica de manera giratoria alrededor de un eje (5) de rotación del dedo con relación a la base (4) de la mano mecánica, estando dispuestos los tramos (8) de sujeción de los dedos (6) de la mano mecánica de manera no centrada con relación al correspondiente eje (5) de rotación del dedo y con un primer accionamiento (9) para la rotación de los dedos (6) de la mano mecánica, estando acoplados los dedos (6) de la mano mecánica de tal modo entre sí, que son accionados por el accionamiento (9) al mismo tiempo y con la misma velocidad y dirección de rotación, caracterizada porque la base (4) de la mano mecánica está dispuesta en un cuerpo (2) principal de manera rotativa con relación a este alrededor de un eje (3) de rotación de la base distinto de los ejes (5) de rotación de los dedos, porque se prevé un segundo accionamiento (10) para la rotación de la base (4) de la mano mecánica con relación al cuerpo (2) principal y porque se prevé un dispositivo de mando para el mando de los accionamientos (9, 10) de tal modo, que con una combinación de movimientos formada por la rotación de los dedos (6) de la mano mecánica con relación a la base (4) de la mano mecánica con la rotación de la base (4) de la mano mecánica con relación al cuerpo (2) principal resulte para cada uno de los tramos (8) de sujeción de los dedos (6) de la mano mecánica un movimiento esencialmente lineal con relación al cuerpo (2) principal.

Mano mecánica El invento se refiere a una mano mecánica con las características del preámbulo de la reivindicación 1 para la manipulación de probetas con forma de tubo.

Es conocido, que en el análisis automatizado de probetas, que contienen muestras, se recojan y desplacen individual y mecánicamente estas probetas para lo que se utilizan manos mecánicas correspondientes en los dispositivos de manipulación, como por ejemplo robots de manipulación. Como ejemplo de ello se remite en especial a la moderna medicina de laboratorio en la que se procesan con un alto grado de automatización probetas con forma de tubo con muestras de sangre, muestras de orina o también muestras disueltas o en forma sólida de tejidos, se procesan con un alto grado de automatización, en especial son aportadas a los aparatos de análisis específicos para cada caso y se transfieren después a un archivo.

En este caso es especialmente usual, que en los ámbitos en los que una gran cantidad de muestras dispuestas en probetas se dispongan estas agrupadas de manera compacta en soportes de probetas, por ejemplo en bandejas para probetas o en los conocidos bastidores para probetas, en los que se deben disponer una al lado de otra, por ejemplo probetas a modo de tubos de ensayo, con forma de tubo con una separación mutua muy pequeña en posición vertical y con el eje longitudinal del tubo orientado esencialmente en el sentido vertical. En el transcurso de un tratamiento automatizado es preciso, que de esta disposición de las probetas se retire con una mano mecánica de manera definida una probeta individual y se transfiera por ejemplo para su análisis a un aparato de análisis correspondiente, respectivamente a un sistema de transporte para el transporte de las probetas individualizadas.

Aquí surge el problema de que a causa de la disposición compacta de las diferentes probetas, sólo se dispone para la mano mecánica de un espacio pequeño entre las probetas individuales en el que puedan ser introducidos los dedos de la mano mecánica para recoger la probeta y en el que se puedan mover estos. Además, en los correspondientes dispositivos de manipulación se dimensiona el espacio en conjunto de manera muy reducida, por lo que la mano mecánica debe poseer de manera típica dimensiones pequeñas.

Las manos mecánicas conocidas poseen accionamientos lineales para los dedos de la mano mecánica, requiriendo estos accionamientos lineales un espacio de construcción relativamente grande y exigen con ello manos mecánicas, que se oponen a una construcción grande y ampliamente compacta y minimizada de los correspondientes dispositivos de manipulación.

De manera alternativa, otros tipos de manos mecánicas conocidos trabajan con movimientos de vuelco o de basculamiento de los dedos de la mano mecánica, respectivamente de sus tramos de sujeción. En el documento DD 242 589 A1 se divulga un ejemplo de una mano mecánica conocida. Los diferentes dedos de la mano mecánica se disponen con sus extremos traseros en un apoyo rotativo de la mano mecánica y en la parte central de los dedos de la mano mecánica pasan a través de orificios en la base de la mano mecánica. En sus extremos libres poseen los dedos de la mano mecánica tramos de sujeción. Por medio de una rotación del apoyo de la mano mecánica se produce un vuelco de los dedos de la mano mecánica alrededor de sus tramos centrales, que se hallan en el orificio de paso a través de la base de la mano mecánica. Este movimiento de vuelco puede ser linealizado de acuerdo con un ejemplo de ejecución según las figuras 3 y 4 allí expuestas por medio de una guía correspondiente con un orificio alargado con un movimiento de aproximación. Sin embargo, también aquí sigue existiendo un movimiento de aproximación de los dedos de la mano mecánica guiado sobre un arco de circunferencia, que corta el eje longitudinal de los dedos y que da lugar a que los objetos recogidos no sólo sean sometidos a una fuerza de presión, que actúe en el sentido radial, sino también a una fuerza de cizallamiento orientada transversalmente a ella, cuando los dedos de la mano mecánica asientan en la superficie del objeto a recoger. Una fuerza de cizallamiento de esta clase no sólo reduce la fuerza de sujeción resultante exclusivamente de la componente de fuerza, que actúa perpendicularmente a la superficie del objeto a recoger, sino que también conduce a un riesgo de deslizamiento de los dedos de la mano mecánica así como al riesgo de un deterioro debido a cizallamiento.

En el documento DE 10 2010 019 348 A1 se divulga una mano mecánica conformada como en las características del preámbulo de la reivindicación 1. Por medio de un émbolo de presión desplazable en un cilindro con guías de rosca configuradas en él se .genera en él un movimiento de rotación sincronizado de los diferentes dedos de la mano mecánica con tramos de sujeción dispuestos de manera no centrada con relación al correspondiente eje de rotación, que dan lugar a un movimiento de rotación de aproximación de los tramos de sujeción de los dedos de la mano mecánica con relación a un objeto a recoger. El inconveniente de un movimiento de rotación de aproximación surge, sin embargo, en especial, cuando el espacio disponible para la recogida de una probeta se dimensiona estrecho, ya que el movimiento de aproximación rotativo de la mano mecánica con sus tramos de sujeción es un movimiento amplio en el que los dedos de sujeción introducidos por ejemplo entre probetas dispuestas yuxtapuestas en un bastidor para probetas pueden colisionar con las probetas adyacentes a la probeta a recoger. Además, la aproximación rotatoria pura de los dedos de la mano mecánica con sus tramos de sujeción da lugar nuevamente a una fuerza de cizallamiento, que actúa transversalmente con relación a la fuerza de sujeción radial deseada y que se aplica al objeto a recoger, es decir la probeta, poseyendo con ello los inconvenientes expuestos más arriba.

Con el invento se quiere subsanar esto y divulgar una mano mecánica de clase expuesta más arriba, que con un pequeño espacio de construcción requerido haga posible la recogida de probetas incluso en condiciones de espacio compactas y que, además, haga posible la recogida segura de las probetas con una fuerza de aprisionamiento dirigida en el sentido radial y sin la generación de fuerzas de cizallamiento.

Este problema se soluciona con una mano mecánica con las características de la reivindicación 1 para la manipulación de probetas, en especial con forma de tubo. Los perfeccionamientos ventajosos de una mano mecánica de esta clase según el invento se recogen en las reivindicaciones 2 a 10 subordinadas.

Por lo tanto, de acuerdo con el invento se trata de una mano mecánica, que en concordancia con el conocido estado de la técnica, en especial el estado según el documento DE 10 2010 019 348 A1, posee:

- una base de mano mecánica;

- al menos dos dedos de mano mecánica, que poseen cada uno un tramo de sujeción para recoger una probeta y un eje de rotación y dispuestos de manera rotativa en la base de la mano mecánica alrededor de un eje de rotación con relación a esta última, estando dispuestos los tramos de sujeción de los dedos de la mano mecánica de manera no centrada con relación al correspondiente eje de rotación de los dedos;

- un primer accionamiento para la rotación de los dedos de la mano mecánica, estando acoplados entre sí los dedos de la mano mecánica de tal modo, que sean accionados por el accionamiento al mismo tiempo, con la misma velocidad de rotación y en el mismo sentido de rotación;

perfeccionados con las siguientes características:

- la base de la mano mecánica está dispuesta en un cuerpo principal de manera giratoria con relación a él alrededor de un eje de rotación de la base distinto de los ejes de rotación de los dedos;

- la mano mecánica posee un segundo accionamiento para la rotación de la base de la mano mecánica con relación al cuerpo principal;

- se prevé un dispositivo de mando para el mando de los accionamientos, es decir el primer y el segundo accionamiento, de tal manera, que por medio de una combinación de movimientos de la rotación de los dedos de la mano mecánica con relación a la base de la mano mecánica y por rotación de la base de la mano mecánica con relación al cuerpo principal resulte siempre para cada uno de los tramos de sujeción de los dedos de la mano mecánica resulte un movimiento esencialmente lineal con relación al cuerpo principal.

La idea central del invento reside con ello en el hecho de que por medio de una superposición de movimientos de rotación, es decir, por un lado, una rotación de los dedos de la mano mecánica con tramos de sujeción... [Seguir leyendo]

1. Mano mecánica para la manipulación de probetas, en especial con forma de tubo, con una base (4) de la mano mecánica, con al menos dos dedos (6) de la mano mecánica, que poseen cada uno un tramo (8) de sujeción para recoger una probeta, dispuestos cada uno en la base (4) de la mano mecánica de manera giratoria alrededor de un eje (5) de rotación del dedo con relación a la base (4) de la mano mecánica, estando dispuestos los tramos (8) de sujeción de los dedos (6) de la mano mecánica de manera no centrada con relación al correspondiente eje (5) de rotación del dedo y con un primer accionamiento (9) para la rotación de los dedos (6) de la mano mecánica, estando acoplados los dedos (6) de la mano mecánica de tal modo entre sí, que son accionados por el accionamiento (9) al mismo tiempo y con la misma velocidad y dirección de rotación, caracterizada porque la base (4) de la mano mecánica está dispuesta en un cuerpo (2) principal de manera rotativa con relación a este alrededor de un eje (3) de rotación de la base distinto de los ejes (5) de rotación de los dedos, porque se prevé un segundo accionamiento (10) para la rotación de la base (4) de la mano mecánica con relación al cuerpo (2) principal y porque se prevé un dispositivo de mando para el mando de los accionamientos (9, 10) de tal modo, que con una combinación de movimientos formada por la rotación de los dedos (6) de la mano mecánica con relación a la base (4) de la mano mecánica con la rotación de la base (4) de la mano mecánica con relación al cuerpo (2) principal resulte para cada uno de los tramos (8) de sujeción de los dedos (6) de la mano mecánica un movimiento esencialmente lineal con relación al cuerpo (2) principal.

2. Mano mecánica según la reivindicación 1, caracterizada porque los ejes (5) de rotación de los dedos y el eje (3) de rotación de la base se hallan siempre por pares paralelos entre sí.

3. Mano mecánica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el eje (3) de rotación de la base está dispuesto entre los tramos (8) de sujeción de los dedos (6) de la mano mecánica a la misma distancia de estos.

4. Mano mecánica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque posee al menos tres, en especial cuatro, dedos (6) de la mano mecánica.

5. Mano mecánica según la reivindicación 4, caracterizada porque los dedos (6) de la mano mecánica con sus tramos (8) de sujeción están dispuestos con distancias angulares uniformes alrededor de un punto central, que es el origen del movimiento esencialmente lineal imaginario de los tramos (8) de sujeción, y a la misma distancia de este punto central.

6. Mano mecánica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el primer accionamiento (9) está acoplado con un árbol de accionamiento, que a través de un engranaje planetario acciona los dedos (6) de la mano mecánica para el giro alrededor de los ejes (5) de rotación de los dedos, estando dispuesta sobre el árbol de accionamiento una rueda (12) principal con dentado en su contorno, que engrana con las ruedas (13) planetarias dentadas en su contorno unidas con los dedos (6) de la mano mecánica.

7. Mano mecánica según la reivindicación 6, caracterizada porque las ruedas (13) planetarias se configuran con diámetros iguales y con el mismo dentado del contorno.

8. Mano mecánica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los accionamientos (9, 10) poseen cada uno un motor con regulación de la posición y del número de revoluciones.

9. Mano mecánica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los árboles previstos para la rotación de los dedos (6) de la mano mecánica y de la base (4) de la mano mecánica están apoyados en rodamientos de bolas.

10. Mano mecánica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo de mando está preparado, además, de tal modo para el mando del primer accionamiento (9) y del segundo accionamiento (10) , que estos cooperan para girar la base (4) de la mano mecánica con relación al cuerpo (2) principal a lo largo de un camino lineal imaginario del movimiento manteniendo al mismo tiempo la posición de los tramos (8) de sujeción.