Dispositivo de fijación para un manipulador telescópico de materiales para manipular una carga con cinco grados de libertad.

Un dispositivo de fijación (10) para un manipulador telescópico de materiales que permite el soporte y manipulación de una carga,

comprendiendo el dispositivo de fijación (10):

una sección de acoplamiento (12) que puede acoplarse al manipulador telescópico de materiales;

un sistema de sujeción (13) para sostener la carga de forma segura;

un conjunto de manipulación (14) que soporta el sistema de sujeción y conectado con la sección de acoplamiento (12), pudiendo moverse el conjunto de manipulación (14) en al menos cinco grados de libertad independientemente de los grados de libertad adicionales proporcionados por movimientos del manipulador telescópico de materiales; y

un sistema de control accionado por el operador que efectúa el control del conjunto de manipulación (14),

caracterizado porque el sistema de control accionado por el operador comprende un emisor de radio primario y un emisor de radio secundario, y en el que el control de la carga puede transferirse entre los emisores de radio primario y secundario de manera que sólo uno de los emisores de radio primario y secundario está a cargo del control de la carga en un momento dado, y en el que el dispositivo de fijación comprende además indicadores de control que proporcionan una indicación visual de cuál es el emisor de radio que se encarga del control de la carga.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/010833.

Solicitante: JLG INDUSTRIES,INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1 JLG DRIVE MCCONNELLSBURG, PA 17233-9533 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: PUSZKIEWICZ,IGNACY, SMITH,Daniel Allen, KOBEL,Korry D, HAUGHT,Christopher A, WYANT,Todd Bradley.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B66F9/065 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B66 ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO.B66F ELEVACION, LEVANTAMIENTO, REMOLQUE O EMPUJE, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR, p. ej. DISPOSITIVOS CUYA FUERZA DE LEVANTAMIENTO O EMPUJE SE APLICA DIRECTAMENTE SOBRE LA SUPERFICIE DE LA CARGA (montaje de islas artificiales sobre pilotes o soportes similares E02B 17/00; andamiajes combinados con aparatos de elevación E04G 1/22, E04G 3/28; dispositivos de elevación para encofrados deslizantes E04G 11/24; sobreelevación de edificios E04G 23/06; puntales o tirantes E04G 25/00; elevadores u otros dispositivos de elevación de escaleras E06C 7/12; puntales para minería E21D 15/00). › B66F 9/00 Dispositivos para elevación o descenso de mercancías voluminosas o pesadas con fines de carga o descarga (ascensores móviles o transportables instalados o asociados a edificios, especialmente adaptados para permitir la transferencia de una a otra parte del edificio u otra construcción B66B 9/16; grúas B66C). › sin mástiles (gatos móviles de tipo garaje montados sobre carretillas o rodillos B66F 5/00).
  • B66F9/18 B66F 9/00 […] › Medios para retener o sujetar la carga.
  • E04F21/18 CONSTRUCCIONES FIJAS.E04 EDIFICIOS.E04F TRABAJOS DE ACABADO DEL EDIFICIO, p. ej. ESCALERAS, REVESTIMIENTOS DE SUELOS (ventanas, puertas E06B). › E04F 21/00 Herramientas para trabajos de acabado de los edificios (para el trabajo o el tratamiento de la piedra de talla o análogo B28D; proyectado especialmente para detalles concretos contemplados en los grupos de esta subclase, véanse los grupos relativos a estos detalles). › para la colocación de losas en cuadros o de placas de techo (herramientas para el trabajo del mosaico B44C).
  • E04G21/14 E04 […] › E04G ANDAMIAJES; MOLDES; ENCOFRADOS; HERRAMIENTAS O ACCESORIOS PARA LA CONSTRUCCION, O SU EMPLEO; MANIPULACIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION EN LA PROPIA OBRA; REPARACION, DEMOLICION U OTROS TRABAJOS EN EDIFICIOS CONSTRUIDOS.E04G 21/00 Preparación, transporte o trabajo de los materiales o de elementos de construcción in situ ; Otros dispositivos o medidas concernientes a los trabajos de construcción (trabajo de los materiales análogos a la piedra B28D; transporte en general B65G; aparatos de elevación B66; instrumentos de medida G01). › Transporte o montaje de los elementos de construcción (techado E04D; trabajos de acabado E04F).
  • E04G21/16 E04G 21/00 […] › Herramientas o aparatos (dispositivos para la erección de empalizadas E04H 17/26).

PDF original: ES-2378824_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo de fijación para un manipulador telescópico de materiales para manipular una carga con cinco grados de libertad ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo de fijación para un manipulador telescópico de materiales y, más en particular, a dicho dispositivo de fijación para manipular una carga con cinco grados de libertad.

Las modernas tecnologías de construcción usan varios tipos de materiales suministrados en forma de largos paneles. Los paneles tienen grandes ventajas desde puntos de vista estético (uniones menos visibles, alta calidad de acabado) , de seguridad (alta resistencia al fuego) y económico (número mínimo de etapas de construcción, buen aislamiento, hermeticidad al aire) . Sin embargo, la instalación requiere equipos y procedimientos especiales para instalarlos de una forma segura y eficaz con pérdidas mínimas debido a daños.

Se conocen al menos dos productos para manipuladores telescópicos de materiales y elevadores de mástil vertical. En una versión, los dispositivos de fijación están diseñados para trabajar con diferentes elementos de transporte, soportados por horquillas de un elevador y diseñados para conectarse con un brazo de izado de un manipulador telescópico de materiales. Normalmente, los dispositivos de fijación con manipulador telescópico tienen una plataforma para el operador. Los dispositivos de fijación son totalmente autónomos. Una bomba de vacío, un sistema hidráulico para funciones de alzamiento y un sistema de control están alimentados por baterías integradas en la base del dispositivo de fijación. Los dispositivos de fijación se deslizan sobre horquillas del telemanipulador, lo que los hace más fáciles de aplicar a diferentes tipos de máquinas. Otro dispositivo de fijación está diseñado para colgar de una grúa.

Otra versión usa una conexión de cambio rápido del dispositivo de fijación usada normalmente con modelos giratorios de telemanipuladores. Las máquinas giratorias tienen el brazo de izado montado en su estructura superior giratoria (rotatoria) , de forma muy similar a las grúas y excavadoras móviles. Mecanismos adicionales efectúan el ajuste y el posicionamiento del panel.

Se conocen varios sistemas en la técnica anterior. Por ejemplo, el documento EP 1043127 desvela un dispositivo de manipulación de paneles para ajustar un panel de vidrio a un edificio. El documento EP0997426 muestra un dispositivo de ayuda en el trabajo para ayudar a un operador a llevar artículos pesados. El documento GB2337982 muestra un dispositivo de izado operado al vacío que tiene una vigueta de izado de pesos que sujeta las planchas por succión. El documento GB2390597 muestra un aparato de manipulación de revestimientos para su uso en una plataforma elevadora. El documento US5310232 desvela un dispositivo de izado para transportar cargas a través de una superficie de adhesión. El documento US4725186 muestra una carretilla de horquilla elevadora para transportar una carga con un conjunto de soporte de carga al vacío. El documento GB1137021 desvela un aparato de manipulación de cargas con medios de fijación al vacío.

BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN

El presente dispositivo es un dispositivo de fijación de telemanipulador telescópico (por ejemplo, elevador) que se usará para capturar, manipular, transportar y ayudar a la instalación de paneles de construcción (revestimientos) verticales y horizontales y otros materiales de construcción como tuberías y similares. Estas tareas se realizarán por medio de control inalámbrico en cinco grados de libertad y la interacción de un operador adicional en una plataforma de trabajo elevada (PTE) .

El dispositivo es capaz de manipular una variedad de paneles de revestimiento y otros materiales de construcción. Los paneles de ejemplo tienen dimensiones de hasta 1, 3 x 8, 0 metros de tamaño y una masa de 350 kg o más. Los paneles son manipulados preferentemente por medio de un sistema de vacío a bordo y son manipulados y controlados en cinco grados de libertad por la construcción del dispositivo de fijación.

En una forma de realización de ejemplo de la invención, un dispositivo de fijación para un manipulador telescópico de materiales permite el soporte y la manipulación de una carga. El dispositivo de fijación incluye un sistema de sujeción que sujeta la carga de forma segura, y un conjunto de manipulación que sustenta el sistema de sujeción. El conjunto de manipulación puede moverse al menos en cinco grados de libertad. Un sistema de control inalámbrico accionado por el operador efectúa el control del conjunto de manipulación.

El sistema de control accionado por el operador incluye un emisor de radio primario y un emisor de radio secundario, en el que el control de la carga puede transferirse entre los emisores de radio primario y secundario. El dispositivo de fijación incluye también una indicación visual de que el emisor de radio está a cargo del control de la carga. Preferentemente, la carga son paneles de construcción o tuberías.

En una configuración, el conjunto de manipulación puede girar preferentemente alrededor de un primer eje generalmente perpendicular al plano del suelo, lo que define un primer grado de libertad; el conjunto de manipulación incluye un brazo principal que soporta el sistema de sujeción, en el que el brazo principal puede hacerse girar alrededor de un segundo eje generalmente paralelo al plano del suelo, lo que define un segundo grado de libertad; el conjunto de manipulación incluye también un dispositivo de rotación de los paneles fijado al brazo principal a través de un mecanismo de cuatro barras, en el que el mecanismo de cuatro barras hace girar el dispositivo de rotación de los paneles alrededor de un tercer eje generalmente paralelo al plano del suelo y del segundo eje, lo que define un tercer grado de libertad y efectúa rotación de la carga; en el que el dispositivo de rotación de los paneles hace girar el sistema de sujeción con respecto al brazo principal alrededor de un cuarto eje generalmente paralelo al plano del suelo y perpendicular a los ejes segundo y tercero, lo que define un cuarto grado de libertad y efectúa rotación de la carga alrededor de un eje normal; y en el que el sistema de sujeción puede trasladarse con respecto al brazo principal, lo que define un quinto grado de libertad.

El sistema de sujeción puede incluir una bomba de vacío, una pluralidad de ventosas y un depósito de vacío. En este contexto, las ventosas pueden dividirse en al menos dos circuitos independientes, en los que cada circuito independiente incluye un depósito de vacío. Cada circuito independiente del sistema de sujeción puede incluir además una válvula distribuidora que separa su depósito de vacío respectivo de la bomba de vacío, en el que en caso de avería de la bomba de vacío, cada una de las válvulas distribuidoras se cierra para conservar el vacío en su depósito respectivo. El sistema de sujeción puede incluir además un interruptor de vacío que mide un nivel de vacío, en el que el dispositivo de fijación incluye además una primera señal acoplada con el interruptor de vacío, indicando la primera señal que se ha conseguido un vacío suficiente. El dispositivo de fijación puede incluir también un controlador del sistema que recibe la entrada del interruptor de vacío y que abre y cierra las válvulas distribuidoras basándose en el nivel de vacío. Preferentemente, el controlador del sistema controla la bomba de vacío y la primera señal, en la que el dispositivo de fijación incluye además al menos una segunda señal activada por el controlador del sistema cuando el nivel de vacío está por debajo de un nivel predeterminado. En una configuración, el sistema de sujeción incluye adicionalmente una abrazadera. Además, las ventosas pueden proporcionarse con un dispositivo de fijación de tacto suave que incluye componentes de aislamiento y suspensión que protegen la carga.

En otra forma de realización de ejemplo de la invención, un procedimiento de manipulación de una carga incluye las etapas de sujeción de la carga con un sistema de sujeción; y soporte del sistema de sujeción con un conjunto de manipulación para movimiento en al menos cinco grados de libertad a través de un sistema de control accionado por el operador. El sistema de control accionado por el operador incluye un emisor de radio primario y un emisor de radio secundario, comprendiendo además el procedimiento la posibilidad de transferir el control de la carga entre los emisores de radio primario y secundario de manera que sólo uno... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo de fijación (10) para un manipulador telescópico de materiales que permite el soporte y manipulación de una carga, comprendiendo el dispositivo de fijación (10) : una sección de acoplamiento (12) que puede acoplarse al manipulador telescópico de materiales; un sistema de sujeción (13) para sostener la carga de forma segura; un conjunto de manipulación (14) que soporta el sistema de sujeción y conectado con la sección de acoplamiento (12) , pudiendo moverse el conjunto de manipulación (14) en al menos cinco grados de libertad independientemente de los grados de libertad adicionales proporcionados por movimientos del manipulador telescópico de materiales; y un sistema de control accionado por el operador que efectúa el control del conjunto de manipulación (14) , caracterizado porque el sistema de control accionado por el operador comprende un emisor de radio primario y un emisor de radio secundario, y en el que el control de la carga puede transferirse entre los emisores de radio primario y secundario de manera que sólo uno de los emisores de radio primario y secundario está a cargo del control de la carga en un momento dado, y en el que el dispositivo de fijación comprende además indicadores de control que proporcionan una indicación visual de cuál es el emisor de radio que se encarga del control de la carga.

2. Un dispositivo de fijación (10) según la reivindicación 1, en el que la carga comprende uno entre paneles de construcción y tuberías.

3. Un dispositivo de fijación (10) según la reivindicación 1, en el que el conjunto de manipulación (14) puede hacerse girar alrededor de un primer eje generalmente perpendicular al plano del suelo, lo que define un primer grado de libertad, comprendiendo el conjunto de manipulación (14) un brazo principal (16) que soporta el sistema de sujeción (13) , en el que el brazo principal (16) puede hacerse girar alrededor de un segundo eje generalmente paralelo al plano del suelo, lo que define un segundo grado de libertad, comprendiendo además el conjunto de manipulación (14) un dispositivo de rotación de los paneles (23) fijado al brazo principal (16) a través de un mecanismo de cuatro barras (21) , en el que el mecanismo de cuatro barras (21) hace girar el dispositivo de rotación de los paneles (23) alrededor de un tercer eje generalmente paralelo al plano del suelo y al segundo eje, lo que define un tercer grado de libertad y efectúa rotación de la carga, en el que el sistema de sujeción (13) puede hacerse girar con respecto al brazo principal mediante el dispositivo de rotación de los paneles (23) alrededor de un cuarto eje generalmente paralelo al plano del suelo y perpendicular a los ejes segundo y tercero, lo que define un cuarto grado de libertad y efectúa rotación de la carga alrededor de un eje normal, y en el que el sistema de sujeción (13) puede trasladarse con respecto al brazo principal (16) , lo que define un quinto grado de libertad.

4. Un dispositivo de fijación (10) según la reivindicación 1, en el que el sistema de sujeción (13) comprende una bomba de vacío (26) , una pluralidad de ventosas (28) y un depósito de vacío (30) .

5. Un dispositivo de fijación (10) según la reivindicación 4, en el que las ventosas (28) están divididas en al menos dos circuitos independientes, y en el que cada circuito independiente incluye un depósito de vacío (30) .

6. Un dispositivo de fijación (10) según la reivindicación 5, en el que cada circuito independiente del sistema de sujeción (13) comprende además una válvula distribuidora (32) que separa su depósito de vacío (30) respectivo de la bomba de vacío (26) , y en el que, en caso de avería de la bomba de vacío (26) , cada una de las válvulas distribuidoras (32) se cierra para conservar el vacío en su depósito respectivo (30) .

7. Un dispositivo de fijación (10) según la reivindicación 6, en el que el sistema de sujeción (13) comprende además un interruptor de vacío (34) que mide un nivel de vacío, comprendiendo además el dispositivo de fijación (10) una primera señal acoplada con el interruptor de vacío (34) , indicando la primera señal que se ha conseguido un vacío suficiente.

8. Un dispositivo de fijación (10) según la reivindicación 7, que comprende además un controlador del sistema que recibe una entrada del interruptor de vacío (34) , de manera que el controlador del sistema abre y cierra las válvulas distribuidoras (32) basándose en el nivel de vacío.

9. Un dispositivo de fijación (10) según la reivindicación 8, en el que el controlador del sistema controla la bomba de vacío (26) y la primera señal, y en el que el dispositivo de fijación (10) comprende además al menos una segunda señal activada por el controlador del sistema cuando el nivel de vacío está por debajo de un nivel predeterminado.

10. Un dispositivo de fijación (10) según la reivindicación 4, en el que el sistema de sujeción (13) comprende además una abrazadera.

11. Un dispositivo de fijación (10) según la reivindicación 4, en el que las ventosas (28) comprenden un dispositivo de fijación de tacto suave que incluye componentes de aislamiento y suspensión que protegen la carga.

12. Un procedimiento de manipulación de una carga a través de un dispositivo de fijación a un manipulador telescópico de materiales, comprendiendo el procedimiento: acoplamiento de un dispositivo de fijación al manipulador telescópico de materiales a través de una sección de acoplamiento (12) ; conservación de la carga con un sistema de sujeción (13) ; y soporte del sistema de sujeción (13) con un conjunto de manipulación (14) conectado a la sección de acoplamiento para movimiento en al menos cinco grados de libertad independientemente de los grados de libertad adicionales proporcionados por los movimientos del manipulador telescópico de materiales a través de un sistema de control controlado por un operador, caracterizado porque el sistema de control accionado por el operador incluye un emisor de radio primario y un emisor de radio secundario, y en el que el procedimiento comprende además la posibilidad de transferir el control de la carga entre los emisores de radio primario y secundario de manera que sólo uno de los emisores de radio primario y secundario esté a cargo del control de la carga en un momento dado.

13. Un procedimiento según la reivindicación 12, que comprende además el suministro de una indicación visual de que el emisor de radio está a cargo del control de la carga.

14. Un procedimiento según la reivindicación 12 ó 13, en el que la carga comprende un panel de revestimiento (PB) , comprendiendo además el procedimiento el volteo del panel de revestimiento antes de la instalación, en el que la etapa de volteo comprende la fijación del sistema de sujeción (13) a un primer lateral del panel de revestimiento, el giro del panel de revestimiento (PB) alrededor de un eje generalmente paralelo a un eje longitudinal del panel de revestimiento (PB) , la liberación del panel de revestimiento (PB) en un elemento de soporte y la fijación del sistema de sujeción (13) a un segundo lateral del panel de revestimiento (PB) .

15. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, que comprende el giro del conjunto de manipulación (14) alrededor de un primer eje generalmente perpendicular al plano del suelo, lo que define un primer grado de libertad, en el que el conjunto de manipulación (14) incluye un brazo principal (16) que soporta el sistema de sujeción (13) , y en el que el procedimiento comprende el giro del brazo principal (16) alrededor de un segundo eje generalmente paralelo al plano del suelo, lo que define un segundo grado de libertad, en el que el conjunto de manipulación (14) incluye además un dispositivo de rotación de los paneles (23) fijado al brazo principal a través de un mecanismo de cuatro barras (21) , en el que el procedimiento comprende el giro del dispositivo de rotación de los paneles (23) a través del mecanismo de cuatro barras (21) alrededor de un tercer eje generalmente paralelo al plano del suelo y al segundo eje, lo que define un tercer grado de libertad y efectúa rotación de la carga, en el que el procedimiento comprende además el giro con el dispositivo de rotación de los paneles (23) del sistema de sujeción (13) con respecto al brazo principal (16) alrededor de un cuarto eje generalmente paralelo al plano del suelo y perpendicular a los ejes segundo y tercero, lo que define un cuarto grado de libertad y efectúa rotación de la carga alrededor de un eje normal, y en el que el procedimiento comprende además la traslación del sistema de sujeción (13) con respecto al brazo principal (16) , lo que define un quinto grado de libertad.

16. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que el sistema de sujeción (13) incluye además un interruptor de vacío (34) que mide un nivel de vacío, comprendiendo además el procedimiento la generación de una primera señal que indica que se ha alcanzado un vacío suficiente basándose en la salida del interruptor de vacío (34) .

17. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, en el que el sistema de sujeción comprende una bomba de vacío (26) , una pluralidad de ventosas (28) y un depósito de vacío (30) , en el que las ventosas (28) se dividen en al menos dos circuitos independientes, y en el que cada circuito independiente incluye un depósito de vacío (30) , comprendiendo además cada circuito independiente del sistema de sujeción (13) una válvula distribuidora (32) que separa su depósito de vacío respectivo (30) de la bomba de vacío (26) , y en el que en caso de avería de la bomba de vacío (26) , el procedimiento comprende el cierre de cada una de las válvulas distribuidoras (32) para conservar el vacío en su depósito respectivo (30) .

18. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, que comprende además la activación de una segunda señal cuando el nivel de vacío está por debajo de un nivel predeterminado.

 

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