ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ПРЕДМЕТОВ Российский патент 2011 года по МПК B09B3/00 B66C1/22 

Изобретение относится к отрасли жилищно-коммунального хозяйства и предназначено для сортировки твердых бытовых отходов с помощью манипуляторов.

Известно устройство по авт. свид. СССР №1676990 от 15.09.1991 г., которое включает в себя: манипулятор с суставом, на котором расположен рабочий орган, выполненный в виде перфорирующего шипа с захватами в виде распоров. Сустав снабжен приводом для контролируемого поступательно-возвратного перемещения шипа и концов распоров. Последние выполнены в виде рычагов, свободные концы которых выдвигаются за пределы основания шипа при захвате груза.

Устройство работает следующим образом. Избранный предмет фиксируется на опорной плоскости и в него внедряется шип, выполненный в виде конуса, который проделывает канал в толще груза. Распоры, выходя за пределы основания шипа упираются в стенки канала и осуществляют тем самым операцию захвата предмета, который затем переносится в другое место. Разгрузка предмета осуществляется путем контролируемого возвращения распорных концов рычагов в исходное положение.

Однако известное устройство имеет существенные недостатки, связанные с тем, что технология захвата известным устройством требует предварительного образования канала, и только затем осуществляется захват предмета за стенки канала. Это обстоятельство диктует ограничение, при котором суммарная высота шипа и распоров должна быть не больше толщины сортируемого предмета, так как в противном случае: либо не будет выполнена поставленная цель, либо шип повредит опорную плоскость (с соответствующими последствиями).

Так как толщина многих предметов (листы газет, бумаги, пластика) не превышает сотен микрон, то задача изготовления столь мелких деталей, их сборка и, особенно эксплуатация, с учетом малоценности сортируемых предметов является задачей экономически неоправданной.

Кроме того, наличие отдельных актов: фиксации предмета на опоре, захвата предмета распорами увеличивает время, затрачиваемое на отдельную операцию сортировки предметов известным устройством.

Целью предлагаемого изобретения является устранение этих недостатков.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для сортировки предметов, включающем манипулятор с суставом, содержащим перфорирующий шип и захватный орган, привод для контролируемого поступательно-возвратного движения шипа, захватные органы размещены на конической поверхности шипа и выполнены в виде выступов или зазубрин, причем последние содержат острые кромки, направленные в сторону начала шипа.

Кроме того, зазубрины нанесены на поверхность шипов по винтовой линии, а привод содержит также элемент вращательного движения шипа.

Также предлагаемое устройство оснащено отбойниками, установленными стационарно относительно шипов и выполненными с возможностью взаимодействия с шипами через посредство зацепленного предмета.

Сила зацепления предмета при погружении в его тело шипов с зазубринами, обусловлена деформацией нарушенных объемов тела, и чем больше последние, тем больше сила зацепления. Деформационные трения большинства твердых предметов таковы, что один или несколько одновременных проколов могут создать надежное зацепление для выбранного объекта.

Время, затрачиваемое на захват предмета заявленным органом, ограничивается временем, затраченным только на осуществление прокола, тогда как аналогичная операция известным устройством включает также: время на фиксацию предмета и собственно его захват распорами. Поэтому производительность процесса сортировки предметов заявленным методом будет выше известного метода.

На фиг.1 - изображен вариант конструкции шипов с простыми зазубринами, на фиг.2 - шипы с выдвигающимися выступами или винтовыми зазубринами, где: 1 - шип, 2 - простые зазубрины, 3 - привод шипа, 4 - отбойник, 5 - сустав манипулятора, 6 - выступы, выполненные с возможностью выдвижения, 7 - упругий элемент для перемещения выступа 6, 8 - винтовая зазубрина.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Шип 1 приводится посредством манипулятора в контакт с избранным предметом и перфорирует его вертикальным действием сустава 5 или привода 3. При этом акте шип 1 зажимается областью предмета, деформированной зазубринами 2 или выступами 6. Зацепленный предмет переносится манипулятором в контейнер, где освобождается от шипа 1, например, при его контакте с отбойником 4 во время возвратного действия привода 3.

При использовании винтовых зазубрин 8 привод 3 выполнен также с возможностью контролируемого вращения, а захват предметов осуществляется путем ввинчивания в них шипов 1. Разгрузка предметов осуществляется путем обратного вращения шипов 1 посредством привода 3.

Шипы 1 и зазубрины 2 и 8 выполняются из высокопрочных сталей или пластиков.

Для облегчения съема предмета отбойником 4 плечо зазубрины 2 со стороны утолщения шипа 1 содержит острую кромку и может быть выполнено пологим. Периметр зазубрины 2 также может быть выполнен в виде острия.

Для перфорации твердых или хрупких предметов зазубринами 2 привод 3 содержит также элемент возможности вращения для создания шипом 1 углубления, контролирующего концентрацию напряжений в перфорируемом теле. Режимы этого вращательно-поступательного движения зависят от рода перфорируемого материала, его толщины, фактуры и т.д. и задаются оператором дистанционно.

Выступы типа 6 могут быть выполнены из упругого материала, например полиуретана. При их выполнении из твердого материала возможность их выдвижения из тел шипов 1 осуществляется посредством упругого элемента 7.

Манипуляторы выполняются в виде роботизированных рук с дистанционным или сенсорным управлением и имеют два и более степеней свободы движения.

При дистанционном управлении оператор изолируется от окружающей атмосферы в специализированной кабине.

Шипы 1 и зазубрины 2, выступы 6 и 8 могут также иметь магнитное соединение с источником магнитной силы, в качестве которого может служить привод 3, выполненный, например, в виде соленоида. При этом тело шипа 1 и внутренняя поверхность привода 3 составляют пару скольжения.

Привод 3 выполняется в виде электромагнитных устройств, в частности соленоидов, электромагнитов, электродвигателей различного типа, или в виде пневмо-, гидродвигателей с возвратным движением вращательного и прямолинейного характеров.

Отбойники 4 могут быть установлены также на бортах контейнеров и содержать отверстия или щели для прохода шипов 1.

Вариант с зазубринами 2 универсален.

Варианты на фиг.2:

а) - служит для зацепления шин, пластиков,

б) - для сбора картона, пленки, макулатуры, тряпья,

в) - специализирован для захвата, различных пластиков, тонкого металла, деревянных предметов и тряпья, книг и т.д.

Использование предлагаемого изобретения позволит увеличить производительность процесса сортировки твердых бытовых отходов на конвейерах или сортировочных столах и улучшить условия работы операторов.

Изобретение относится к отрасли жилищно-коммунального хозяйства и предназначено для сортировки твердых бытовых отходов с помощью манипуляторов. Технический результат - сокращение времени на отдельную операцию сортировки предметов и экономическая эффективность. Захватное устройство для сортировки предметов включает манипулятор с суставом содержащим: перфорирующий шип и захватный орган, приводы для контролируемого поступательно-возвратного перемещения шипа. При этом захватный орган размещен на конической поверхности шипа и выполнен в виде выступов или зазубрин, причем последние содержат острые кромки, направленные в сторону начала шипа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Захватное устройство для сортировки предметов, включающее манипулятор с суставом, содержащим перфорирующий шип и захватный орган, приводы для контролируемого поступательно-возвратного перемещения шипа, отличающееся тем, что захватный орган размещен на конической поверхности шипа и выполнен в виде выступов или зазубрин, причем последние содержат острые кромки, направленные в сторону начала шипа.

2. Устройство для сортировки предметов по п.1, отличающееся тем, что зазубрины на поверхности шипов нанесены по винтовой линии, а привод шипа включает также возможность совершения им вращательно-возвратных движений.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что захватное устройство оснащено отбойниками, установленными стационарно относительно шипов и выполненными с возможностью взаимодействия с шипом через посредство захваченного предмета.