Zdvíhacie zariadenie terča, najmä na pozemné výcvikové použitie a spôsob komunikácie

Číslo patentu: U 7352

Dátum: 02.02.2016

Autor: Tomlain Juraj

Je ešte 3 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Technické riešenie sa týka zdviháka terča na manipuláciu, ovládanie pohybu cvičného terča VO výcvikovom prostredí, predovšetkým v rámci exteriérovej strelnice. Technické riešenie zahrňuje aj nový spôsob komunikácie zdvíhacieho zariadenia s ostatnými prvkami v 0 výcvikovom priestore.Na nácvik streľby sa v súčasnosti často používajú rôzne druhy počítačovej simulácie. V ostatnom desaťročí podstatne zrýchlil práve vývoj strelníc, kde sa ciele zobrazujú virtuálne. Naďalej však v praxi existuje potreba nacvičovať rôzne taktické úlohy V skutočnom výcvikovom prostredí. Vývoj ovládacích a riadiacich prvkov exteriérových strelníc a výcvikových zariadení neprebiehal tak razantne, ako tomu bolo pri počítačovo simulovaných, virtuálnych strelniciach. To viedlo nielen k morálnej zastaranosti zariadení vo výcvikových priestoroch, ale aj k zníženiu kompatibility s modernou počítačovou technikou. Na cvičných strelniciach sa používajú otočné alebo sklopné terče, ktoré sa na povel z centra riadenia otočia alebo vyklopia do palebnej pozície. Terče sú pripevnené v manipulátoroch, zdvihákoch a na diagnostiku zásahu je terč vybavený senzorom.Staršie vyhotovenia manipulátorov, zdvíhacích zariadení sú hviezdicovito alebo po skupinách na spoločnom káblovom vedení spojené s centrom riadenia. Zdvíhacie zariadenia umiestnené na spoločnom skupinovom vedení reagujú na povel šírený v tomto spoločnom vedení súčasne, nie sú riadené individuálne. Jednotlivé skupinové káblové vedenia sú hviezdicovito spojené s centrom riadenia. Pri takomto usporiadaní na strelniciach umiestnených v teréne sú komunikačné vedenia dlhé. Premiestňovanie terčov v teréne výcvikového prostredia je náročné na pripájanie a konfiguráciu komunikačného vedenia.Manipulátor terča podľa patentu US 4,232,867 používa prevodovku s výstupným hriadeľom, ktorý priamo nesie terč. Zariadenie je málo flexibilné a neunesie väčší terč, ani zhoršené exteriérové podmienky. Zverejnenie US 4,732,394 opisuje ovládanie terčov zariadením, ktoré je komplikované a nevhodné do exteriéru. Podobne aj zariadenie podľa US 5,695,196 je určené na malé terče a skôr na zábavné účely.Je známy zdvihák terča podľa SK UV 4245, ktorý používa mechanické ústrojenstvo v slcrini, a kde ústrojenstvo je ovládané PLT komunikátorom. V praxi sa postupne ukázala nutnosť väčšej riadiacej kompatibility a tiež potreba zjednodušenia mechanickej časti.Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje zdviliacie zariadenie terča, najmä na pozemné výcvikové použitie zahrňujúce skriňu, elektrický motor umiestnený vnútri skrine, vonkajšie rameno s držiakom terčov podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že elektrický motor je prepojený s riadiacou jednotkou umiestnenou v slcrini alebo umiestnenou v odolnom puzdre na vonkajšom plášti skrine,vonkajšie rameno je pripojené k hriadeľu, ktorý je otočne uložený v slcrini, hriadeľ má vnútri skrine aspoň jedno rameno a/alebo kľuku, pričom na rameno a/alebo kľuku pôsobí elektrický motor. Riadiaca jednotka je prepojená s komunikačným modulom na prijímanie pokynov a na zasielanie údajov o stave zdvíhacieho zariadenia.Vo výhodnom usporiadaní má zdvíhacie zariadenie dve vonkajšie ramená súbežne uložené na hriadeli po stranách skrine. Hriadeľ bude v takom prípade uchytený v dvoch ložiskách v skrini. Vonkajšie ramená môžu byť súčasťou zložitejšieho kinematického systému, ktorý bude ovládať pohyb terča po príslušnej dráhe. V najčastejšom vyhotovení bude postačovať, ak sa terč z ležiacej polohy na povel zdvihne do zvislej polohy a na ďalší povel sklopí naspäť, nie sú však vylúčené ani iné pohyby a medzipolohy.Vonkajšie rameno je vybavené držiakom terča. Z hľadiska jednoduchej výmeny terča bude výhodné, ak držiak má otvory určené na vsunutie koncoviek rámu terča a má tiež spojovací prvok na aretáciu koncovky v otvore. Aretačný prvok môže byť skrutka s rukoväťou.Elektrický motor môže byť klasický rotačný motor prepojený s prevodovým ústrojenstvorn, ktorého ťažný, resp. tlačný výstup bude pôsobiť na kľuku alebo rameno vnútri skrine. Vo výhodnom usporiadaní bude použitý ineárny elektrický motor, ktorý priamo pôsobí na kľuku alebo rameno vnútri skrine. Takéto riešenie s priamym pôsobením lineárneho elektrického motora zmenšuje vôle a mŕtvy chod celého mechanizmu a tiež zjednodušuje riadenie zariadenia.S cieľom odľahčiť prácu elektrického motora môže zariadenie zahrňovať aj pružinu, ktorá pôsobí na kľuku alebo rameno vnútri skrine. Môže pritom ísť o samostatnú odľahčovaciu kľuku alebo rameno alebo to môže byť kľuka, rameno, na ktoré pôsobí aj výstup z elektrického motora. Pružina môže byť do skrine upevnená cez nastavovací prvok, ktorým sa môže meniť veľkosť pôsobiacej sily. Pružina môže byť umiestnená ajz vonka skrine, aby sa umožnilo jej nastavovanie bez nutnosti otvárať skriňu. Z hľadiska zmenšenia ohybového namáhania hriadeľa a krútenia skrine bude Vhodné také usporiadanie, pri ktorom je elektrický motor umiestnený pri vnútornej stene skrine a kľuka alebo rameno, na ktoré pôsobí, sa nachádza na hriadeli V blízkosti jeho uloženia v skrini. Zvyčajne bude výhodné, ak sa elektrický motor aj s prípadnou pružinou nachádzajú vnútri skrine tak, že svojím objemom nepresahujú približne polovicu vnútra skrine. Priestor V druhej polovici skrine umožní umiestniť sem akumulátor elektrickej energie, čím tiež dôjde k hmotnostnému vyváženiu zariadenia.Skriňa zariadenia má tuhú konštrukciu, ktorá zachytáva silové a ohybové pôsobenie z nosiča terča. Skriňa zároveň chráni súčiastky zdvíhacieho zariadenia proti prípadným odletujúcim častiam terča pri zásahu. Z tohto dôvodu bude mať skriňa dostatočnú robustnosť a pevnosť. Je výhodné, ak je skriňa vytvorená ako vodotesná s odnímateľným, utesneným vekom. Odmontovaním veka sa vnútro skrine sprístupní na prípadný servisný zásah. Veko alebo skriňa môžu byť tiež vybavené priehľadným oknom na vizuálnu kontrolu stavu. Uzavretý charakter skrine umožní použiť vnútri prvky, ktoré by inak nemali dostatočnú odolnosť proti vonkajšiemu prostrediu. Skriňa môže mať na spodnej a hornej ploche stohovacie výstupky a priehlbiny. Skriňa môže mať na vonkajšom plášti aspoň jednu rukoväť.Zdvíhacie zariadenie terča s akumulátorom V skrini umožňuje samostatnú prevádzku bez nutnosti pripájať zariadenie k pozemným rozvodom. Zdvíhacie zariadenie môže byť prepojené s ostatnými prvkami výcvikového priestoru a s centrom riadenia pomocou klasických káblov alebo vo výhodnom riešení môže byť zdvíhacie zariadenie bezdrôtové. Bezdrôtové môže byť z hľadiska napájania, ako aj z hľadiska riadenia. V prípade bezdrôtového riadenia bude vhodné, aby zdvíhacie zariadenie na vonkajšom plášti skrine malo umiestnenú anténu. Skriňa bude zvyčajne vyhotovená z kovu a bude uzavretá, to vedie k problémom s vytvorením spoľahlivého bezdrôtového komunikačného kanálu. Umiestnenie bezdrôtového komunikačného prvku, resp. aspoň antény na vonkajšom plášti skrine tento problém odstraňuje. Je vhodné, aby anténa bezdrôtového komunikačného modulu bola na skrini umiestnená protiľahlo k vonkajšiemu ramenu s držiakom terča. Anténa aspoň čiastočne výškou prečnieva nad veko skrine.Bezdrôtový komunikačný modul je prepojený s riadiacou jednotkou. Bezdrôtový komunikačný modul môže používať akýkoľvek protokol, môže to byť Wi-Fi podľa IEEE 802.11, ZigBee, Bluetooth, GSM,CDMA, GPRS alebo privátny protokol. Zároveň je možné, aby zdvíhacie zariadenie malo PLT (PLT Power Line Transmission) komunikátor pripojiteľný na elektrický prívod striedavého napätia. PLT komunikátor umožňuje prijímanie a zasielanie informácií prostredníctvom modulovania signálu do elektrickej siete striedavého napätia. Zdvíhacie zariadenie môže mať tiež rozhrania RS 232, USB, FTT/PLT alebo z nich odvodené typy rozhraní. J e vhodné, ak kontaktné rozhrania sú prístupné na vonkajšom plášti skrine.Zdvíhacie zariadenie terča môže mať riadiacu jednotku vybavenú pamäťou, do ktorej sa nahrá požadovaný časový priebeh zdvíhania a sklápania. V takom prípade môže zdvíhacie zariadenie pracovať ako ostrovný prvok bez nutnosti on-line komunikácie. Do pamäte sa môžu ukladať aj údaje o zásahu do terča, neskôr sa tieto údaje prenesú do zberného zariadenia, napríklad do tabletu, ktorý sa cez NFC alebo Wi-Fi dočasne pripojí k zdvíhaciemu zariadeniu. Pamäť môže byť využívaná ako primárny zdroj informácií o požadovanom časovom priebehu zdvíhania a sklápania. Obsluha sa priblíži k dosahu bezdrôtového komunikačného modulu a do pamäte nahrá časový plán zdvíhania a sklápania podľa požadovaného priebehu cvičenia. V inom prípade môže byť pamäť využitá ako záložný zdroj informácií po výpadku bezdrôtového spojenia.V skrini sú umiestnené snímače polohy, ktoré sú prepojené s riadiacou jednotkou. Snímače polohy môžu byť optické, magnetické, mechanické, výhodne budú snírnať rotačnú polohu hriadeľa. Otrasový snímač je pripojený k hriadeľu tak, aby bol schopný vyhodnotiť náraz do terča. Budenie spôsobené nárazom do terča spôsobí rozkmitanie držiaka terča, čo sa prenesie až na hriadeľ, kde to vyhodnotí otrasový snímač.Z hľadiska jednoduchšej orientácie o polohe zariadenia vo výcvikovom priestore bude výhodné, ak zdvíhacie zariadenie je vybavené GPS snímačom polohy a zistenú polohu spolu so svojou priradenou identifikáciou zasiela do centra riadenia, kde sa môže poloha zdvíhacieho zariadenia automaticky lokalizovať na mape. To bude vhodné, najmä pri ľahko prenosných alebo samohybných zdvíhacích zariadeniach, ktoré obsluha môže prenášať do novej pozície alebo ktoré sa vďaka vlastnému podvozku môžu premiestňovať.Zdvíhacie zariadenie môže mať pomocné kolieska, ktoré zjednodušujú prenášanie v teréne, ale môže mať aj vlastný podvozok, výhodne diaľkovo riadený, vďaka čomu sa môže so vztýčenýrn terčom pohybovať po strelnici, prípadne sa môže sklopený terč premiestňovať do novej pozície, kde sa neskôr zdvihne.Nedostatky uvedené v stave techniky odstraňuje aj spôsob komunikácie zdvíhacieho zariadenia terča vo výcvikovom priestore s viacerými zariadeniami a/alebo prvkami, podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že zdvíhacie zariadenie terča prijíma pokyny do riadiacej jednotky bezdrôtovo a bezdrôtovo vysiela informácie o svojom stave, predovšetkým o stave terča a/alebo zásahu do terča. Vo výhodnom usporiadaní môže zdvíhacie zariadenie komunikovať s ostatnými zariadeniami alebo prvkami vo výcvikovom priestore prostredníctvom peer-to-peer siete. Vďaka tomu nemusí byť zdvíhacie zariadenie v priamom spojení s centrom riadenia. Postačuje, aby zdvíhacie zariadenie bolo v komunikačnom dosahu niektorého iného zariadenia alebo prvku, ktorý je ďalej v komunikačnom dosahu ďalšieho zariadenia alebo prvku.Táto Výhoda sa prejaví najmä V rozsiahlejších Výcvikových priestoroch. V prípade potreby je možné sieť doplniť samostatnými stabilnými alebo prenosnými predlžovačmi signálu.Komunikácia môže byť Vo výhodnom usporiadaní doplnená o uloženie plánovaného časového rozpisu V pamäti V rámci zdVíhacieho zariadenia. Po uložení dát sa pohyby zdVíhacieho zariadenia riadia programom z pamäte. V takom prípade je postačujúca občasná komunikácia zdVíhacieho zariadenia s centrom riadenia,napríklad pomocou prenosného zariadenia (notebook, tablet, mobilný telefón, PDA a pod.), ktoré sa dočasne bezdrôtovo pripojí k zdvíhaciemu zariadeniu.V určitých prípadoch môže byť tiež Výhodné, ak je komunikácia so zdvíhacím zariadením kryptovaná a to jednosmerne alebo obojsmerné. Tým sa zamedzí, aby napríklad niekto pri Vojskových skúškach falšoval výsledok o zásahu do terča. Každé zdvíhacie zariadenie môže mať k tomu Vlastný privátny kľúč, ktorý bude zároveň V centre riadenia slúžiť na identifikáciu zdVíhacieho zariadenia.Zdvíhacie zariadenie terča podľa tohto technického riešenia si nevyžaduje pokladanie a zapájanie komunikačných Vedení V teréne strelnice, je postačujúce bežné napojenie so sieťou elektrického striedavého napätia alebo V prípade akumulátorového napájania nie je potrebná ani elektrická sieť V blízkosti zdVíhacieho zariadenia. Tok informácií od riadeného a/alebo monitorovaného zdVíhacieho zariadenia terča do centra riadenia prebieha pomocou aktuálne kompatibilných protokolov. Zdvíhacie zariadenie terča umožňuje veľmi jednoduché konfigurovanie cieľov Vo výcvikovom priestore a pružné premiestňovanie jednotlivých zdvíhacích zariadení bez potreby zmeny informačných kanálov.Prehľad obrázkov na výkresochTechnické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou obrázkov l až 5. Pomer veľkostí jednotlivých konštrukčných dielov a znázornené polohy držiaka terča sú len ilustračné, nezužujú rozsah ochrany. Na Všetkých obrázkoch je z dôvodu prehľadnosti odňaté Veko skrine, Veko samotné nie je znázornené.Na obrázku 1 je axonometrický pohľad na zdvíhacie zariadenie terča zo strany oproti držiakom terča, kedy je vnútri vidieť akumulátor.Na obrázku 2 je axonometrický pohľad na zdvíhacie zariadenie terča zo strany oproti držiakom terča, kedy je vnútri vidieť elektromotor pod boxom rozvádzača s riadiacou jednotkou.Obrázok 3 zobrazuje axonometrický pohľad zhora do otvorenej skrine zdVíhacieho zariadenia.Na obrázku 4 je Vyobrazené zdvíhacie zariadenie pri pohľade zo strany držiakov terča.Obrázok 5 zachytáva pohľad do vnútra skrine, kde bol z dôvodu prehľadnosti odobratý box rozvádzača s riadiacou jednotkou, aby sa sprístupnil elektrický motor.Zdvíhacie zariadenie terča podľa obrázka l až 5 je určené na pohybovanie terča Vo výcvikovom priestore. Terč sa zariadením zdvíha do streleckej pozície a môže mať rôzny tvar a veľkosť, napríklad môže mať tvar so siluetou nepriateľského obrneného vozidla. V neaktívnej polohe je terč sklopený do spodnej vodorovnej polohy. Úlohou zdVíhacieho zariadenia je zdvihnúť terč nahor do zvislej polohy, V ktorej je pripravený na zásah.Zdvíhacie zariadenie má skriňu Q z plechov z hliníkovej zliatiny, ktoré sú zvarené celoobvodovými zvarmi. Spodná časť skrine Q je zvarená s bočnicami a skriňa Q tvorí Vodotesnú nádobu. Horné veko je ku skrini Q pripevnené pomocou skrutiek a spoj veka so skriňou Q je vybavený gumovým tesnením.V skrini Q je elektrický motor ž. Na dvoch bočných stenách skrine Q sú Vytvorené ložiskové príruby s tesneniami. V ložiskách je uložený hriadeľ Q, na jeho vonkajších koncoch sú pripojené dve vonkaj šie ramená g, ktoré nesú držiaky terča l. Hriadeľ Q má vnútri skrine Q rameno Q, na ktoré pôsobí elektrický motor â s lineárnym silovým výstupom. Elektrický motor 3 je prepojený s riadiacou jednotkou § umiestnenou V skrini Q nad telesom elektrického motora â. V tomto príklade je použitý jednosmerný elektrický motor i. Na hriadeli Q je vedľa ramena j druhé rameno, na ktoré pôsobí ťažná pružina i. Odľahčuje chod elektrického motora à, pôsobí proti tiaži terča.Elektrický motor i a pružina í sa nachádzajú vnútri skrine Q V blízkosti bočnice. Priestor V druhej polovici skrine Q je Využitý na umiestnenie akumulátora Z. Akumulátor Z umožňuje samostatnú ostrovnú prevádzku zdVíhacieho zariadenia, V iných príkladoch môže byť použité napájanie zo siete.Riadiaca jednotka § je vo Vodotesnom boxe s rozvádzačom a je prepojená s bezdrôtovým komunikačným modulom, anténa 2 je umiestnená na vonkaj šom plášti skrine Q. Vďaka bezdrôtovému komunikačnému modulu je zdvíhacie zariadenie schopné prijímať pokyny na manipuláciu s terčom a tiež zasielať informácie do centra riadenia, najmä informácie o stave terča a o zásahu do terča. V tomto príklade je použitá architektúraDržiak l terča má otvor určený na vsunutie koncovky rámu terča a má skrutku s rukoväťou na aretáciu koncovky V otvore.Hríadeľ Q je vybavený dvoma snímacími kotúčmi, ku ktorým priliehajú V skrini m upevnené optické snímače polohy. Snímače sú prepojené s riadiacou jednotkou § a komunikačným modulom. Zdvíhacie zariadenie má otrasový snímač prepoj ený s riadiacou jednotkou §.V spodnej platni skrine m sú na okrajoch zárezy, ktoré svojou polohou a veľkosťou zodpovedajú polohe a Veľkosti hláv skrutiek, ktorými je pripevnené ku skrini Q jej veko.Zdvíhacie zariadenie terča má V tomto príklade napájanie zo siete 220 - 240 V. Riadiaca jednotka § má PLT komunikátor, ale je tiež prepojená s bezdrôtovým komunikačným kanálom, môže teda s centrom riadenia komunikovať po metalickej linke aj bezdrôtovo.Skriňa m je V tomto príklade vytvorená ako zvarenec, V inom príklade môže byť vyhotovená ako odliatok.Zdvíhacie zariadenie terča má k riadiacej jednotke § prostredníctvom linky RS 232 pripojenú elektroniku odparovania imitátorov s desiatimi spínačmi elektronických palníkov.V tomto príklade má zdvíhacie zariadenie terča napájanie 220 - 240 V a tiež napájanie z vlastného akumulátora Z. To umožňuje flexibilné nasadenie v rôznych častiach výcvikového priestoru. Po pripojení na sieť 220 - 240 V sa akumulátor Z automaticky začne nabíj ať, po odpojení zo siete je zdvíhacie zariadenie poháňané energiou z akumulátora Z. Informácia o stave akumulátora Z je zasielana do centra riadenia.Zdvíhacie zariadenie má V tomto príklade aj pamäť prepojenú s riadiacou jednotkou g. V prípade, že nie je dostupné diaľkové ovládanie z centra riadenia, riadiaca jednotka § dáva pokyny elektrickému motoru 3 podľa časového programu z pamäte. Postačuje tiež, ak komunikácia prebehne jednorazovo, V dávke pred začiatkom cvičenia. Všetky komunikačné cesty na rozhraniach zdvíhacieho zariadenia sú zabezpečené kryptovanim.Priemyselná využiteľnosť je zrejmá. Podľa tohto technického riešenia je možné priemyselne vyrábať a používať zdvíhacie zariadenia terča, ktoré umožňujú jednoduché ovládanie a vyhodnocovanie stavu terčov.l. Zdvíhacie zariadenie terča, najmä na pozemné výcvikové použitie, zahrňujúce skriňu (10), elektrický motor (3) umiestnený vnútri slcrine (10), aspoň jedno Vonkajšie rameno (2) s držiakom (l) terča, V y z n a č u j ú c e s a t ý m , že elektrický motor (3) je prepojený s riadiacou jednotkou (8) umiestnenou v skrini (10) alebo v puzdre na vonkajšom plášti skrine (10), vonkajšie rameno (2) je pripojené k hriadeľu (6), ktorý je otočne uložený V skrini (10), hriadeľ (6) má vnútri skrine (10) aspoň jedno rameno (5) a/alebo kľuku,s ramenom (5) a/alebo s kľukou je spojený výstup pohonu elektrickým motorom (3), pričom riadiaca jednotka (8) je prepojená s komunikačným modulom a/alebo s pamäťou, ktora je určená na uchovanie požadovaného priebehu pohybov terča.2. Zdvíhacie zariadenie terča podľa nároku l, V y z n a č uj ú c e s a t ý m ,dul je bezdrôtový.3. Zdvíhacie zariadenie terča podľa nároku 2, V y z n a č u j ú c e s a t ý m , že komunikačný modul je Wi-Fi a/alebo ZigBee, a/alebo Bluetooth, a/alebo GSM, a/alebo CDMA, a/alebo GPRS.4. Zdvíhacie zariadenie terča podľa nároku 2 alebo 3, V y z n a č u j ú c e s a t ý m , že má anténu(9) umiestnenú na vonkajšom plášti skrine (10), Výhodne aspoň časť antény (9) výškovo presahuje skriňu5. Zdvíhacie zariadenie terča podľa ktoréhokoľvek z nárokov l až 4, V y z n a č uj ú c e s a t ý m ,že má dve vonkajšie ramená (2) súbežne uložené na hriadeli (6) po stranách skrine (10) a hriadeľ (6) je uložený v ložiskách v bočných stenách skrine (10).6. Zdvíhacie zariadenie terča podľa ktoréhokoľvek z nárokov l až 5, V y z n a č uj ú c e S a t ý m ,že držiak (l) terča má otvor určený na vsunutie koncovky rámu terča a má tiež spojovací prvok na aretáciu koncovky V otvore.7. Zdvíhacie zariadenie terča podľa ktoréhokoľvek z nárokov l až 6, V y z n a č uj ú c e s a t ý m , že komunikačný mo

MPK / Značky

MPK: F41J 7/06, F41J 5/04, F41J 1/10, F41J 9/02

Značky: terča, výcvikové, zdvíhacie, spôsob, použitie, najmä, pozemné, zariadenie, komunikácie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/11-u7352-zdvihacie-zariadenie-terca-najma-na-pozemne-vycvikove-pouzitie-a-sposob-komunikacie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zdvíhacie zariadenie terča, najmä na pozemné výcvikové použitie a spôsob komunikácie</a>

Podobne patenty