CAMPO TÉCNICO

La presente invención pertenece al campo técnico de ios manipuladores útiles para poslcíonar objetos en cámaras de ultra-alto vacío,

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El de ultra-alto vacío tiene utilidad de aplicaciones tales como en ensayos de materiales, ciclotrones y sincrotrones, Como ultra-alto vacio (UAV por sus siglas en español y UHV por sus siglas en inglés) se entienden vacíos de presiones inferiores a 10 ^"7 mbar. El ultra-alto vacío se obtiene en cámaras UAV provistos de dispositivos permiten evacuar gases y humedad de la cámara interna,, tales como bombas de extracción y calentadores que permiten calentar y hornear el interior del sistema a temperaturas entre 100 y 400°C durante la evacuación. Es sumamente importante construir todas las partes de la cámara UAV con materiales resistentes a las presiones extremadamente bajas y a las elevadas temperaturas existentes durante el horneado, además de que tales materiales no deben liberar gases durante los procesos de evacuación y horneado, ni durante el uso de la cámara UAV. Para evitar la liberación de gases durante ei uso de la cámara UAV, las paredes del tanque se pueden refrigerar empleando nitrógeno liquido.

Para disponer objetos en el interior de la cámara UAV se emplean manipuladores que incluyen un por amuestras. Para algunas aplicaciones, los objetos deben disponerse en posiciones variables, en cuyo caso el manipulador comprende un sistema de desplazamiento, accionado manualmente y/o por uno o más motores y susceptible de posicionar el portamuestras en las posiciones deseadas. Para conseguir este posicionamiento, el sistema de desplazamiento puede ser un acoplamiento mecánico resistente a la presión de UAV a través de la pared del tanque, y capaz de conferir movimientos de giro, lineales o combinaciones de los mismos. Las partes del manipulador que están en contacto directo con el interior del tanque convenientemente deben cumplir los mismos requisitos en cuanto a resistencia a la temperatura de horneado, presiones UAV y liberación de gases que la cámara UAV en sí. Además, las demás partes convenientemente también deben ser susceptibles de resistir a temperaturas relativamente elevadas (aprox. 80°C) que se transmiten desde la cámara UAV durante el horneado. La patente US8019008A que comprende una base próxima! anular fijamente anclabie exteriormente alrededor de una abertura de acceso de un tanque que comprende la cámara de ultra-alto-vacio, una base dista! unida a la base próxima! mediante un eiemento de fueüe con un espacio interno comunicado con la cámara de ultra-alto vacío a través de la abertura de acceso, y una columna portamuestras fijada a Sa base distal y que atraviesa dicho espacio interno del eiemento de fuelle y dimensionada para extenderse por la base próxima! y la abertura de acceso a !a cámara de ultra-alto vacío, en la que la que e! portamuestras es axiaimente desplazable dentro del fueüe. La estructura telescópica está expuesta a las condiciones de vacío y horneado de la cámara UAV.

La solicitud de patente EP0191648A2 describe un manipulador para cámaras UAV de! tipo anteriormente identificado en ia que Sa columna portamuestras es axiaimente desplazable y giratoria dentro del fuelle.

La solicitud de patente EP0983828A2 describe un manipulador para cámaras UAV de! tipo anteriormente identificado, en el que el sistema de desplazamiento permite conferir movimientos giratorios, axiales y de inclinación del portamuestras. Parte del mecanismo cié inclinación está localizada en la cercanía del portamuestras, es decir, por ío que queda expuesto a las condiciones de vacío y horneado de ia cámara UAV.

Los manipuladores del estado de la técnica básicamente sólo permiten desplazamientos del portamuestras con pocos grados de libertad y, en el caso de la solicitud de patente EP0983828A2 que permite la inclinación del portamuestras, iievan elementos móviles directa o indirectamente expuestos a las condiciones de vacio y horneado de la cámara UAV, lo cual además conlleva dificultades en controlar con exactitud la posición de! portamuestras.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene por objeto superar los inconvenientes de! estado de ia técnica que mediante un manipulador para una cámara de ultra-alto vacío que comprende una base proximal anular fijamente anclable exteriormente alrededor de una abertura de acceso de un tanque de la cámara de ultra-alto-vacio, una base dista! unida a la base próxima! mediante un elemento de fueüe con un espacio interno comunicado con la cámara de ultra-alto vacío a través de ia abertura de acceso, una columna portamuestras fijada a la base dista! y que atraviesa dicho espacio interno del elemento de fuelle y dimensionada para extenderse por la base proximal y dicha abertura de acceso a la cámara de ultra-alto vacío, así como un sistema de desplazamiento para desplazar ía base dista! respecto de la base proximal, en el que el sistema de desplazamiento comprende seis actuadores accionados por sendos motores eléctricos dispuestos radiaimente alrededor del elemento de fuelle y articulados a la base próxima! por sendas rótulas proximales y articulados a la base dista! por sendas rótulas distales;

el elemento de fuelle comprende un fuelle que comprende convoluciones.

Estas características de! manipulador permiten mover eficazmente la columna portamuestras y, por tanto, el portamuestras, con cinco grados de libertad, de una forma sencilla, estable y sin necesidad de tener que disponer elementos móviles en el interior de la cámara de ultra-alto vacío (UAV), mediante el desplazamiento de las posiciones de cada acíuador entre su posición retraída y su posición extendida, la columna portamuestras y, por tanto, el, lo cual proporciona una versatilidad total en cuanto al posicionamiento del objeto en el interior de la cámara de ultra-alto vacío.

El término "comprende" y sus variantes (como "comprendiendo", etc.) no deben interpretarse de forma excluyente, es decir, no excluyen la posibilidad de que lo descrito incluya otros elementos, pasos etc. Por otra parte, en el contexto de la presente invención, los términos "proximal" y "proximalmente" emplean en esta descripción y en las reivindicaciones anexas para definir posiciones o partes de elementos más próximas a ía cámara de ultra-alto vacío, mientras que los términos "dista!" y "distalmente" emplean en esta descripción y en las reivindicaciones anexas para definir posiciones o partes de elementos más alejadas de la cámara de ultra-alto vacío

Preferentemente, las rótulas proximales están dispuestas en posiciones radiales más extremas que las rótulas distales. También preferentemente, el sistema de desplazamiento puede comprender tres parejas de actuadores dispuestas alrededor del elemento de fuelle. Los actuadores de cada pareja de actuadores están articulados a la base proximal por una pareja de rótulas proximales separadas entre sí por una primera distancia angular y a la base disfal por una pareja de rótulas distales separadas entre sí por una segunda distancia angular mayor que dicha primera distancia angular.

Las parejas de rótulas distales y/o las rótulas proximales pueden ser angularmente equidistantes entre, y ios actuadores de cada pareja de actuadores pueden estar acopiados entre sí por una biela antigiro que evitan giros de los actuadores alrededor de su eje axiaL

Cada rótula próxima! puede comprender un cojinete esférico próxima! dispuesto en la base próxima! y un elemento de cabeza esférica próxima! montado en uno de los actuadores, A su vez, cada rótula dista! puede comprender un cojinete esférico distal dispuesto en !a base dista! y un elemento de cabeza esférica dista! montado en este actuador. Este tipo de rótulas es idóneo para garantizar una mejor repetibilidad de movimientos, además de garantizar rigidez y de facilitar la programación del software, ya que el punto de pivotamiento es conocido y común para todos los giros.

La base dista! puede comprender una periferia exterior con tres alas radiaimente sobresalientes y anguíarrnente equidistantes entre sí, de manera que ios actuadores de cada pareja de actuadores pueden articularse a una de las tres alas mediante una pareja de rótulas distales.

El manipulador puede estar provisto de una brida adaptadora anular anclada a la base anular próxima! y anclabie alrededor de la abertura de acceso de! tanque. El empleo de esta brida evita que se tengan que practicar orificios de fijación adicionales en e! tanque, y permite adaptar la interfaz mecánica de! hexápodo a cada aplicación, dotándole de una mayor versatilidad. Además, mediante bridas adaptadores específicas el manipulador se puede montar en diferentes modelos de tanques.

El elemento de fuelle, está diseñado para resistir las condiciones de ultra-alto vacío reinantes en la cámara de ultra-alto vacío sin fugas y sin riesgo de implosión, y además debe resistir las condiciones térmicas del horneado. El número de convoluciones de! elemento de fuelle dependerá de !a amplitud de! movimiento de la base dista! respecto de la base próxima! de! manipulador.

El elemento de fuelle puede comprender una brida anular próxima! unida a la base proximal y una brida anular dista! unida a la base dista! mediante. Preferentemente, la brida anular proximal tiene un diámetro próxima! mayor que la brida anular dista!. E! elemento de fuelle puede comprender además una parte próxima! unida a la brida anular proximal y una parte distal unida a la brida anular dista!, La parte próxima! la parte distal elemento de fuelle están conectados entre sí mediante un anillo divisor.

En una realización especialmente preferida, este anillo divisor comprende un tramo anular proximal unido a la parte próxima! de! elemento de fuelle y un tramo anular distal unido a la parte dista! del elemento de fuelle. El tramo anular próxima! tiene un diámetro mayor que el tramo anular distal. Alternativa o complementariamente, el elemento de fuelle puede ser a! menos parcialmente troncocónico. Según esta realización especialmente preferida, la periferia de ía base distai puede tener un diámetro más reducido que Sa base próxima! anular lo cuaí permite alojar las rótulas distales en un diámetro ío más reducido posible, lo que permite reducir el espacio necesario para disponer el manipulador y, en su caso, evitar interferencias y colisiones con los demás elementos, taíes como el criomanipulador, presentes en la misma parte del tanque, como por ejemplo en el plato superior de! tanque. El hecho de que el eiemento de fuelle tenga un tramo proximal con un mayor diámetro que el tramo dista! permite conseguir ángulos de inclinación mayores es decir una capacidad de maniobra más vanada del manipulador. Cuando están presentes, las alas emergentes permiten reducir todavía más el espacio necesano para disponer el manipulador.

Con el objeto de evitar que, a la vista de! u!tra-a!to-vacfo existente en el espacio interno del elemento de fuelle, la presión atmosférica de! entorno empuje el anillo divisor hacia la brida próxima! de! fuelle debido al cambio de sección del tramo superior a! inferior, se pueden montar varios resortes, como por ejemplo tres resortes, preferentemente anguíarmente equidistantes entre sí, y que unen la brida próxima! con el anillo divisor, Estos muelles están diseñados para mantener una separación mínima entre el anillo divisor y la brida próxima! de elemento de fuelle. De esta forma, se evita que el anillo divisor se acerque demasiado a la brida proximal, y pueda sacar fuera del rango de operación máxima y mínima a los tramos proximal y distai de! elemento de fuelle.

En una realización preferente, la base distai de! manipulador comprende una abertura central y la columna portamuesíras está unida a una placa de sujeción montada en la base distai para obturar dicha abertura centra!.

Conforme a la invención» cada acfuador preferentemente comprende un motor eléctrico con un eje propulsor conectado a una reductora, un husillo a bolas acoplado proxímaimente a la reductora, y una tuerca fija dista! en la que gira el husillo, un cuerpo móvil exterior hueco y un cuerpo fijo interior hueco. Motores eléctricos adecuados pueden ser, por ejemplo, los comercializados por el grupo de empresas FAULHABER con la denominación FAULHABER STEPPER AM1020.

El cuerpo móvil exterior hueco presenta un paso axial Interno en el que está inmovilizada la tuerca del husillo, que puede ser de la marca EICHENBERGER, un extremo distai en el que está montado el eiemento de cabeza esférica distai y un extremo próxima! abierto. El cuerpo móvil exterior puede comprender una pieza postiza roscada en el extremo dista! de! cuerpo móvil exterior. E! cuerpo móvil exterior es deslizabie axiaimente sobre ei cuerpo moví! interior en carriles de guiado longitudinales, que pueden ser de la marca IKO, entre una posición extendida y una posición retraida por acción del husillo que ai girar desplaza la tuerca fija que arrastra ei cuerpo móvil exterior,

5 Los carriles de guiado pueden estar provistos en ai menos dos caras exteriores opuestas del cuerpo fijo interior. Estos carriles de guiado guían patines que contactan caras interiores del paso axial interno del cuerpo móvil exterior enfrentadas a las caras exteriores del cuerpo fijo interior. Este sistema de carriles y patines permite el desplazamiento del cuerpo móvil exterior respecto del cuerpo fijo interior.

0 En una realización de la invención, en cada carril de guiado está guiada una pareja de patines recirculatorios a bolas precargados, con sección transversal en U que abrazan el carril superiormente y lateralmente. Los patines están dispuestos uno a continuación de otro en sentido axial y separados axiaimente entre sí por una distancia predeterminada en función del recorrido dei cuerpo móvil exterior entre su posición

5 retraída y su posición extendida. Las parejas de patines están inmovilizados en respectivos entrantes axiales provistos en caras internas opuestas del cuerpo móvil exterior,

Con objeto de alinear y garantizar !a posición de los carriles de guiado, cada uno de ellos puede estar dispuesto en la cara exterior correspondiente del cuerpo fijo

:0 interior con sus flancos longitudinales apretados entre un escalón axial practicado en dicha cara exterior y una cuña de inmovilización que está atornillada en una ranura axial complementaria que se extiende a lo largo del carril de guiado correspondiente. Así se garantiza que el carril de guiado haga contacto en todo momento con ei escalón axial, y que en ningún momento durante la fase de atornillado, el carril de guiado se

,5 despegue de dicho escalón.

Por otra parte, para alinear y garantizar ia posición dei cuerpo móvil exterior respecto del cuerpo fijo interior, puede estar previsto un sistema de apriete que aprisiona ios respectivos flancos laterales de los patines de una de las parejas de patines entre una cara de referencia lateral del entrante axial del cuerpo móvil exterior

0 y una pluralidad de prisioneros roscados en orificios roscados pasantes alineados paralelamente con los flancos de los patines, y cuyo apriete sobre ios respectivos flancos de los patines correspondientes empuja los flancos opuestos hacia la pared de referencia del entrante axial del cuerpo móvil exterior, Para evitar sobrestricciones, ia pareja de patines provista en el entrante axial del lado opuesto del cuerpo móvil

5 exterior no está provista de tai sistema de apriete, por lo que los flancos de los patines de esta otra pareja de patines quedan dispuestas en dicho entrante axial opuesto con cierta hoígura lateral.

El cuerpo fijo interior hueco está al menos parcialmente insertado en e! paso axiai interno de! cuerpo móvil exterior, y comprende un extremo próxima! en el que está montada dicha cabeza esférica próxima!, un extremo dista! enfrentado a la tuerca fija, y una oquedad axial que se extiende entre el extremo próxima! y el extremo dista! del cuerpo hueco interior, y en ia que están montados el motor eléctrico y la reductora,

E! husillo puede comprender un eje de conexión acoplado, mediante un acoplamiento flexible que puede ser de la marca R+W, a un eje de salida de la reductora y guiado en al menos un elemento de rodamiento seleccionado entre rodamientos angulares y rodamientos radiales a bolas, dispuesto en la oquedad axial de! cuerpo fijo interior. El elemento de rodamiento puede comprender un paquete de rodamientos angulares precargados que comprende una camisa en la que se alojan dos rodamientos de soporte de esfuerzos de compresión y un rodamiento de soporte de esfuerzos de tracción.

E! eje de conexión deí husillo y el eje de salida de la reductora pueden presentar sendas caras planas y están acoplados entre sí mediante un acoplamiento flexible que comprende un prisionero alineado con dichas caras planas. Para alinear ia cara plana del eje de salida de la reductora con el prisionero, el eje propulsor del motor eléctrico comprende una prolongación axial proximal en ia que está montado un piñón que permite girar el eje propulsor. De esta forma, se evita rotar el eje en sentido inverso, es decir, aplicando el par desde !a salida de la reductora, hasta el motor, lo que pudiera dañar la reductora.

De acuerdo con ia invención cada actuador puede estar asociado a un dispositivo detector para detectar posiciones del actuador entre dicha posición extendida y dicha posición retraída. El dispositivo detector es un encóder óptico absoluto montado sobre una escotadura en una pared del cuerpo móvil exterior enfrentado a una regla longitudinal fijada en una cara externa del cuerpo fijo interior. Encóderes y reglas adecuados pueden ser, por ejemplo, los comercializados por el grupo de empresas RENÍSHAW respectivamente con las denominaciones RL26BAT050B50F RESOLUTE, BISS LINEAL 26B, 1VPP (encóder) y A-9763-0005 (regla de acero inoxidable),

E! control de estos elementos puede realizarse, por ejemplo, empleando una tarjeta controladora UFvlAC Turbo Controller 311, 32 con controlador de ejes con tarjeta Ethernet de 100Mbit y USB2.G, 2 tarjetas ACC-24E2S para la conexión de controladores de motores paso a paso, un rack ACC-R2 de 12 ranuras, 2 tarjetas ACC-84e para la conexión de encóderes Biss-G y el software ACC-9WPR02 comercializados por la empresa DELTA TAL).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de la descripción, un juego de figuras en el que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 es una vista en perspectiva superior de una realización del manipulador conforme a la presente invención en su posición de reposo y dispuesto en un tanque de una cámara de ultra-alto vacío.

La figura 2 es una vista en perspectiva del manipulador ilustrado en la figura 1 ,

La figura 3 es una vista seccionada en perspectiva del manipulador ilustrado en las figuras 1 y 2.

La figura 4 es una vista seccionada en perspectiva del manipulador ilustrado en las figuras 1 y 2 en una posición desplazada.

La figura 5 es una vista en perspectiva superior de una realización de la brida adaptadora del manipulador ilustrado en la figura 3.

La figura 6A es una vista en perspectiva del elemento de fuelle ilustrado en las figuras 1 a 4,

la figura 6B es una vista en perspectiva de una realización alternativa de! elemento de fuelle aplicable al manipulador ilustrado en las figuras 1 a 4.

La figura 7 es una vista esquemática de una realización de las características básicas de un actuador para un manipulador conforme a la invención.

La figura 8 es una vista lateral seccionada del modelo detallado del actuador mostrado que comprende las características básicas del actuador ilustrado en la figura

7

ΐ

La figura 9 es una vista lateral seccionada del actuador, según un plano perpendicular al de sección, empleado en la figura 8.

La figura 10 es una vista del detalle A marcado en la figura 9.

La figura 11 es una vista en sección transversal por la línea l-l del actuador mostrado en la figura 8. La figura 12 es una vista en perspectiva dista! seccionada del actuador mostrado en la figura 8.

En estas figuras aparecen referencias numéricas que identifican ios siguientes elementos:

1 manipulador

la base próxima!

Ib base distal

1c alas

1 d taladro pasante

le taladro de centrado

1f abertura central

2 tanque

2a abertura de acceso

2b plato superior del tanque

2c tapa

3 elemento de fuelle

3a espacio interno

3b brida anular próxima!

3c brida anular dista!

3d parte proximal

3e parte dista!

4 columna portamuestras

4a placa de sujeción

5 actuadores

6 motor eléctrico

6a eje propulsor

6b prolongación axial proximal

7 rótula proximal

7a cojinete esférico proximal

7b elemento de cabeza esférica próxima!

7c eje roscado

8 rótula dista!

8a cojinete esférico distal

8b elemento de cabeza esférica dista!

8c eje roscado y bseia anísgsro

9a ranura axial

9b pivote de acopiamiento

10. brida adaptaaora anular

10a orificio roscado ciego

10b orificios pasantes

10c primeros orificios de centrado

10d segundos orificios de centrado

11 anillo divisor

11 a tramo anular próxima!

11 b tramo anular dista!

11 c resorte

11d brazo de conexión

11e bloque de conexión

12 reductora

12a eje de salida

13 husillo a bolas

13a eje de conexión

13b casquillo giratorio

14 tuerca fija disíal

15 cuerpo móvil exterior

15a paso axial interno

15b extremo distal

15c extremo próxima! abierto

15d entrante axial de guiado

15e pared lateral de referencia

16 cuerpo fijo interior

16a extremo próxima!

16b un extremo distai

16c oquedad axial

16d escalón axial

18e canal axial de guiado

18f pieza postiza próxima!

16g ranura axial complementaria

17 carriles de guiado 17a cuña de inmovilización

18 elemento de rodamiento anular

18a rodamiento de soporte de esfuerzos de compresión

18b rodamiento de soporte de esfuerzos de tracción

18c camisa

18d tuerca proximal

18e tuerca dista!

19 acopiamiento

20 dispositivo detector

21 regla longitudinal

22 pieza postiza dista!

23 patín

23a flanco del patín

23b prisionero

24 piñón

25 criomanipuiador

26 primeras juntas anulares

27 junta anular proximal

28 tope mecánico

MODOS DE REALIZAR LA INVENCIÓN

La figura 1 muestra la disposición una realización de! manipulador -1- para una cámara de ultra-aito vacío montado exteriormente alrededor de una de varias aberturas de acceso -2a-, que pueden ser puertos DN100, previstas en un plato superior -2b- de un tanque -2- de la cámara de ultra-alto-vacio y que sirven para acoplar otros dispositivos en sí convencionales ai plato superior, Las aberturas de acceso -2a- no usadas son obturables mediante tapas -2c- fijadas en el plato superior -2b- mediante tornillos. En el centro del plato superior -2b- también está dispuesto un criomanipuiador -25- de manera en sí convencional.

El manipulador -1- comprende una base próxima! -la- anular fijamente anclable exteriormente alrededor de la abertura de acceso -2a- del plato superior -15b- de! tanque -2- de la cámara de ultra-alto-vacio, una base dsstai -1b-, una columna portamuestras -4- (figuras 3, 4), y un sistema de desplazamiento para desplazar la base distal -1 b- respecto de la base proximal que comprende seis actuadores -5- accionados por sendos motores eléctricos -8- dispuestos radialmen e alrededor de! elemento de fueile -3- y articulados a la base próxima! -l a- por sendas rótulas proxímaies -7- y articulados a la base dista! -1 b- por sendas rótulas distales -8-. La base dista! -1 b- está unida a la base próxima! -1 a- mediante un elemento de fuelle -3- de convolucíón con un espacio interno -3a- comunicado con ia cámara de ultra-alto vacío a través de la abertura de acceso -2a-, La columna portamuestras -4- está fijada a la base distal - b- y atraviesa dicho espacio interno -3a- de! elemento de fuelle -3- y dimensionada para extenderse por la base próxima! -1a- y dicha abertura de acceso -2a- a ia cámara de ultra-alto vacío.

Como se puede apreciar con más detalle en las figuras 2 a 4, las rótulas proxímaies -7- están dispuestas en posiciones radiales más extremas que las rótulas distales -8-. Cada rótula proxímal -7- comprende un cojinete esférico próxima! -7a- dispuesto en ía base próxima! -1a- y un elemento de cabeza esférica próxima! -7b- con un eje roscado -7c- montado en uno de ios actuadores -5-, y cada rótula distal -8- comprende un cojinete esférico distal -8a- dispuesto en la base distal -1b- y un elemento de cabeza esférica distal -8b- con un eje roscado -8c~ montado en e! actuador -5-,

Los actuadores -6- están agrupados en tres parejas de actuadores -6- dispuestas alrededor del elemento de fueile -3-, A fin de evitar giros de los actuadores -5- alrededor de su eje axial, los actuadores -5- de cada pareja de actuadores -5- están acoplados entre sí por una biela antigiro -9- hecha preferentemente de material plástico elásticamente flexible. La biela antigiro -9- comprende, en uno de sus extremos, una ranura axial -9a-, y en el extremo opuesto una agujero de acoplamiento. La biela antigiro -9- está acoplada a los actuadores -5- que forman la pareja de actuadores mediante sendos pivotes de acoplamiento -9b- que emergen de las caras externas del los actuadores y que respectivamente traspasan el agujero de acoplamiento y la ranura axial -9a-, de manera que la biela antigiro -9- puede girar en ios respectivos pivotes de acoplamiento -9b- a la vez que puede deslizarse en uno de los pivotes de acoplamiento -9b-.

Los actuadores -5- de cada pareja de actuadores -5- están articulados a ia base proximal -1 a- por una pareja de rótulas proxímaies -7- separadas entre sí por una primera distancia angular y a la base distal -1b- por una pareja de rótulas distaies -8- separadas entre sí por una segunda distancia angular mayor que dicha primera distancia angular. Las parejas de rótulas distales -8- son angularmente equidistantes entre sí, y están localizadas respectivamente en una de tres alas -1c- equidistantes que sobresalen radiaímente de la periferia exterior de la base distal -1 b-. A su vez, las parejas de rótulas proximales -7- son angularmente equidistantes entre sí, pero con ángulos de separación entre parejas de rótulas, distintos y superiores a los de las rótulas distales -8-.

La base anular proximal -1 a- del manipulador -1 - está anclada en una brida adaptadora anular -10- mediante tornillos que atraviesan taladros pasantes -Id- de la base anular proximal -1 a-. La base anular proximal -1a- comprende además dos taladros de centrado -1e- diagonalmente opuestos. A su vez, la base dista! -Ib- comprende una abertura central -1f- y la columna portamuestras -4- está unida a una placa de sujeción -4a- montada en un escalón anular que rodea la abertura centra! -1f- para obturar la abertura central ~1f-.

Como se puede ver en ia figura 5, esta brida adaptadora -10- comprende una pluralidad de orificios taladros con agujero para alojamiento de cabeza de tornillo - 0a- radiaies, para atar la brida adaptadora anular -10- ai plato superior -2b, del tanque una pluralidad de orificios pasantes -10b- periféricos a través de los que se ata la base proximal -1a- a la brida adaptadora -10, asi como dos primeros orificios de centrado -10c- diagonalmente opuestos, empleados para centrar la brida adaptadora -10- con el plato superior -2b- y dos segundos orificios de centrado -10d- diagonalmente opuestos, empleados para centrar la base próxima! -1a. con !a brida adaptadora anular -10-,

Para montar la base anular proximal -1a- en la brida adaptadora -10-, se insertan sendos segundos pasadores en los segundos orificios de centrado -10d-. Los pasadores se alinean con ios taladros de centrado -10e- y ia base anular proximal -lase coloca sobre la brida adaptadora -10-. A continuación y a través de los segundos taladros pasantes -1d- de la base anular proximal -1a-, se introducen y enroscan tornillos (no mostrados en las figuras) en los orificios roscados ciegos -10b- de ia brida adaptadora -10-, de manera que la base anular proximal -1a- quede firmemente atornillada a ia brida adaptadora -10-.

En la realización mostrada en las figuras 1 a 4, 6A y 6B, el elemento de fuelle -3- comprende una brida anular proximal -3b- atornillada a la base próxima! -1a- y una brida anular distal ~3c- atornillada a la base distal -1 b-. Concretamente, el elemento de fuelle -3- comprende una parte próxima! -3d- cilindrica unida a ía brida anular próxima! -3b- y una parte distal -3e- cilindrica unida a fa brida anular dista! -3c-. La parte proximal -3d- y la parte distal -3e- del elemento de fuelle están conectados entre sf mediante un anillo divisor -11- que comprende un tramo anular proximal -11a- unido a la parte proximal -3d- del elemento de fuelle -3- y un tramo anular dístaí -11b- unido a la parte distal -3e- del elemento de fuelle -3-. El tramo anular dístal -11 b- tiene un diámetro menor que el tramo anular próxima! -11 a-. En la realización del elemento de fuelle -3- ilustrada en la figura 6B, el anillo divisor -11- y la brida proximal -3b- del elemento de fuelle -3- están conectados entre sí mediante tres resortes - 1c- heficoida!es que evitan que, a la vista del ultra-alto-vacio existente en eí espacio interno -3a- del elemento de fuelle -3-, la presión atmosférica del entorno empuje e! anillo divisor -1 - hacia la brida proximal -3b- del elemento de fuelle, debido ai cambio de sección del tramo dista! al próxima!. Los resortes -11c- están acoplados por sus extremos distales a sendos brazos de conexión -11 d- que emergen radialmente del perímetro de! anillo divisor -11- y por sus extremos proximaies a sendos bloques de conexión -11e- unidos a la brida proximal -3b- Los resortes -11c- están diseñados para asegurar una separación mínima del anillo divisor - 1- respecto de la brida próxima! -3b-, y evitar que el anillo divisor -11- se acerque demasiado a la brida proximal -3b- y pueda sacar a! tramo proximal -3d- y al tramo dista! -3e- de! elemento de fuelle -3- fuera de! rango de operación máxima y mínima.

Entre la placa de sujeción -4a- y el escalón anular que rodea la abertura ^" central -1f- en la base distal - b-, entre la base dista! ~1 b- y la brida distal -3c- del fuelle -3-, entre la brida proximal -3b- y la base anular proximal -1a-, y entre fa base anular próxima! -1a- y la brida adaptadora -10- están dispuestas primeras sendas juntas anulares en respectivas ranuras anulares. Estas primeras juntas pueden ser juntas HELICOFLEX comercializadas por la TECHNETICS GROUP. A su vez, entre la brida adaptadora -10- y el plato superior -2b- del tanque -2- está dispuesta una junta anular próxima! -27- de tipo DN100 ISO CF.

Como se puede apreciar comparando las posiciones mostradas en las figuras

2, 3, y 4, variando las posiciones de cada actuador -5- entre su posición retraída y su posición extendida, la columna portamuestras y, por tanto, el portamuestras (no mostrado en fas figuras), se puede desplazar con cinco grados de libertad, ya que ía rotación en torno al eje vertical está restringida por la limitación ai giro de! fuelle. El número de convoluciones del elemento de fuelle -3- dependerá de Sa amplitud del movimiento de la base dista! -1 b- respecto de la base próxima! -1a- del manipulador

En la realización ilustrada en las figuras 7 a 10, el actuador -5- comprende un motor eléctrico -6- con un eje propulsor -6a- conectado a una reductora -12-, un husillo -13- a bolas acoplado proximalmente a la reductora -12™, y una tuerca fija -14- dista! en la que gira el husillo -14-, un cuerpo móvil exterior -15- y un cuerpo fijo interior -16-.

El cuerpo móvil exterior -15- hueco tiene un paso axial interno -15a- en el que está inmovilizada la tuerca fija -14-, un extremo distal -15b- en el que está montado el elemento de cabeza esférica dista! -8b- y un extremo próxima! abierto -15c-, E! elemento de cabeza esférica distal -8b- está montado en una pieza postiza -22- enroscada en el extremo dista! -15b- de! cuerpo móvil exterior -15- y en la que a su vez está enroscado el eje roscado -8c- de! elemento de cabeza esférica distal -8-.

El cuerpo fijo interior -16- hueco está al menos parcialmente insertado en ei paso axial interno -15a- de! cuerpo móvil exterior -15-. y comprende un extremo proximal -16a- a la que está atada una pieza postiza próxima! -16f-, atornillada a! extremo próxima! -16a- de! cuerpo fija inferior -16- y centrada mediante diámetro de ajuste, en la que está enroscado el vásiago -7c- de la cabeza esférica próxima! -7b-, un extremo dista! -16b- enfrentado a la tuerca fija -14-, y una oquedad axial -16c- que se extiende entre el extremo proximal y el extremo dista! de! cuerpo hueco interior, y en la que están montados el motor eléctrico -6- y la reductora -12-,

El cuerpo móvil exterior -15- es deslizabie axialmente sobre el cuerpo móvil interior -16- en carriles de guiado -17- longitudinales, entre una posición extendida y una posición retraída por acción del husillo -13- que al girar desplaza la tuerca fija -14- que arrastra el cuerpo móvil exterior -15-, El desplazamiento entre dichas posiciones está limitado por un tope mecánico -28- fijado en el cuerpo móvil exterior -15- y con un saliente que se desplaza en un cana! axial de guiado -16e- previsto en una cara exterior de! cuerpo fijo interior -16- cuando e! cuerpo móvil exterior se desplaza respecto del cuerpo fijo interior -16-. E! canal axia! de guiado -16e- tiene una extensión longitudinal que delimita el recorrido del saliente del tope mecánico -28- y, por tanto de! desplazamiento del cuerpo móvil exterior -15- respecto del cuerpo fijo interior -18-.

Los carriles de guiado -17- están provistos en al menos dos caras exteriores opuestas de! cuerpo fijo interior -16-, y guían patines -23- que contactan caras interiores de! paso axia! interno -15a- del cuerpo móvil exterior -15- enfrentadas a las caras exteriores de! cuerpo fijo interior -16-, y están provistos en caras exteriores laterales opuestas de! cuerpo fijo interior.

En cada carril de guiado -17- está guiada una pareja de patines -23- recirculatorios a bolas precargados con sección transversal en U que abrazan el carril de guiado - - superiormente y lateralmente. Los patines -23- están dispuestos uno a continuación de otro en sentido axia! y separados axialmente entre sí por una distancia predeterminada en función del recorrido del cuerpo móvil exterior -15- entre su posición retraída y su posición extendida. Las parejas de patines -23- están inmovilizados en respectivos entrantes axiales -15d- provistos en caras internas opuestas del cuerpo móvil exterior -15-.

Para alinear y garantizar la posición de ios carriles de guiado 17-, cada uno de ellos puede estar dispuesto en la cara exterior correspondiente del cuerpo fijo interior -16- con sus flancos longitudinales apretados entre un escalón axial -16d- practicado en dicha cara exterior y una cuña de inmovilización -17a- que está atornillada en una ranura axial -I 6g- complementaria que se extiende a lo largo del carril de guiado -17- correspondiente. Así se garantiza que el carril de guiado -17- haga contacto en todo momento con el escalón axial, -16d- y que en ningún momento durante la fase de atornillado, el carril de guiado -17- se despegue de dicho escalón -16d-.

Asimismo, para alinear y garantizar la posición del cuerpo móvil exterior -15- respecto del cuerpo fijo interior -16-, está previsto un sistema de apriete que aprisiona ios respectivos flancos laterales de los patines -23a- de una de las parejas de patines -23- entre una cara de referencia iateraí -15e- del entrante axial -15d- del cuerpo móvil exterior -15- en la que se apoyan sendos flancos -23a- de un lado de los patines -23- y una pluralidad de prisioneros -23b- roscados en orificios pasantes alineados paralelamente con los flancos opuestos respectivos -23a- de Sos patines -23-. El apriete de estos prisioneros -23b- sobre los flancos respectivos de los patines -23- empuja el otro flanco de cada patín hacia la pared de referencia -15e- del entrante axial - 5d- del cuerpo móvil exterior -15-, Para evitar sobrestricciones, en la pareja de patines -23- provista en el entrante axial -15d- del lado opuesto del cuerpo móvil exterior -15- no está provista de tal sistema de apriete, por lo que los flancos -23a- de Jos patines -23- de esta otra pareja de patines quedan dispuestas en dicho entrante axial -15d- opuesto con cierta holgura lateral.

E! husillo - 3- comprende un eje de conexión -13a- acoplado a un eje de salida -12a- de la reductora -12- y guiado en al menos un elemento de rodamiento anular -18- dispuesto en la oquedad axial -16c- dei cuerpo fijo interior - 6- y en un casquilio giratorio -13b- distal montado en la pieza postiza dista! -22-. El eje de conexión -13a- del husillo -13- y el eje de salida -12a- de la reductora -12- presentan sendas caras planas y están acoplados entre sí mediante un acoplamiento -19- que comprende un prisionero alineado con dichas caras planas. El eje propulsor -6a- dei motor eléctrico -6- comprende una prolongación axial próxima! -6b- en la que está montado un pifión -24- que permite girar el eje propulsor -6a- para alinear la cara plana del eje de salida -12a- de la reductora -12- con el prisionero. El paquete de rodamientos está inmovilizado entre una tuerca próxima! -18d- y una tuerca dista! ~ 8e-.

E! elemento de rodamiento -18- comprende un paquete de rodamientos -18a, 18b- angulares precargados que comprende una camisa -18c- en la que se alojan dos rodamientos de soporte de esfuerzos de compresión -18a- y un rodamiento de soporte de esfuerzos de tracción -18b-, La camisa protege los rodamientos frente a unos prisioneros empleados para inmovilizar el paquete de rodamientos -18a, 18b-.

Cada actuador -5- está asociado a un encóder óptico absoluto montado sobre una escotadura en una pared del cuerpo móvil exterior enfrentado a una regía longitudinal -21- fijada en una cara externa del cuerpo fijo interior -16- -20- para detectar posiciones del actuador -5- entre dicha posición extendida y dicha posición retraída.

La invención no está limitada a las realizaciones concretas que se han descrito sino abarca también, por ejemplo, las variantes que pueden ser realizadas por el experto medio en la materia (por ejemplo, en cuanto a la elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.), dentro de lo que se desprende de las reivindicaciones.