Brevet FR2337095A1 — publié le 19770729

L'invention a trait à un dispositif de manutention omnidirectionnel, en particulier pour le déplacement d'objets de faible encombrement On connaît déjà des dspositifs de manutention omnidirectionnel pour le transport d'un article dans quelque position voulue et, plus particulièrement pour le déplacement d'un article de dimensions relativement réduites dans un périmètre limité Un de ces dispositifs connus comporte une tête de support fixée sur un support vertical et un bras comprenant quatre tringles constituant un système de tringlerie parallèle. Le bras est articulé à la tête de support par ltintermédiaire d'un pivot au moyen duquel deux tringles adjacentes desdites quatre tringles sont reliées mutuellement de façon rotative.Un ensemble de retenue est relié à l'une des extrémités de l'une des quatre tringles alors qu'un ensemble d'entraînement est disposé sur l'une des tringles de façon adjacente de la tringle précitée. Le dispositif comporte également un ensemble de transmission de force du type filiforme actionné par l'ensemble d'entraînement de manière à pouvoir soulever ou abaisser le bras et dont l'une des extrémités est fixée à la partie des tringles adjacentes qui tombe sur un axe rectiligne passant à travers ledit pivot et ladite extrémité de la tringle précitée. Un élé- ment rotatif, disposé sur ladite tête de support, est enroulé autour de llen- semble de transmission de force. La tête de support est pourvue d'un dispositif de règlage sur lequel est fixé, de façon rotative, ledit élément rotatif.Le dispositif de règlage est apte a se déplacer dans le sens horizontal de telle façon que la partie intermédiaire de l'ensemble de transmission de force entre son extrémité précitée et ledit élément rotatif soit disposée en position verticale, déterminant de la sorte l'application d'une tension constante sur l'en- semble de transmission de force lors du transfert horizontal d'un article maintenu par l'ensemble de retenue. L'ensemble de règlage comporte un rail horizontal qui est fixé à la tête de support et un élément coulissant pouvant se déplacer horizontalement le long de ce rail.L'élément coulissant est pourvu d'un galet fixé de façon rotative entrant en contact avec le rail précité. L'ensemr ble de transmission de force est constitué par une chaîne coopérant avec 1'é1é- ment rotatif constitué par une roue. Toutefois, ces dispositifs connus présentent plusieurs inconvénients. Entre-autres, le bras est soumis à un mouvement de rotation par rapport au fût et, de ce fait, il est nécessaire de prévoir un espace libre important pour permettre le mouvement dudit bras. I1 en résulte un encombrement au repos important. I1 est certain qutil nty a pas la possibilité de bénéficier de toute la hauteur disponible entre le dessous du plafond et le sol puisqu'un certain espace doit être prévu en compensation-du relèvement de ltextremite du bras soumis à une rotation verticale. De plus, l'ensemble de transmission des forces est très complexe et nécessite la mise en place d'un grand nombre de pièces.Par ailleurs, on risque un dérèglage du système de tringlerie parallele et un flamr bage de l'une quelconque des quatre tringles. De ce fait, la charge pouvant être transportée est limitée ainsi que la hauteur de soulèvement de ladite charge. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de fournir un dispositif dont l'encombrement au repos est moins important tout en permettant une hauteur de levage très proche de l'encombrement maximum en hauteur quand on lève en tirant et supérieure à l'encombrement en hauteur quand on lève en soulevant une charge placée sur un support prenant appui sur le bras. Cette hauteur de levage peut de plus être très facilement accrue. Par ailleurs, ce dispositif présente une portée radiale plus grande facilement extensible alors que la puissance installée est nettement inférieure, à charge égale de levage, que celle des dispositifs connus. Le principe de manutention est original dans ce sens qu'il permet à un opérateur de contrôler d'une seule main le déplacement d'une charge dans l'espace, à savoir la translation à l'aide d'un bras horizontal, l'élévation au moyen d'un poteau vertical ainsi que la rotation autour du pivot placé dans l'axe du poteau vertical. Ce mouvement est variable à volonté suivant une légère action de la main qui accompagne le déplacement et qui agit sur un appareil de commande. La configuration du dispositif selon l'invention permet de combiner un mouvement horizontal à un mouvement vertical et à un mouvement de rotation. L'amplitude des mouvements n'est pas limitée.Seules les dimensions géométriques et mécaniques peuvent imposer des amplitudes définies. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de manutention omnidirectionnel, en particulier pour le déplacement d'objets de faible encombrement caracterisé en ce qu'il comporte un bras à déplacement horizontal dont l'extrémité servant de point d'accrochage de la charge est pourvue de moyens de commande, ce bras grimpant et/ou descendant horizontalement le long d'un poteau vertical pivotant autour de son axe vertical sur un socle mobile ou fixe, les déplacements horizontal et vertical étant assurés par un chariot de guidage, muni de moyens moteurs, constituant l'élément de liaison entre le bras et le poteau. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel - la figure I est une vue en élévation du dispositif de manutention omnidirectionnel, conforme à l'invention - la figure la est le schéma synoptique des mouvements possibles du dispositif ; - la figure 2 est une vue en plan de ce dispositif - la figure 3 est une vue en élévation du chariot de guidage - la figure 4 est une vue de droite de la figure 3 - la figure 5 est une vue en plan en coupe du chariot de guidage selon ligne de coupe V-V de la figure 4 ;; - la figure 6 est une vue partielle selon ligne de coupe VI-VI de la figure 4 représentant les moyens de guidage du bras horizontal - la figure 7 est une vue partielle selon ligne de coupe Vil-Vil de la figure 4 représentant les moyens de guidage coopérant avec le poteau vertical. On se réfère aux figures 1, la et 2. Le dispositif I comporte à son extrémité inférieure 2 un socle 3 reposant sur un ensemble de pieds stabilisateurs 4,5,6,7 pourvus d'une roue 8,9,10,11 permettant la mobilité du dispositif 1 et comportant un frein de blocage en position. Le dessus du socle 3 présente un pivot 12 autour duquel tourne un poteau vertical 13. La rotation du poteau vertical 13, tournant autour de son axe vertical 14, peut être réalisée soit manuellement, soit par l'intermédiaire de moyens moteurs 15 logés avantageusement dans le socle 3. Ce poteau vertical 13 présente sur au moins une de ses faces externes 16 une crémaillère 17 le long de laquelle grimpe et/ou descend un chariot de guidage 18. Ce chariot de guidage 18 sert d'élément de liaison entre le poteau vertical 13 et un bras horizontal 19. Ce bras horizontal 19 coulisse horizontalement a travers le chariot de guidage 18. Le plan de projection vertical 20 de l'axe longitudinal 21 du bras horizontal 19 est parallèle au plan vertical 22 du poteau 13. Le bras horizontal 19 comporte à son extrémité libre 23 un moyen d'accrochage ou de manutention complémentaire de la charge 24. A proximité ou séparément de ce moyen d'accrochage de la charge 24, l'extrémité libre 23 du bras horizontal 19 est pourvue de moyens de commande 25 actionnés par une manette 26 ou tout autre dispositif de commande manuelle ou automatisée.Cette manet te 26 permet une commande manuelle du dispositif 1 avec retour à zéro si l'opé- rateur lâche ladite manette 26, une légère temporisation évitant un à-coup au moment de l'arrêt, soit du mouvement vertical du chariot de guidage 18, soit du mouvement horizontal du bras 19. La combinaison des différents mouvements, à savoir la translation du bras horizontal 19, l'élévation du chariot de guidage 18 et, par voie de conséquence, du bras horizontal 19 et la rotation du poteau vertical 13, permet à un opérateur de coninander et de contrôler d'une seule main le déplacement dans l'espace de la charge à manutentionner. Ces différents mouvements sont représentés dans le schéma synoptique la, M étant la montée et D la descente du chariot de guidage 18 ; AV étant l'avance et AR le recul du bras horizontal 19 ; et RG étant la rotation à gauche et RD la rotation à droite du poteau vertical 13. On se réfère aux figures 3, 4 et 5. Le chariot de guidage 18 comporte trois flasques verticaux 27, 28, 29 dont deux forment les flasques externes 27 et 29 et le troisième le flasque intermédiaire 28. On fixe par un moyen de fixation quelconque 30 sur la face e terne 31 du flasque 29 un moyen moteur 32 constitué avantageusement par un moto-réducteur pratiquement irréversible complété par un frein de blocage agissant en sécurité constante et positive. On fixe sur l'arbre de sortie 33 de ce moto-réducteur un pignon denté 37 fixé en rotation avec l'arbre 33 coopérant avec la crémaillère 17 solidaire du poteau vertical 13. Ce poteau vertical 13 est placé entre la face interne 38 du flasque externe 29 et la face externe 39 du flasque intermédiaire 28. De même, on fixe par un moyen de fixation quelconque 40 sur la face externe 41 du flasque 27 un second moyen moteur 42 constitué avantageusement par un moto-réducteur à roue et vis pratiquement irréversible sur mouvement horizontal. On fixe sur l'arbre de sortie 43 de ce second moto-réducteur, par l'intermédiaire d'une rondelle 44 et d'une vis 45 engagée dans un trou taraudé 46 pratiqué dans ledit arbre 43, un pignon denté 47 fixé en rotation avec l'arbre 43 coopérant avec une crémaillère 48 solidaire du bras horizontal 19. Celui-ci est placé entre la face interne 50 du flasque intermédiaire 28 et la face interne 51 du flasque externe 27. Le chariot de guidage 18 comporte à l'extrémité supérieure 52 et à I'elr trémité inférieure 53 des flasques externes 27 et 29 des cages de guidage 54, 55. On se réfère à la figure 7. Chaque cage de guidage 54, 55 comporte un jeu de galets 56,57,58 pivotant autour d'un axe 59,60,61 traversant un coussinet 62,63,64 et maintenu par un élément de fixation 65,66,67. Les axes longitudinaux 71,72,73 de ces axes 59, 60,61 sont perpendiculaires par rapport au plan de projection vertical 20 de l'axe longitudinal 21 du bras horizontal 19. Par ailleurs, chaque cage de guidage 54, 55 comporte un jeu de galets 74,75 pivotant autour d'un axe 76,77 traversant un coussinet 78,79 et maintenu par un élément de fixation 80,81. Les axes longitudinaux 84., 85 de ces axes 76, 77 sont parallèles au plan de projection vertical 20. Le pourtour de ces galets 56,57,58, 74 et 75 prend appui sur les faces externes 161, 162 > 163, 164 du poteau vertical 13. Le chariot de guidage 18 comporte aux extrémités latérales 86,87 du flasque externe 27 et du flasque intermédiaire 28 des cages de guidage 88, 89. On se réfère à la figure 6. Les cages 88, 89 assurent le guidage du bras horizontal 19. Elles comportent un premier jeu de galets 90, 91, 92 pivotant autour d'un axe 93, 94, 95 traversant un coussinet 96, 97, 98 et maintenu par un élément de fixation 99, 100, 101. Les axes longitudinaux 105,106,107 sont horizontaux. Par ailleurs, chaque cage de guidage 88, 89 comporte un second jeu de galets 108, 109 pivotant autour d'un axe 110, 111 traversant un coussinet 112, 113 et maintenu par un élément de fixation . Les axes longitudinaux 118, 119 sont verticaux. Le pourtpur de ces galets 90, 91, 92, 108, 109 prend appui sur les faces externes 491} 492 493 > 494 du bras horizontal 19. Avantageusement, tous ces galets peuvent être montés sur un excentrique, ce qui permet de les règler par rapport aux faces externes 16 et 49 du poteau vertical 13 respectivement du bras horizontal 19. De même, il est avantageux que le poteau vertical 13 et le bras horizontal 19 soient constitués d'un élément tubulaire de section carrée ou rectangulaire. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1) Dispositif de manutention omnidirectionnel en particulier pour le déplacement d'objets de faible encombrement caractérisé en ce qu'il comporte un bras 19 à déplacement horizontal dont l'extrémité 23 servant de point d'accrochage de la charge 24 est pourvue de moyens de commande 25, ce bras 19 grimpant et/ou descendant horizontalement le long d'un poteau vertical 13 pivotant autour de son axe vertical 14 sur un socle mobile ou fixe 3, les déplacements horizontal et vertical étant assurés par un chariot de guidage 18, muni de moyens moteurs 32 et 42, constituant l'élément de liaison entre le bras 19 et le poteau 13. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le chariot de guidage 18 comporte trois flasques verticaux 27, 28, 29 constitués de deux flasques externes 27 et 29 et d'un flasque intermédiaire 28 dont les faces externes 31 et 41 des flasques externes 27 et 29 sont pourvues d'un moyen moteur 32, 42 entraînant en rotation un pignon denté 37, 47 coopérant avec des cré maillères 17 et 48 solidaires respectivement d'une des faces externes 16 du poteau 13 et du dessus 49 du bras horizontal 19, le poteau 13 coulissant entre la face interne 38 du flasque externe 29 et la face externe 39 du flasque intermédiaire 28 et le bras horizontal 19 entre la face interne 50 du flasque intermédiaire 28 et la face interne 51 du flasque externe 27. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les flasques externes 27 et 29 comportent à leurs extrémités supérieur 52 et inférieur 53 des cages de guidage 54,55 coopérant avec les faces externes 161, 162, 1635 164 du poteau vertical 13. 4) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le flasque externe 27 et le flasque intermédiaire 28 comportent à leurs extrémités latérales 86,87 des cages de guidage 88, 89 coopérant avec les faces externes 49 492, 492 493 494 du bras horizontal 19. 5) Dispositif selon les revendications 1, 3 et 4 caractérisé en ce que chaque cage de guidage 54,55 ; 88,89 comporte un premier jeu de galets 56,57, 58 et 90,91,92 pivotant autour d'un axe 59,60,61 et 93,94,95 traversant un coussinet 62,63,64 et 96,97,98 et maintenu par un élément de serrage 65,66,67 et 99,100,101, et un dixième jeu de galets 74,75 et 108,109 montés de manière semblable. 6) Dispositif selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que les axes des galets sont des excentriques pour régler le contact entre ces galets et les pourtours du poteau vertical 13 et du bras horizontal 19, ces deux derniers éléments étant constitués d'un élément tubulaire de section carrée ou rectangulaire. 7) Dispositif selon les revendications I à 6 caractérisé en ce que la charge est soumise à la combinaison d'un mouvement d'avance et de recul, d'un mouvement ascendant et descendant et à un mouvement de rotation à droite et à gauche.