Brevet FR2442781A1 — publié le 19800627

La présente invention concerne un appareil de manutention de pièces du type comportant une colonne, des moyens de prise des pièces supportés par un bras en deux parties articulées. On connaît déj de tels appareils destinés à éviter la fatigue d'un opérateur devant déplacer des objets lourds. Les appareils auxiliaires de ce type sont généralement pourvus de barres formant parallélogrammes et de contrepoids pour déplacer le bras en deux parties portant les moyens de prise des pièces à manipuler. Les deux parties du bras sont articulées entre elles dans un seul plan qui, à l'exemple du bras humain, est généralement vertical. L'expérience montre aussi que ces appareils connus sont complexes et croûteux, sophistiqués, donc finalement peu satisfaisants dans l'ensemble. Le but de l'invention proposée est de pallier ces inconvénients en proposant un appareil de manutention de ce type caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens autorisant le déplacement des moyens de prise uniquement dans un plan horizontal séparés fonctionnellement des moyens autorisant le déplacement des moyens de prise uniquement dans un plan vertical. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'appareil de manutention est caractérisé par le fait que le bras comprend un avant-bras et un arrière-bras articulés l'un à l'autre autour d'un axe vertical, l'avant-bras supportant les moyens de prise et l'arrière-bras étant articulé à une pièce-épaule autour d'un axe vertical. Selon une autre caractéristique de cette invention, l'appareil de manutention est caractérisé par le fait qu'à chacun des premier et second axes verticaux est associé au dispositif indépendant de blocage, débrayable, comprenant éventuellement des moyens d'entraînement, propres à maintenir le bras dans un certain état droit ou angulé et dans une certaine position relative par rapport à la pièce épaule ou, au contraire, à permettre la déformation du bras et son pivotement par rapport à ladite pièce-épaule. Ce dispositif comprend, éventuellement, des moyens d'entraînement propres a assurer des opérations de pivotement autour des axes verticaux. Ce dispositif est de nature mécanique, électrique, électromagnétique ou autre. Par suite de ces caractéristiques, l'appareil de manutention de pièces,selon la présente invention, permet à l'opérateur de combiner et aussi, par exemple, de décomposer le déplacement d'une pièce en un déplacement vertical et un déplacement horizontal'et, à chaque fois, n'utiliser que les moyens de déplacement des pièces, respectif. L'effort de déplacement de cette pièce est beaucoup plus réduit. Les barres parallélogrammes sont supprimées. L'appareil est beaucoup plus robuste et simple et beaucoup plus fiable en exploitation que les appareils de ce type,connus. D'autres avantages de l'invention ressortiront de la description d'une forme d'exécution non limitative et du dessin annexé dont La figure 1 est une vue schématique, en élévation, partiellement arrachée, de l'appareil selon la présente invention et La figure 2 est une vue partielle, en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. L'appareil de manutention de pièces, selon la présente invention, comprend une colonne 1, noramlement verticale, supportée par une embase 2, à pieds 3, largement écartés les uns des autres pour assurer une stabilité satisfaisante de l'appareil. L'embase 2 est posée sur le sol, soit fixée à lui, soit mobile. L'appareil de manutention, selon l'invention, comporte des moyens 4 de prise des pièces à manipuler et, d'une part, des moyens 5 autorisant le déplacement des moyens 4 de prise -donc des pièces- uniquement en plan horizontal et, d'autre part, des moyens 6 autorisant le déplacement des moyens 4 de prise -donc des pièces- uniquement en plan vertical totalement séparés fonctionnellement des moyens 5. Les moyens de prise 4 comprennent , par exemple et de façon non limitative, un porte-outil 7 (par exemple une pince, un mandrin ou tout autre), porté par un support notamment une tige 8 permettant éventuellement le remplacement d'un type de porte-outil par un autre. Les moyens de prise 4 comprennent également au besoin un mécanisme de commande de fermeture de l'ouverture du blocage de la pince, soit mécanique, soit électrique ou autre, a l'aide d'un organe de commande, par exemple une manette ou une poignée 9 à contact, etc. Eventuellement, les moyens de prise 4 sont agencés pour permettre une manipulation sur place de la pièce et donc son déplacement dans un faible rayon d'action, notamment par rotation relative du porte-outil 7 sur la tige 8, soulèvement ou abaissement de la tige 8, rotation du porteoutil 7 et/ou de la tige 8 autour d'un axe horizontal local 10, etc. Les moyens de manipulation en plan horizontal des moyens 4 et donc des pièces comprennent, par exemple, un bras Il normalement horizontal, articulé, composé à son tour d'une première partie 12 formant avant-bras et d'une seconde 13 partie formant arrière-brasJ articulées entre elles autour d'un premier axe 14, normalement vertical, respectivement à leurs parties extrêmes postérieure et antérieure. L'avant-bras 12 supporte à sa partie extrême antérieure opposée à l'axe 14, le porte-outil 7 et son agencement précédemment décrit. L'arrière-bras 13 est articulé à sa partie extrême postérieure opposée à l'axe 14 à une pièceépaule 15, autour d'un second axe 16, également normalement vertical. Les deux articulations du bras horizontal 11, à l'endroit des axes verticaux 14,16 , permettent à chacune des deux partis articulées 12, 13, une rotation relative dans un plan horizontal à gauche ou à droite, selon les flèches fl, f2 , f3, f4 de la figure 2, dans d'assez larges limites notamment jusqu'à ce que les parties articulées 12,13 soient alignées (en traits pleins sur la figure 2) ou bien d'un côté ou de l'autre faisant entre elles un angle minimal, par exemple 300 (en pointillé sur la figure 2). Le porte-outil 7 balaie, en plan horizontal, complètement l'aire comprise entre les deux courbes C1, C2, représentées sur la figure 2, ce qui est pleinement satisfaisant pour la manutention des pièces en atelier. Selon la présente invention, il est associé à chacun des premier et second axes 14,16 , un dispositif 17, indépendant,de blocage , débrayable, propre a maintenir le bras: 11 dans un certain état droit ou angulé et dans une certaine position relative par rapport à la pièce-épaule 15 ou, au contraire, à permettre la déformation du bras 11 et son pivotement par rapport a ladite pièce-épaule 15. Le dispositif 17 comprend, éventuellement, des moyens d'entraînement propres à assurer des opérations de pivotement autour des axes 14 et 16. Ce dispositif 17 est de nature mécanique, électrique, électromagnétique ou autre. Les deux dispositifs 17 sont commandés, par exemple, par la même poignée 9, par une manette spéciale ou bien par commande a distance, en utilisant de tels moyens connus à ce jour. Grâce à la coopération de ces moyens, le porteoutil 7 peut être amené à occuper toute position désirée dans le champ d'action de l'appareil en plan horizontal, tel que mentionné,et êtr arrêté dans chacune des positions respectives. Les moyens de déplacement des moyens 4 -donc des pièces en plan vertical 6- comprennent d'abord la pièceépaule 15 ayant une forme générale allongée dans le sens vertical. La colonne 1 est creuse et elle porte à sa périphérie une fente 18, allongée verticalement, parallèlement à l'axe longitudinal de la colonne et s'arrêtant à sa partie supérieure et à la partie inférieure à proximité de ses extrémités libres. La pièce-épaule 15 pénètre,par sa partie extrême opposée à l'axe 16, dans la colonne -1, a travers la fente 18 où elle se présente sous la forme d'un chariot 19, ou similaire, monté à coulissement vertical et notamment pourvu de galets 20, ou similaires, roulant sur la face intérieure de la colonne 1 ou coopérant avec un chemin de guidage de cette colonne. I1 est clair bien entendu que les moyens de coulissement du chariot 19 par rapport à la colonne 1 peuvent revêtir d'autres formes d'exécution. Egalement à l'intérieur de la colonne 1, sont logées deux poulies 21, ou roues dentées ou similaires, d'axes horizontaux parallèles, l'une à la partie supérieure et l'autre à la partie inférieure de la colonne notamment, au-delà des extrémités de la fente 18, les axes de ces poulies étant soutenues par des paliers (non figures) portés par la paroi de la colonne 1. Des moyens de traction 22, tels qu'une channe ou un cible sans fin, ou similaire, passent sur ces poulies ou roues dentées 21 et sont accrochés au chariot 19 par les deux extrémités 23 tout en traversant également et éventuellement le chariot 19, par un canal 24, étant entendu que, toute autre disposition de détail est également dans le cadre de 1invention. L'une des poulies ou roues dentées 21, par exemple l'inférieure, est solidaire fonctionnellement d'un moteur électrique 25 pourvu d'un dispositif de blocage dans toute position du chariot 19 et, de ce fait, du bras horizontal 11 sur la verticale. La course de la pièce-épaule 15 sur la verticale peut être limitée entre une butée haute 26 et une butée basse 27, par exemple associées à des coupe-circuit de fin de course du moteur 25. Les parties articulées 12, 13 du bras 11 peuvent être des poutres creuses, permettant le passage par des orifixes 28 de câbles 29 de commande des mécanismes 17 de la poignée 9. I1 est de toute évidence que la présente invention admet de nombreuses variantes drexécution qui ne sauraient affecter en rien l'esprit de l'invention. REVENDTCATIONS 1.- Appareil de manutention de pièces comportant une colonne verticale, des moyens de prise des pièces supportés par un bras, en deux parties articulées, associé a la colonne, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens 5 autorisant le déplacement des moyens de prise 4 uniquement dans un plan horizontal 5, séparés fonctionnellement des moyens 6 autorisant le déplacement des moyens de prise 4 uniquement dans un plan vertical. 2.- Appareil de manutention selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bras 11 comprend un avant-bras 12 et un arrière-bras 13, articulés l'un a l'autre autour d'un axe vertical 14, l'avant-bras 11 supportant les moyens de prise 4 et l'arrière-bras 19 étant articulés falune pièceépaule 15, autour d'un axe vertical 16. 3.- Appareil de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens 6 permettent un déplacement du bras horizontal 11 sur la verticale vers le haut ou vers le bas, entre des limites fixées par des butées 26,27. 4.- Appareil de manutention selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens 6 comprennent la pièceépaule 15 dont la partie extrême opposée à l'articulation 16 pénètre dans le colonne 1 creuse, par une fente 18 et se trouve associé à des moyens de traction 22. 5.- Appareil de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'a chacun des premier et second axes verticaux 14,16, est associé un dispositif 17 indépendant de blocage, débrayable, comprenant éventuellement des moyens d'entraînement, propres à maintenir le bras 11 dans un certain état droit ou angulé et dans une certaine position relative par rapport à la pièce-épaule 15, ou , au contraire,, à permettre la défromation du bras 11 et son pivotement par rapport à ladite pièce-épaule 15. 6.- Appareil de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens de traction 22 sont entraînés par un moteur pourvu d'un dispositif de blocage du bras horizontal 11 sur la verticale. 7.- Appareil de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les dispositifs 17 sont commandés par un meme organe de commande, une poignée par exemple, située à l'endroit des moyens de prise 4.