Brevet FR2557003A1 — publié le 19850628

Mécanisme de transfert, notamment pour robot I1 existe déja de nombreux mécanismes de transfert permettant de combiner un mouvement de déplacement vertical avec un mouvement de déplacement horizontal. Ces mécanismes impliquent un temps d'action pour réaliser la succession de mouvements exigés, qui n'est pas négligeable et qui n'est pas toujours compatible avec les phases imposées dans certaines chaines de fabrication, La cadence des mouvements ainsi que les variations de vitesse nécessaires et l'inertie des charges sont des contraintes importantes. La présente invention a pour objet un mécanisme réalisant un transfert de ce type, en faisant appel à un embiellage dont le mouvement est commandd par au moins deux systèmes "bielle-manivelle". Ce mécanisme présente les différents avantages suivants 1 - Déplacement de charges éventuellement d'un poids élevé (de l'ordre d'um ou plusieurs centaines de kilos). 2 - Réalisation de transferts conjugant des déplacements à la fois verticaux et horizontaux selon une trajectoire pré-déterminée. 3 - Possibilité, en particulier, d'obtenir une trajectoire comportant en début et fin de course des parties pratiquement verticales, permettant de franchir des obstacles importants durant le transfert ainsi que de prendre et poser des objets sans mouvement horizontal. 4 - Possibilité dans d'autres cas particuliers de réaliser des mouvements n'ayant un mouvement vertical qu'en début ou en fin de course, tout en réalisant d'importantes dénivellations entre les deux extrémités de la course. 5 - Démarrages et arrêts progressifs à chacune des extrémités de la trajectoire. 6 - Possibilité de calculer les paramètres pour éviter tout à-coup ainsi que des pointes de la puissance motrice en cours de trajectoire. 7 - Obtention de cycles très rapides pour des charges importantes, ce qui est la conséquence des points précédemment exposés. 8 - Maintien de l'objet dans une orientation fixe par rapport à la verticale durant son transfert. Dlune façon générale, le mécanisme comprend un système de deux bras articulés l'un sur l'autre en un point situé à une extrémité du premier bras dont l'autre extrémité est fixe, et en un point intermédiaire du second bras, les oscillations de ces deux bras étant commandées chacune par un système bielle-manivelle, ces deux systèmes étant synchronisés ensembie, un troisième bras servant ds bras de préhension, muni d'un outil convenable tel que crochet, pince, ventouse ou analogue, étant articulé à l'extrémité du second de manière à pouvoir conserver l'orientation désirée. De façon plus particulière, l'orientation de ce troisième bras est maintenue verticale au moyen d'un système à parallélogramme déformable. Enfin, l'effort exercé par le troisième bras sur le second bras est avantageusement équilibré au moyen d'un contrepoids, ressort ou analogue. Un dispositif conforme à l'invention sera maintenant décrit en se référant à titre d'exemple à un schéma de réalisation représenté dans le dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un dispositif conforme à l'invention, dans une position de prise ou de ddpose vers la droite ; la figure 2 est une vue schématique du dispositif de la figure 1 dans une position de prise ou de dépose vers la gauche ; la figure 3 est une vue schématique de l'articulation des deux premiers bras l'un sur l'autre. Le système de transfert représenté est constitué essentieilement par des barres 1 et 2, articulées en 3 au moyen d'un tourillon 4 porté à l'extrémité de la barre 1 et qui coopère avec un axe 5 disposé dans la partie médiane de la barre 2. L'autre extrémité de la barre 1 est articulée en un point fixe 6 ; dans sa partie médiane, la barre 1 est mue par un système bielle-manivelle 7-8 commandé par un moteur 9 ; ce même moteur attaque par un autre système bielle-manivelle 10-11 une extrémité 12 de la barre 2, tandis que l'autre extrémité de cette barre reçoit en 13 une barre 14. La barre 14, orientée verticalement, porte à son extrémité un crochet de prélèvement 15. Afin de maintenir l'orientation de la barre parallèle à elle-même pendant tout déplacement, il est prévu un système à parallélogramme articulé constitué de la barre 16, articulée à une extrémité 17 sur un prolongement 14' de la barre 14 au-delà du point 13 des barres 14' et 2. Le parallélogramme est complété par la barre 18, qui fait également partie d'un système de barres 18, 19, 20, la barre 18 étant de longueur égale et parallèle au prolongement 14' de la barre 14, et les barres 19 et 20, de longueurs égales formant les deux côtés d triangle isocèle, étant réunies rigidement entre elles en 21 où est située une articulation montée au bout d'une barre 22 parallèle et de longueur égale à celle de la barre 1. L'autre extrémité de labare est articulée en un point fixe 23. La longueur de la barre 20 est chaisie egale à la distance entre les points fixes 6, 23, de manière que le système de barres 1-2022 forme également un parallélogramme articulé. Enfin, il est pievu' un équilibrage éventueRemed variable en bout de la barre2, pour compenser l'effort exercé par la charge sur le crochet. Cet équilibrage est représenté comme étant constitué par un ressort hélicoïdal 24 fixé d'un côté à un point fixe 25 et de l'autre 1 l'extrémité 26 de la barre 2, mais il pourrait être prévit de toute autre manière, tel que vérin ou contrepoids. En fonctionnement, à partir de la position représentée à la figure 1, le moteur 4 entraîne le système bielle-manivelle 7-8, de sorte que tous les points de la barrel décrivent un arc de cercle autour du point 6, notamment l'articulation 4, 5 qui entraîne la tige 2. Cependant, cette dernière est également soumise à une rotation autour de l'articulation 4, 5 en raison du système bielle-manivelle 10, 11 également entraîné par le moteur 9. L'extrémité 13 de la tige 2 décrit donc un cercle autour du point 3, lui-même entratné autour du point 6, et la barre 14, 14' se déplace parallèlement à elle meme étant atreinte à rester parallèle à la barre 18 du triangle 18, 19, 20.La barre 20 reste constamment parallèle au segment défini par les deux points fixes 6 et 230 il en résulte que l'orientation de la barre 18 ayant été choisie verticale, la barre 14, 14' reste constamment verticale également. Par un choix judicieux des longueurs des barres et des angles de calage des manieîles, on obtient à partir d'un mouvement de rotation constant du moteur un mouvement de transfert, avec démarrage et arrêt progressifs à chaque extrémité de la trajectoire. Dans l'exemple représenté, une charge telle qu'une plaque est prise au moyen d'une pince d'un chariot À pour être déposée à un niveau supérieur sur le chariot B. Le parcours de la plaque a été représenté en traits mixtes. il serait naturellement possible d'apporter de nombreuses modifications ou variantes au dispositif décrit sans sortir du cadre de l'invention. Notamment, il serait possible de monter l'ensemble du mécanisme sur une table rotative dont le mouvement pourrait être conjugué avec les deux systèmes bielle-manivelle, de manière à effectuer un transfert selon les trois dimensions, Le transfert peut comporter des arrêts provoqués par l'arrêt du système moteur 9 lui-mêne aux points morts haut et bas des systèmes bielle-manivelle ; l'arrêt et le démarrage sont alors progressifs quel que soit le système moteur de commande. Pour une autre position d'arret du moteur, on pourra réaliser encore des démarrages et arrêts progressifs en équipant le moteur 9 de commande proportionnelle avec rampes d'accélération et de décélération. Ceci permettre en particulier des arrêts dans le parcours vertical ÀC pour réaliser des empilages et dépilages de produits sans table élévatrice. NEVEN-DICATIONS 1. Mécanisme de transfert, notamment pour robot, caractérisé par ceci qu'il comporte deux barres oscillantes articulés l'un sur l'autre (1, 2) dont le point d'articulation (3) est situé à une extrémité de la première barre (1),dont l'aire extrémité est articulée en un premier point fixe (6), et en un point intermédiaire de la seconde barre, les oscillations de ces deux banes étant commandées respectivement par un système bielle-manivelle (7-8, 10-11), le mouvement des deux systèmes tant synchronisé,une troisième barre (14) monté à lssextrémité du second étant muni de moyens de préhension (15), et des moyens étant prévus pour contraindre la troisième barre à conserver une orientation constante désirée pendant le mouvement des deux premières barres. 2. Mécanisme de transfert selon la revendication 1, caractérisé par ceci que les moyens agissant sur la troisième barre pour lui conserver une orientation constante sont formés par un système de barres en parallélogramme déformable dont troisième barre (14') forme l'un des cotés, le coté opposé (18) associé a deux autres barres (19-20) formant également la base d'un triangle isocèle, ride. 3. Mécanisme de transfert selon la revendication 2, caractérisé par ceci que le sommet dudit triangle isocèle est articulé à l'extrémité d'une barre dont l'autre extrémité est articulée en un deuxième point fixe (23), lesdits premier et deuxième points fixes (6, 23) déterminant entre eux un segment fictif parallèle et de longueur égale à l'un des c8tés du triangle isocèle. 4. Mécanisme de transfert selon la revendication 1, comportant des moyens d'éqnilibrage de la barre de préhension par ressort, vérin ou moyen analogue 5. Mécanisme de transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par ceci qu'il est supporté par une table rotative animée d'un mouvement conjugué ou non avec les deux systèmes bielle-manivelle. 6. Mécanisme de transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant des moyens de réglage de la longueur des bielles, baeees ou maneton, ou de la position des points fixes, ou du rapport de vitesse de rotation des deux manetons. 7. Mécanisme de transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le moteur d'entratnement (9) des systèmes bielles-manivelles est équipé de commandes avec rampes d'accélération et de décélération pour permettre des arrêts des moyens de préhension en cours de percours vertical, et réaliser ainsi des empilages et dépilages sans nécessiter de tables élévatrices.