Brevet FR2558762A1 — publié le 19850802

Dispositif de doigts pour main de robot. L'invention concerne un dispositif de doigts pour main de robot dans lequel deux organes mobiles portant chacun un organe de prise sont montés sur une tige filetée entrainée en rotation par l'arbre rotatif d'un dispositif d'entraIne- ment en rotation monté sur le robot de manière que lesdits organes mobiles puissent être déplacés vers l'avant ou vers l'arrière. Dans le passé, quand un article en forme de botte était maintenu par un doigt en L et par une paire d'organes de prise du robot, l'article se trouvait pressé par la paire d'organes de prise. Quand l'article était amené à un endroit déterminé et si normalement le doigt était tourné vers l'extérieur, l'article pouvait y tomber. Mais l'article pressé par les or- ganes de prise peut être légèrement déformé et ne plus être qu'en partie en contact avec les organes de prise en raison d'une variation du poids, d'un bombement de sa forme provoqué par un remplissage trop important, de dimensions trop impor- tantes dès sa fabrication, d'irrégularités de forme et ana- logues. La seule rotation du doigt vers l'extérieur ne per- mettait plus, ou seulement très difficilement, la chute de l'article depuis les organes de prise et il en résultait que' la fonction remplie par les mains du robot ne pouvait pas toujours être remplie de façon satisfaisante. Par ailleurs, même si l'article dont une partie était en contact avec les organes de prise pouvait tomber sous l'effet de son propre poids, il était difficile qu'il tombe avec précision dans une position prédéterminée, en particulier quand il s'agis- sait d'articles étroitement assemblés et empilés dans les directions longitudinale et latérale, la conséquence étant leur tendance à s'incliner et à tomber, à venir en contact avec les articles empilés et à détruire leur disposition or- donnée, et, dans des cas extrêmes, les articles empilés avaient tendance à tomber sur le plancher ou le sol ou à être endom- magés en raison de cette chute, ce qui constituait l'une des causes perturbant l'efficacité des travaux de chargement effectués par les mains du robot. La présente invention propose un dispositif de doigts pour main d'un robot dans lequel une tige filetée est entrainée par la rotation d'un arbre monté à rotation libre et s'étendant au travers d'un dispositif d'entraînement en rotation monté sur une partie du robot, et deux organes mobiles opposés formant chacun un organe de prise, en engagement avec ladite tige filetée, lesquels peuvent être légèrement écartés l'un de l'autre pour se dégager positivement et laisser tomber un article en forme de boite d'entre les organes de prise. Un objet de la présente invention est d'empêcher que l'article - en forme de boite ne se dégage pas de la main du robot, de façon que l'article soit toujours déposé avec précision en un endroit déterminé. Un autre objet de i'invention est de faire tourner d'un angle prédéterminé un arbre rotatif' traversant un dispositif d'en- traînement en rotation monté sur le robot de façon à dépla- cer deux organes de prise positivement et sur une distance prédéterminée par la rotation d'une tige filetée résultant de la rotation de l'arbre. Un autre objet encore de la présente invention est de rendre possible une modification facile de l'espacement entre une paire d'organes de prise, même si les dimensions de l'article varient considérablement. On va maintenant décrire l'invention avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en élévation et coupe par- tielle montrant les parties essentielles d'un mode de réalisation selon la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation et coupe partielle selon la ligne III-III de la figure 1 et la figure 4 est une vue montrant la disposition de la pièce tournante et de la pièce d'arrêt. Des paliers 1, 1 et 1 sont fixés aux extrémités de gauche et de droite (dans la figure 1) et dans la partie centrale d'un corps support A monté sur une partie d'un robot (non représenté), une pièce de séparation b étant fixée approximativement au point central d'une tige filetée 2 montée à rotation sur et passant au travers desdits paliers 1, 1, 1, et présentant des filetages extérieurs e1, e2 de même pas, avec des file- tages en sens opposés sur la gauche et sur la droite, la pièce de séparation b constituant une limite. Une poignée 3 est montée sur l'extrémité de droite de la tige filetée 2 et un pignon de grand diamètre 5 est en prise avec un pignon de petit diamètre 4 claveté sur l'extrémité de gauche de la tige filetée 2. Une douille 6 est montée de façon amovible sur le moyeu h du pignon 5, un boulon de fixation 7 étant vissé et serré dans les filetages internes constitués sur les surfaces périphéri- ques internes du moyeu h et de la douille 6, et une extrémité m de ce boulon est vissée dans une extrémité d'un arbre rota- tif d monté libre dans et s'étendant au travers d'un disposi- tif d'entraînement en rotation 8 suspendu et supporté de façon rotative sur le corps support A par des moyens appro- priés, l'extrémité m du boulon de fixation 7 étant dégagée de l'arbre rotatif d pour permettre à l'engrenage 5 de tourner. Une pièce tournante 9 est montée à proximité d'une extrémité de l'arbre rotatif d qui fait saillie à partir du dispositif d'entraînement en rotation 8 sur le côté opposé au pignon 5, et une saillie p de la pièce tournante 9 peut être rapprochée ou éloignée d'une pièce d'arrêt 10 fixée sur le dispositif d'entraînement en rotation 8. La position de la pièce d'arrêt est réglable à l'intérieur d'un orifice de réglage c réali- sé dans un organe tel qu'un couvercle du dispositif d'entrai- nement en rotation 8, sur le côté de la pièce tournante 9. La rotation de la saillie p de la pièce tournante 9 jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec la pièce d'arrêt 10 fait légère- ment tourner la tige filetée 2 par l'intermédiaire de l'arbre rotatif d et des pignons 5 et 4 de façon à légèrement modifier la position de réglage des organes de prise 18, 19. Des vérins S1, S2 permettant de faire tourner les organes de prise sont montés à l'une des extrémités d'une paire d'organes mobiles opposés T1, T2, comportant respectivement des écrous n1, n2 vissés de façon appropriée sur les parties de la tige filetée 2 se trouvant à droite et à gauche de l'élément de séparation b, et des pièces de liaison k1, k2 sont reliées de façon mobile par des tenons i1, i2 aux extrémités de tiges de pistons (non représentés) montées de façon à pouvoir se déplacer vers l'avant et vers l'arrière dans les cylindres S1, S2 associés aux organes de prise, lesdites pièces de liaison k1, k2 présentant des extrémités inférieures solidaires des arbres cylindriques 14, 15 montés de façon rotative dans les paliers 12, 13. Les organes de prise 18, 19 sont fixés et suspendus par l'intermédiaire d'élémcnts oscillants jl ' j2 d'éléments de liaison d3, d4 et d'organes latéraux 16, 17 qui sont respectivement solidaires des arbres cylindriques 14, 15. Un vérin z prévu pour faire tourner des doigts, qui est à l'opposé du cylindre S2 faisant tourner les organes de prise, est monté sur un corps T2 mobile le long de la tige filetée 2. Une pièce de liaison f est reliée de façon mobile par un tenon à l'extrémité d'une tige de piston (non rerré- sentée) montée de façon mobile vers l'avant et vers l'arrière sur le vérin z prévu pour faire tourner les doigts. La partie centrale de l'arbre rotatif 20 qui est monté libre à l'inté- rieur de l'arbre cylindrique 15 est solidaire de l'extrémité inférieure de la pièce de liaison f. Un organe latéral 23 est fixé horizontalement et latéralement au moyen d'éléments de liaison 22, 22 sur les organes oscillants 21, 21 comportant à leurs extrémités supérieures des parties en saillie respec- tives u, u fixées aux deux extrémités de l'arbre rotatif 20. Un nombre approprié de doigts 24 (trois dans le présent mode de réalisation) sont fixés en étant suspendus en parallèle à l'organe latéral 23, et, lorsque les doigts 24 sont entraînés en rotation dans le sens de la flèche y (à la figure 1), un article W peut alors en tomber. On notera que des moyens pour faire tourner séparément les organes de prise 18, 19 et les doigts 24 ne constituent pas un objet de l'invention et qu'il n'en sera donc pas donné d'explications détaillées. Les corps mobiles T1, T2 sont fixés de façon mobile à des tiges de guidage gl, g2 montées le long des parties avant et arrière (voir figures 2 et 3) de la tige filetée 2 en un emplacement approprié de l'organe support A pour interdire toute oscilla- tion et inclinaison inutile pendant le mouvement. On décrira maintenant le mode de fonctionnement du dispositif de la présente invention. Quand un article en forme de boîte W, dont les parties de droite et de gauche sont maintenues par pression par deux organes de prise opposés 18, 19 alors que son extrémité inférieure est supportée par les doigts 24, est transporté à l'endroit désiré pour y être déposé, et quand. les doigts 24 sont tournés dans le sens de la flèche y à la figure 1 du fait du fonctionnement du vérin z, l'article W perd son support inférieur et tombe d'entre les organes de prise 18 et 19 sous l'effet de son propre poids. Mais quand l'article W qui est maintenu par pression entre les organes de prise 18, 19 est partiellement bombé ou déformé, partiel- lement en saillie en raison d'une quantité excessive de pro- duit emballé dans l'article W ou présente des dimensions et une forme plus importantes que celles qui sont normales au moment de sa fabrication, ou lorsque la partie bombée de l'article W est en contact avec-une partie des organes de prise 18, 19, même si les doigts 24 ne supportent pas la par- tie inférieure de l'article W ou si cet article ne tombe pas du fait qu'il est incliné, l'opérateur (non représenté) fait tourner la saillie p de la pièce tournante 9 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme illustré à la fi- gure 4, jusqu'à ce qu'elle arrive en contact avec la pièce d'arrêt 10,. puis fait tourner la tige filetée 2 dans le sens des aiguilles d'une montre par engagement des pignons 5 et 4 par l'intermédiaire de l'arbre rotatif qui est solidaire de la pièce tournante 9, et, du fait de la rotation de la tige filetée 2, les écrous n1, n2 qui sont en engagement avec cette dernière se déplacent vers la droite et vers la gauche à partir de la position représentée en traits continus à la figure 1, avec pour résultat que les corps mobiles T1, T2 qui sont respectivement munis des écrous n1, n2 sont légèrement déplacés dans une direction les écartant l'un de l'autre le long de la tige filetée 2. Les organes de prise 18, 19 qui sont suspendus aux corps mobiles T1, T2 sont donc écartés l'un de l'autre de manière à former un léger interstice par rapport à l'article W de façon que ce dernier puisse se dégager facilement des organes de prise 18, 19 et tomber. Pour régler la distance séparant les organes de prise 18, 19 en fonction de l'article W et la position de réglage de la pièce d'arrêt 10 étant réqlée dans l'orifice de réglage c, il est possible d'ajuster l'angle de rotation jusqu'à ce que la saillie p de la pièce tournante 9 vienne en contact avec la pièce d'arrêt 10. Quand les dimensions de l'article W sont très modifiées, on commence par desserrer le boulon de fixa- tion 7 pour dégager son extrémité m de l'arbre rotatif d et libérer le pignon 5 de façon qu'il puisse tourner, suite à quoi on utilise la poignée 3 pour déplacer et régler les corps mobiles T1, T2 dans la position désirée le long de la tige filetée 2 par l'intermédiaire des écrous n1, n2, puis on serre le boulon de fixation 7 dans la position représentée à la figure 1. On peut facilement séparer la douille 6 du pignon en dégageant l'extrémité m du boulon de fixation 7 du moyeu h. On décrira maintenant les caractéristiques de l'invention. Deux corps mobiles opposés pouvant se déplacer vers l'avant et vers l'arrière dans des directions opposées sont engagés par un taraudage sur une tige filetée qui est supportée à rotation sur le corps support, le pignon qui est en prise avec le pignon monté à une extrémité de la tige filetée étant solida- risé ou désolidarisé de la tige rotative qui est fixée de façon libre sur le dispositif d'entraînement en rotation et l'angle de rotation d'une pièce tournante reliée à l'arbre rotatif étant réglé. Par la suite, lorsque l'article qui est maintenu par les organes de prise doit tomber et si cet article ne se dégage pas desdits organes en raison d'une déformation qu'il présente, d'un dépassement des dimensions normales ou de parties en saillie, on peut faire légèrement tourner la pièce tournante pour déplacer légèrement la paire de corps mobiles le long de la tige filetée, par rotation des pignons et de la tige filetée en vue d'augmenter légèrement l'espacement séparant les organes de prise, de façon que l'article puisse tomber facilement. On peut donc faire tourner la pièce tournante pour laisser tomber l'article perpendicu- lairement sans avoir à tenir compte de l'état de l'article maintenu par pression par les organes de prise; des articles déjà correctement disposés ne sont pas dérangés du fait de la chute de l'article et des casses ou des dégâts ne peuvent être provoqués par la chute d'un article se trouvant en position inclinée ou en raison d'obstacles provenant de conteneurs, de passants ou analogues. Il est donc possible d'effectuer des travaux de chargement avec sécurité. Comme on peut modifier l'angle de rotation de la pièce tournante, on peut adapter le dispositif à une modification de la dimen- sion de l'article simplement en changeant la position de régla- ge des corps mobiles sur la tige filetée. De plus, lorsque les dimensions de l'article sont fortement différentes, on dégage le pignon de l'arbre rotatif puis on fait tourner la tige filetée de façon continue de manière à déplacer rapide- ment et facilement les corps mobiles sur une distance impor- tante pour les faire parvenir à la position désirée sur la tige filetée. Ceci permet d'effectuer des travaux de chargement d'articles en forme de botte de dimensions très variées et de simplifier également la manutention. 9 2558762 Revendications 1. Dispositif de doigts pour main de robot, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'entraîne- ment en rotation (8) monté sur le robot, un arbre rotatif (d) monté à rotation libre et s'étendant au travers dudit dispo- sitif d'entraînement en rotation, une tige filetée (2) coopé- rant avec un pignon (5) monté de façon amovible sur l'arbre rotatif (d), et une paire de corps mobiles (T1, T2) portant des organes de prise (18 - 19) et pouvant se déplacer en sens op- posés le long de la tige filetée (2). 2. Dispositif de doigts pour main de robot, selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un boulon de fixa- tion (7) monté de façon amovible sur l'arbre rotatif (d) et sur lequel est vissé le pignon (5), un pignon (4) disposé sur la tige filetée (2) et engrenant avec ledit pignon (5), fixé à l'une de ses extrémités, une poignée (3) montée à l'autre extrémité de la tige filetée (2) et une pièce de sépa- ration (b) fixée approximativement au centre de la tige filetée (2), les corps mobiles (T1, T2) portant chacun un organe de prise (18 - 19) pouvant se déplacer dans des sens opposés de part et d'autre de ladite pièce de séparation (b). 3. Dispositif de doigts pour main de robot, selon la revendi- cation 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pièce tournante (9) comportant une saillie (p) fixée sur un côté de l'arbre rotatif (d) et dirigée vers l'extérieur du dispositif d'entraî- nement en rotation (8), une pièce d'arrêt (10) fixée sur le dispositif d'entraînement en rotation pouvant se rapprocher et s'éloigner de ladite saillie (p), le boulon de fixation (7) monté de façon amovible sur l'arbre rotatif étant disposé sur le côté opposé à ladite pièce tournante (9) et les corps mobiles (T1, T2) portant chacun un organe de prise (18- 19) étant munis d'écrous (ni, n2) coopérant avec des filetages externes 2558762 de sens opposés et de même pas de part et d'autre de ladite pièce de séparation (b). 4. Dispositif de doigts pour main de robot selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt (10) est ajustable dans sa position de réglage sur le côté du dispositif d'entraîne- ment en rotation (8).