Brevet FR2566312A1 — publié le 19851227

La présente invention concerne un appareil de chan- gement des mâchoires des manipulateurs utilisés pour la mani- pulation à distance d'objets dangereux. Dans l'industrie nucléaire, on doit manipuler des objets radioactifs ou contaminés dangereux. L'opération peut être réalisée à l'aide de manipulateurs qui passent à travers une cloison d'un matériau protecteur entourant une cavité logeant les objets. Les manipulateurs sont commandés par des opérateurs qui se trouvent en dehors de la cavité et ils ont, à leurs extrémités, des ensembles munis de mâchoires, à l'in- térieur de la cavité. En cours d'utilisation, les ensembles à mâchoires peuvent se détériorer ou présenter des défauts de fonctionne- ment nécessitant leur enlèvement et leur remplacement. La présente invention concerne un appareil destiné à assurer l'enlèvement et le remplacement des ensembles à mâchoires à l'intérieur de la cavité. Plus précisément, l'invention concerne un appareil de changement d'ensembles à mâchoires des manipulateurs, l'ap- pareil comprenant un chassis de support ayant un chariot mo- bile entre au moins une première et une seconde position, des blocs de positionnement des ensembles à mâchoires montés sur le châssis dans la première et la seconde position, le chariot ayant une ouverture permettant le passage d'un ensem- ble à mâchoires et destinée à loger un organe déplaçable à une extrémité d'un bras de manipulateur entourant un accou- plement temporaire entre l'ensemble à mâchoires et l'extrémité du bras, l'accouplement étant couplé ou désaccouple en fonc- tion du déplacement du chariot par rapport aux blocs de posi- tionnement et de l'application d'une force au bras du manipu- lateur vers l'ensemble à mâchoires. L'accouplement temporaire peut comporter une première partie raccordée à l'ensemble à mâchoires et une seconde par- tie mobile dans l'organe déplaçable. La première partie d'accouplement peut comporter un élément ayant une section en T et la seconde partie un organe en forme de canal, la tige de l'élément ayant une section en T pouvant coulisser dans une fente formée dans l'organe en forme de canal. L'organe en forme de canal peut être fermé à une extrémité. L'organe déplaçable peut comporter un collier coulis- sant sur l'extrémité du bras du manipulateur. Chaque bloc de positionnement peut avoir une gorge cruciforme dans sa surface tournée vers le chariot. La gorge cruciforme peut comporter une première gorge et une seconde gorge transversale à la première et plus étroite que la première. Un dispositif d'encliquetage peut assurer le maintien temporaire du chariot dans la première et dans la seconde position. Le dispositif d'encliquetage peut comporter des cli- quets à bille destinés à coopérer avec des cavités formées dans le chariot et pouvant être dégagés par la force appliquée par le bras du manipulateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une élévation d'un ensemble à mâchoires monté à l'extrémité d'un bras de manipulateur la figure 2 est une élévation schématique d'un accou- plement temporaire formé entre l'ensemble à mâchoires et le bras; la figure 3 est une élévation latérale d'un appareil de changement de mâchoires la figure 4 est une vue en plan de l'appareil de changement de mâchoires; et la figure 5 est une coupe de l'appareil de la figure 3 suivant la ligne A-A. La figure 1 représente un ensemble A à mâchoires à l'extrémité d'un bras 2 de manipulateur. L'ensemble 1 com- port des mâchoires 3 qui peuvent être déplacées ensemble afin qu'elles saisissent un objet entre elles, le mouvement étant commandé par un dispositif d'actionnement se trouvant à l'extré- mité opposée et distante du bras 2. Dans le cas d'un manipu- lateur destiné à manipuler des objets radioactifs, le bras passe à travers une paroi d'un matériau formant un blindage et aboutit à une commande manuelle destinée à un opérateur. Comme représenté schématiquement sur la figure 2, l'ensemble 1 à mâchoires peut être fixé à l'extrémité du bras de manipulateur par un bloc 4 ayant une section en T, sur l'ensemble à mâchoires, coopérant avec un organe 5 en forme de canal disposé à l'extrémité du bras 2. Cet organe 5 en forme de canal peut être fermé à une extrémité, ouvert à l'au- tre extrémité et comporte une fente 6 dans sa base pour le passage de la tige du bloc 4 qui a une section en To L'arran- gement constitue un accouplement temporaire qui, par déplace- ment relatif du bloc 4 et de l'organe 5, permet le déplacement du bloc 4 par l'extrémité ouverte de l'organe 5. L'organe 5 est normalement placé dans un collier 7 qui peut coulisser à l'extrémité du bras 2 et qui est repoussé contre l'ensemble à mâchoires par un ressort hélicoïdal 8. Le collier 7 a une forme tronconique se rétrécissant vers les mâchoires. L'ensemble à mâchoires comprend un corps ayant des plaques latérales distantes 9 entre lesquelles sont articulées les mâchoires, chaque plaque 9 ayant une nervure 12 de position- nement qui dépasse vers l'extérieur. Comme l'indiquent les figures 3, 4 et 5, un appareil de changement de mâchoires comporte un chassis 20 ayant une base 21 et deux parois d'extrémités 22, 23. Un chariot 24 est monté sur deux arbres parallèles 25 placés entre les parois 22, 23 afin qu'ils puissent y coulisser. Le chariot 24 comprend une plate-forme 26 fixée à des boîtiers 27 de paliers qui -peuvent coulisser sur les arbres 25. La plate-forme 26 du chariot a une ouverture constituée par une fente rectangulaire 28 ayant-une région centrale sensi- blement circulaire élargie 29, la forme de l'ouverture étant telle qu'elle permet le passage de l'ensemble à mâchoires et de l'extrémité du bras du manipulateur. La surface du chariot, autour.de l'ouverture, peut être chanfreinée afin qu'elle facilite l'introduction de l'ensemble à mâchoires et de l'ex- trémité du bras du manipulateur par l'ouverture. La région centrale élargie de l'ouverture formée dans la plate-forme a une forme tronconique complément%.a. de la forme tronconique du collier 7 de l'extrémité du bras. L'ensemble à mâchoires et le bras sont abaissés dans l'ouver- ture formée dans la plate-forme 26 si bien que le collier est en appui dans la région centrale tronconique. Dans cette position, l'ensemble à mâchoires se trouve au-dessous de la plate-forme 26 et est exposé sous celle-ci. La base 21 du châssis 20 supporte deux blocs 30, 31 de positionnement qui se trouvent juste au-dessous de l'ou- verture formée dans la plate-forme 26 lorsque le chariot 24 est dans ses positions d'extrémités. Dans ces dernières posi- tions, le chariot est en appui contre des butées 32 des parois 22, 23 d'extrémité et est retenu temporairement en position par des cliquets à bille 33 qui coopèrent avec des éléments rapportés 34 ayant des encoches formées à la surface de la plate-forme. Chaque bloc 30, 31 de positionnement a une ouver- ture cruciforme 35 pour le logement de l'ensemble à mâchoires 1. Les plaques latérales distantes 9 de l'ensemble 1 se logent dans la fente ou gorge large de l'ouverture 35 formée le long du chassis 20 et les nervures 12 se logent dans la gorge ou fente transversale plus étroite de l'ouverture. La largeur de la fente transversale destinée à loger les nervures 12 peut être différente de part et d'autre de la fente large de l'ouverture et- les nervures 12 peuvent avoir des épaisseurs différentes si bien que l'ensemble à mâchoires ne peut prendre qu'une seule position par rapport aux blocs de positionnement. Les figures 3 et 4 représentent le chariot en position d'extrémité audessus du bloc 30 de positionnement. L'ensemble à mâchoires fixé à l'extrémité du bras du manipulateur est positionné dans le bloc 30 et est supporté par le chariot étant donné l'action de coincement du collier tronconique 7 dans la région centrale tronconique de l'ouverture formée dans la plate-forme 26. Comme représenté, les plaques latérales 9 et les nervures 12 de l'ensemble à mâchoires n'atteignent 2566312 pas le fond 35c de l'ouverture cruciforme 35 du bloc 30. Sur la figure 3, le bloc 31 de postionnement supporte un ensemble à mâchoires de remplacement, les plaques latérales 9 étant en appui sur le fond de l'ouverture cruciforme 35. Lorsqu'un ensemble 1 à mâchoires doit être séparé du bras du manipulateur, une pression descendante est appliquée par le bras afin que l'ensemble 1 soit poussé contre le fond de la fente formée dans le bloc 30. Le collier 7 garde une position fixe et ne peut pas descendre. En conséquence, l'accou- plement temporaire formé entre l'ensemble à mâchoires et l'ex- trémité du bras du manipulateur est exposé. La pression descen- dante étant toujours maintenue, le bras est séparé de l'ensemble à mâchoires par coulissement du chariot vers le bloc 31. Le mouvement du chariot est aussi assuré à l'aide du bras du manipulateur. La pression descendante appliquée par le bras peut être supprimée dès que l'extrémité du bras dégage l'élément 4 en T de l'ensemble à mâchoires et pendant le déplacement du chariot vers le bloc 31. La suppression de la pression appliquée provoque une pénétration à nouveau de l'organe 5 en forme de canal de l'extrémité du bras dans le collier tron- conique 7 sous l'action du ressort hélicoidal 8. Lorsque l'or- gane en forme de canal est fermé à une extrémité, l'extrémité antérieure lors du déplacement de l'ensemble à mâchoires dans le bloc 30 de positionnement, l'extrémité du bras doit être tournée de 180 afin que l'extrémité ouverte de l'organe 5 en forme de canal. soit dirigée vers l'élément 4 en T de l'ensem- ble à mâchoires qui se trouve dans le bloc 31 de positionnement. La fermeture d'une extrémité de l'organe 5 facilite un aligne- ment précis de la mâchoire et du bras, parallèlement aux arbres 25. Dans une variante., cette opération supplémentaire peut être suppriméedc lorsque l'organe en forme de canal monté à l'extrémité du bras est ouvert à ses deux extrémités. Lorsque le bras se rapproche du bloc 31, la pression descendante est à nouveau appliquée à l'extrémité du bras afin que l'organe en forme de canal soit exposé sous le collier conique 7. Le mouvement du chariot se poursuit jusqu'à ce que 6 2 566312 le chariot vienne en appui contre la ou les butées 32 de la paroi23 d'extrémité, l'organe en forme de canal étant alors placé autour de l'élément en T de l'ensemble à mâchoires' qui se trouve dans la bloc 31. Ensuite, la pression descendante appliquée au bras est supprimée de manière que le ressort hélicoïdal reprenne sa position normale et tire l'élément en T et l'organe en forme de canal dans le collier 7, en coo- pération. L'ensemble à mâchoires peut alors être soulevé hors du bloc 31 et il reste fermement fixé à l'extrémité du bras du manipulateur. Le poste de changement de mâchoires est mobile dans une cellule et les cliquets à bille retiennent le chariot dans ses positions d'extrémités quelle que soit la position du poste et pendant le déplacement entre les positions du manipulateur. Le chariot ne peut coulisser que le long des tiges 25 lorsqu'il est poussé physiquement par un bras de manipulateur au cours d'un changement dDensemble à mâchoires. REVENDICATIONS 1. Appareil de changement d'ensembles à mâchoires sur des manipulateurs, caractérisé en ce que qu'il-comprend un châssis de support (2Q) ayant un chariot (24J mobile entre au moins une première et une seconde position, des blocs de positionnement (30, 31) des ensembles à mâchoires (1 montés sur le chassis, dans la première et la seconde position, le chariot (24) ayant une-ouverture (28, 29J) destinée à permettre le passage d'un ensemble à mâchoires et à loger un organe déplaçable (7) monté à une extrémité d'un bras de manipulateur, entourant un accouplement temporaire formé entre l'ensemble à mâchoires et l'extrémité du bras, l'accouplement (4, 5) étant couplé etdésaccouplé lors du déplacement du chariot par rapport aux blocs de positionnement (30, 31) et lors de l'applicati9n d'une force au bras du manipulateur, vers l'en- semble à mâchoires. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accouplement temporaire comporte une première partie (4) raccordée à l'ensemble à mâchoires et une seconde partie (5) mobile dans l'organe déplaçable. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première partie de l'accouplement comporte un élément (4) ayant une section en T, et la seconde partie de l'accouplement comporte un organe (5) en forme-de canal, la tige de l'élément ayant une section en T pouvant coulisser dans une fente formée dans l'organe en forme de canal. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe en forme de canal (5) est fermé à une extré- mité. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe déplaçable com- porte un collier {7) qui peut coulisser à l'extrémité du bras du manipulateur. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bloc de-positionne- ment (30, 31) a une gorge cruciforme (35) dans sa surface tournée vers le chariot. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la gorge cruciforme (35) comprend une première gorge et une seconde gorge transversale à la première et plus Etroite que celle-ci. 8o Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'encliquetage (33) destiné à maintenir temporairement le chariot (24) dans la première et dans la seconde position. 9. Appareil selon la revenidication 8, caractérisé en ce que le dispositif d'encliquetage comprend des cliquets à bille (33) destinés.à coopérer avec des cavités formées sur le chariot (24) et séparables sous l'action de la force appliquée par le bras du manipulateur.