Brevet FR2578183A1 — publié le 19860905

DISPOSITIF DE PREHENSION D'UN CONTENEUR CYLINDRIQUE OU ANALOGUE La présente invention est relative à un dispositif destine à permettre la préhension, le transport et la dépose en des endroits ou emplacements déterminés, d'un conteneur ou plus généralement d'un objet présentant un contour sensiblement cylindrique. Dans les opérations de manutention de tels conteneurs, réalisées notamment à l'aide d'un robot, celui-ci doit assurer le déplacement de l'objet d'un point de coordonnées exactement connues à un autre avec une précision parfaite. Pour assurer cette fonction, en particulier avec des conteneurs cylindriques de grandes dimensions et présentant une charge importante, de l'ordre respectivement de 500 mm de diamètre et de 50 daN ou plus, il est nécessaire que la prise, le transport et le relâchement de l'objet s'effectuent dans des conditions qui maintiennent les références exactes par rapport auxquelles le robot s'oriente et exécute ses mouvements.Dans ce but, il convient de tenir compte des contraintes dynamiques engendrées par le robot, qui risquent de modifier ces réfé- rences par suite notamment d'un déplacement non commandé de l'objet, aussi bien que des contraintes mécaniques dues à l'opération de préhension proprement dite qui peut occasionner, si l'on n'y prend pas garde, des déformations irréversibles de l'objet à saisir et, dans ces conditions, conduire à des erreurs de positionnement préjudiciables. La présente invention a pour objet un dispositif de préhension qui permet d'éviter ces inconvénients grace à un mécanisme de préhension qui assure une répartition uniforme des contraintes sur l'objet à déplacer, qui soit d'un fonctionnement sur et procure une grande efficacité d'action même avec des conteneurs de grandes dimensions représentant des charges élevées. A cet effet, le dispositif considère se caractérise en ce qu'il comporte un bâti porteur rigide, présentant une face d'appui concave épousant approximativement une partie de la surface externe du conteneur un moyen d'ancrage disposé sur un côté du bâti pour l'extrémité d'un ruban métallique cerclant le conteneur selon sa surface opposée à celle en contact avec la face d'appui du bâti et un organe de traction et de blocage de l'autre extrémité du ruban, également porté par le bâti sur le côte opposé à celui du moyen d'ancrage. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le moyen d'ancrage est constitué par une première attache fixée à l'extrémité du ruban métallique et solidarisée d'un axe transversal monte à pivotement dans des paliers portés par le bâti, cette attache comportant une tige filetée traversant avec jeu une douille s'étendant perpendiculairement à l'axe et un alésage prévu dans le prolongement de la douille. Avantageusement, la tige filetée coopère avec un premier écrou arrêté par la douille, ajustant le réglage de la longueur libre initiale du ruban par rapport à l'axe transversal du moyen d'ancrage. De préfé- rence, la tige filetée comporte à son extrémité ayant traversé l'alésage de l'axe transversal, un second écrou, emprisonnant entre T'axe transversal et une rondelle d'appui, un ensemble élastique dont la compression, par le serrage du second écrou, assure le réglage de la tension du ruban sur le conteneur. De préférence également, l'ensemble élastique est constitué par un empilage de rondelles "Belleville". Par ailleurs, un soufflet d'étan chéité est, de préférence, monté autour de l'attache, dont les extrémités sont solidaires respectivement du bâti et du ruban. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe de traction et de blocage de l'autre extrémité du ruban comporte une seconde attache, solidarisée du ruban et traversée par un axe dont les extrémités sont engagées dans les bras parallèles d'une double bielle, chaque bras portant en outre un maneton transversal tourillonnant dans un palier porté par le bâti. Selon une caractéristique particulière, l'un des manetons comporte un pignon denté engrenant avec une crémaillère de commande montée dans un carter solidaire du bâti, la rotation du pignon actionné par la crémaillère étant agencée pour provoquer une rotation de 1800 de la double bielle, en assurant, par le déplacement de la seconde attache fixée à l'extrémité du ruban, une traction correspondante sur ce ruban. Avantageusement, le déplacement de la crémaillère dans son carter selon un mouvement de va et vient est assuré par un vérin à double effet, porté par le bâti. Selon une caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, la crémaillère est entourée par deux soufflets d'étanchéité fixés tous deux, d'une part au bâti, d'autre part à l'une des extrémités de la crémaillère. Selon une autre caractéristique, l'extrémité du ruban liée à la seconde attache traverse, à l'extérieur du bâti, un guide comportant deux parties accolées ménageant entre elles un passage pour le ruban et supportant un joint a lèvre en appui sur ce ruban, les deux parties assemblées constituant une rotule montée à pivotement dans un boîtier porte par le bâti. D'autres caractéristiques et avantages d'un dispositif de préhension de conteneurs cylindriques, établi conformément à l'invention apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus en coupe transversale d'un dispositif de préhension selon l'invention représenté en prise sur un conteneur cylindrique; - les figures 2 et 3 sont des vues respectivement en élévation et de dessus du bâti porteur du dispositif illustre sur la figure 1; - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe à plus grande échelle représentant respectivement le moyen d'ancrage de l'extrémité du ruban de cerclage du conteneur sur le bâti d'une part, et le moyen de traction et de blocage de l'autre extrémité de ce ruban. Comme illustre plus particulièrement sur les figures 1 à 3, le dispositif selon l'invention comporte principalement un bâti porteur rigide 1, à structure mécano-soudée formée au moyen de plaques de tôles rigides respectivement 2 et 3, immobilisées et raidies mutuellement par des renforts latéraux 4. Le bâti comporte par ailleurs une plaque d'appui 5 de forme sensiblement concave contre laquelle est destiné venir d'appuyer un conteneur 6 de forme générale cylindrique, dont on désire assurer, au moyen du dispositif considéré, la préhension, le transport et la dépose en des endroits prédéterminés. Le positionnement convenable du conteneur 6 contre la plaque d'appui 5 du bâti est ajusté au moyen d'un pion central 7 schématiquement illustré sur les dessins. Conformément à l'invention, l'application et le maintien rigide du conteneur 6 contre le bâti porteur 1, sont assurés au moyen d'un ruban ou feuillard métallique 13, cerclant le conteneur dans sa surface opposée à celle en contact avec la plaque d'appui 5 du bâti, ce ruban étant associé à l'une de ses extrémités à un organe d'ancrage 11 et à son autre extrémité à un organe de traction et de blocage, schématiquement illustré sous la référence 12, en deux organes 11 et 12 portes par le bâti 1 de part et d'autre de celui-ci par des extensions 9 et 10. Le moyen d'ancrage d'une des extrémités du ruban 13 est plus particulièrement illustré sur la figure 4 et comporte, à l'extrémité du ruban 13, une première attache 14, immobilisée sur le ruban par une vis transversale 15 (figure 1),.cette première attache 14 se prolongeant par une tige filetée 16. Celle-ci traverse librement une douille d'appui 17 puis, à la sortie de cette douille, un alésage 18 ménagé dans un axe transversal 19 permettant d'assurer au moyen d'ancrage considéré un degré convenable de pivotement par rapport au bâti 1. Sur la tige filetee 16 sont montés d'un côté de la douille 17, un écrou 20 et un contreécrou 21, permettant d'immobiliser la tige par rapport à celui-ci et d'ajuster la longueur libre initiale du ruban 13 autour du conteneur.A son extrémité opposée, après traversée de l'axe 19, la tige 16 comporte un écrou 22 et un contre-écrou 23, immobilisant entre-eux et la surface extérieure de l'axe transversal 19 un système élastique 24, avantageusement constitue par un empilage de rondelles "Belleville", permettant par action sur les écrous 22 et 23, le réglage de la tension initiale du ruban 13. L'axe transversal 19 comporte deux embouts d'extrémités, respectivement 25 et 26, portant deux bagues 27 et 28 tourillonnant à l'inte- rieur de paliers respectivement 29 et 30 portés par deux plaques d'appui 31 et 32 du bâti. En outre, et comme illustré sur la figure 1, le moyen d'ancrage 11 se complète au moyen d'un soufflet d'étanchéité 34 dont une extrémité est fixée en l'entourant sur l'attache 14, et dont l'autre extrémité est solidarisée du bâti 1 autour d'une collerette de fixation 35 (figure 1). Le moyen de traction et de blocage 12 de l'autre extrémité du ruban 13 sur la surface externe du conteneur 6 est illustre plus specialement sur la figure 5, en référence par ailleurs à la figure 1. A cet effet, le ruban 13 comporte à son extrémité opposée une seconde attache 36, rendue solidaire d'une double bielle pivotante 37, montée à rotation autour d'un axe transversal 38 porté par le bâti. De manière plus précise et comme illustre sur la figure 5, la seconde attache 36 comporte une douille transversale 39 à l'intérieur de laquelle est engagée une bague cylindrique 40 traversée par un axe 41 muni à une de ses extrémités d'une tête d'appui 42 et à son extrémité opposée d'une goupille de blocage 43, permettant d'immobiliser cet axe sur les bras parallèles 44 et 45 de la bielle 37. Le bras 44 est solidarisé selon la direction de l'axe de pivotement 38 avec un maneton transversal 46 convenablement étagé, tourillonnant, par l'intermédiaire de bagues 47 et 48, à l'intérieur d'un palier 49 porté par une plaque 50 appartenant au bâti 1. Le bras parallèle 45 de la bielle pivotante 37 comporte, de la même manière, un maneton transversal 51 s'étendant selon l'axe 38, à l'oppose du maneton 46, ce maneton 51 tourillonnant à son tour, par l'intermédiaire d'une bague 52, dans un palier 53 porté par un carter 54, lui-même solidarisé d'une plaque 55 faisant corps avec le bâti 1. Dans le carter 54, est ménagé un logement interne 56 traverse par l'extrémité du maneton 51 et dans lequel est logé un pignon 57 fixé sur le maneton 51 par une clavette transversale 58. Le pignon 57 comporte, dans sa surface extérieure, une denture 59 apte à engrener avec une crémaillère transversale 60 dont le mouvement est assure par l'intermédiaire de la tige 61 d'un vérin 62 (figure 1) à double effet porte par le bâti 1. Enfin, des soufflets, respectivement 63 et 64, sont montés autour des extrémités de la crémaillère dans ses parties débordant du carter 54, ces deux soufflets étant liés d'une part au carter 54 et d'autre part aux extrémités de la crémaillére 60. L'équipement du moyen de blocage et de traction 12 se complète enfin en disposant, à la traversée du bâti 1 par l'extrémité du ruban de cerclage 13, d'un dispositif de guidage et d'étanchéité 65 comportant deux demi-bobines 66 et 67 (figure 1) portant un joint à lèvre 68 en appui sur le ruban 13, les demi-bobines 66 et 67 jouant le rôle d'une rotule pour accommoder les mouvements transversaux du ruban dus à la mise en oeuvre du moyen de traction Le fonctionnement du dispositif de préhension selon l'invention se déduit aisément de la description qui précède. Pour assurer le transport d'un conteneur cylindrique 6 d'un endroit à un autre dont les coordonnées sont exactement déterminées au moyen d'un robot ou analogue, ce dernier amène le bâti porteur 1 par sa plaque d'appui 5 contre le conteneur 6 de telle sorte que le ruban 13 entoure largement celui-ci. Prealablement, la longueur du ruban 13 est ajustée en jouant sur la tige filetée 16 du moyen d'ancrage 11 par un vissage plus ou moins accentué sur cette tige dès écrous 20 et 21. Parallèlement, la traction initiale exercée sur le ruban 13 est réglée par les rondelles "Belleville" 24 et les écrous de serrage 22 et 23. Dans un deuxième temps, le ruban métallique 13 est fermement appliqué contre la surface extérieure du conteneur 6 opposée à la plaque d'appui 5 grâce à un mouvement de pivotement a 1800 de la bielle pivotante 37 solidaire de l'extrémité opposée du ruban 13. Dans ce mouvement de pivotement, la bielle 37 assure une traction sur le ruban 13, permettant à celui-ci de s'appliquer étroitement contre la surface extérieure du conteneur et de maintenir ce dernier bloqué contre le bâti. Celui-ci peut alors être soulevé et transporté avec le conteneur qu'il emprisonne, d'un endroit prédéterminé à un autre dont les coordonnées sont parfaitement repérées, ceci sans risqué de modification des références par rapport auxquelles s'effectuent ces mouvements, par suite d'un glissement ou d'une déformation du conteneur lui-même. On réalise ainsi un dispositif de préhension particulièrement sûr et efficace pouvant opérer dans toutes sortes d'environnement et de conditionnement, grâce en particulier à l'étanchéité du bâti et des organes que celui-ci incorpore, en particulier de la crémaillère et du moyen d'ancrage, étanchéité réalisée d'une part au moyen des soufflets 34, 63 et 64 prévus de part et d'autre à l'intérieur du bâti et également du joint à lèvre 68 contre lequel glisse le ruban 13 dans son mouvement de serrage sur le conteneur. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas aux seuls exemples de réalisation décrits et représentés ci-dessus; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de préhension d'un conteneur (6) cylindrique ou analogue, notamment au moyen d'un appareil de transport télécommandé du genre d'un robot, caractérisé en ce qu'il comporte un bâti porteur rigide (1), présentant une face d'appui concave épousant approximativement une partie de la surface externe du conteneur (6), un moyen d'ancrage (11) disposé sur un côté du bâti (1) pour l'extrémité d'un ruban métallique (13) cerclant le conteneur (6) selon sa surface opposée à celle en contact avec la face d'appui du bâti (1) et un organe de traction et de blocage (12) de l'autre extrémité du ruban, également porté par le bâti (1) sur le côté opposé à celui du moyen d'ancrage (11). 2.- Dispositif de préhension selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'ancrage (11) est constitue par une première attache fixée à l'extrémité du ruban métallique (13) etZsolidarisee à un axe transversal (19) monté à pivotement dans des paliers portés par le bâti (1), cette attache comportant une tige filetée (16) traversant avec jeu une douille (17) s'étendant perpendiculairement à l'axe et un alésage prévu dans le prolongement de la douille (17). 3.- Dispositif de préhension selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige filetée (16) coopère avec un premier écrou arrêté par la douille (17), ajustant le réglage de la longueur libre initiale du ruban par rapport à l'axe transversal (19) du moyen d'ancrage (11). 4.- Dispositif de préhension selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige filetée (16) comporte à son extrémité ayant traversé l'alésage de l'axe transversal (19), un second écrou, emprisonnant entre l'axe transversal (19) et une rondelle d'appui, un ensemble élastique (24) dont compression, par le serrage du second écrou, assure le réglage de la tension du ruban sur le conteneur (6). 5.- Dispositif de préhension selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ensemble élastique (24) est constitué par un empilage de rondelles "Belleville". 6.- Dispositif de préhension selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un soufflet d'étanchéité est monté autour de l'attache dont les extrémités sont solidaires respectivement du bâti (i) et du ruban (13). 7.- Dispositif de préhension selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de traction et de blocage (12) de l'autre extrémité du ruban comporte une seconde attache, solidarisée du ruban et traversée par un axe dont les extrémités sont engagées dans les bras parallèles d'une double bielle (37), chaque bras portant en outre un maneton transversal tourillonnant dans un palier porté par le bâti (1). 8.- Dispositif de préhension selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'un des manetons comporte un pignon denté engrenant avec une crémaillère de commande montée dans un carter solidaire du bâti (1), la rotation du pignon actionné par la crémaillère étant agencée pour provoquer une rotation de 1800 de la double bielle (37), en assurant, par le déplacement de la seconde attache fixée à l'extrémité du ruban, une traction correspondante sur ce ruban. 9.- Dispositif de préhension selon la revendication 8, caractérisé en ce que le déplacement de la crémaillère dans son carter selon un mouvement de va et vient est assuré par un vérin à double effet porté par le bâti (1). 10.- Dispositif de préhension selon la revendication 8, caractérisé en ce que la crémaillère est entourée par deux soufflets d'étanchéité fixés d'une part au carter (54) et, d'autre part, à l'une des extrémités de la crémaillère (60). 11.- Dispositif de préhension selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que l'extrémité du ruban liée à la seconde attache (36) traverse, à l'extérieur du bâti (1), un guide comportant deux parties accolées ménageant entre elles un passage pour le ruban et supportant un joint à lèvre (68) en appui sur ce ruban, les deux parties assemblées constituant une rotule montée à pivotement dans un boîtier porté par le bâti.