Brevet FR2586657A1 — publié le 19870306

L'invention concerne un dispositif de préhension de supports ou de conteneurs de charges tels que des palettes, plateaux ou récipients de dimensions variables. Dans le domaine des dispositifs automatisés de rangement il est bien connu d'utiliser une plate-forme mobile se déplaçant dans une allée centrale qui permette l'extraction ou le rangement automatique de bacs placés dans des casiers de part et d'autre de cette allée. Cette plate- forme dispose à cet effet d'un dispositif qui permet d'extraire un bac de son lieu de stockage, de le transférer vers une table de travail ou de le replacer dans un autre emplacement de stockage. Le dispositif en question est donc solidaire de la plate-forme dont il suit le mouvement. Ainsi on connait un dispositif qui comporte une chaîne sans fin à animation horizontale, munie d'un doigt preneur et articulé autour de quatre pignons dis- posés aux quatre sommets d'un rectangle, le doigt preneur saisissant le bac par une poignée prévue à eet effet dans son déplacement parallèlement à cette poignée, et entraînant le bac dans un déplacement perpendiculaire au premier. Le bac est guidé dans son déplacement par deux rails latéraux, qui permettent son glissement au-dessus de la chaîne. Un tel dis- positif ne permet pas de déplacer un bac d'un côté de la plate-forme à l'autre. Par ailleurs, lors du déplacement de la plate-forme elle-même le long des rayonnages, le bac, qui doit être alors immobilisé dans sa direction d'entraînement sur cette plate-forme, n'est maintenu que par un seul doigt, et n'est donc pas immobilisé de façon très sûre. D'autres dispositifs permettent le déplacement du bac d'un côté à l'autre de la plate-forme, notamment par l'utilisation de deux doigts, mais l'entraînement du bac s'effectue encore par coopération d'un seul doigt à la fois. Ce système a été perfectionné en utilisant un élément flexible muni de deux doigts qui s'engagent successivement dans les deux poignées avant et arrière du bac ou du récipient. Lors du rangement de celui-ci les deux doigts se dégagent successivement des poignées avant et arrière autorisant un rangement d'un côté ou de l'autre de la plate-forme. A cet effet un élément fle- xible sans fin actionné horizontalement par plusieurs pignons montés sur la plate-forme et entraînés par un moteur, est muni de deux doigts, l'un agissant par traction et l'autre par poussée sur le récipient, doigts qui occupent transver- salement à l'axe longitudinal de l'élément flexible une po- sition identique. Le cheminement de l'élément flexible est tel, qu'en un endroit donné de ce cheminement et après l'en- gagement du doigt de traction à l'intérieur d'un des loge- ments, et l'entraînement consécutif du récipient depuis une première position de rangement, ce doigt de traction n'en- traine momentanément plus le récipient, de façon à permettre l'engagement du doigt de poussée à l'intérieur de l'autre logement du récipient. L'entralnement du récipient peut se poursuivre alors à l'aide des deux doigts. En un autre en- droit donné du cheminement de l'élément flexible, le doigt de poussée n'entraîne momentanément plus le récipient de façon à permettre le dégagement du doigt de traction hors de son logement. Le doigt de poussée entraîne alors seul le ré- cipient jusqu'à une autre position de rangement o il se dé- gage à son tour de son logement. Ce dispositif de préhension trouve une applica- tion particulièrement intéressante dans des installations de manutention de bacs ou récipients de dimension standard par exemple quand il s'agit de stockage et de manipulation de petites pièces ou de documents répartis dans un grand nombre de bacs de taille uniforme comme c'est le cas pour le stocka- ge de pièces de rechange ou encore dans le domaine de la re- cherche automatique de documents. Il existe cependant certains cas ou de tels translateurs de stockage doivent être amenés à transférer des charges de nature et de dimensions sensiblement diffé- rentes. Il s'avère en effet que dans des entrepôts ou maga- sins, on soit amené à ranger dans les casiers de stockage de part et d'autre de l'allée centrale, aussi bien de-s- bacs servant de récipient, que des plateaux ou des palettes portant des paquets ou des charges, qui pourront être repris, par ailleurs, par d'autres moyens de transfert comme des cha- riots élévateurs. Le dispositif connu précité, conçu pour un type de récipient bien déterminé ne permet pas la préhension de ces charges de formes et de dimensions variables. L'invention apporte une solution à ce problème en ce qu'elle propose un perfectionnement à ce dispositif de préhension à chaîne sans fin et doigts d'entraînement qui le rende adaptable instantanément au transfert de bacs, palettes, plateaux d'usinage, et d'une façon générale à des supports ou conteneurs de charge, de différentes dimensions. Selon l'invention on dispose sur la plate-forme mobile de manutention deux modules indépendants portant cha- cun un élément flexible à deux doigts d'entraînement, les deux éléments flexibles ayant un fonctionnement symétrique par rapport à l'axe d'entraînement des charges, et les deux modules étant déplaçables transversalement l'un par rapport à l'autre ce qui permet au système de préhension d'accrocher des charges de différentes largeurs entre une charge de lar- geur minimum correspondant à la position des deux modules accolés et une charge de largeur maximum correspondant aux deux modules en position d'écartement maximum. Selon une caractéristique particulière de l'in- vention le mouvement transversal d'au moins un module par rapport à l'autre est assuré par un organe moteur unique qui assure le déplacement relatif du module le long d'un organe de guidage et de coulissement transversal, ledit mouvement transversal n'étant pas incompatible avec un système de transmission du mouvement du pignon moteur entraînant l'élé- ment flexible d'un module à un pignon d'entraînement de l'élé- ment flexible de l'autre module. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivrede formes de réalisation prises à titre d'exemple non limitatifs et faisant référence aux dessins annexés qui représentent: - Figure 1: une vue en perspective d'un disposi- tif selon l'invention adapté à la manutention d'un bac de stockage, Figure 2: une vue en perspective d'une variante de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - Figure 3: un schéma en plan du dispositif selon la figure 2. La Figure 1 représente un dispositif selon l'in- vention adapté au transfert d'un support de charge et notam- ment prêt à entraîner un bac ou récipient 1 qui lui fait face ou un bac 1' de plus grande dimension dont on a représenté seulement l'extrémité en pointillé. Le dispositif d'entralne- ment est constitué de deux modules indépendants Il et 12 re- posant sur une plate-forme de manutention 16. Ces modules constituent en quelque sorte des plateaux destinés à rece- voir le mécanisme d'entraînement qui sera décrit plus loin. Dans le cas présent le module 11 est fixe, par contre le mo- dule 12 peut se déplacer sur la plate-forme entre une position dans laquelle il est accolé au premier module, et une position opposée o il en est écarté au maximum selon le débattement autorisé par les organes de guidage 15. En l'occurence, ces derniers sont de simples tiges ancrées sur le module 11, sur lesquelles coulissent le module 12. Dans la position représen- tée sur la figure 1 o les deux modules sont écartés, le dis- positif d'entraînement sera en mesure d'accrocher le bac 1' de plus grande dimension. On comprend qu'à l'inverse, si le module 12 est accolé au module 11, le dispositif d'entraîne- ment ne pourra agir que sur un bac 1 dont la dimension corres- pond à la largeur totale des deux modules. Chacun de ces modules 11 et 12 est équipé d'un mécanisme d'entraînement proprement dit dont le fonctionne- ment est identique et symétrique par rapport à l'axe d'en- trainement des charges illustré par la flèche 6. Ainsi, le mécanisme d'entraînement du module l dispose comme élément flexible d'une chaîne 2 sans fin à animation horizontale, qui coopère avec deux groupes de trois pignons (3a, 3b, 3c) et (4a, 4b, 4c), les trois pignons de chaque groupe, pris deux par deux, étant alignés suivant un axe, qui n'est ni parallèle à la face frontale 5 du bac 1, ni parallèle à sa direction d'entraînement représentée par la flèche 6. Les axes d'aligne- ment des pignons, ceux-ci étant pris deux par deux, convergent vers la zone centrale de la plate-forme non représentée. La chaîne 2 coopère avec les pignons les plus distants entre eux 3a et 4a par sa face de contact avec les pignons, dite face "intérieure" 7, avec les pignons intermédiaires 3b, 4b par sa face "extérieure" 8, et enfin avec les pignons les plus pro- ches entre eux 3c, 4c, à nouveau par sa face intérieure 7. Cette chaîne comporte deux doigts 9a, 9b, fixés sur elle en porte-à-faux du côté de sa face extérieure 8 et au-dessus de la chaîne 2, et dirigés verticalement, en direction opposée de la plate-forme support. Les deux doigts 9a, 9b sont dis- tants l'un de l'autre d'une longueur sensiblement égale à la longueur d'un bac. Cet agencement, o un doigt est situé près de chaque bac 1 placé à gauche ou à droite de la plate- forme, permet la préhension d'un de ces bacs moyennant un minimum de déplacement du doigt preneur. Les six pignons sont actionnés en rotation dans le plan de la chaîne 2, par exemple par un moteur non représenté, placé au-dessous d'eux dans le module, et entraînent ainsi la chaîne 2. Chaque bac (1, 1') est muni d'une poignée 10 dont la section est en forme de L, et qui s'étend sur la face frontale 5 du bac 1. La face frontale arrière du bac 1, non visible sur le dessin est également équipée d'une poignée 10 analogue qui définit avec elle un logement de section en forme de U orienté vers le bas. La largeur intérieure de la poignée O10 est supérieure au diamètre extérieur de chaque doigt 9a, 9b, de façon que ceux-ci puissent s'y loger. Deux rails non re- présentés et dirigés selon la flèche 6 guident le bac 1 laté- ralement lors de son entraînement par les doigts 9a, 9b, et permettent son glissement au-dessus de la chaîne 2. Les doigts 9a, 9b, sont suffisamment saillants au-dessus de la chaîne pour pouvoir s'introduire dans la poignée 10 quand ils contournent le pignon 3a. Le module 12, comme indiqué précédemment, est équipé d'un mécanisme d'entraînement à chaîne symétrique et sur lequel on retrouve le même jeu de pignons (13a, 13b, 13c) et (14a, 14b, 14c,) et deux doigts d'entraînement 19a, 19b. Le déroulement des chaînes portées par chaque module est par- faitement synchronisé de façon que les doigts d'entraînement 9a et 19a d'une part et 9b et 19b d'autre part se trouvent toujours l'un en face de l'autre par rapport à l'axe de déplacement du bac, et attaquent simultanément la poignée 10 par chacune de ses extrémités. Cette synchronisation est as- surée par exemple par un renvoi mécanique du mouvement d'un pignon moteur du premier module sur un pignon analogue de l'autre module qui assurera l'entraînement de la chaîne. Ce système de renvoi mécanique non représenté est évidemment assuré quelle que soit la position relative des deux modules. La variante de réalisation illustrée à la figure 2- fait apparaître les deux modules 11 et 12 et leur mécanisme d'en- traînement à chaine tels que décrit en référence à la figure 1. Les modules sont représentés en position écartée correspondant à une largeur maximum du bac 1' et reposent sur la plate-forme de manutention 16 munie de deux rives de guidage 17. Un moto-réduc- teur unique 18 monté sur cette plate-forme commande la rotation d'un arbre 20 traversant le module 12 et pénétrant dans le mo- dule 11. Cet arbre porte sur au moins une partie de sa longueur un filetage 21 qui coopère avec deux taraudages à pas inversés sur respectivement chacun des modules de façon à ce que la rota- tion de l'arbre 20 provoque l'éloignement ou le rapprochement des deux modules. Selon une autre variante non représentée c'est l'arbre qui peut être muni d'un filetage 21 à pas inversés tandis que les taraudages prévus sur chacun des modules sont à pas identiques. Les deux modules se déplacent donc simultanément entre la position représentée et une position o ils sont accolés. Dans ce dernier cas ils sont bien centrés sur le plateau 16 ce qui favorise l'équilibrage de la charge portée par la plate-forme de manutention. Grâce à cette dis- position, l'utilisateur peut à son gré régler l'écartement des modules ll et 12 en fonction de la dimension de la char- ge à déplacer ou de la largeur de la poignée dont il est muni. La figure 3 représente schématiquement le dis- positif selon la variante de l'invention représentée à la figure 2, lors de son fonctionnement. Les chaînes 2 de chaque module ll et 12 sont actionnées dans le sens des flèches symétriquement par rapport à l'axe 6 de déplacement du bac 1'. A partir de la position représentée, les doigts d'entraîne- ment 9a et 9b sur le module 11, ainsi que 19a et 19b sur le module 12, vont parcourir le chemin visualisé par le trait mixte 22, et occuper sur cette trajectoire des positions successives (I, II, III...) montrées en pointillé corres- pondant à des phases successives de préhension du bac 1'. Le mouvement des deux chaînes sur les deux modules étant synchronisé, la description du fonctionnement sera faite en référence au déplacement des doigts 9a et 9b de la chaîne portée par le module 11, étant entendu que celui des doigts l9a et l9b de l'autre chaine est tout à fait identique. A la mise en route de la chaîne 2 le doigt 9a quitte la position de départ, effectue une rotation en I autour du pignon 3a et pénètre ainsi dans la poignée avant 10 du bac. Après avoir contourné le pignon 3a le doigt 9a entraîne le bac dans le sens de la flèche 6 puis s'immobilise en II pendant que son support contourne le pignon 3b. Le bac s'est arrêté temporairement jusqu'à ce que le doigt 9a con- tourne le pignon 3c (position III). Il sera à nouveau dépla- cé vers le centre de la plate-forme jusqu'à ce que le doigt 9a ait dépassé le pignon 4c avant de s'immobiliser dans la position IV quand son support contourne le pignon 4b. Simul- tanément le doigt 9b aura atteint la position I au niveau du pignon 3a et se sera engagé dans la poignée arrière du bac. Au déplacement qui s'ensuie du doigt 9a jusqu'à la position V au niveau du pignon 4a, correspond un déplacement du doigt 9b jusqu'au pignon 3b, ce qui provoque un dernier déplacement du bac dans une position centréesur la plate-forme sous; l'effet de la traction du doigt 9a combiné avec la poussée du doigt 9b. Les deux modules 11 et 12 représentés en position écartée, ont ainsi transféré sur la plate-forme de manutention un bac 1' de dimension maximum. La charge y est maintenue à l'avant par les doigts 9a et 19a et à l'arrière par les doigts 9b et 19b. Elle est donc parfaitement calée et ne peut bouger lors du déplacement de la plate-forme. L'opération de dégage- ment du bac se fera du même coté que celui du chargement par rotation inverse des chaînes, ou du côté opposé par reprise du mouvement des chaînes dans le même sens, selon un proces- sus équivalent. REVLNDICATIONS 1. Dispositif de préhension de supports de charges et de conteneurs de charges de différentes dimensions en vue de leur transfert par une plateforme mobile de manutention, comportant au moins un élément flexible sans fin actionné horizontalement par plusieurs pignons et entrainé par un moteur, ledit élément flexible étant muni d'au moins deux doigts destinés à coopérer avec des logements prévus sur les deux côtés frontaux du support ou du conteneur de charge, l'un des doigts agissant par traction et l'autre par poussée, ledit élément flexible ayant un cheminement tel que le doigt de traction, après s'être engagé dans le logement avant du support de charge et avoir déplacé ce dernier jusqu'à une première position sur la plate-forme,n'entraine momentanément plus le support de charge de façon à permettre l'engagement du doigt de poussée à l'intérieur du logement arrière, et tel que l'entraînement du support de charge se poursuive jusqu'au centrage de la charge sur la plate-forme, grâce à l'action simultanée du doigt de traction et du doigt de pous- sée caractérisé en ce que l'on dispose sur la plate-forme mobile de manutention 16 deux modules indépendants ll et 12 dont un au moins est déplaçable transversalement par rapport à l'autre, les deux modules pouvant occuper toutes positions entre une position o ils sont accolés pour être aptes à la préhension d'un support de charge de largeur minimum et une position o ils sont écartés au maximum du débattement auto- risé par la plate-forme,pour être aptes à la préhension d'un support de charge de largeur maximum, et en ce que chaque module porte un élément flexible sans fin 2 muni d'au moins deux doigts d'entraînement 9,19, lesdeux éléments flexibles étant montés sur chaque module 11 et 12 symétriquement par rapport à l'axe 6 d'entraînement des charges et ayant un fonctionnement synchronisé à partir d'une position symétrique de leurs doigts d'entraînement. IO 2. Dispositif de préhension selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'un des deux modules 11 ou 12 est fixe, et en ce que l'autre est mobile et coulissant sur des organes de guidage 15. 3. Dispositif de préhension selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que les organes de guidage 15 sont des tiges ancrées sur un des modules sur lesquelles coulisse l'autre module. 4. Dispositif de préhension selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les deux modules 11 et 12 sont mobiles et manoeuvrés en translation sur la plate-forme par un motoréducteur unique 18. 5. Dispositif de préhension selon la revendication 4, caractérisé en ce que le motoréducteur 18 entraîne en rota- tion un arbre 20 muni d'un filetage 21 qui coopère avec deux taraudages à pas inversés prévus respectivement sur chacun des modules 11 et 12. 6. Dispositif de préhension selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que le motoréducteur 18 entraîne en rotation un arbre 20 muni d'un filetage 21 à pas inversés qui coopère avec deux taraudages à pas identiques prévus respec- tivement sur chacun des modules 11 et 12. 7. Dispositif de préhension selon les revendica- tions 1 et 4, caractérisé en ce que les modules 11 et 12 coulissent entre deux rives de guidage prévues sur le côté de la plate-forme 16.