Brevet FR2610755A1 — publié le 19880812

ROBOT CHANGEUR DE VIDEO-DISQUES ET ENSEMBLES COMPORTANT UN MAGASIN DE DISQUES ET#DE#LECTEURSDE DISQUES, EQUIPES D'UN TEL ROBOT. L'invention concerne d'abord un robot destiné à effectuer des changements de disques notamment de vidéodisques. L'invention peut s'appliquer également au changement de disques portant des enregistrements sonores. Elle vise à réaliser un tel dispositif qui soit, à la fois, d'une conception originale et d'une structure simple. A cet effet, le robot suivant l'invention comporte : un guide rectiligne; un chariot mobile le long de ce guide; une console montée sur le chariot à pivotement autour d'un axe parallèle audit guide rectiligne; un bras de section méplate monté, par son extrémité proximale, sur la console, à pivotement autour d'un axe longitudinal orthogonal à l'axe de pivotement de la console sur le chariot; un dispositif de préhension d'un disque, porté par l'extrémité distale dudit bras; et des moyens de commande de déplacement du chariot sur le guide, de pivotement de la console sur le chariot et de pivotement du bras sur la console, adaptés à être placés sous le contrôle d'un programmateur. L'invention concerne aussi des ensembles comportant un magasin de disques, notamment de vidéo-disques, rangés coaxialement et des lecteurs de disques à tiroir superposés les uns aux autres, lesdits ensembles étant équipés d'un robot tel que définis cidessus, dont le guide rectiligne est un mon tant vertical situé à côté de l'empilage de tiroirs au voisinage du plan géométrique vertical qui contient la face avant desdits tiroirs en position de fermeture, de façon telle que le dispositif de préhension du robot puisse saisir ou déposer un disque dans le tiroir de l'un quelconque des lecteurs et dans un emplacement quelconque du magasin. Ainsi, ce même robot peut être utilisé en combinaison avec des lecteurs de disques et des magasins de disques qui peuvent être de structures variées (par exemple à rangement horizontal ou vertical) et associés aux lecteurs de diverses manières (par exemple à côté de ceux-ci ou au-dessus d'eux). L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples, quelques modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue de face d'un premier mode de réalisation d'un ensemble lecteurs de dis quesimagasin de disques et robot changeur de disques, suivant l'invention, dans lequel le magasin est à rangement vertical des disques et est situé à côté du meuble de lecteurs de disques, l'organe de préhension des disques étant d'un type pneumatique. - la figure 2 est une vue en plan correspondant à la figure 1. - la figure 3 montre en élévation, à plus grande échelle, le robot seul observé dans la direction de la flèche III de la figure 1, son bras étant supposé ramené vers l'avant et avoir pivoté de 900 sur lui-même pour se préparer à déposer un disque dans l'un des lecteurs. - les figures 4 et 5 sont, respectivement, des vues en élévation et en plan d'une première varian-te dans laquelle le magasin est à rangement horizontal des disques. - la figure 6 est une vue en élévation d'une autre variante avec un magasin à rangement horizontal disposé au-dessus du meuble de lecteurs. - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de bras de robot dans laquelle l'organe de préhension des disques est d'un type méca- nique. - la figure 8 est une vue en bout du bras observé dans la direction de la flèche VIII de la figure 7, les doigts de préhension des disques étant en position rétractée, et - la figure 9 est une vue analogue à celle de la figure 8, mais avec les doigts de préhension en position sortie active. Si l'on se réfère d'abord aux figures 1 et 2, on peut voir un ensemble constitué par un magasin 1 de disques d'enregistrement de son et/ou d'images, un meuble 2 de lecteurs de tels disques, et un robot 3 capable de saisir, ou de déposer, un disque dans l'un quelconque des lecteurs 2a, 2b, 2c, 2d (au nombre de quatre dans l'ensemble) du meuble de lecteurs 2, ou dans l'un quelconque des alvéoles du magasin 1. Dans cet exemple, le magasin 1 est du type à rangement vertical des disques 4 coaxialement suivant un axe géométrique horizontal 5, entre des taquets de retenue 7, 8, 9 portés par un chariot 12 mobile sur des rails horizontaux 13, 14 parallèles à l'axe géométrique 5 du magasin, sous l'action de moyens de commande classiques appropriés constitués, dans cet exemple, par une courroie crantée 15 dont un brin est fixé, en 16, au chariot 12 et qui passe, d'une part, sur une poulie folle 17 et, d'autre part, sur une poulie motrice 18 entrai née par un moteur 19 adapté à être placé sous le contrôle d'un programmateur (non représenté). Le meuble 2 de lecteurs 2a à 2d est équipé de tiroirs 21, 22, 23, 24 qui s'ouvrent automatiquement lorsqu'un disque 4 doit être mis en place dans un lecteur ou enlevé d'un lecteur. On remarquera que les tiroirs ouverts 22 par exemple, figure 2) ne découvrent pas complètement l'emplacement d'un disque, de sorte que, pour mettre un disque en place dans un tiroir et pour l'en enlever, on doit commencer par lui donner une certaine inclinaison vers l'avant et vers le haut. Dans l'exemple, le magasin de disques 1 est disposé d'un côté du meuble de lecteurs 2, avec son axe 5 parallèle à une face latérale 26 dudit meuble. Le robot 3 est situé du même côté du meuble de lecteurs 2, au voisinage du plan géométrique vertical (50) qui contient la face avant des tiroirs en position de fermeture. Il comporte un guide rectiligne qui, dans la disposition générale de cet exemple, est un montant vertical 31 (voir aussi la figure 3 à plus grande échelle), un chariot 32 mobile le long de ce montant, une console 33 montée sur le chariot 32 à pivotement autour d'un axe 34 parallèle au montant, c'est-à-dire ici vertical, un bras 35 de section méplate pour pouvoir être introduit entre deux disques consécutifs du magasin, et monté, par son extrémité proximale, sur la console 33, à pivotement autour d'un axe 36 orthogonal à l'axe 34 de pivotement de la console 33 sur le chariot 32, c'est-à-dire horizontal dans le présent exemple; un dispositif 38 de préhension d'un disque porté par l'extrémité distale du bras 35 et constitué ici par une simple ventouse reliée à un conduit 41 du bras, terminé par un joint tournant 42 centré sur l'axe 36 de pivotement du bras et sur lequel peut se brancher une conduite en dépression 43. Les déplacements du chariot 32 le long du montant 31 sont assurés par tout moyen classique approprié, par exemple comme représenté sur la figure 1, par une courroie crantée 45 dont un brin est fixé, en 46, au chariot et qui passe, d'une part, sur une poulie folle 47 au sommet du montant 31 et, d'autre part, sur une poulie motrice 48 entrai née par un moteur 49 situé à la base du montant et adapté à être placé aussi sous le contrôle du programmateur.Toujours dans l'exem- ple représenté, les mouvements de pivotement de la console 33 sur le chariot 32 sont assurés par un moteur 51 qui entraîne une courroie crantée 52 passant sur une poulie 53 reliée au moteur et sur une poulie 54 reliée à la console; d'une manière analogue, les mouvements de pivotement du bras 35 sur la console 33 sont assurés par un moteur 56 qui entraîne une courroie crantée 57 passant sur une poulie 58 reliée au moteur et sur une poulie 59 reliée au bras; les deux moteurs 51 et 56 sont également placés sous le contrôle du programmateur. Le fonctionnement de l'ensemble représenté sur les figures 1 à 3 est le suivant On suppose, par exemple, que le lecteur 2b est actuellement en fonctionnement; le chariot 32 du robot se trouve, en attente, au niveau de ce lecteur, tandis que le bras 35 se trouve dirigé vers l'avant. La lecture est maintenant terminée et il s'agit d'enlever le disque qui se trouve dans le lecteur en question et de le remplacer par un autre actuellement dans le magasin 1. POur cela, après que le programmateur ait assuré l'ouverture automatique du tiroir 22 du lecteur, comme représenté sur la figure 2, les moyens de commande décrits plus haut assurent les séquences suivantes pivotement de la console 33 sur son axe vertical 34 pour amener le bras 35 au-dessus du disque 4 reposant sur le tiroir ouvert 22; descente du chariot 32 pour amener la ventouse 38 en contact avec la face supérieure du disque 4; envoi de la dépression dans la ventouse 38; mouvement combiné de légère montée du chariot 32 du robot et de pivotement du bras 35 sur son axe horizontal 36 ainsi qu'un pivotement de la console 33 sur son axe vertical 34, afin de dégager le disque du tiroir en le soulevant d'abord par l'avant étant donné que la totalité du disque n'est pas découverte par l'ouverture du tiroir 22; pivotement de la console 33 et montée du chariot 32 du robot pour amener le disque saisi par le bras au-dessus du magasin 1; déplacement du chariot 12 du magasin pour amener, juste en dessous du bras chargé, l'alvéole dudit magasin destiné à recevoir le disque à ranger; descente du chariot 32 du robot pour la dépose du disque dans le magasin; et arrêt de la dépression dans la conduite 43 de contrôle de la ventouse 38 pour lâcher le disque.Une série de séquences sont ensuite exécutées, en sens inverse, pour saisir, dans le magasin, le disque désiré et pour le déposer dans le tiroir ouvert 22 (ou éventuellement, dans un autre tiroir) du meuble de lecteurs; ce sont, brièvement : soulèvement du robot pour dégager le bras d'entre les disques du magasin, coulissement du magasin pour amener le disque désiré sous le bras, descente du robot, mise en dépression de la ventouse et saisie du disque, montée du robot, pivotement de la console pour amener le bras au-dessus du tiroir ouvert concerné et mouvements combinés inverses pour déposer le disque sur ledit tiroir, cessation de la dépression à la ventouse et la cher du disque, soulèvement du bras et son pivotement vers l'avant en position d'attente; fermeture du tiroir et sa lecture le moment venu.Un cycle complet d'échange de disques vient d'être effectué. Sur les figures 4 et 5, où l'on aconservé les mêmes chiffres de référence pour désigner les mêmes organes, on a représenté un autre mode de réalisation qui diffère de celui représenté sur les figures 1 et 2 essentiellement par le fait que le magasin 1 est à ran gement horizontal des disques au lieu d'être à rangement vertical et son axe vertical se trouve sensiblement dans le plan géométrique frontal 60 contenant le centre d'un disque présenté par un tiroir 22 de lecteur ouvert. Le même robot 3 est utilisé. Dans ce cas, le magasin n'a pas besoin d'être monté sur un chariot coulissant horizontalement, la sélection des disques se fait par des déplacements verticaux du robot de la même façon que la sélection des lecteurs. L'enlèvement d'un disque du magasin ou sa mise en place se font essentiellement par un mouvement de pivotement horizontal du bras du robot. Les deux dispositions décrites plus haut conviennent, de préférence, aux ensembles qui comportent un nombre relativement grand de lecteurs de disques (on en a représenté seulement quatre sur les dessins). Pour des ensembles qui ne comporteraient qu'un seul lecteur ou un petit nombre de lecteurs, par exemple deux, on pourrait envisager une disposition du genre de celle représentée sur la figure 6 où le magasin de disques, 1 est placé au-dessus du meuble de lecteurs 2, toujours en utilisant le même robot 3. On remarquera que, dans tous les cas, le robot permet aussi le retournement d'un disque, puisque son bras 35 est capa#ble de pivoter sur lui-même autour de son axe longitudinal 36. Par ailleurs, dans les modes de réalisation décrits plus haut, on a supposé que les moyens de préhension des disques étaient des moyens pneumatiques, en l'occurence une ventouse 38. A titre de variante, on a représenté, sur la figure 7, un bras 35 muni de moyens de préhension mécaniques.Deux doigts 61 (voir aussi figures 8 et 9) en forme de crochets sont fixés respectivement sur les extrémité distales de deux tiges 62 montées longitudinalement à pivotement dans le bras 35, tandis que les extrémités proximales desdites tiges sont reliées à l'arbre d'un moteur 65 (porté par la console), par l'intermédiaire d'un train d'engrenage réducteur représenté sur la figure 7 d'une manière simplifiée sous la forme de deux roues dentées 66 respectivement solidaires des deux tiges 62 et en prise entre elles, ainsi qu'une roue dentée 67 solidaire de l'une des deux roues 66 et un pignon 68 qui est fixé sur l'arbre du moteur 65 et qui est en prise avec la roue 67. Le fonctionnement de ce dispositif mécanique de .préhension est le suivant Les deux doigts de préhension 61 peuvent occuper, sélectivement, soit une position inactive (figure 8) dans laquelle ils ne sont pratiquement pas en saillie par rapport à la section méplate du bras 35, de manière à ne pas gêner l'introduction dudit bras entre deux disques 4 rangés dans un magasin, soit une position active (figure 9) dans laquelle ils sont capables de saisir un disque 4 par serrage contre deux points diamétralement opposés de l'alésage 69 d'un disque 4. Le même moteur 65 sert à commander, à la fois, le pivotement des deux doigts de préhension 61 pour les faire passer simultanément de l'une à l'autre de leurs deux positions précitées, et le pivotement du bras 35 autour de son axe longitudinal 36. Des dispositifs de fins de courses électriques et/ou mécaniques, selon le type de moteur utilisé, assurent le positionnement précis des doigts de préhension des disques dans chacune de leurs deux positions où ils se trouvent maintenus sans qu'il soit nécessaire de prévoir des moyens de verrouillage à cet effet, grâce au caractère d'irré- versibilité du réducteur de vitesse interposé entre lesdits doigts et le moteur 65. REVENDICATIONS i. Robot changeur.de disques, caractérîs#en ce qu'il con## > or- te : un guide rectiligne (31), un chariot (32) mobile le long de ce guide, une console (33) montée sur le chariot à pivotement autour d'un axe (34) parallèle audit guide rectiligne, un bras (35) de section méplate monté, par son extrémité proximale, sur la console, à pivotement autour d'un axe longitudinal (36) orthogonal à l'axe de pivotement de la console sur le chariot, un dispositif de préhension (38 ou 61) d'un disque, porté par l'extrémité distale dudit bras, et des moyens (49, 51, 56) de commande de déplacement du chariot sur le guide, de pivotement de la console sur le chariot et de pivotement du bras sur la console, adaptés à être places sous le contrôle d'un programmateur. 2. Robot suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de préhension des disques est un dispositif pneumatique (38). 3. Robot suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de préhension des disques est un dispositif mécanique (61). 4. Robot suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif pneumatique de préhension des disques comporte une ventouse (38) disposée à l'ex- trémité distale du bras (35) et reliée à un conduit (41) dudit bras terminé par un joint tournant (42) qui est centré sur l'axe (36) de pivotement du bras sur la console et sur lequel peut se brancher une conduite en dépression (43). 5. Robot suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif mécanique de préhension des disques comporte deux doigts (61) en forme de crochets montés à pivotement sur l'extrémité distale du bras (35) et agencés de manière à pouvoir occuper, sé lectivement, soit une position active de préhension dans laquelle ils dépassent une face du bras pour sten- gager contre deux points diamétralement opposés de l'alésage d'un disque à saisir, soit une position inactive dans laquelle ils ne sont pratiquement pas en saillie par rapport à la section méplate du bras. 6. Robot suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les deux doigts (61) de préhension des disques sont fixés sur les extrémités distales de deux tiges (62) montées longitudinalement à pivotement dans le bras (35), tandis que les extrémités proximales desdites tiges sont reliées, par un train d'engrenage (66, 67) à un pignon denté (68) porté par l'arbre d'un moteur (65) porté par la console (33), ledit moteur servant, à la fois, à commander le pivotement des doigts de préhension (61) sur le bras et le pivotement du bras sur la console. 7. Ensemble comportant un magasin de disques d'enregistrement de son et/ou d'images rangés coaxialement et des lecteurs de disques à tiroirs superposés les uns aux autres, caractérisé en ce que ledit ensemble est équipé d'un robot (3) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 et dont le guide rectiligne est un montant vertical (31) situé à côté de l'empilage de tiroirs au voisinage du plan géométrique vertical (50) qui contient la face avant desdits tiroirs en position de fermeture, de façon telle que le dispositif de préhension (38 ou 61) du robot puisse saisir ou déposer un disque (4) dans le tiroir (22) de l'un quelconque des lecteurs et dans un emplacement quelconque du magasin (1). 8. Ensemble suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le magasin de disques (1) se trouve au voisinage d'une face latérale de l'empilage de tiroirs de lecteurs (21 à 24). (Figures 1 à 5). 9. Ensemble suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le magasin de disques (1) se trouve approximativement au-dessus de l'empilage de tiroirs de lecteurs (21 à 24). (Figure 6). 10. Ensemble suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le magasin ( 1 ) est du type à rangement vertical des disques suivant un axe géométrique horizontal parallèle à ladite face latérale de l'empilage de tiroirs de lecteurs, tandis que ledit magasin et le montant du robot sont aptes à être animés d'un mouvement horizontal relatif parallèle audit axe géométrique sous l'action de moyens de commande appropriés (19). 11. Ensemble suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le magasin (1) est du type à rangement horizontal des disques (4) suivant un axe géométrique vertical qui se trouve sensiblement dans le plan géométrique frontal (60) contenant le centre d'un disque présenté par un tiroir (22) de lecteur ouvert. 12. Ensemble suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la hauteur du montant (31) du robot (3) est sensiblement égale à la somme des hauteurs du magasin de disques (1) et de l'empilage de tiroirs de lecteurs (21 a' 24).