Brevet FR2607422A1 — publié le 19880603

La présente invention concerne un dispositif de montage pour un organe de prise d'un robot industriel, qui présente, à l'extrémité de son bras de travail, des plaques, maintenues à un certain écartement l'une de l'autre, pour le montage d'un disque de raccordement à un organe de prise, qui, avec un prolongement pour l'organe de prise, traverse la plaque proche de l'organe de prise. Un dispositif de ce type est connu par le document DE-OS-3 445 849 et forme partie d'un organe de prise ip pneumatique. Ce dispositif permet à l'organe de prise, après la pose de celui-ci sur un.objet, de s'adapter à une position inclinée de l'objet (mauvaise position), et l'organe de prise peut également se déplacer latéralement par rapport au bras du robot. L'invention a pour objet de rendre mobile un disposi- tif de montage du type indiqué, de sorte que celui-ci puisse être dévié d'une position initiale exactement définie, dans toutes les directions, uniquement par la force de prise de l'organe de prise qui y est monté, la plaque de raccordement à l'organe de prise, après chaque déviation, revenant toujours automatiquement dans cette position initiale. A cet effet, le dispositif de montage du type indiqué ci-dessus est remarquable, selon l'invention, en ce qu'une des plaques, en tant que plaque à ressort, est maintenue par des ressorts contre une butée, les ressorts s'appuyant sur l'autre plaque de fixation formant un appui pour la butée, et en ce que le disque de raccorde- ment, qui peut être pressé contre des butées par des res- sorts, pour l'organe de prise ou analogue est maintenu contre la plaque à ressort sur le côté de la plaque de fixation. Cette suspension élastique double de deux plaques l'une par rapport à l'autre (plaque à ressort par rapport à la plaque de fixation et disque de raccordement par rapport à la plaque à ressort) permet un réglage du dis- que de raccordement par rapport à la plaque de fixation dans toutes les directions. Ce montage flottant sert également d'amortisseur lors-de l'enlèvement de l'objet et fournit une protection pour le dispositif lors de collisions. Selon une autre caractéristique de l'invention, les butées et appuis sont des écrous et des cônes de centrage de broches, sur lesquelles sont guidés les ressorts entre la plaque à ressort et la plaque de fixation ou le disque de raccordement, et les broches sont guidées à travers des alésages de la plaque de fixation et du disque de raccordement et reposent, par leurs cônes de centrage, dans des évasements de la plaque de fixation et du disque de raccordement. Pour faire varier la précontrainte des ressorts, on peut prévoir entre ceux-ci et les disques, une ou plu- sieurs rondelles, ou les broches avec filetage peuvent être disposées de façon réglable dans la plaque à ressort. Par ailleurs, les broches peuvent être guidées dans des alésages de la plaque à ressort et sont fixées axia- lement par des écrous et des épaulements. Selon une autre caractéristique de l'invention, la plaque de fixation présente un évidement pour la récep- tion du disque de raccordement, un jeu existant entre le bord du disque et la périphérie de l'évidement. Ce jeu permet l'écartement latéral de la plaque de raccordement par rapport à l'extrémité du bras de travail. Pour per- mettre cela, les alésages dans la plaque de fixation et le disque de raccordement sont plus grands que le diamè- tre des broches. Pour limiter les déplacements des différentes parties l'une par rapport à l'autre, sur la plaque à ressort peu- vent être prévues des vis de butée orientées vers la pla- que de fixation et le disque de raccordement, au moins un détecteur de proximité pouvant y être associé. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments sembla- bles. La figure 1 est une coupe longitudinale du dispositif de l'invention selon la ligne I-I de la figure 2. La figure 2 est une vue de dessous de la figure 1, en partie en coupe. Les figures 3 et 4 représentent des détails de la figure 1 à plus grande échelle. A l'extrémité d'un bras de robot 1, est fixée une plaque de fixation 2 à l'aide de vis 3. La plaque de fi- xation 2 présente un évidement central polygonal 2c visi- ble sur la figure 2. Dans celui-ci, est disposé un disque de raccordement 4 pour un organe de prise 5 en laissant un jeu X. La plaque de fixation 2 et le disque de raccor- dement 4 présentent des alésages 2a et 4a ayant des éva- sements coniques 2b et 4b pour les cônes de centrage 6b de broches 6 et 6. 1. Le diamètre des alésages 2a et 4a est de deux fois le jeu X plus grand que le diamètre des broches 6 et 6.1, comme le montre la figure 4. On y voit également un méplat 6c à l'extrémité du filetage pour maintenir la broche 6 par serrage de l'écrou 6a. Comme on peut le voir sur la moitié gauche de la figure 1, quatre des broches 6 sont reliées à une plaque à ressort 9 par l'intermédiaire de rondelles 7 et de res- sorts hélicoïdaux 8, les écrous 6a des broches 6, munies chacune d'un épaulement 6d, formant des butées d'extrémi- té. Le disque de raccordement 4 est maintenu à proximité de cette plaque 9 grâce à des broches 6.1 et des ressorts hélicoidaux 8, comme on peut le voir sur la moitié droite de la figure 1. Sur la figure 2, on peut voir que les broches 6 et 6.1 sont disposées de façon alternative sur un arc de cercle de la plaque 9. La plaque 9 présente, en plus d'alésages 9a pour la réception des broches 6 et 6.1, quatre alésages filetés 9b pour des vis de butée réglables 10, dont les têtes se trouvent dans la zone du jeu X et, ainsi, limitent le déplacement de la plaque 9 par rapport à la plaque de fixation 2, ainsi que celui du disque de raccordement 4 par rapport à la plaque 9. Des détecteurs de proximité 11il fixés sur la plaque 9 peuvent signaler à la commande du robot le fléchissement de la suspension élastique. Les signaux des détecteurs de proximité peuvent être égale- ment utilisés pour des travaux précis ou pour détecter des déviations lors de la prise. Entre le bras de travail 1 et l'organe de prise 5, sont prévus des tuyaux de milieu de pression (non représentés) traversant des alé- sages 9d de la plaque 9 et de la plaque de fixation 2, ainsi qu'également des liaisons électriques (non repré- sentées) traversant des alésages 9c du disque de raccor- dement 4. Le disque de raccordement 4 est de plus muni d'un alésage central 4c. Le montage flottant peut être efficace de différentes façons. Quand le bras de travail 1, par exemple lors de la mise en place de l'objet dans un appareil, presse l'objet grâce au dispositif de prise 5 contre l'appareil, le dis- que de raccordement 4 est soulevé et les ressorts 8.1 sont comprimés vers la plaque à ressort 9. Les évidements coniques 4b dans le disque de raccordement 4 se séparent alors des cônes de centrage 6b des broches 6.1 et un déplacement latéral, ainsi que l'occupation d'une posi- tion inclinée de l'organe de prise, sont possibles. Comme l'angle de cône s'élève à 90 , le déplacement latéral possible est toujours égal à la valeur, à laquelle les ressorts 8.1 sont comprimés. La déviation est préétablie à 4 mm dans toutes les directions par l'alésage 4a, comme l'alésage est de deux fois cette valeur plus grand que le diamètre des broches 6.1. Quand cependant l'organe de prise 5 est éloigné, en direction axiale, du bras de travail 1 par une force externe, le disque de raccordement 4 tire, par l'inter- médiaire des broches 6.1, la plaque à ressort 9 vers la plaque de fixation 2, les ressorts 8 étant à nouveau tendus et le cône de centrage 6b de la broche 6 sortant de l'évasement 2b de la plaque de fixation 2. Il se crée de même un jeu latéral entre la broche 6 et l'alésage 2a de valeur X, comme dans l'exemple déjà décrit. En dehors des possibilités déjà décrites de l'organe de prise 5 d'être dévié en direction axiale par rapport au bras 1, l'organe de prise 5 peut être également dévié latéralement, sans modifier son écartement en direction axiale par rapport au bras de travail. Toute la plaque à ressort 9 avec toutes les broches 6 et 6.1 est déplacée par une force agissant radialement sur l'organe de prise , par exemple la force de prise de l'organe de prise par l'intermédiaire du disque de raccordement 4 et des bro- ches 6 qui en font saillie, ainsi que tirée contre le disque de raccordement 4 et la plaque de fixation 2. Tous les ressorts 8 et 8.1 sont alors comprimés. Pour cette raison, dans ce type de déplacement, non seulement une force de déplacement plus importante est nécessaire, mais également un déplacement double est possible, car le dis- que de raccordement 4 est déplacé par rapport à la plaque à ressort 9 et en même temps également la plaque à res- sort 9 par rapport à la plaque de fixation 2. Pour un déplacement double, la force double est en vérité égale- ment nécessaire. De plus, l'organe de prise dans cette position de déplacement latéral maximal, qui est limité par la largeur du jeu (maximum 2 x X), peut être cepen- dant également déplacé axialement dans les deux direc- tions. Dans l'exemple de réalisation, le jeu n'est toutefois que de 1 x X (= 4 mm), de sorte que seulement la moitié de la déviation maximale possible est utilisée. La sollicitation effective du montage élastique, lorsque le robot industriel est utilisé en pratique, est une superposition des trois cas de charge représentés. Dans chaque type de déviation de l'organe de prise 5, du fait de la précontrainte des ressorts 8 et 8.1, une force de déclenchement déterminée doit cependant tout d'abord être surmontée. La précontrainte des ressorts 8 et 8.1, et ainsi la force de déclenchement, sont réglables en choisissant de façon appropriée les ressorts 8 et 8.1 et les rondelles 7. La force de précontrainte doit être aussi assez grande pour que, lors de la manoeuvre, il ne se produit aucune déviation non voulue du fait du poids de l'organe de prise et de l'objet manipulé. Dans l'exemple de réalisation décrit, les broches 6 et 6.1 sont disposées sur un arc de cercle de la plaque 9. Quand les conditions spatiales et énergétiques le permettent, les broches 6.1 peuvent être disposées sur un plus petit rayon que les broches 6, de sorte que le bord interne de la plaque de fixation 2, ainsi que le bord externe du disque de raccordement 4 sont circulaires. On doit cependant remarquer qu'alors les conditions de levier en présence de moments de bascule sur les ressorts 8.1 sont différentes par rapport au cas o les broches 6 et les ressorts 8 sont agencés sur un rayon. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de montage pour un organe de prise d'un robot industriel, qui présente, à l'extrémité de son bras de travail, des plaques, maintenues à un certain écarte- ment l'une de l'autre, pour le montage d'un disque de raccordement à un organe de prise, qui, avec un prolon- gement pour l'organe de prise, traverse la plaque proche de l'organe de prise, caractérisé en ce qu'une des plaques, en tant que plaque à ressort (9), est maintenue par des ressorts (8) contre une butée, les ressorts (8) s'appuyant sur l'autre plaque de fixation (2) formant un appui pour la butée, et en ce que le disque de raccordement, qui peut être pressé con- tre des butées par des ressorts (8.1), pour l'organe de prise ou analogue est maintenu contre la plaque à ressort (9) sur le côté de la plaque de fixation (2). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les butées et appuis sont des écrous (6a) et des cônes de centrage (6b) de broches (6, 6.1), sur lesquelles sont guidés les ressorts (8, 8.1) entre la plaque à ressort (9) et la plaque de fixation (2) ou le disque de raccordement (4), et en ce que les broches (6, 6.1) sont guidées à travers des alésages (2a, 4a) de la plaque de fixation (2) et du disque de raccor- dement (4) et reposent, par leurs cônes de centrage (6b), dans des évasements (2b) et (4b) de la plaque de fixation (2) et du disque de raccordement (4). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, entre les ressorts (8) et les dis- ques (2, 4, 9), sont disposés une ou plusieurs rondelles. 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les broches (6, 6.1) avec filetage sont disposées de façon réglable dans la plaque à ressort (9). - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les broches (6, 6.1) sont guidées dans des alésages (9a) de la plaque à ressort (9) et sont fixées axialement par des écrous (6a) et des épaulements (6d). 6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de fixation (2) présente un évidement (2c) pour la réception du disque de raccor- dement (4), un jeu (X) existant entre le bord du disque (4) et la périphérie de l'évidement (2c). 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur la plaque à ressort (9), exis- tent des vis de butée (10) orientées vers la plaque de fixation (2) et le disque de raccordement (4). 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur la plaque à ressort (9), est fixé au moins un détecteur de proximité (11) orienté vers la plaque de fixation (2) et le disque de raccordement (4).