Brevet FR2629003A1 — publié le 19890929

Q RÉPUBLIQUE FRAN AISE N de publication: 2 629 003 (à1 n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE D R ND d'enregistrement national: 89 03 1 75 PARIS ( Int Cl4: B 25 J 19/06, 17/00. @ DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1 Date de dépôt: 10 mars 1989. Q Demandeur(s): MANNESMANN AKTIENGESELL- SCHAFT - DE. Priorité: DE, 22 mars 1988, n P 38 10 045.2 et 23 juin 1988, n P 38 21 548.9. Q Inventeur(s): Klaus Klemens Nerger. Date de la mise à disposition du public de la demande: BOPI " Brevets " n 39 du 29 septembre 1989. ) Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: r é Titulaire(s) ( Mandataire(s): Propi conseils. ( Dispositif pour compenser des tolérances de position. () La présente invention concerne un dispositif pour com- penser des tolérances de position. par exemple pour une pince d'un robot industriel à l'extrémité de son bras de travail, 4 comportant des disques maintenus à un écartement l'un de, . l'autre pour une poulie folle disposée entre eux, qui, par une saillie pour une bride de la pince ou analogue avec un jeu de 9- t 2'Ii ha 2 mouvement latéral, traverse une ouverture d'une poulie fixe o-} t 1-. ' / proche de la pince, la poulie folle étant guidée dans la position2d-b b de repère par des moyens de centrage coniques. - Selon l'invention, entre la poulie folle 4a et le support 1 \/, d'élément de centrage 8 éloigné de la nince, est agencé un 9h 0 I 2I b I cylindre à soufflet 7 relié à une source de milieu de pression. on o N Co N de ULD Vente des fascicules à l'IMPRIMERIE NATIONALE, 27. rue de la Convention -- 75732 PARIS CEDEX 15 1 La présente invention concerne un dispositif pour compenser des tolérances de position, par exemple pour une pince d'un robot industriel à l'extrémité de son bras de travail. Le dispositif comportes, de façon connue, des disques maintenus à-un écartement l'un de l'autre pour une poulie folle disposée entre eux, qui, par une saillie pour une bride de la pince ou analogue avec un jeu de mouvement latéral, traverse une ouverture d'une poulie fixe proche de la pince, la poulie folle étant guidée dans la position de repère par des moyens de centrage coniques. Un dispositif de ce type est connu par le document DE-OS- 3 004 014 et est utilisé pour des robots industriels ou des appareils de manipulation analogues. Dans ce dispositif connu, la déviation latérale est limitée et, lors de la déviation, la force de ressorts doit être surmontée, ressorts qui ont toujours tendance à presser la partie mobile du dispositif dans la position neutre. L'invention a pour objet, en conséquence, de réaliser un dispositif du type indiqué ci-dessus, de sorte qu'il soit possible de compenser également des écarts de position plus importants dans un plan horizontal, grâce à de très petites forces. A cet effet, le dispositif du type indiqué ci-dessus est remarquable, selon l'invention, en ce que, entre la poulie- - folle et le support d'élément de centrage éloigné de la pince, est agencé un cylindre à soufflet relié à une source de milieu de pression. La force de rappel ou de maintien nécessaire pour un centrage et une fixation peut être, selon le besoin,\mise en oeuvre.ou non. Cela permet au dispositif de demeurer dans l'état dévié, sans une action de force extérieure. 1 Lorsque le cylindre à soufflet est mis sous vide au moins partiellement, la poulie folle peut parvenir dans une position quelconque, à l'aide de très faibles forces, qui est seulement limitée par le jeu latéral prédéfini. Ce jeu peut, par exemple, s'élever à 12 mm et compense, ainsi, une grande partie de tous les écarts possibles, qui peuvent se produire du fait d'un transfert inexact ou d'un positionne- ment imprécis de pièces sur des palettes. Une fois que la pièce est saisie, un milieu de pression est amené au cylindre à soufflet lors du soulèvement de la pièce saisie par la pince, et la poulie folle se déplace dans la position exactement prédéfinie grâce aux moyens de centrage coniques, de sorte que le transfert consécutif de la pièce, par exemple au plateau de serrage d'une machine d'usinage a lieu avec la précision nécessaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le cylindre à soufflet est fixé, à une extrémité, à une bride pour la pince ou analogue et, à l'autre extrémité, à une pièce de liaison, reliée au support d'élément de centrage, à laquelle est relié un conduit de milieu de pression menant à la source de milieu de pression. Avantageusement, le cylindre à soufflet est agencé dans un tube de support de la poulie folle, qui relie celle-ci à la bride. En particulier, un tourillon de la pièce de liaison peut s'étendre à travers un alésage central du support d'élément de centrage et être relié au conduit de milieu de pression par un raccord à vis. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, dans des alésages calibrés du support d'élément de centrage, sont fixées, par leurs bouts, plusieurs broches munies de 1 cônes de centrage, guidées, avec un jeu latéral, par la poulie folle et la poulie fixe. Avantageusement, la poulie folle présente des évidements coniques à alésages de centrage. De préférence, le cane de centrage pour un alésage de centrage avec l'élargissement conique de la poulie fixe est agencé sur un tourillon raccordé à l'élargissement conique de la broche. En particulier, le cone de centrage peut être agencé sur le tourillon, de façon axialement réglable, au moyen d'un ecrou. Selon une autre caractéristique de l'invention, la poulie folle s'appuie sur la poulie fixe par des roulettes. Avantageusement, il existe un jeu de la largeur de la course de déplacement entre le tube de support de la poulie folle et l'alésage central pour celui-ci de la poulie fixe, ainsi qu'entre les alésages de centrage de la poulie fixe et les broches. De préférence, la distance entre l'élément de centrage et le carter annulaire de la poulie fixe est plus grande que la course de déplacement. De même, il est avantageux que la distance entre les roulettes et l'alésage central soit plus grande que la course de déplacement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le carter annulaire de la bague de support est fixé au moyen de vis à une plaque d'extrémité de bras de robot. 1 Selon encore une autre caractéristique de l'invention, dans une des parties mobiles l'une par rapport à l'autre, sont agencés des commutateurs de proximité orientés vers la partie voisine. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe longitudinale du dispositif selon la ligne I-I de la figure 2. La figure 2 est une vue de dessus de la figure 1. La figure 3 est la coupe selon la ligne III-III de la figure 2. A l'extrémité d'un bras de robot, est fixée une bague de support 2, réalisée sous forme d'une cornière, au moyen de six vis 3 à une plaque d'extrémité 1 de bras de robot. Une aile de cette bague forme un carter annulaire 2a, l'autre aile étant une poulie fixe 2b ayant un alésage central 2c, qui est plus grand que le tube de support 4 le traversant de la poulie folle 4a de deux fois la course de déplacement maximale x. De plus, la poulie fixe 2b présenté quatre alésages de centrage 2d, dont la position est visible sur la figure 2. Le diamètre des alésages de centrage 2d est, de même, plus grand que le diamètre des broches 9 servant au centrage de deux- foi-s la course de déplacement x. Les alésages de centrage 2d présentent des élargissements coniques 2e pour des cônes de centrage 10, qui sont fixés sur des tourillons 9b des broches 9 au moyen d'écrous 16, de façon réglable. L'extrémité de cône imaginaire est dirigée vers le bras de robot 1. L'angle du cône peut s'élever, de préférence, à 600 et la longueur du cône peut correspondre à la profondeur de l'alésage. A la place de 1 l'élargissement conique 2e, on peut également utiliser un alésage présentant un profil bombé. La poulie folle 4a est munie, sur une portion de cercle déterminée, d'alésages à gradin 4b pour des roulettes 5 et présente quatre alésages de centrage 4c, dont la position correspond exactement aux alésages de centrage 2d de la poulie fixe 2b. Les alésages de centrage 4c sont, de façon correspondante à l'effilement du cône, plus petits que les alésages de centrage 2d de la poulie fixe et présentent des évidements coniques 4d pour les élargissements coniques 9a des broches 9, qui, par leurs bouts 9c, traversent des alésages calibrés 8a du support d'élément de centrage 8 et sont serrées par des écrous 16. La poulie folle 4a se trouve au-dessus de la poulie fixe 2b, sur laquelle elle repose par les roulettes 5. Celles-ci déterminent, par l'intermédiaire des alésages à gradin 4b de la poulie folle 4a, l'écartement entre cette dernière et la poulie fixe 2b. A l'extrémité inférieure du tube de support 4, est montée, de façon centrée et fixée en rotation, une bride 6 pour la réception d'une pince ou d'un outil. De plus, un espace h demeure entre la bride 6 et la poulie fixe 2b. Sur la bride 6, est fixé, au moyen d'une vis 15, un cylindre à soufflet 7, dont l'extrémité supérieure est reliée à une pièce de liaison 13 agencée sous le support d'élément de centrage 8. Celle-ci présente un tourillon 13a traversant un alésage central 8b et un alésage de milieu de pression 13b, qui mène à un conduit de milieu de pression 12 par l'intermédiaire d'un raccord à vis 14 et, ainsi, est reliée à une source de milieu de pression non représentée. Sur la figure 2, on voit que le support d'élément de centrage 8 n'est porté que par le cylindre à soufflet 7 et que quatre bras du support d'élément de centrage 8 1 recouvrent les alésages de centrage 4c et 2d'de la poulie folle 4a et de la poulie fixe 2b. De plus, l'écartement déjà indiqué h demeure également entre le support d'élément de centrage 8 et la poulie folle 4a. Sur chaque bras du support d'élément de centrage 8, est reçue une des broches 9 déjà citées dans son alésage calibré 8a, broche qui traverse les alésages de centrage 4c et 2d de la poulie folle et de la poulie fixe. Le cône de centrage 10 disposé sur le tourillon 9b de la broche 9 est réglé. au moyen de l'écrou 16, de sorte que, lorsque le cylindre à soufflet est soumis à une pression, en même temps l'élargissement conique 9a de la broche 9 se trouve dans l'alésage de centrage 4c de la poulie folle 4a et le cône de centrage 10 se trouve dans l'alésage de centrage 2d de la poulie fixe 2b. Pour qu'un centrage et une fixation précis de la poulie folle 4a par rapport à la poulie fixe 2b soient possibles, on doit prévoir au moins deux éléments de centrage 9a et 10. Le dispositif présente, pour le contrôle de position, dans la poulie folle 4a trois commutateurs de proximité 11 orientés vers la poulie fixe 2b, commutateurs qui sont montrés sur les figures 2 et 3. Les commutateurs de proximité 11 sont agencés exactement sur la ligne de liaison de deux roulettes voisines 5. La distance entre les commutateurs de proximité 11 et la poulie fixe 2b est plus petite que la distance de commutation. Quand, par une action de force extérieure sur la poulie folle 4a, la distance s entre la poulie folle et la poulie fixe augmente, cela est signalé par un ou plusieurs commuta- teurs de proximité 11. Dans des variantes de réalisation autres du dispositif, les commutateurs de proximité 11 peuvent cependant être également positionnés sur des portions de cercLie plus petites ou plus grandes de la poulie folle. Si par exemple la portion de cercle est choisie de façon si petite qu'elle s'approche du bord de l'alésage central de la poulie fixe 2b, de petites déviations latérales peuvent également être détectées. 1 La position de fonctionnement de la poulie fixe 2b est horizontale. Dans cette position, la poulie folle 4a peut se déplacer avec la pincemontée sur la bride 6, dans le plan, de 12 mm (jeu x) parallèlement à la poulie fixe 2b de chaque côté, grâce à une très petite force. Pour cela, une dépression doit être créée dans le cylindre à soufflet 7, de sorte que celui-ci se contracte tout à fait. De plus, la distance h entre la poulie folle 4a et le support d'élément de centrage 8 est réduite jusqu'à la distance nulle, les broches 9 étant également déplacées vers le bas vers la bride 6. Alors, le diamètre de la broche 9 se trouve au-dessus de l'élargissement conique 9a au niveau de l'alésage de centrage 2d de la poulie fixe 2b. En conséquence, il se crée également entre l'alésage de centrage 2d et la broche 9 le jeu x. Ainsi, la poulie folle 4a peut être déplacée par rapport à la poulie fixe 2b sur les roulettes 5 dans la zone du jeu x. Après achèvemern du processus de pinçage, le dispositif doit être à nouveau centré et fixé par mise en oeuvre du cylindre à soufflet 7. Une autre fonction de ce dispositif consiste dans la détection de collision également dans l'état fixé. Quand la pince montée sur la bride 6 bute perpendiculairement contre un obstacle, la bride 6 avec le tube de support 4 est soulevée contre la pression régnant dans le cylindre à soufflet 7. De plus, la distance s augmente, au maximum, de la valeur h, c'est-à-dire, dans l'exemple de réalisation représenté, de 25 mm. Cette modification de position est reconnue par les commutateurs de proximité 11. Egalement une collision de la pince à l'horizontale est reconnue en référence à l'inclinaison du tube de support, seulement une partie des roulettes 5 et des commutateurs de proximité 11 étant soulevés par la poulie fixe 2b. REVENDICATIONS 1 1 - Dispositif pour compenser des tolérances de position, par exemple pour une pince d'un robot industriel à l'extrémité de son bras de travail, comportant des disques maintenus à un écartement l'un de l'autre pour une poulie folle disposée entre eux, qui, par une saillie pour une bride de la pince ou analogue avec un jeu de mouvement latéral, traverse une ouverture d'une poulie fixe proche de la pince, la poulie folle étant guidée dans la position de repère par des moyens de centrage coniques, caractérisé en ce que, entre la poulie folle (4a) et le support d'élément de centrage (8) éloigné de la pince, est agencé un cylindre à soufflet (7) relié à une source de milieu de pression. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre à soufflet (7) est fixé, à une extrémité, à une bride (6) pour la pince ou analogue et, à l'autre extrémité, à une pièce de liaison (13), reliée au support d'élément de centrage (8), à laquelle est relié un conduit de milieu de pression (12) menant à la source de milieu de pression. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre à soufflet (7) est agencé dans un tube de support (4) de la poulie folle (4a), qui relie celle-ci à la bride (6). 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un tourillon (13a) de la pièce de liaison (13) s'étend à travers un alésage central (8b) du support d'élément de centrage (8) e; est relié au conduit de milieu de pression (12) par un raccord à vis (14). - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans des alésages calibrés (8a) du support d'élément de centrage (8), sont fixées, par leurs bouts (9e), plusieurs broches (9) munies de cônes de centrage (9a,10), guidées, avec un jeu latéral, par la poulie folle (4a) et la poulie fixe (2b). 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poulie folle (4a) présente des évidements coniques (4d) à alésages de centrage (4c). 7 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le cône de centrage (10) pour un alésage de centrage (2d) avec l'élargissement conique (2e) de la poulie fixe (2b) est agencé sur un tourillon (9b) raccordé à l'élargissement conique (9a) de la broche (9). 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le cane de centrage (10) est agencé sur le tourillon (9b), de façon axialement réglable, au moyen d'un écrou (16). 9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poulie folle (4a) s'appuie sur la poulie fixe (2b) par des roulettes (5). - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il existe un jeu de la largeur de la course de déplacement (x) entre le tube de support (4) de la poulie folle (4a) et l'alésage central (2c) pour celui-ci de la poulie fixe (2b), ainsi qu'entre les alésages de centrage (2d) de la poulie fixe (2b) et les broches (9). 1 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre l'élément de centrage (8) et le carter annulaire (2a) de la poulie fixe (2b) est plus grande que la course de déplacement (x). 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre les roulettes (5) et l'alésage central (2c) est plus grande que la course de déplacement (x). 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter annulaire (2a) de la bague de support (2) est fixé au moyen de vis (3) à une plaque d'extrémité (1) de bras de robot. 14 - Dispositif selon -'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans une des parties mobiles l'une par rapport à l'autre, sont agencés des commutateurs de proximité (11) orientés vers la partie voisine. qi; O[ q6 C 4I I.,-a q-q1 ('J ' m i'I"'1 ou c Z0 6 I c.22s LI9 3/3 F i g. 3 8 Il \\A /,,'// x/:///A//////x t i. 2b 5 4b