Brevet FR2642696A1 — publié le 19900810

OUTIL DE PREHENSION D'UNE PIECE PAR TELEMANIPULATION DESCRIPTION L'invention a trait à un outil de préhension d'une pièce par télémanipulation. Dans le brevet français n 87 14836, on décrit un outil de préhension utilisable notamment pour une fiche de connecteur de fluide ou d'électricité. Cet appareil comprend d'abord un corps cylindrique et un premier appendice (fourche) dont les deux branches viennent encadrer la partie épaulée (carrée ou cylindrique) de la pièce à saisir. Un second appendice (coiffe) muni d'une partie conique de centrage de la pièce comporte une ouverture radiale pour le passage du flexible- d'alimentation. Deux étriers (hottes de préhension) sont reliés d'une part au corps de l'appareil, d'autre part à l'un ou l'autre des deux appendices. Le rapprochement des deux étriers sous l'effet des machoires de la pièce télémanipulée se traduit par un rapprochement des deux appendices, ce qui permet d'enserrer la pièce à saisir. Le mouvement des étriers est complexe et comprend également une composante de rotation et une composante de translation axiale, c'est-à-dire paral- LèLement au coulissement de l'appendice mobile. On a donc prévu des mécanismes symétriques pour les deux étriers car on évite alors des glisse- ments des étriers sur les mâchoires de la pince au cours du serrage qui nuiraient à la bonne tenue de l'outil, mais l'amplitude du mouvement de serrage de la pince devient importante. L'invention évite cet inconvénient grâce à un mécanisme amélioré pour convertir Le mouvement relatif des étriers en mouvement de coulissement de l'appendice mobile. Un des étriers est maintenant fixé au corps et Le mécanisme est conformé de manière à n'autoriser que les translations en sens alterné de l'autre étrier en direction de l'étrier fixe, éLimi- nant toute rotation et toute translation correspondant à un glissement des étriers l'un devant L'autre. Les translations des étriers sont usuelLement perpendiculaires au coulissement de l'appendice mobile. Le mécanisme comprend alors avantageusement une struc- ture rigide pourvue d'une articulation pour l'étrier mobile et d'une autre articulation pour l'appendice mobile ainsi qu'un moyen disposé entre un point fixe du corps et la structure rigide pour maintenir celle- ci dans des positions o le point fixe du corps et les articulations sont disposés aux coins d'un triangle rectangle dont l'hypothénuse correspond à la ligne joignant les deux articulations. Deux modes de réalisation ont été envisagés et sont décrits plus en détail à l'aide des figures 1 et 2 respectivement. Dans le premier, le moyen de maintien de la structure rigide est une biellette articulée à ses deux extrémités sur un axe situé au point fixe du corps et un axe situé sur La structure rigide au milieu de l'hypothénuse. Dans le second, le moyen de maintien de la structure rigide est une came liée à celle-ci et dont le contour- est en forme d'arc de cercle dont l'hypothénuse du triangle rec- tangle constitue un diamètre. Ce contour glisse sur le point fixe du corps. Ces modes de réalisation ne sont cependant pas limitatifs de l'invention. L'outil représenté figure I se compose d'un corps I en forme de cylindre creux muni de deux appen- dices 2 et 3 dont le premier 2 est une coiffe qui est ici munie d'une rainure 4 pour Laisser passer un éventueL cible à L'arrière de La pièce et qui cou- lisse Le long du corps 1 en suivant Les mouvements d'un piston 5 situé dans L'alésage de ce corps 1. Une rainure 6 est établie sur Le corps 1 pour permettre à la coiffe 2 de dépasser vers l'extérieur; la lon- gueur de cette rainure détermine la course de La coiffe 2. Un ressort 7 est Logé dans le corps 1 et tend à éLoigner la coiffe 2 de la fourche 3. Un second appendice 3 est constitué d'une fourche soudée à l'extrémité du corps 1. Les deux branches de La fourche 3 viennent encadrer la pièce à saisir. Lors du serrage de la pièce, la coiffe 2 est déplacée vers la fourche 3, vient en butée contre la surface arrière de la pièce qu'elle repousse jusqu'à ce qu'un épaulement de la pièce bute contre les branches de la fourche. L'invention n'est toutefois pas limitée à cette forme particulière des deux appendices 2 et 3, qui a été conçue pour des fiches de connecteurs de forme sensiblement cylindrique avec un élargissement à l'arrière, entre les appendices 2 et 3, mais peut au contraire s'appLiquer à toutes les formes d'appen- dices aptes à saisir une pièce en se rapprochant. L'outil comprend également deux étriers dont l'un 8 est mobile et l'autre 9 est soudé au corps 1. Les étriers 8 et 9 sont de part et d'autre du corps 1 et à son extrémité opposée à La griffe 3. Ils sont de forme allongée et des mâchoires d'une pince non représentée sont prévues pour les rapprocher l'un de l'autre en s'appuyant sur leurs faces 10 et 11 opposées au corps 1. Le mécanisme qui unit l'étrier mobile 8 à la coiffe 2 comprend dans cette réalisation une grande biellette 12 munie à ses deux extrémités d'une articulation 13 pour l'étrier mobile 8 et d'une articu- lation 14 pour Le piston 5. Le milieu de La grande biellette 12 porte une troisième articulation 15 pour une extrémité d'une petite biellette 16 dont l'autre extrémité porte une articulation 17 à un point fixe sur l'axe du corps 1. La grande biellette 12 comprend une face de butée 18 pour l'étrier mobile 8, orientée de façon que l'étrier 8 en appui sur cette butée 18 se trouve en position parallèle à L'étrier fixe 9 lorsque la coiffe 2 est éloignée de la fourche 3. Le corps 1 est entaillé d'une seconde rainure 23 pour le passage des biellettes 12 et 16. Les articulations 13 et 14 aux extrémités de la grande biellette 12 et l'articulation 17 de la petite biellette 16 sur le corps 1 sont situées aux coins d'un triangle rectangle dont la grande biel- lette 12 correspond à l'hypothénuse et la petite biel- lette 16, deux fois plus courte que la grande 12, correspond à la médiane de l'hypothénuse. Quand on rapproche l'étrier mobile 8 de l'étrier fixe 9, les articulations 13, 14 et 17 restent situées aux coins d'un triangle rectangle, ce qui implique que le mouve- ment de l'articulation 14 s'effectue parallèlement à l'axe du corps 1 et que celui de l'articulation 13 est perpendiculaire à cet axe et dirigé vers l'arti- culation 17 fixe sur le corps 1. L'étrier mobile 8 ne se déplace donc pas parallèlement à l'axe du corps 1, et il reste ainsi en face de l'étrier fixe 9. L'ar- ticulation 13 permet également de le maintenir par pivotement parallèle à l'étrier fixe 9. L'outil reste donc fermement maintenu dans les mâchoires de la pince. La figure 2 représente une conception un peu différente mais dont le fonctionnement est iden- tique. La vue est partielle et ne représente pas cer- tains éléments inchangés par rapport à ceux de la figure 1. IL n'y a plus de biellettes mais on retrouve les deux articulations 13 et 14 pour l'étrier mobile 8 et le piston 5. Ces articulations 13 et 14 sont cette fois établies sur une came 19 dont le contour utile 20 est un arc de cercle glissant sur un galet 21 solidaire du corps 1 et dont une ligne droite joignant les articulations 13 et 14 constituerait un diamètre. Comme précédemment, les articulations 13 et 14 et le point de contact du contour 20 et du galet 21 sont aux coins d'un triangle rectangle. Au mouvement axial de la coiffe 2 et du piston 5 répond donc un mouvement purement radial de l'étrier mobile 8. On parvient donc aux mêmes avantages que dans la conception précédente. La came 19 est également munie d'une butée 22 pour maintenir l'étrier mobile 8 parallèle à l'étrier fixe 9 en l'absence de serrage par la pince. REVENDICATIONS 1. Outil de préhension d'une pièce par téLé- manipulation comprenant un corps cylindrique (1), un premier appendice (2) coulissant le Long du corps (1) et un second appendice (3) fixé au corps (1) de manière à saisir La pièce entre les deux appendices, un premier étrier, un second étrier et un mécanisme (12, 16, 19) reliant Le premier étrier (8) au premier appendice (2) pour faire coulisser le premier appendice à partir de mouvements relatifs des étriers, caracté- risé en ce que le second étrier (9) est fixé au corps (1) et le mécanisme est conformé de manière à n'auto- riser que des translations alternatives du premier étrier (8) en direction du second étrier (9). 2. Outil de préhension suivant la revendica- tion 1, dans lequel les translations du premier étrier (8) sont perpendiculaires aux coulissements du premier appendice (2), caractérisé en ce que le mécanisme comprend une structure rigide (12, 19) pourvue d'une articulation (13) pour le premier étrier et d'une autre articulation (14) pour le premier appendice, ainsi qu'un moyen disposé (16, 20) entre un point fixe du corps (17, 21) et la structure rigide pour maintenir la structure rigide (12, 19) dans des posi- tions o le point fixe du corps (17, 21) et les deux articulations (13, 14) sont disposés aux coins d'un triangle rectangle dont l'hypothénuse correspond à la ligne joignant les deux articulations. 3. Outil de préhension suivant la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le moyen de maintien de la structure rigide est une biellette (16) articulée à ses deux extrémités (15, 17) sur un axe situé au point fixe du corps et un axe situé sur la structure rigide au milieu de l'hypothénuse du triangle rectangle. 4. OutiL de préhension suivant la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le moyen de maintien de la structure rigide est une portion de came liée à La structure rigide, la portion de came ayant un contour (20) en arc de cercle dont l'hypothénuse du triangle rectangle constitue un diamètre, le contour de la portion de came glissant sur le point fixe du corps.