Brevet FR2730659A1 — publié le 19960823

L'invention concerne une pince de préhension pour manipulateur et, en particulier une pince pouvant être montée sur un barillet rotatif capable de supporter une pluralité desdites pinces. Dans certaines applications automatiques, notamment dans la fabrication des véhicules automobiles, il est souvent nécessaire de faire prendre par un manipulateur une quantité importante de pièces en provenance d'un système d'alimentation, pour les déposer une à une en un endroit précis, sur le véhicule, par exemple. Pour parvenir à ce résultat on utilise, en général, des systèmes à pince. Lorsque le temps de cycle dévolu à la manipulation est court, une seule pince n'est plus suffisante. II faut avoir recours à un outil comportant plusieurs organes de préhension. II faut donc que ces pinces soient compactes pour que l'outil qui les porte le soit aussi, il faut également qu'elles permettent une grande rapidité de prise. L'invention a donc pour objet une pince répondant à ces desiderata. Dans ce but, elle propose une pince de préhension pour manipulateur du type comportant deux mors articulés sur un corps et solidaire d'un moyen élastique apte à rappeler les mors vers une position de fermeture. Cette pince comporte, en outre, un organe de commande mobile axialement dans ledit corps entre deux positions de travail et deux biellettes attelées par l'une de leurs extrémités à l'organe de commande et par leur seconde extrémité au mors associé, de façon à faire passer alternativement lesdits mors en position ouverte, à l'encontre de la force du moyen élastique de rappel, et en position fermée, rappelés par lesdits moyens élastiques. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention > chacune des biellettes fait avec le mors associé un angle supérieur ou sensiblement égal à 90" lorsque l'organe de commande occupe sa position de travail correspondant au blocage des mors en position ouverte, à l'encontre de la force du moyen élastique de rappel > l'organe de commande est formé d'une tige coulissant dans un alésage du corps de la pince et muni à l'une de ses extrémités d'une tête faisant saillie au-dessus de la surface supérieure dudit corps et à l'autre extrémité d'une pièce sur laquelle sont articulées les biellettes. > l'organe de commande porte un poussoir faisant saillie de la pince et coopérant avec une butée disposée à proximité de la pièce à saisir de façon à exercer sur ledit organe de commande, une force axiale apte à le faire passer de sa position de travail correspondant à l'ouverture de la pince à sa position de travail correspondant à la fermeture de ladite pince dans laquelle les mors sont soumis à l'action du moyen élastique de rappel. dans dans un mode de réalisation, la butée est portée par la pièce de l'organe de commande sur laquelle sont attelées les biellettes. > l'organe de commande coopère avec un vérin apte à exercer sur ledit organe de commande, une force axiale dirigée de façon à le faire passer de sa position de travail correspondant à la fermeture de la pince à sa position de travail correspondant à l'ouverture de ladite pince. dans dans un mode de réalisation, le vérin agit sur la tête de l'organe de commande. le le corps de la pince comporte une pièce démontable, placée en appui sur la pièce à saisir. selon un mode de réalisation, la pince est montée sur un barillet rotatif apte à recevoir une pluralité desdites pinces. le le barillet comporte au moins un vérin agissant sur l'organe de commande d'au moins l'une des pinces. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, dans lesquels - les figures 1 et 2 montrent schématiquement une pince selon l'invention, en position ouverte et en position fermée, - la figure 3 est une vue éclatée d'un mode de réalisation d'une telle pince et, - les figures 4 et 5 sont des vues de la pince de la figure 3, respectivement en position fermée et en position ouverte. Pour la compréhension de la description qui va suivre, on se reportera essentiellement aux figures 1 à 3. On voit sur celles-ci que la pince comprend, en particulier, un corps 10 dans lequel est percé un canon axial 12. Une tige 14 coulisse dans ce canon, elle porte, à l'une de ces extrémités, une tête 16 faisant saillie au-dessus de la surface supérieure 18 du corps 10. L'extrémité opposée de la tige 14 porte une pièce 20 que l'on appellera déclencheur pour les raisons que l'on expliquera ci-après. La tige 14, sa tête 16 et le déclencheur 20 forme un organe de commande 21 mobile en translation axiale, par rapport au corps 10. Cet organe est capable de prendre deux positions, une position basse (figure 1)dans laquelle la tête 16 est en appui sur la face supérieure 18 du corps 10, et une position haute (figure 2) dans laquelle la tête précitée est éloignée de ladite face supérieure. Chacune des positions de l'organe de commande correspond à un état de la pince: ouvert pour la première et fermé pour la seconde. Pour ce faire, deux mors 22 sont articulés, symétriquement par rapport à l'organe 21, sur le corps 10, au moyen d'un axe 24 engagé dans un alésage 26 dudit corps. Le mouvement de chacun des mors est assuré par une biellette 28 articulée, d'une part sur le déclencheur 20 au moyen d'un axe 30 engagé successivement dans l'alésage 32 de la biellette et dans l'alésage 34 du poussoir, et d'autre part sur le mors coopérant, au moyen d'un axe 36 successivement engagé dans un alésage 38 dudit mors et dans l'alésage 40 de la biellette. Un ressort de rappel 42 est fixé par l'une de ses extrémités 44 en un point 46 de chacun des mors 22. Le ressort 42 est conçu pour solliciter les mors 22 en position de rapprochement l'un de l'autre, c'est-à-dire, en position de fermeture de la pince. Sur le corps 10 est encore montée une pièce d'appui 48 qui vient se placer, au cours du mouvement de la pince, sur la pièce 50 à manipuler. Elle permet de maintenir la pièce 50 en bonne position durant sa manipulation et sert d'appui au moment de la pose. La dimension transversale 6 de la partie 49 de cette pièce d'appui directement en contact avec la pièce 50 à manipuler est inférieure à la dimension transversale D de la pièce 50 précitée de façon à permettre aux mors de se refermer sur celle-ci. La pièce d'appui 48 est donc amovible et interchangeable en fonction des dimensions des pièces à saisir. On va maintenant expliquer, en détail, le fonctionnement du système. Lorsque l'organe de commande est en position basse (figures 1 et 5), chaque biellette 28 fait avec le mors 22 associé un angle a supérieur ou sensiblement égal à 900. De la sorte, les mors sont maintenus écartés l'un de l'autre, à l'encontre de la force du ressort de rappel 42. La pince est donc en position ouverte. Pour fermer la pince, il suffit d'exercer sur l'organe de commande 21 un effort axial dirigé dans le sens de la flèche F2 (figure 2). La tige 14 coulisse dans le corps 10, vers le haut, entraînant le déclencheur 20 et, par conséquent, les biellettes 28. Celles-ci font alors avec les mors 22 un angle ss inférieur à 90 . Les mors ne sont plus bloqués en position écartée. Ils se referment donc, sous l'action du ressort de rappel 42. Pour permettre à la pince de saisir une pièce 50, on l'amène, en position ouverte, au-dessus de celle-ci (figure 1). Une butée 52 est disposée à proximité de la pièce 50, de façon à être placée, lorsque la pince est en position, à la verticale d'un poussoir 54 solidaire du déclencheur 20. Comme on le voit mieux sur les figures 4 et 5, le poussoir 54 est en sailli du déclencheur et du reste du mécanisme de la pince, de façon que la butée 52 coopérante ne gêne pas le fonctionnement de celui-ci. Dans son mouvement de descente vers la pièce 50, le poussoir 54 vient au contact de la butée 52. Le déclencheur 20 est donc soumis à une force verticale dirigée selon F2 qui déclenche la fermeture des mors 22 sur la pièce 50, de la façon que l'on vient d'expliquer plus haut. La pièce 50 peut être ainsi transportée par la pince jusqu'à son emplacement suivant. A ce moment, un vérin (qui peut être intégré au manipulateur sur lequel est installée la pince) agit sur la tête 16 dans le sens inverse de la flèche F2. Cette action imprime à l'organe de commande 21 un mouvement de descente qui le fait passer de sa position haute à sa position basse. Le déclencheur 20 entraîne les biellettes 28 dans ce mouvement jusqu'à ce que l'ensemble ait repris la position, illustrée sur la figure 1, dans laquelle la pince est ouverte et libère la pièce 50. La course du déclencheur entre ces deux positions de fonctionnement est brève, de sorte que le fonctionnement de la pince est très rapide. Pour accroître encore la rapidité du cycle, il est possible de monter une pluralité de pinces du type de celle que l'on vient de décrire, sur un barillet rotatif actionné, par exemple, par un moteur pas à pas. Chaque pince est ainsi présentée tour à tour au-dessus d'une pièce à saisir amenée par tout moyen approprié, tel qu'un convoyeur mécanique ou magnétique, par exemple. Lorsque toutes les pinces d'un barillet sont chargées, celui-ci est amené au poste de travail suivant où le même mouvement de rotation permet de décharger les pinces une à une. Dans ce but, le barillet comporte au moins un piston capable d'agir sur la tête de l'organe de commande des mouvements du déclencheur de chaque pince. Le dispositif de l'invention est applicable, en particulier, à la pose des cales de montage servant d'entretoise pour le collage des pare-brise et des lunettes arrière dans les baies des carrosseries des véhicules automobiles. Ces cales sont fixées sur cette carrosserie au moyen d'un adhésif doubleface. Dans ce cas, elles sont amenées à proximité du manipulateur à pinces, fixées sur une bande qui se déroule au fur et à mesure de leur chargement sur les pinces du barillet. Bien entendu, I'utilisation du dispositif n'est pas limitée à cet exemple, il peut être utilisé pour saisir tout type de pièce lorsque les conditions nécessitent une prise rapide de celle-ci et un minimum d'encombrement de la pince. R EVENDICATIONS 1. Pince de préhension pour manipulateur du type comportant deux mors (22) articulés sur un corps (10) et solidaire d'un moyen élastique (42) apte à rappeler les mors vers une position de fermeture, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe de commande (21) mobile axialement dans ledit corps (10) entre deux positions de travail et deux biellettes (28) attelées par l'une de leurs extrémités (32) à l'organe de commande (21) et par leur seconde extrémité (40) au mors (22) associé, de façon à faire passer alternativement lesdits mors en position ouverte, à l'encontre de la force du moyen élastique de rappel (42), et en position fermée rappelés par lesdits moyens élastiques. 2. Pince selon la revendication 1 caractérisée en ce que chacune des biellettes (28) fait avec le mors (22) associé un angle (a) supérieur ou sensiblement égal à 90" lorsque l'organe de commande (21) occupe sa position de travail correspondant au blocage des mors (22) en position ouverte, à l'encontre de la force du moyen élastique de rappel (42). 3. Pince selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de commande (21) est formé d'une tige (14) coulissant dans un alésage (12) du corps (10) et muni à l'une de ses extrémités d'une tête (16) faisant saillie au-dessus de la surface supérieure (18) du corps (10) et à l'autre 'extrémité d'une pièce (20) sur laquelle sont articulées les biellettes (28). 4. Pince selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'organe de commande (21) porte un poussoir faisant saillie de la pince et coopérant avec une butée (52) disposée à proximité de la pièce (50) à saisir de façon à exercer sur ledit organe de commande, une force axiale (F2) apte à le faire passer de sa position de travail correspondant à l'ouverture de la pince à sa position de travail correspondant à la fermeture de ladite pince dans laquelle les mors (22) sont soumis à l'action du moyen élastique de rappel (42). 5. Pince selon la revendication 3, caractérisée en ce que la butée (52) est portée par la pièce (20) de l'organe de commande (21) sur laquelle sont attelées les biellettes (28). 6. Pince selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de commande (21) coopère avec un vérin apte à exercer sur ledit organe de commande, une force axiale dirigée de façon à le faire passer de sa position de travail correspondant à la fermeture de la pince à sa position de travail correspondant à l'ouverture de ladite pince. 7. Pince selon la revendication 5, caractérisée en ce que le vérin agit sur la tête (16) de l'organe de commande. 8. Pince selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que son corps (10) comporte une pièce (48) démontable, placée en appui sur la pièce (50) à saisir. 9. Pince selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est montée sur un barillet rotatif apte à recevoir une pluralité desdites pinces. 10. Pince selon la revendication 8, prise en combinaison avec la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que le barillet comporte au moins un vérin agissant sur l'organe de commande d'au moins l'une des pinces.