Brevet FR2946710A1 — publié le 20101217

La présente invention concerne une bague d'un système de manipulation, de manutention ou de préhension, la bague étant destinée à coulisser sur un profilé. L'invention concerne également un dispositif comprenant plusieurs de ces bagues montées solidaires entre elles. L'invention concerne encore un système de manipulation, de manutention ou de préhension comprenant une telle bague ou un tel dispositif. Dans l'industrie, en particulier dans l'industrie automobile, il est courant, notamment sur des sites de production, d'utiliser des systèmes de manipulation, de manutention ou de préhension. Ces systèmes peuvent par exemple être mis en oeuvre grâce à des robots. Ils nécessitent évidemment une partie assurant une interface entre le système et les objets à manipuler, manutentionner ou prendre qui soit adaptée à la géométrie des objets. Ainsi, il est connu d'équiper un système de manipulation, de manutention ou de préhension d'une première interface système-objet lorsque l'on veut manipuler, manutentionner ou prendre un objet d'un premier type et d'équiper le système d'une deuxième interface système-objet lorsque l'on veut manipuler, manutentionner ou prendre un objet d'un deuxième type. En conséquence, il est nécessaire de prévoir autant d'interfaces système-objet que de types d'objet à manipuler, manutentionner ou prendre. Ceci a bien sûr pour première conséquence économique de nécessiter l'acquisition ou la réalisation d'autant d'interfaces système-objet que de types d'objet à manipuler, manutentionner ou prendre, mais a aussi comme deuxième conséquence économique de nécessiter des coûts indirects, en termes de temps, dus à des changements d'interfaces système-objet à chaque fois que l'on doit manipuler, manutentionner ou prendre un objet différent du précédent. De plus, la tendance industrielle actuelle est d'augmenter la diversité des 30 objets circulant sur une ligne de fabrication afin de permettre grâce à une même ligne de fabrication une production la plus variée possible. MS\REN 186FR.dpt Le but de l'invention est de fournir une bague de système de manipulation, de manutention ou de préhension permettant de remédier aux problèmes évoqués précédemment et améliorant les systèmes de manipulation, de manutention ou de préhension connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un dispositif simple et flexible permettant de pouvoir adapter au moindre coût des systèmes de manipulation, manutention ou préhension pour les rendre compatibles avec une vaste gamme d'objets. Selon l'invention, la bague d'un système de manipulation, de manutention ou de préhension est destinée à coulisser sur un profilé et est caractérisée en ce qu'elle comprend un premier moyen d'indexation coopérant avec des seconds moyens d'indexation prévus sur le profilé. Le premier moyen d'indexation peut présenter un premier état verrouillé dans lequel la bague ne peut pas être déplacée par rapport au profilé et un deuxième état déverrouillé dans lequel la bague peut être déplacée par rapport au profilé. Le premier moyen d'indexation peut comprendre un moyen d'actionnement permettant d'amener le premier moyen d'indexation dans son état déverrouillé. Le premier moyen d'indexation peut comprendre un moyen de rappel 25 permettant d'amener le premier moyen d'indexation dans son état verrouillé. Le premier moyen d'indexation peut comprendre un arbre mobile selon une direction au moins sensiblement perpendiculaire à l'axe de coulissement de la bague sur le profilé et rappelé dans une position dans laquelle il coopère 30 avec l'un des seconds moyens d'indexation. La bague peut comprendre un moyen de guidage par rapport au profilé. MS\REN 186FR.dpt Le moyen de guidage peut comprendre des éléments roulant comme des galets ou des billes ou des aiguilles destinés à rouler sur le profilé. Le moyen de guidage peut comprendre huit galets montés à rotation sur la bague et destinés à rouler sur un profilé octogonal, par exemple au niveau de quatre arêtes de celui-ci. La bague peut être solidaire : û d'un outillage comme une ventouse, un moyen de serrage, un pilote, un appui, une référence, un vérin de soudage, un robot faible charge, ou û d'un moyen de contrôle comme un capteur inductif, un capteur capacitif, un capteur laser, une barrière immatérielle, un détecteur optique, une caméra, ou d'un moyen d'assemblage comme un pistolet de colle, un pistolet de mastic, une tête de soudage. Selon l'invention, le dispositif peut comprendre plusieurs bagues définies précédemment, les bagues étant solidaires entre elles et présentant des axes de coulissement respectifs distincts, par exemple des axes de coulissement formant des angles. Selon l'invention, le système de manipulation, de manutention ou de préhension comprend une bague définie précédemment et un profilé muni de seconds moyens d'indexation ou un dispositif défini précédemment et des profilés munis de seconds moyens d'indexation, les seconds moyens d'indexation comprenant des trous borgnes ou débouchants réalisés sur le ou les profilés. Les trous peuvent être circulaires. MS\REN186FR.dpt Le système de manipulation peut comprendre un moyen d'action sur le moyen d'actionnement et de déplacement d'une bague relativement à un profilé. Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, plusieurs modes de réalisation d'une bague d'un système de manipulation, de manutention ou de préhension selon l'invention. La figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un premier mode de 10 réalisation d'une bague d'un système de manipulation, de manutention ou de préhension selon l'invention. La figure 2 est une vue éclatée de côté du premier mode de réalisation d'une bague d'un système de manipulation, de manutention ou de préhension 15 selon l'invention. La figure 3 est une vue de dessus du premier mode de réalisation d'une bague d'un système de manipulation, de manutention ou de préhension selon l'invention. La figure 4 est une vue de dessus d'un deuxième mode de réalisation d'une bague d'un système de manipulation, de manutention ou de préhension selon l'invention. 25 La figure 5 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'un système de manipulation, de manutention ou de préhension selon l'invention, le système étant configuré pour manipuler un premier objet. La figure 6 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'un système 30 de manipulation, de manutention ou de préhension selon l'invention, le système étant configuré pour manipuler un deuxième objet. MS\REN 186FR.dpt 20 La figure 7 est une vue partielle d'un moyen d'action et de déplacement d'une bague selon l'invention. La figure 8 est une vue en coupe selon le plan VIII-VIII de la figure 7 du moyen d'action et de déplacement d'une bague selon l'invention. La bague 10 représentée aux figures 1 à 3 est destinée à coulisser sur un profilé 30 selon un axe 29. Elle comprend principalement un tube 12 destiné à assurer le guidage de la bague sur le profilé et un premier moyen d'indexation 11 destiné à positionner et immobiliser la bague (au moins longitudinalement selon l'axe 29) par rapport au profilé. Le tube 12 a des dimensions intérieures légèrement supérieures et sensiblement égales aux dimensions extérieures du profilé 30 de sorte que le tube 12 peut coulisser librement sur le profilé 30. De préférence, le profilé 30 a une section octogonale de même que le tube 12. Alternativement, le profilé et le tube peuvent avoir des sections triangulaires, carrées, pentagonales, hexagonales, circulaires, elliptiques ou autre. Les sections triangulaires, carrées, pentagonales, hexagonales, octogonales et circulaires sont préférées dans la mesure où elles permettent à la bague d'occuper, relativement au profilé, outre plusieurs positions longitudinales différentes, plusieurs positions angulaires différentes autour de l'axe 29. Le premier moyen d'indexation 11 est rapporté sur le tube 12. Par exemple, le moyen d'indexation 11 comprend un corps 14 fixé sur le tube 12 par tout moyen et notamment par des vis utilisant des trous 15 prévus sur le corps 14 et des trous 13 prévus sur le tube 12. Alternativement, le corps 14 et le tube 12 peuvent venir d'une même pièce. Le corps 14 comprend un fût 16 fermé à son extrémité supérieure par une plaque 22 fixée grâce à des vis 23 MS\REN186FR.dpt et dans lequel peut se déplacer un arbre 18 selon une direction au moins sensiblement perpendiculaire à l'axe 29. L'arbre 18 comprend une partie épaulée 19 contre laquelle appuie une première extrémité d'un moyen élastique comme un ressort hélicoïdal 21, l'autre extrémité du moyen élastique appuyant sur la plaque 22 précédemment évoquée. Ce moyen élastique constitue un moyen de rappel rappelant l'arbre 18 dans une première position dans laquelle une extrémité 20 de l'arbre dépasse dans le tube 12 grâce à un trou pratiqué dans celui-ci. Cette première position de l'arbre 18 correspond à un état verrouillé du premier moyen d'indexation. L'arbre 18 comprend à son autre extrémité un moyen d'actionnement 24 du premier moyen d'indexation. Ce moyen d'actionnement comprend par exemple une boule 24 de diamètre supérieur à celui de l'arbre 18. Ce moyen d'actionnement dépasse de préférence de manière permanente de la plaque 22. Ainsi, il est aisé d'agir sur celui-ci par exemple grâce à une action manuelle d'un opérateur ou par déplacement du système de manipulation, de manutention ou de préhension équipé de la bague relativement à un moyen d'action 200. Lorsqu'on agit sur le moyen d'actionnement, on peut déplacer l'arbre 18 contre l'action du moyen de rappel de sorte que l'extrémité inférieure 20 de l'arbre 18 ne dépasse plus à l'intérieur du tube 12. Cette deuxième position de l'arbre 18 correspond à un état déverrouillé du premier moyen d'indexation. Le premier moyen d'indexation coopère avec des deuxièmes moyens d'indexation prévus sur le profilé 30. Par exemple, les deuxièmes moyens d'indexation comprennent des trous 31 réalisés sur le profilé. Ces trous peuvent être borgnes ou débouchants. De préférence, ils sont à section circulaire. Les trous sont de préférence répartis à intervalles réguliers. Sur les profilés à section polygonale, des trous sont de préférence pratiqués sur chaque face du profilé. MS\REN 186FR.dpt La coopération entre le premier moyen d'indexation et les deuxièmes moyens d'indexation se fait par pénétration de l'extrémité 20 de l'arbre 18 dans l'un des trous 31, c'est-à-dire par obstacle. Dans cette position correspondant à l'état verrouillé du premier moyen d'indexation, la bague est immobilisée par rapport au profilé. A l'inverse, lorsque le premier moyen d'indexation est déverrouillé, la bague peut être déplacée librement axialement le long du profilé et angulairement autour de l'axe du profilé dans le cas d'un profilé à section circulaire. Dans le cas d'un profilé à section polygonale, la bague peut aussi être déplacée angulairement autour de l'axe du profilé après avoir été retirée du profilé ; elle est ensuite remise sur le profilé dans la position angulaire choisie et définie par le profilé. Le premier moyen d'indexation peut également être réalisé grâce à d'autres systèmes mécaniques, notamment grâce à un système vis-écrou ou grâce un système à verrouillage rotatif. De même, les deuxièmes moyens d'indexation peuvent être réalisés grâce à tout moyen compatible et adapté au premier moyen d'indexation. La bague selon l'invention peut être solidaire d'un outillage comme une ventouse 90, un moyen de serrage, un pilote, un appui, une référence, un vérin de soudage, un robot faible charge, ou d'un moyen de contrôle comme un capteur inductif, un capteur capacitif, un capteur laser, une barrière immatérielle, un détecteur optique, une caméra, ou d'un moyen d'assemblage comme un pistolet de colle, un pistolet de mastic, une tête de soudage. Dans un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 4, la bague diffère de la bague décrite plus haut en ce qu'elle comprend un moyen 40a, 40b de guidage à éléments roulants. En effet, on a ajouté aux extrémités du MS\REN186FR.dpt tube 12 un moyen de guidage comprenant des galets 41 montés à rotation par rapport au tube et destinés à venir rouler sur le profilé 30. Dans le cas d'un profilé à section octogonale, on utilise de préférence 8 galets disposés comme représenté à la figure 4. Ainsi, les galets roulent sur le profilé au voisinage de quatre arêtes de celui-ci, ces arêtes étant par exemple choisies comme deux arêtes relatives à une même face du profilé et les deux arêtes symétriques à ces dernières. D'autres combinaisons de nombre de galets, de dispositions des galets et de lieu de contact des galets avec le profilé sont possibles. De préférence, les galets roulant au niveau des arêtes ont des zones de roulement concaves adaptées. Dans une variante de réalisation de la bague (non représentée), le moyen de guidage à éléments roulants comprend des billes en liaison annulaire avec le tube 12 et venant rouler sur le profilé. Dans une variante de réalisation de la bague (non représentée), le moyen de guidage à éléments roulants comprend des aiguilles montées à rotation sur le tube 12 et venant rouler sur le profilé. 20 L'invention porte encore sur un dispositif comprenant plusieurs bagues évoquées précédemment, les bagues étant solidaires entre elles et présentant des axes de coulissement respectifs distincts. Par exemple, deux bagues peuvent être solidaires et agencées de sorte que leurs axes de coulissement respectif forment un angle droit. 25 L'invention porte également sur un système de manipulation, de manutention ou de préhension comprenant une bague évoquée précédemment ou un dispositif évoqué précédemment. Le système de manipulation 100 représenté à la figure 5 comprend trois bagues 10a, 10b, 30 10c montées sur deux profilés 30a, 30b solidaires l'un de l'autre. Des ventouses de préhension 90 sont solidaires des bagues. À la figure 5, le MS\REN 186FR.dpt15 système est configuré de sorte qu'il permette la manipulation d'un premier objet 101, comme une tôle présentant une découpe 102. À la figure 6, le système est configuré de sorte qu'il permette la manipulation d'un deuxième objet 103, comme une tôle présentant une découpe 104. Pour ce faire, les bagues 10a, 10b, 10c sont déplacées relativement aux profilés 30a, 30b. On remarque que du fait de la géométrie des objets 101 et 103, notamment des découpes 102 et 104, la même configuration du système de manipulation ne peut être utilisée pour la manipulation des deux objets. Il est possible grâce à un opérateur de passer de l'une à l'autre des configurations précédentes comme expliqué précédemment par action sur le moyen d'actionnement de l'une, certaines ou chacune des bagues et par déplacement de l'une, certaines ou chacune des bagues relativement aux profilés. Dans le cas d'un système robotisé, il est possible de prévoir dans le système un moyen d'action sur le moyen d'actionnement. Un tel moyen d'action 200 est représenté aux figures 7 et 8. Par exemple, un moyen d'action simple comprend une plaque 201 munie d'une rainure 202 réalisée selon un axe 203. La rainure 202 permet le passage de l'arbre 18, mais pas celui du moyen d'actionnement 24. Ainsi, lorsqu'il est nécessaire de modifier la position d'une bague, le système robotisé peut être amené dans une position où l'arbre 18 est introduit dans la rainure 202 et où, de préférence, l'axe 29 est au moins sensiblement perpendiculaire à l'axe 203. Une fois dans cette position, la bague est déplacée de sorte à ce que la plaque 201 agisse sur le moyen d'actionnement 24 et que le premier moyen d'indexation soit déverrouillé. Des lors, le système robotisé peut alors déplacer le profilé 30 selon l'axe 29 alors que l'arbre 18 et par conséquent la bague restent immobilisés par la rainure. Une fois la bague en position voulue par rapport au profilé, l'arbre 18 peut être dégagé de la rainure et revenir à une position verrouillée dans laquelle la bague est immobilisée par rapport au profilé. MS\REN 186FR.dpt Bien entendu, les dimensions des profilés et des bagues doivent être choisies en fonction des contraintes mécaniques imposées par la manipulation, la manutention ou la préhension des différents objets, en particuliers celles imposées par la manipulation, la manutention ou la préhension de l'objet sollicitant le plus le système. L'invention peut avantageusement être appliquée sur une ligne de production d'automobiles, notamment pour manipuler des tôles et en 10 particulier pour manipuler des ouvrants de véhicules automobiles. MS\REN 186FR.dpt Revendications: 1. Bague (10) d'un système (100) de manipulation, de manutention ou de préhension destinée à coulisser sur un profilé (30), caractérisée en ce que la bague comprend un premier moyen (11) d'indexation coopérant avec des seconds moyens (31) d'indexation prévus sur le profilé. 2. Bague selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le premier moyen d'indexation présente un premier état verrouillé dans lequel la bague ne peut pas être déplacée par rapport au profilé et un deuxième état déverrouillé dans lequel la bague peut être déplacée par rapport au profilé. 3. Bague selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier moyen d'indexation comprend un moyen d'actionnement (24) permettant d'amener le premier moyen d'indexation dans son état déverrouillé. 4. Bague selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le premier moyen d'indexation comprend un moyen de rappel (21) permettant d'amener le premier moyen d'indexation dans son état verrouillé. 5. Bague selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier moyen d'indexation comprend un arbre (18) mobile selon une direction au moins sensiblement perpendiculaire à l'axe de coulissement de la bague sur le profilé et rappelé dans une position dans laquelle il coopère avec l'un des seconds moyens d'indexation. 6. Bague selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen (40a, 40b) de guidage par rapport au profilé. MS\REN 186FR.dpt 11 7. Bague selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le moyen de guidage comprend des éléments roulant comme des galets (41) ou des billes ou des aiguilles destinés à rouler sur le profilé. 8. Bague selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le moyen de guidage comprend huit galets montés à rotation sur la bague et destinés à rouler sur un profilé octogonal, par exemple au niveau de quatre arêtes de celui-ci. 9. Bague selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est solidaire : d'un outillage comme une ventouse (90), un moyen de serrage, un pilote, un appui, une référence, un vérin de soudage, un robot faible charge, ou û d'un moyen de contrôle comme un capteur inductif, un capteur capacitif, un capteur laser, une barrière immatérielle, un détecteur optique, une caméra, ou û d'un moyen d'assemblage comme un pistolet de colle, un pistolet de mastic, une tête de soudage. 10. Dispositif comprenant plusieurs bagues selon l'une des revendications précédentes, les bagues étant solidaires entre elles et présentant des axes de coulissement respectifs distincts, par exemple des axes de coulissement formant des angles. 11. Système (100) de manipulation, de manutention ou de préhension comprenant une bague selon l'une des revendications 1 à 9 et un profilé muni de seconds moyens d'indexation ou un dispositif selon la revendication précédente et des profilés munis de seconds moyens d'indexation (31), les seconds moyens d'indexation comprenant des trous borgnes ou débouchants réalisés sur le ou les profilés. MS\REN 186FR.dpt 12. Système de manipulation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les trous sont circulaires. 13. Système de manipulation selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (200) d'action sur le moyen d'actionnement (24) et de déplacement d'une bague relativement à un profilé. MS\REN 186FR.dpt