Brevet FR2935694A1 — publié le 20100312

L'invention concerne un dispositif de préhension pour déplacer au moins une unité parmi des conditionnements de biens de consommation, tels que des conteneurs ou des boites d'oeufs, depuis un point A à un point B, en fixant le préhenseur au bout d'un bras robotisé. Selon l'invention, le préhenseur comporte un bloc central fixé au robot, sur ce bloc coulisse verticalement un élément inférieur, et horizontalement des éléments de liaison sur lesquels pivotent les mâchoires. L'élément inférieur est lié aux mâchoires par des paires de bielle. Le rapprochement du bloc central et de l'élément inférieur, appliquent aux bielles un mouvement circulaire qui entraîne l'écartement des éléments de liaison, et le pivotement des mâchoires. la taille des bielles définie l'amplitude de la rotation des mâchoires. Quand le bloc central et l'élément inférieur sont en contact, l'électroaimant maintient Le préhenseur fermé, une impulsion électrique ouvre le préhenseur en désactivant l'électroaimant. On connaît de nombreux modes de réalisation de tels préhenseur. A cet égard on pourra par exemple se référer aux documents EP 1 285 870 B1, EP 1 502 884 B1 L'invention va être maintenant décrite avec plus de détails, en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins. La fig. 1 est une coupe d'une partie du préhenseur selon l'invention, par un plan vertical passant par un coulisseau horizontal de ce préhenseur. Cette dernière étant en position telle qu'elle ne serre pas l'élément à manipuler qui dans le cas de l'exemple décrit est une boite d'oeufs. La fig. 2 est une coupe analogue à celle représentée sur la fig. 1 le préhenseur étant en position de prise de l'élément pour l'amener hors du point A. La fig. 3 est une vue en trois dimensions montrant l'ensemble du préhenseur selon 30 l'invention. Le préhenseur selon l'invention comporte un électroaimant (14) et un bloc central, fixé sur un bras robotisé. 35 Le bloc central (1), est traversé verticalement par des coulisseaux (3) fixés sur le bloc inférieur (2), et également traversé horizontalement par des coulisseaux (5) fixés sur le bloc (4) à coté du bloc (1). Sur le bloc (4) est monté, pivotant autour de l'axe (6), le support mâchoire (7), et deux bielles (10). 40 Sur le bloc inférieur (2) est monté, pivotant autour de l'axe (12), des bielles (10) identiques. Pendant le rapprochement vertical du bloc (2) par rapport au bloc (1), les bielles (10) obligent le bloc (4) à s'éloigner du bloc (1). Quand le bloc (2) rentre en contact avec le bloc (1), l'électroaimant (14) les maintient solidaire, une impulsion électrique envoyée à 45 l'électroaimant permet de les désolidariser. Des bielle (9) sont liées à une extrémité au support mâchoire (7) par l'axe (8) et de l'autre extrémité au bloc (2) par l'axe (11) Pendant l'éloignement du bloc (4) par rapport au bloc (1), les bielles (9) liées au bloc (2) par l'axe (11), obligent le support mâchoire (7) lié également aux bielles (9), à se refermer. 50 L'objet (A) a prendre rentre en contact avec le bloc (2) et l'oblige a se rapprocher du bloc 1, les bielles (10) entraînent l'éloignement du bloc (4) par rapport au bloc (1), les bielles (9) font pivoter le support mâchoire (7) par rapport à l'axe (6). Le mouvement des mâchoires (13) décrit un cercle autour de l'objet (A), la combinaison d'éloignement du bloc (4) et la rotation du support mâchoires (7) autour de l'axe 25 (6), permet de garder une distance limitée entre les mâchoires du préhenseur, pour permettre par exemple de prendre ou déposer l'objet (A) dans un carton. Le préhenseur est tout d'abord dans la position représentée sur la fig. 1, le bloc (2) n'est pas en contact avec le bloc (1), le bloc (4) est en buté sur le bloc (1), l'électroaimant (14) est inactif, les mâchoires sont grandes ouvertes. Le bras robotisé amène le préhenseur au dessus de l'objet (A), l'incline entre 10° et 45°, met la mâchoire (13) en contact à mi-hauteur de l'objet (A), pour le mettre en référence. Le bras robotisé remet le préhenseur à l'horizontal au dessus le l'objet (A), la descend, afin que le bloc (2) prenne appui sur la partie supérieur de l'objet (A). Le bloc (2) se rapproche du bloc (1) en suivant les coulisseaux (3), les bielles (10) pivotent autour de l'axe (12), poussent le bloc (4) par l'axe (6), ce qui a pour effet d'éloigner le bloc (4) du bloc (1) en suivant les coulisseaux (5), simultanément les bielles (9) pivotent autour de l'axe (11), maintenant le support mâchoire (7) par l'axe (8), l'éloignement de l'axe (6) et le maintient de l'axe (8) par rapport au bloc (1), entraîne la rotation du support mâchoire (7) autour de l'axe (6). Lorsque le bloc (2) entre en contact avec le bloc (1), ils se solidarisent par l'effet de l'électroaimant (14). Le bras robotisé se soulève en emportant l'objet (A), pour venir le déposé a l'endroit voulu. Le bras robotisé approche l'objet (A) du sol, et envoie une impulsion à l'électroaimant, pour désolidariser le bloc (2) du bloc (1). L'objet (A) par l'effet de gravité tombe au sol, le bloc (2) s'éloigne du bloc (1), rapproche le bloc (4) et le support mâchoire (7) pivote pour ouvrir les mâchoires. Le dégagement vertical du préhenseur par le bras robotisé, permet de finaliser l'ouverture des mâchoires (13), le bloc (2) n'étant plus en contact avec l'objet (A), la gravitée éloigne le bloc 25 (2) du bloc (1), le bloc (4) bute sur le bloc (1). Le préhenseur qui vient d'être décrite ne nécessite donc aucune intervention humaine, et une simple impulsion électrique à l'électroaimant, ouvre les mâchoires de préhenseur. Bien entendu l'invention n'est pas limitée par les détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit, ceux-ci pourraient être modifiés sans sortir de cadre de l'invention. 30 Par exemple, le bloc (2) pourrait comporter un dispositif de réglage par vis qui changeraient la distance entre la partie coulisseaux (3) des axes (11) et (12), le réglage des longueurs des bielles par des lumière allongées et des boulons de fixation, ou modifier les mâchoires pour épouser parfaitement la forme de objet. 35 Autre caractéristique technique du préhenseur pour le déplacement au moins un bloc unitaire (A), notamment d'emballage individuel fragile, pouvant être fixé sur le bras d'un robot de manutention et actionnable par celui-ci caractérisé en ce qu'il comporte : -un bloc fixe (1) intégrant des moyens électromagnétiques (14), qui peut être fixé sur l'extrémité d'un bras de robot, et qui est traversé par des coulisseaux verticaux, 40 -un bloc mobile (2) fixé sur l'extrémité inférieure des coulisseaux verticaux et apte à venir en contact avec le bloc unitaire (A), après coulissement, -des paires de couples de bielles (9,10) opposées 2 à 2 , fixées de manière rotative sur des bords latéraux opposés du corps (2) -des coulisseaux horizontaux dans le bloc fixe dont les extrémités sont liées aux extrémités 45 libres des bielles, -des moyens de préhension (13) positionnés à l'extrémité libre des bielles, de manière à former sensiblement une pince, après coulissement du bloc (2) provoquant la rotation des bielles, ceux-ci (13) venant enserrer le bloc unitaire (A). -des moyens électromagnétiques (14) fixés au bloc fixe (1), maintiennent le préhenseur en 50 position fermé, par le fait que le bloc mobile (2) soit en contact avec le bloc fixe (1). Autre caractéristique technique, les couples de bielles (9,10) sont constitués de 2 bielles dans le même plan, mais fixé sur le bloc 2, sur des axes de rotation décalés (11,12). Autre caractéristique technique, le système comporte 4 paires de couples de bielles (9,10), opposées 2 à 2, dont les zones de fixation sont réparties sur les sommets d'un rectangle. Autre caractéristique technique, le bloc fixe (1) supporte l'ensemble des coulisseaux, les 5 coulisseaux verticaux (3) et les coulisseaux horizontaux (3). Autre caractéristique technique, les coulisseaux horizontaux (5) sont tous montés dans le même plan, au minimum par paire de chaque coté du bloc fixe (1). 10 Autre caractéristique technique, les coulisseaux verticaux (3) sont montés, au minimum par paire et entre chaque coulisseaux horizontaux (5). Autre caractéristique technique, le bloc fixe (1) en contact avec le bloc mobile (2) reste solidaire par l'effet de l'élément électromagnétique (14) Autre caractéristique technique, les moyens de préhension (13) épouse la forme de du bloc unitaire (A) en position fermé. 15 REVENDICATIONS1) Dispositif de préhension pour le déplacement au moins un bloc unitaire (A), notamment d'emballage individuel fragile, pouvant être fixé sur le bras d'un robot de manutention et 5 actionnable par celui-ci caractérisé en ce qu'il comporte : -un bloc fixe (1) intégrant des moyens électromagnétiques (14), qui peut être fixé sur l'extrémité d'un bras de robot, et qui est traversé par des coulisseaux verticaux, -un bloc mobile (2) fixé sur l'extrémité inférieure des coulisseaux verticaux et apte à venir en contact avec le bloc unitaire (A), après coulissement, 10 -des paires de couples de bielles (9,10) opposées 2 à 2 , fixées de manière rotative sur des bords latéraux opposés du corps (2) - des coulisseaux horizontaux dans le bloc fixe dont les extrémités sont liées aux extrémités libres des bielles, - des moyens de préhension (13) positionnés à l'extrémité libre des bielles, de manière à 15 former sensiblement une pince, après coulissement du bloc (2) provoquant la rotation des bielles, ceux-ci (13) venant enserrer le bloc unitaire (A). - des moyens électromagnétiques (14) fixés au bloc fixe (1), maintiennent le préhenseur en position fermé, par le fait que le bloc mobile (2) soit en contact avec le bloc fixe (1). 20 2) Dispositif de préhension selon la revendication 1 caractérisé en ce que les couples de bielles (9,10) sont constitués de 2 bielles dans le même plan, mais fixé sur le bloc 2, sur des axes de rotation décalés (11,12). 3) Dispositif de préhension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 25 en ce qu'il comporte 4 paires de couples de bielles (9,10), opposées 2 à 2, dont les zones de fixation sont réparties sur les sommets d'un rectangle. 4) Dispositif de préhension selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bloc fixe (1) supporte l'ensemble des coulisseaux, les coulisseaux verticaux (3) et les coulisseaux 30 horizontaux (3). 5) Dispositif de préhension selon la revendication 1 ou 4 caractérise en ce que les coulisseaux horizontaux (5) sont tous montés dans le même plan, au minimum par paire de chaque coté du bloc fixe (1). 6) Dispositif de préhension selon la revendication 1, 4 ou 5 caractérise en ce que les coulisseaux verticaux (3) sont montés, au minimum par paire et entre chaque coulisseaux horizontaux (5). 40 7) Dispositif de préhension selon la revendication 1, 2 ou 4 caractérisé en ce que le bloc fixe (1) en contact avec le bloc mobile (2) reste solidaire par l'effet de l'élément électromagnétique (14) 8) Dispositif de préhension selon la revendication 1 caractérise en ce que les moyens de 45 préhension (13) épouse la forme de du bloc unitaire (A) en position fermé. 35