Brevet FR2959438A1 — publié le 20111104

DISPOSITIF DE CONTROLE D'UN PREHENSEUR EQUIPE DE VENTOUSES ET PROCEDE DE CONTROLE METTANT EN OEUVRE UN TEL DISPOSITIF La présente invention concerne un dispositif de contrôle d'un préhenseur équipé de ventouses et déplaçable par un robot. L'invention concerne également un procédé de contrôle d'un tel préhenseur, mettant en oeuvre le dispositif de contrôle selon l'invention. Dans les lignes d'emboutissage de pièces en tôle pour véhicules automobiles, on utilise des robots pour déplacer des préhenseurs équipés de ventouses pour prélever par aspiration un flan en tôle sur une pile de flans. Le flan ainsi prélevé est ensuite déposé sur la matrice d'une presse à emboutir ou analogue. Ces préhenseurs subissent des contraintes mécaniques en particulier des chocs avec l'environnement de telle sorte qu'il faut contrôler régulièrement l'état de la structure des préhenseurs, des ventouses, du circuit pneumatique d'aspiration et de la sonde appelée sonde double flan qui équipe de tels préhenseurs. Ces contrôles portent surtout sur les deux points majeurs suivants : - contrôle de la position des ventouses, et - contrôle de l'étanchéité des ventouses et du circuit pneumatique. En effet, étant donné que le robot est programmé pour effectuer des opérations précises et répétitives, il importe que les ventouses accostent sur les flans en des positions prédéterminées parfaitement précises et que les ventouses et le circuit pneumatique associé soient parfaitement étanches. Ces contrôles sont actuellement effectués manuellement et sont par conséquent fastidieux, longs et coûteux. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un dispositif de contrôle d'un préhenseur équipé de ventouses et déplaçable par un robot, caractérisé en ce qu'il comporte un support portant une plaque horizontale, fixé à proximité du robot de telle sorte que les ventouses du préhenseur puissent être mises en contact avec la surface supérieure de ladite plaque, cette surface supérieure comportant au moins un repère dont la position correspond à une position correcte prédéterminée d'au moins l'une desdites ventouses. Ce dispositif de contrôle permet non seulement de contrôler la position des ventouses, mais également de vérifier l'étanchéité des ventouses en position sur la plaque et du circuit pneumatique associé à ces ventouses. Dans une version préférée de l'invention, ladite plaque est fixée sur une tige pouvant coulisser verticalement par rapport au support contre l'action d'un ressort de rappel. Cette disposition permet d'amortir l'accostage des ventouses sur la plaque. Le repère réalisé sur la surface supérieure de la plaque peut être un cercle dont le rayon correspond à celui de la ventouse. Ainsi, on peut facilement constater un écart entre la position d'une ventouse sur la plaque et le cercle correspondant à la position correcte prédéterminée de cette ventouse. Ce repère peut être constitué par plusieurs cercles concentriques correspondant au rayon de différentes ventouses susceptibles d'être fixées sur le préhenseur. Dans une version particulière de l'invention, le centre de la plaque comporte des moyens pour fixer de façon amovible sur celle-ci une tige pointue dirigée vers le haut. Cette tige peut être utilisée pour contrôler la position de différents points de la structure du préhenseur. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé pour contrôler un préhenseur équipé de ventouses et déplaçable au moyen d'un robot, ce procédé mettant en oeuvre le dispositif de contrôle selon l'invention, caractérisé par les étapes suivantes : a) on commande le robot pour déplacer le préhenseur de telle sorte qu'une première ventouse soit mise en contact avec la surface supérieure de la plaque, b) on commande le circuit pneumatique d'aspiration du préhenseur pour réaliser une dépression dans la ventouse en contact avec la plaque, c) on compare la position de la ventouse avec la position dudit repère de la surface supérieure de la plaque et, d) on répète les étapes ci-dessus pour les autres ventouses du préhenseur. De préférence, après chacune des étapes b) ou c), on vérifie l'étanchéité de la ventouse et du circuit pneumatique associé à celle-ci. L'invention concerne également un procédé pour contrôler la structure d'un préhenseur équipé de ventouses et déplaçable au moyen d'un robot, ce procédé mettant en oeuvre un dispositif de contrôle selon l'invention, dans lequel le centre de la plaque comporte des moyens pour fixer de façon amovible sur celle-ci une tige pointue dirigée vers le haut, caractérisé par les étapes suivantes : - on commande le robot pour déplacer le préhenseur de telle sorte que la structure du préhenseur destinée à supporter les ventouses soit située au-dessus de la plaque et, - on contrôle la position de différents points de la structure du préhenseur par rapport à la tige pointue située au centre de la plaque. L'invention concerne, en outre, un procédé pour contrôler un préhenseur équipé d'une sonde et de ventouses associées à cette sonde, cette sonde étant destinée à mesurer un espacement prédéterminé entre elle et un empilement de flans, ce procédé mettant en oeuvre un dispositif de contrôle selon l'invention, caractérisé par les étapes suivantes : - on commande le robot pour déplacer le préhenseur équipé de ladite sonde et des ventouses associées de telle sorte que les ventouses soient mises en contact avec la surface supérieure de ladite plaque, - on réalise une dépression entre les ventouses et la plaque et, - on compare l'espacement entre la sonde et la plaque avec ledit espacement prédéterminé. Ledit espacement entre la sonde et la plaque peut être contrôlé au moyen d'une cale ayant une épaisseur correspondant audit espacement prédéterminé. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 1 est une vue en plan montrant un robot portant un préhenseur à ventouses en position sur un empilement de flans et la plaque d'un dispositif de contrôle selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective montrant la plaque et le support du dispositif de contrôle selon l'invention, - la figure 3 est une vue en élévation de la plaque et du support montrant l'une des ventouses du préhenseur en contact avec la plaque, - la figure 4 est une vue de dessus de la plaque, - la figure 5 est une vue partielle, en élévation de la plaque et du support, la plaque portant une tige pointue de contrôle, - la figure 6 est une autre vue en élévation de la plaque et du support, montrant un préhenseur muni d'une sonde et de ventouses, - la figure 7 est une vue agrandie de la sonde et des ventouses en position sur la plaque. La figure 1 montre un robot 1 dont le bras 2 porte un préhenseur 3 muni de plusieurs ventouses 4 qui sont en contact avec un flan en tôle 5 situé sur un empilement de flans. Ce robot 1 est programmé pour déplacer le préhenseur 3 et le flan 5 vers un poste tel qu'une presse d'emboutissage non représenté. La position du préhenseur 3 et des ventouses 4 est définie par rapport à un système d'axes X, Y, Z. Le préhenseur 3 et les ventouses 4 peuvent subir des chocs tels que la 20 structure du préhenseur 3 et surtout les ventouses 4 peuvent être déplacées par rapport à leur position prédéterminée correcte d'origine. Ainsi, le robot 1 risque de positionner les ventouses 4 dans une position qui est légèrement écartée de la position prédéterminée correcte ci-dessus. Le dispositif 5 représenté sur les figures 1 à 7 annexées a pour but de 25 contrôler la position des ventouses 4 et des différents éléments de la structure du préhenseur 3 par rapport au référentiel des axes X, Y, Z représenté sur la figure 1. Ce dispositif de contrôle 5 comporte un support 6 portant une plaque horizontale 7 en forme de disque, fixé au sol à proximité du robot 1 de telle sorte que les ventouses 4 du préhenseur 3 puissent être mises en contact avec la 30 surface supérieure de la plaque 7. La surface supérieure de la plaque 7 comporte (voir figures 2 et 4) un repère 8 dont la position correspond à une position correcte prédéterminée d'au moins l'une des ventouses 4. Comme montré sur les figures 2 et 3, la plaque 7 est fixée sur une tige 9 pouvant coulisser verticalement par rapport au support 6 contre l'action d'un ressort de rappel 10. Ce ressort 10 permet d'amortir l'accostage de la ventouse 4 sur la plaque 7. Dans l'exemple représenté sur les figures 2 et 4, le repère 8 est un cercle dont le rayon correspond à celui de la ventouse 4. Un autre cercle 8a concentrique au cercle 8 peut être prévu pour correspondre à une ventouse ayant un rayon différent. Les cercles 8, 8a sont centrés sur le centre de la surface supérieure de la plaque 7 qui est parfaitement référenci par rapport au référentiel des axes X, Y, Z qui est mémorisé dans le programme qui commande le robot 1. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 5, le centre de la plaque 7 comporte des moyens pour fixer de façon amovible sur celle-ci une tige pointue 11 dirigée vers le haut. Cette tige pointue 11 dont la position est déterminée avec précision par rapport au référentiel X, Y, Z est destinée à contrôler la position de différents points 12, 13, 14, 15 de la structure du préhenseur 3. On va maintenant décrire, en référence aux figures 1 à 4, le procédé pour contrôler le préhenseur 3 équipé de ventouses 4 et déplaçable au moyen du robot 1, ce procédé mettant en oeuvre le dispositif de contrôle 5, selon l'invention. Ce procédé de contrôle comprend les étapes suivantes : a) on commande le robot 1 pour déplacer le préhenseur 3 de telle sorte qu'une première ventouse 4 soit mise en contact avec la surface supérieure de la plaque 7, comme montré sur la figure 3, b) on commande le circuit pneumatique d'aspiration du préhenseur 3 pour réaliser une dépression dans la ventouse 4 en contact avec la plaque 7, c) on compare la position de la ventouse 4 (montrée en pointillés sur la figure 4) avec la position du repère 8 de la surface supérieure de la plaque 7 et on constate un écart entre les deux positions, d) on répète les étapes ci-dessus pour les autres ventouses 4 du préhenseur 3. Ce contrôle permet ensuite de faire les corrections nécessaires. Après chaque étape b) ou c), on vérifie l'étanchéité de la ventouse 4 et du circuit pneumatique associé à celle-ci. En cas de fuite constatée, on procède à l'échange de la ventouse 4 ou de la partie défaillante du circuit pneumatique. Pour contrôler la structure du préhenseur 3 équipé de ventouses et déplaçable au moyen d'un robot, on place sur la plaque 7 la tige pointue 11, représentée sur la figure 5, et on procède aux étapes suivantes : - on commande le robot 1 pour déplacer le préhenseur 3 de telle sorte que la structure du préhenseur 3 destinée à supporter les ventouses soit située au-dessus de la plaque, comme montré sur la figure 5, - on contrôle la position des différents points 12, 13, 14, 15 de la structure du préhenseur 3 par rapport à la tige pointue 11 située au centre de la plaque 7. A cet effet, on fait correspondre chaque fois la position de l'un des points 12 à 15 avec la pointe de la tige 11 et on détermine un écart éventuel avec la position prédéterminée de chaque point par rapport au référentiel X, Y, Z. Les figures 6 et 7 illustrent un procédé permettant de contrôler la position d'une sonde double flan 16 portée par le préhenseur 3. A cet effet, le préhenseur 3 est équipé de ventouses 4a réparties autour de l'axe de la sonde 16. Lorsque les ventouses 4a sont en position active sur un flan en tôle un espacement prédéterminé doit exister entre la sonde 16 et la surface du flan. Le dispositif de contrôle selon l'invention permet de contrôler la position de la sonde 16 pour vérifier si l'espacement prédéterminé ci-dessus est satisfait ou non satisfait. Pour effectuer ce contrôle, on procède comme suit : - on commande le robot 1 pour déplacer le préhenseur 3 équipé de la sonde 16 et des ventouses 4a associées de telle sorte que ces ventouses soient mises en contact avec la surface supérieure de la plaque 7, - on réalise une dépression entre les ventouses 4a et la plaque 7 et, - on compare (voir figure 7) l'espacement e entre la sonde 16 et la plaque 7 avec l'espacement prédéterminé correspondant à une position correcte de la sonde 16. On contrôle cet espacement e au moyen d'une cale 17, ayant une épaisseur correspondant à l'espacement prédéterminé que l'on place entre l'extrémité de la sonde 16 et la plaque 7, comme montré sur la figure 7. On procède ensuite éventuellement aux réglages ou mesures nécessaires 5 pour que l'espacement ci-dessus corresponde à l'espacement prescrit. REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle (5) d'un préhenseur (3) équipé de ventouses (4) et déplaçable par un robot (1), caractérisé en ce qu'il comporte un support (6) portant une plaque horizontale (7), fixé à proximité du robot (1) de telle sorte que les ventouses (4) du préhenseur (3) puissent être mises en contact avec la surface supérieure de ladite plaque (7), cette surface supérieure comportant au moins un repère (8) dont la position correspond à une position correcte prédéterminée, d'au moins l'une desdites ventouses (4). 2. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque (7) est fixée sur une tige (9) pouvant coulisser verticalement par rapport au support (6) contre l'action d'un ressort de rappel (10). 3. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit repère (8) est un cercle dont le rayon correspond à celui de la ventouse (4). 4. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit repère est constitué par plusieurs cercles concentriques (8, 8a) correspondant au rayon de différentes ventouses. 5. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le centre de la plaque (7) comporte des moyens pour fixer de façon amovible sur celle-ci une tige pointue (11) dirigée vers le haut. 6. Procédé pour contrôler un préhenseur (3) équipé de ventouses (4) et déplaçable au moyen d'un robot (1), ce procédé mettant en oeuvre le dispositif de contrôle (5) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par les étapes suivantes : a) on commande le robot (1) pour déplacer le préhenseur (3) de telle sorte qu'une première ventouse (4) soit mise en contact avec la surface supérieure de la plaque (7), b) on commande le circuit pneumatique d'aspiration du préhenseur (3) pour réaliser une dépression dans la ventouse (4) en contact avec la plaque (7), c) on compare la position de la ventouse (4) avec la position dudit repère (8) de la surface supérieure de la plaque (7) et,d) on répète les étapes ci-dessus pour les autres ventouses (4) du préhenseur (3). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'après chaque étape b) ou c), on vérifie l'étanchéité de la ventouse (4) et du circuit pneumatique associé à celle-ci. 8. Procédé pour contrôler la structure d'un préhenseur (3) équipé de ventouses (4) et déplaçable au moyen d'un robot (1), ce procédé mettant en oeuvre le dispositif de contrôle (5) selon la revendication 5, caractérisé par les étapes suivantes : - on commande le robot (1) pour déplacer le préhenseur (3) de telle sorte que la structure du préhenseur (3) destinée à supporter les ventouses (4) soit située au-dessus de la plaque (7) et, - on contrôle la position de différents points (12, 13, 14, 15) de la structure du préhenseur (3) par rapport à la tige pointue (11) située au centre de la plaque (7). 9. Procédé pour contrôler un préhenseur (3) équipé d'une sonde (16) et de ventouses (4a) associées à cette sonde, cette sonde (16) étant destinée à mesurer un espacement prédéterminé entre elle et un empilement de flans, ce procédé mettant en oeuvre un dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par les étapes suivantes : - on commande le robot (1) pour déplacer le préhenseur (3) équipé de ladite sonde (16) et des ventouses (4a) associées de telle sorte que les ventouses (4a) soient mises en contact avec la surface supérieure de ladite plaque (7), - on réalise une dépression entre les ventouses (4a) et la plaque (7) et, - on compare l'espacement (e) entre la sonde (16) et la plaque (7) avec ledit espacement prédéterminé. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on contrôle ledit espacement (e) au moyen d'une cale (17) ayant une épaisseur correspondant 30 audit espacement prédéterminé.