Brevet FR2985448A1 — publié le 20130712

Dispositif télémanipulateur lourd destiné à être suspendu à une unité de levage L'invention est relative à un dispositif télémanipulateur lourd destiné à 5 être suspendu à une unité de levage comprenant un support d'un bras de préhension et d'un contrepoids d'équilibrage de ce bras de préhension. Le document EP 0392 926 B1 décrit un engin de télémanipulation apte à être suspendu à une unité de levage. Cet engin de télémanipulation comprend un support sur lequel sont directement articulés, autour d'un même axe, un 10 bras de préhension et au moins un contrepoids d'équilibrage de ce bras. L'engin de télémanipulation comporte également un premier moyen de commande d'orientation du bras de préhension autour dudit axe par rapport au support, un deuxième moyen de commande d'orientation du contrepoids autour dudit axe par rapport au support, et un moyen de détection d'une 15 inclinaison du support par rapport à la verticale, agissant sur le deuxième moyen de commande d'orientation afin d'annuler automatiquement cette inclinaison. L'engin de télémanipulation du document EP 0392 926 B1 donne généralement satisfaction, mais reste limité quant aux possibilités de charge 20 pouvant être manipulées par le bras de préhension. Un premier but de l'invention est de proposer un nouveau dispositif avec des capacités de charge améliorées. Un deuxième but de l'invention est de proposer un nouveau dispositif de construction simple et économique compatible avec les engins de 25 télémanipulation de l'art antérieur. L'invention a pour objet un dispositif télémanipulateur lourd destiné à être suspendu à une unité de levage, comprenant un support d'un bras de préhension et d'un contrepoids d'équilibrage de ce bras de préhension, caractérisé par le fait que le contrepoids est déplaçable entre une position 30 proche d'un axe d'équilibrage et une position éloignée de l'axe d'équilibrage sous l'action d'un moyen de déplacement. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - le moyen de déplacement comporte une première extrémité solidarisée à l'axe d'équilibrage et une deuxième extrémité solidarisée au corps du contrepoids ; - le moyen de déplacement est un vérin de translation ; - le moyen de déplacement est un moyen électrique commandé par un capteur de mesure d'un écart à l'horizontalité ; - le bras de préhension est déplaçable en translation sous l'action d'un vérin électrique et le contrepoids d'équilibrage est déplaçable en translation 10 sous l'action d'un deuxième vérin électrique identique au vérin électrique de déplacement du bras de préhension ; - le contrepoids d'équilibrage est monté mobile en translation par coulissement sur deux colonnes de guidage d'axes parallèles à l'axe du vérin électrique de translation du contrepoids d'équilibrage ; 15 - le contrepoids d'équilibrage est monté de manière amovible sur l'ensemble mécanique comprenant le vérin électrique et les deux colonnes de guidage. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans 20 lesquels : La figure 1 représente schématiquement une vue en élévation latérale d'un dispositif télémanipulateur lourd, assemblé. La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective d'un dispositif télémanipulateur lourd, dont le contrepoids a été dissocié. 25 En référence aux figures 1 et 2, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques. Sur la figure 1, un dispositif télémanipulateur lourd selon l'invention est désigné dans son ensemble par la référence 1. Le dispositif (1) selon l'invention est destiné à être suspendu à un crochet de levage par l'intermédiaire d'un câble non représenté pouvant être enroulé ou déroulé à volonté sur un treuil supporté par un chariot de pont roulant Le dispositif (1) selon l'invention est généralement destiné à être suspendu à toute autre unité de levage apte à déplacer le dispositif (1) à l'intérieur d'une cellule de confinement. Généralement, le dispositif (1) est stocké à demeure à l'intérieur d'une cellule de confinement, de façon à pouvoir être suspendu et déplacé à volonté 10 par une unité de levage lorsqu'on désire effectuer une tâche à l'intérieur de la cellule. Le dispositif (1) comporte un support (2) muni d'un anneau (3) destiné à être suspendu à une unité de levage non représentée. Le support (2) comprend une conformation en forme de U renversé 15 formant chape. Le support (2) est destiné à être maintenu verticalement selon l'axe Z vertical passant par l'anneau de levage (3). Des moyens sont prévus pour que le contrepoids d'équilibrage compense le couple antagoniste exercé par la charge embarquée par la pince 20 de télémanipulation : cette disposition décrite en détail dans le document EP 0392 926 B1 est bien connue de l'homme du métier. Le support (2) en forme de chape comporte un axe RE de rotation et d'équilibrage permettant le montage d'un bras de préhension (4) et d'un contrepoids d'équilibrage (5). 25 De manière connue, le bras (4) de préhension et le contrepoids (5) d'équilibrage sont commandés en pivotement indépendamment l'un de l'autre, par des moyens tels que par exemple ceux décrits dans le document EP 0392 926 B1, pour réaliser un équilibrage permettant de maintenir le support (2) sur la verticale définie par l'axe Z passant par l'anneau (3) de 30 levage. L'espace formé à l'intérieur de la chape en U du support (2) permet un pivotement libre du bras de préhension (4) et du contrepoids (5) à l'intérieur de cet espace. Le contrepoids (5) d'équilibrage peut ainsi pivoter entre une position 5 représentée en traits pleins dans laquelle le contrepoids (5) est horizontal et une position représentée en traits pointillés dans laquelle le contrepoids (5) est vertical. Le mouvement de pivotement du contrepoids (5) d'équilibrage ou du bras (4) de préhension peut être obtenu par des ensembles motoréducteurs, 10 tels que notamment ceux décrits dans le document EP 0392 926 B1, ou par tout autre moyen approprié d'actionnement en pivotement, par un moyen d'actionnement en prise directe ou par un moyen d'actionnement agissant par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission comportant un ensemble de pignons. 15 Pour assurer l'équilibrage automatique du bras (4) de préhension par le contrepoids (5), à vide ou en charge, en présence ou non d'un effort extérieur, un moyen connu non représenté de détection d'écart à l'horizontale est prévu pour délivrer un signal au moyen d'actionnement en pivotement du contrepoids (5) d'équilibrage autour de l'axe RE d'équilibrage. 20 Le moyen connu non représenté de détection d'écart à l'horizontale capte une inclinaison ou un basculement de l'ensemble du dispositif autour d'un axe parallèle à l'axe RE d'équilibrage. Le moyen connu non représenté de détection d'écart à l'horizontale peut être constitué sous forme de potentiomètre électrique, de niveau à contact, de 25 jauge de contrainte ou de tout autre moyen apte à détecter une inclinaison ou un changement d'inclinaison. Dans l'exemple représenté, le bras (4) de préhension présente une pince (6) de préhension, disposant d'un mouvement de serrage pour la préhension ou la manipulation d'une charge (C). 30 De manière avantageuse, le bras (4) de préhension intègre un vérin électrique (7) de translation permettant le déplacement de la pince (6) de préhension entre une position rapprochée de l'axe RE d'équilibrage représentée en traits pleins et une position éloignée de l'axe RE d'équilibrage représentée en traits pointillés. Selon l'invention, le contrepoids (5) est déplaçable sous l'action d'un moyen (8) de déplacement entre une position rapprochée correspondant à un couple faible d'équilibrage représentée en traits pleins et une position éloignée correspondant à un couple important d'équilibrage représentée en traits pointillés. Le contrepoids (5) d'équilibrage est ainsi déplaçable radialement en se 10 rapprochant et en s'éloignant de l'axe RE d'équilibrage et de pivotement de ce contrepoids (5) d'équilibrage. Sur la figure 2, le contrepoids (5) d'équilibrage présente deux alésages (5a, 5b) destinés à assurer un guidage par coulissement. Les alésages (5a, 5b) sont enfilés sur des colonnes de guidage (9a, 9b) 15 solidarisées à un bloc (11) articulé à pivotement autour de l'axe RE d'équilibrage. Le coulissement en translation du contrepoids (5) d'équilibrage pour se rapprocher et s'éloigner de l'axe RE d'équilibrage est obtenu par un actionneur (10). 20 L'actionneur (10) de coulissement en translation du contrepoids (5) d'équilibrage est de préférence un vérin électrique (10) de translation du contrepoids (5) d'équilibrage. Ce vérin électrique (10) de translation du contrepoids (5) d'équilibrage est avantageusement identique au vérin électrique (7) de translation du 25 bras (4) de préhension. Le montage est réalisé de manière que les moyens de fixation à la tige du vérin électrique (10) de translation du contrepoids (5) d'équilibrage et à l'extrémité des colonnes de guidage (9a, 9b) soient légèrement dépassants du contrepoids (5) d'équilibrage. Grâce à ce dépassement, les extrémités des colonnes de guidage (9a, 9b) et de la tige du vérin électrique (10) peuvent être libérées de manière à permettre un coulissement du contrepoids (5) d'équilibrage en vue de son démontage, à l'aide d'un télémanipulateur, ou d'un autre moyen utilisable en cellule de confinement pour assurer la maintenance ou le remplacement des pièces défectueuses ou contaminées. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier ne lui est nullement limitée, mais couvre au contraire toute variante de réalisation et toute modification de structure ou de forme dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS1. Dispositif télémanipulateur lourd destiné à être suspendu à une unité de levage, comprenant un support (2) d'un bras (4) de préhension et d'un contrepoids (5) d'équilibrage de ce bras (4) de préhension, caractérisé par le fait que le contrepoids (5) d'équilibrage est déplaçable entre une position proche d'un axe (RE) d'équilibrage et une position éloignée de l'axe (RE) d'équilibrage sous l'action d'un moyen (8) de déplacement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen (8) de déplacement comporte une première extrémité solidarisée à l'axe (RE) d'équilibrage et une deuxième extrémité solidarisée au corps du contrepoids (5) d'équilibrage. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le moyen de déplacement (8) est un vérin de translation 4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le moyen de déplacement (8) est un moyen électrique commandé par un capteur de mesure d'un écart à l'horizontalité 5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le bras (4) de préhension est déplaçable en translation sous l'action d'un premier vérin (7) électrique et par le fait que le contrepoids d'équilibrage (5) est déplaçable en translation sous l'action d'un deuxième vérin (10) électrique. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le premier vérin (7) électrique de déplacement du bras (4) de préhension est identique au deuxième vérin (10) électrique de translation du contrepoids (5) d'équilibrage. 7. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que le contrepoids (5) d'équilibrage est monté mobile en translation et à coulissement sur deux colonnes (9a, 9b) de guidage d'axes parallèlesà un axe d'un moyen (10) de déplacement du contrepoids d'équilibrage. 8. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que le contrepoids (5) d'équilibrage est monté de manière amovible sur un ensemble mécanique comprenant le moyen (10) de déplacement du contrepoids (5) d'équilibrage.