Brevet FR3012991A1 — publié le 20150515

La présente invention concerne le domaine de la manipulation de pièces. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de préhension destiné à saisir une pièce présentant une face supérieure avec 5 un perçage, et présentant une face latérale. Lorsqu'une pièce est posée sur un support et que l'on souhaite séparer la pièce de ce support, par exemple afin de la positionner sur un autre support, il est possible d'utiliser une pince qui vient prendre dans ses mâchoires la pièce afin de la saisir puis de l'écarter du support. La pièce 10 étant posée sur le support, la face inférieure de la pièce est en général en contact avec le support sur toute sa surface, et donc seule la face latérale et la face supérieure de la pièce sont disponibles pour saisir la pièce. Cependant, dans certaines situations, la géométrie du support est telle que la pièce est partiellement entourée ou masquée par le support, 15 de telle sorte que les mâchoires de la pince n'ont pas la place pour venir pincer la pièce. C'est le cas par exemple lorsque la pièce est une plaquette d'usinage qui est montée sur une tête d'outil (le support), cet outil étant par exemple une fraise. En effet, une partie de la face latérale de la plaquette est alors masquée par les rebords de la tête d'outil. 20 De plus, dans le cas où la pièce est de petite taille (dimension maximale inférieure à 1 cm), il est encore plus difficile de saisir cette pièce. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. L'invention vise à proposer un dispositif qui permette de saisir de 25 façon fiable et sans difficulté une pièce de géométrie décrite ci-dessus et placée sur un support. Ce but est atteint grâce au fait que le dispositif comprend des moyens de commande, une tige avec une extrémité distale, qui s'étend selon un axe longitudinal A, et qui est destinée à se loger dans le perçage lorsque le dispositif est en position de préhension, et un bras 30 avec une partie distale qui présente une face d'extrémité qui est destinée à appuyer sur une partie de la face latérale de la pièce lorsque le dispositif est en position de préhension, la face d'extrémité étant inclinée par rapport à l'axe longitudinal A lorsque le dispositif est en position de préhension de telle sorte qu'elle se rapproche de l'axe longitudinal A 35 lorsqu'on se déplace le long de la tige vers son extrémité distale, les moyens de commande étant aptes à déplacer la tige et le bras entre une 3 0 12 9 9 1 2 position ouverte et la position de préhension dans laquelle la pièce est solidaire du dispositif de préhension. Grâce à ces dispositions, la pièce peut être saisie même si une partie de sa face latérale, voire la majorité de sa face latérale, n'est pas accessible. De plus, de par la configuration du bras et de la tige qui est adapté à la forme de la pièce, la pièce est saisie de façon ferme et fiable sans risque d'être lâchée par le dispositif. L'invention concerne également un procédé pour saisir une pièce présentant une face supérieure avec un perçage, et présentant une face latérale. Selon l'invention, le procédé comporte les étapes suivantes : (a) On fournit un dispositif de préhension comprenant des moyens de commande, une tige avec une extrémité distale, qui s'étend selon un axe longitudinal A, et un bras avec une partie distale qui présente une face d'extrémité, les moyens de commande étant aptes à déplacer la tige et le bras, (b) A l'aide des moyens de commande on introduit la tige dans le perçage et on déplace le bras de telle sorte que la face d'extrémité du bras appuie sur une partie de la surface latérale, le dispositif étant alors en position de préhension, la face d'extrémité étant alors inclinée par rapport à l'axe longitudinal A de telle sorte qu'elle se rapproche de l'axe longitudinal A lorsqu'on se déplace le long de la tige vers son extrémité distale, (c) On soulève ladite pièce à l'aide du dispositif de façon à l'écarter du support. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue du dispositif selon l'invention, en position ouverte, - la figure 2 est une vue du dispositif selon l'invention, en position de préhension, - la figure 3 est une vue d'une variante du dispositif selon l'invention, 3012 991 3 - la figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, en position de préhension, - la figure 5 est une vue en coupe du dispositif de la figure 4, en position de préhension. 5 On considère une pièce 90 qui présente une face inférieure 91, une face supérieure 92, la face inférieure 91 étant posée sur un support 80. La pièce 90 présente une face latérale 95 qui relie la face supérieure 92 et la face inférieure 91. La face supérieure 92 est située au-dessus de la face inférieure 91 dans la direction longitudinale qui va de sa face supérieure 10 92 à sa face inférieure 91. La face supérieure 92 présente un perçage 93. Ce perçage 93 est destiné à recevoir une vis (non représentée) qui fixe la pièce 90 sur le support 80, et ce perçage 93 est donc débouchant sur la face inférieure 91 de la pièce 90. L'axe du perçage 93 est selon la direction longitudinale 15 de la pièce 90. Le perçage 92 est par exemple circulaire, et/ou cylindrique ou conique. Au moins une partie 96 de la face latérale 95 est inclinée par rapport à l'axe du perçage 93 de telle sorte que sur cette partie 96, la pièce 90 s'évase depuis la face inférieure 91 vers la face supérieure 92. Ainsi, la 20 partie 96 s'étend dans un plan qui présente un point d'intersection avec l'axe du perçage 93 (ou est tangente à des plans qui présentent chacun un point d'intersection avec l'axe du perçage 93), et ce ou ces points d'intersections sont situés en dessous de la face inférieure 91. Par exemple la partie 96 est un tronçon de cône dont l'axe de révolution est 25 l'axe du perçage 93. La partie 96 peut représenter la totalité de la face latérale 95. Le dispositif de préhension 1 selon l'invention comporte des moyens de commande 145, une tige 20 et un bras 30. Les moyens de commande 145 sont situés par exemple dans une partie centrale 5 du dispositif de 30 préhension 1. La description ci-dessous est faite dans le cas où le dispositif de préhension 1 comporte cette partie centrale 5, comme représenté sur les figures. Cette partie centrale 5 est optionnelle. La tige 20 et le bras 30 s'étendent chacun depuis les moyens de commande 145 vers l'extérieur de la partie centrale 5. 35 La partie distale de la tige 20, qui est la plus éloignée de la partie centrale 5, présente une extrémité distale 25. 3012 991 4 L'extrémité distale du bras 30, qui est la plus éloignée de la partie centrale 5, présente une face d'extrémité 35. Les moyens de commande 145 sont aptes à déplacer la tige 20 et le bras 30 entre une position ouverte et une position de préhension. 5 En position de préhension, la tige 20 est enfoncée dans le perçage 93, et le bras 30 est en appui contre la partie 96 de la face latérale 95. Cette situation est illustrée en figure 2. En position de préhension, la face d'extrémité 35 est en contact avec la partie 96 de la face latérale 95. 10 En position de préhension, la pièce 90 est maintenue entre la tige 20 et le bras 30 et est solidaire du dispositif de préhension 1. Par « solidaire », on entend que la pièce 90 ne peut être pas séparée du dispositif de préhension. Ainsi, la pièce 90 ne peut être séparée du dispositif de préhension 1 que lorsque le dispositif de préhension 1 est à 15 nouveau en position ouverte. La tige 20 est d'une forme qui épouse celle du perçage 93. Par exemple, si le perçage 93 est cylindrique et circulaire, la tige 20 est cylindrique et circulaire et présente un diamètre qui est juste inférieur au diamètre du perçage 93, de telle sorte que, en position de préhension, la 20 tige 20 est logée de façon stable dans le perçage 93, ce qui permet une meilleure préhension de la pièce 90 par le dispositif de préhension 1. Par exemple, si le perçage 93 est conique et circulaire, la tige 20 présente une extrémité distale qui est conique et circulaire, la face conique de cette extrémité distale épousant la face conique du perçage 25 93. En variante, la tige 20 présente un épaulement à sa partie distale avec un diamètre inférieur à son extrémité distale par rapport à sa partie proximale, cette partie distale s'insérant dans le perçage 93 jusqu'à ce que l'épaulement vienne en appui sur le chanfrein au bord du perçage 93 sur 30 la face supérieure 92 de la pièce 90. Avantageusement, la face d'extrémité 35 du bras 30 épouse la partie 96 de la face latérale 95. Ainsi, la pièce 90 est saisie de façon plus fiable et plus stable par le dispositif de préhension 1. 35 Avantageusement, la tige 20 se rétrécit à son extrémité distale 25, c'est-à-dire que la surface d'une section transversale de la tige 20 diminue sur la partie distale au fur et à mesure que l'on s'approche de son extrémité distale 25 (si la tige 20 est circulaire, c'est donc son diamètre qui diminue). Ainsi, la tige 20 pénètre plus aisément dans le perçage 93. Alternativement, la tige 20 est d'une forme différente de celle du perçage 93, par exemple le perçage 93 est cylindrique et circulaire, et la tige 20 présente une partie distale qui est conique et circulaire et qui se rétrécit depuis un diamètre maximum supérieur au diamètre du perçage 93 jusqu'à un diamètre minimum inférieur au diamètre du perçage 93 au fur et à mesure que l'on s'approche de son extrémité distale 25. Une telle géométrie de la partie distale de la tige 20 permet à cette tige 20 de pénétrer et de se bloquer dans n'importe quel perçage 93 dont le diamètre est inférieur à ce diamètre maximum de la partie distale de la tige 20. Ceci est également valable si la partie distale de la tige 20 a une 15 section non-circulaire (par exemple un carré ou un autre polygone, ou une section ovale) tout en ayant des dimensions transversales qui diminuent vers son extrémité distale. Les figures 4 et 5 représentent un exemple de dispositif selon l'invention. 20 Le dispositif 1 comprend une partie centrale 5 qui comporte des moyens de commande 145 qui eux-mêmes comprennent un mécanisme d'articulation 40 et un mécanisme de translation 50. Le mécanisme d'articulation 40 comporte une liaison pivot 43 entre le bras 30 et la partie centrale 5 qui permet un mouvement de rotation du bras 30 autour de 25 cette liaison pivot 43, et un élément d'entrainement 47 du bras 30 qui fait pivoter en rotation le bras 30 entre une position ouverte où l'extrémité distale du bras 30 est éloignée de la tige 20, et une position de préhension où l'extrémité distale du bras 30 est rapprochée de la tige 20. Le mécanisme de translation 50 de la tige 20 comprend un guide 53 dans 30 lequel la tige 20 peut coulisser en translation, et un élément d'entrainement 57 de la tige 20 qui translate la tige 20 entre une position ouverte (position haute) et une position de préhension (position basse sur les figures 4 et 5). L'élément d'entrainement 47 du bras 30 et élément d'entrainement 57 de la tige 20 sont entrainés par un mécanisme 35 d'entrainement 7 (par exemple à l'aide d'un système pneumatique, ou à l'aide d'engrenages) qui est situé dans la partie centrale 5. On décrit ci-dessous le procédé selon l'invention de saisie d'une pièce 90 telle que décrite ci-dessus. On fournit tel que décrit ci-dessus, un dispositif de préhension 1 comprenant une partie centrale 5, une tige 20, un bras 30 dont la partie distale présente une face d'extrémité 35, et des moyens de commande 145 compris dans la partie centrale 5 et aptes à déplacer la tige 20 et le bras 30 entre une position ouverte et une position de préhension (étape (a) du procédé selon l'invention). En position ouverte, comme représenté en figure 1, la tige 20 et le 10 bras 30 ne sont pas en contact avec la pièce 90. Les moyens de commande 145 comprennent un mécanisme d'articulation 40 du bras 30, et un mécanisme de translation 50 (tel que ceux visibles sur les figures 4 et 5) de la tige 20 selon sa direction longitudinale. Le mécanisme d'articulation 40 et le mécanisme de 15 translation 50 sont situés dans la partie centrale 5. Le mécanisme de translation 50 est apte à faire pénétrer la tige 20 dans le perçage 93. Le mécanisme de translation 50 fait pénétrer la tige 20 dans le perçage 93 une fois que la tige 20 est alignée avec le perçage 93, et le mécanisme d'articulation 40 fait pivoter le bras 30 jusqu'à ce que la face 20 d'extrémité 35 du bras 30 vienne en appui sur la partie 96 de la surface latérale 95, le dispositif de préhension 1 étant alors en position de préhension (étape (b)). Ces deux mouvements (de la tige 20 et du bras 30) sont simultanés. Ce mode opératoire permet un positionnement très précis du 25 dispositif de préhension 1 par rapport à la pièce 90, et donc une saisie fiable de la pièce 90. Alternativement, le mécanisme de translation 50 fait pénétrer la tige 20 dans le perçage 93 une fois que la tige 20 est alignée avec le perçage 93, puis le mécanisme d'articulation 40 fait pivoter le bras 30 (la tige 20 30 étant immobile) jusqu'à ce que la face d'extrémité 35 du bras 30 vienne en appui sur la partie 96 de la surface latérale 95. Puis on soulève la pièce 90 à l'aide du dispositif de préhension 1 de façon à l'écarter du support 80 (étape (c)). La solution selon l'invention permet un positionnement précis et 35 reproductible, dans le cas où un grand nombre de pièces 90 doivent être saisies successivement. 3012 991 7 La partie 96 de la surface latérale 95 peut présenter diverses géométries. Par exemple, la partie 96 est une partie d'un tronçon de cône dont l'axe longitudinal est l'axe du perçage 93, ou la totalité de ce tronçon de cône, comme représenté sur la figure 1. 5 Dans ce cas, la face d'extrémité 35 du bras 30 est une partie d'un tronçon de cône. Par exemple, la partie 96 de la surface latérale 95 est plane. D'une manière générale, la partie 96 peut représenter toute la face latérale 95. Cette situation est représentée en figure 3, où la partie 96 est la totalité de la face latérale 95 qui est constituée de quatre parties planes qui forment les faces latérales d'une pyramide tronquée dont la base est la face supérieure 92 et le sommet est la face inférieure 91. Dans ce cas, la face d'extrémité 35 du bras 30 est plane. Plus généralement, la partie 96 peut être constituée de plusieurs parties planes adjacentes, ou de plusieurs parties courbes adjacentes, ou d'un ensemble de parties planes et courbes adjacentes. L'invention a été décrite ci-dessus dans le cas d'une pièce 90 comportant un perçage 93 débouchant. Alternativement, le perçage 93 peut être non-débouchant, du moment qu'il est apte à recevoir au moins une partie de la tige 20 de telle sorte que la pièce 90 est maintenue entre la tige 20 et le bras 30 lorsque le dispositif de préhension 1 est en position de préhension. Le dispositif selon l'invention permet de saisir une pièce et de la maintenir de façon ferme et fiable, ainsi qu'il a été indiqué. La pièce ainsi maintenue peut être manipulée comme désiré et être déposée avec précision à l'endroit et dans la position voulus. Par exemple, dans le cas d'une plaquette 90, le dispositif permet de déposer et positionner de façon précise cette plaquette 90 sur la tête de l'outil de façon que cette plaquette 90 soit en position appropriée pour usiner une fois fixée sur la tête par une vis introduite dans le perçage 93 de la plaquette 90. REVENDICATIONS1. Dispositif de préhension (1) destiné à saisir une pièce (90) présentant une face supérieure (92) avec un perçage (93), et présentant une face latérale (95), ledit dispositif (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande (145), une tige (20) avec une extrémité distale (25), qui s'étend selon un axe longitudinal A, et qui est destinée à se loger dans ledit perçage (93) lorsque ledit dispositif (1) est en position de préhension, et un bras (30) avec une partie distale qui présente une face d'extrémité (35) qui est destiné à appuyer sur une partie (96) de ladite face latérale (95) lorsque ledit dispositif (1) est en position de préhension, ladite face d'extrémité (35) étant inclinée par rapport audit axe longitudinal A lorsque ledit dispositif (1) est en position de préhension de telle sorte qu'elle se rapproche dudit axe longitudinal A lorsqu'on se déplace le long de ladite tige (20) vers son extrémité distale (25), lesdits moyens de commande (145) étant aptes à déplacer ladite tige (20) et ledit bras (30) entre une position ouverte et ladite position de préhension dans laquelle ladite pièce (90) est solidaire dudit dispositif de préhension (1). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (145) comprennent un mécanisme d'articulation (40) dudit bras (30) apte à faire pivoter ledit bras (30) pour approcher ladite face d'extrémité (35) de ladite tige (20), et un mécanisme de translation (50) de ladite tige (20) selon sa direction longitudinale apte à 25 faire pénétrer ladite tige (20) dans ledit perçage (93). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ladite face d'extrémité (35) du bras (30) est une partie d'un tronçon de cône. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 30 caractérisé en ce que ladite face d'extrémité (35) du bras (30) est plane. 5. Procédé pour saisir une pièce (90) présentant une face supérieure (92) avec un perçage (93), et présentant une face latérale (95), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : 35 (a) On fournit un dispositif de préhension (1) comprenant des moyens de commande (145), une tige (20) avec une extrémité distale (25), qui s'étend selon un axe longitudinal A, et un bras (30) avec une partie distale qui présente une face d'extrémité (35), lesdits moyens de commande (145) étant aptes à déplacer ladite tige (20) et ledit bras (30), 5 (b) A l'aide desdits moyens de commande (145) on introduit ladite tige (20) dans ledit perçage (93) et on déplace ledit bras (30) de telle sorte que ladite face d'extrémité (35) dudit bras (30) appuie sur une partie (96) de la surface latérale (95), ledit dispositif (1) étant alors en position de préhension, ladite face d'extrémité (35) étant alors 10 inclinée par rapport audit axe longitudinal A de telle sorte qu'elle se rapproche dudit axe longitudinal A lorsqu'on se déplace le long de ladite tige (20) vers son extrémité distale (25), (c) On soulève ladite pièce (90) à l'aide dudit dispositif (1) de façon à l'écarter dudit support (80). 15