Brevet FR3059582A1 — publié le 20180608

DISPOSITIF DE PREHENSION D'OBJETS AVEC ELEMENTS DE PREHENSION ROTATIFS L'invention a trait au domaine de la préhension d'objets en vue de leur manutention. Le document de brevet publié US 8,485,575 B2 divulgue un dispositif de préhension 5 pour robot de préhension destiné à saisir des portes de véhicules automobiles. Le dispositif de préhension est composé d'un châssis avec trois bras comprenant chacun, à une extrémité distale, un élément de préhension de la porte par pinces. Les éléments de préhension sont montés sur un vérin pneumatique fixé sur chaque bras et sont ainsi mobiles en translation sur le bras correspondant. Les éléments de 10 préhension sont fixés au vérin correspondant par un support permettant de régler l'angle d'inclinaison de l'élément de préhension de la porte. Le dispositif de préhension est complexe et n'est utilisable que pour la préhension de portes de véhicules. Le document de brevet publié FR 2,651,699 B1 divulgue un robot de préhension de 15 portes de véhicule automobile. Le robot comprend un bras articulé pourvu d'une poignée supportant un élément de préhension de la porte. L'élément de préhension est un cadre comprenant des taquets de préhension du cadre de porte et des pilotes de positionnement destinés à coopérer avec des trous de référence du panneau extérieur de porte. Le dispositif de préhension est spécifique à un type de porte 20 (porte avant gauche ou droite, porte arrière gauche ou droite). Il est alors nécessaire de réaliser un changement du dispositif de préhension sur le robot en fonction du type de porte à saisir. L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de fournir 25 un dispositif de préhension d'objets davantage polyvalent. L'invention a également pour objectif de fournir une solution simple, économique et robuste. L'invention a pour objet un dispositif de préhension d'objets différents, pour robot de manipulation desdits objets, ledit dispositif comprenant un châssis avec au moins deux bras, et, à une extrémité distale de chacun desdits bras, un élément de 30 préhension de chacun des objets, ledit élément étant mobile par rapport au bras 3059582 2 correspondant ; remarquable en ce qu'au moins un des éléments de préhension des objets est mobile en rotation par rapport au bras correspondant. Les bras sont avantageusement au nombre de trois ou plus. Les bras s'étendent avantageusement dans un même plan moyen du châssis. Selon un mode avantageux de l'invention, le ou chaque élément de préhension mobile en rotation est fixé à l'extrémité distale du bras correspondant par un support entrainable en rotation par un moteur électrique fixé sur ladite extrémité. Selon un mode avantageux de l'invention, le ou chaque support s'étend de manière inclinée, par rapport à un plan moyen du châssis, à partir de l'extrémité distale du bras correspondant, le ou chaque élément de préhension mobile en rotation étant fixé sur une extrémité du support correspondant, à distance du châssis, de manière à pouvoir effectuer une rotation préférentiellement selon un plan parallèle au plan moyen dudit châssis. Selon un mode avantageux de l'invention, le ou chaque élément de préhension mobile en rotation est configuré pour pouvoir effectuer une rotation selon un angle de rotation supérieur à 180°, préférentiellement supérieur à 270°, et/ou inférieur ou égal à 300°, autour de l'axe de rotation du moteur correspondant. Selon un mode avantageux de l'invention, le ou chaque élément de préhension mobile en rotation comprend une tête de préhension des objets apte à s'engager dans un orifice d'un desdits objets. Selon un mode avantageux de l'invention, la ou chaque tête de préhension est configurée pour pouvoir s'engager dans l'orifice des objets présentant un diamètre inférieur à 50 mm. Selon un mode avantageux de l'invention, chaque tête de préhension comprend deux ergots mobiles en translation transversalement à une direction principale de ladite tête, dans des directions opposées, de manière à pouvoir coopérer par engagement avec un ou des bords de l'orifice de l'objet afin d'assurer une retenue. Les ergots peuvent ainsi se déployer ou se rétracter, de manière sélective, par 3059582 3 rapport à un corps de la tête de préhension qui est destinée à pénétrer l'orifice correspondant sur l'objet. Selon un mode avantageux de l'invention, le ou chaque élément de préhension mobile en rotation comprend un actionneur pneumatique configuré pour déplacer, de 5 manière sélective, les ergots en vue de leur engagement ou désengagement avec le ou les bords de l'orifice de l'objet. L'invention a également à trait à un procédé de manipulation d'objets différents au moyen d'un robot de manipulation pourvu d'un dispositif de préhension des objets, adaptable auxdits différents objets, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : 10 ajustement du dispositif de préhension aux objets à manipuler ; préhension d'un des objets par le dispositif de préhension ; remarquable en ce que le dispositif de préhension est conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, les différents objets sont des portes de véhicule. 15 Selon un mode avantageux de l'invention, lors de l'étape de préhension d'une porte, le ou les éléments de préhension saisissent ladite porte au travers d'orifices présents sur ladite porte. Selon un mode avantageux de l'invention, les orifices des portes ont un diamètre inférieur à 50 mm. 20 Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que le dispositif de préhension comprend un ou plusieurs éléments de préhension mobiles en rotation sur le bras correspondant. L'invention permet ainsi à chaque élément de préhension de se positionner à un endroit précis en fonction du type d'objet à saisir, plus particulièrement en fonction du type de porte à saisir. Le dispositif de préhension de 25 l'invention est ainsi polyvalent puisqu'il permet la préhension et la manipulation de différents objets sur un même îlot robotique et permet également de s'affranchir de la présence d'un support pour chaque dispositif de préhension. Par ailleurs, les éléments de préhension comprennent des têtes de préhension à ergots qui permettent une saisie de chaque objet via des orifices présents sur l'objet à saisir. Dans le cas de portes de voitures notamment, le mode de saisie du dispositif de 3059582 4 l'invention permet une saisie des portes via des orifices présents sur les doublures de porte, diminuant ainsi fortement la formation de défauts esthétiques sur les portes. De plus, le dispositif de préhension de l'invention présente une masse inférieure aux dispositifs de l'état de l'art, permettant ainsi l'utilisation de robots 5 standards à la place de robots à forte charge. Les temps et les coûts liés à la manipulation des objets diminuent donc. Les risques de pannes liés aux changements de dispositifs de préhension diminuent également. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : 10 - La figure 1 représente une vue du dessus du dispositif de préhension de l'invention ; - La figure 2 illustre une vue de dessous du dispositif de préhension de la figure 1 ; - La figure 3 représente un élément de préhension du dispositif de préhension 15 des figures 1 et 2 ; - La figure 4 illustre une vue de détail d'une tête de préhension de l'élément de préhension de la figure 3. - La figure 5 représente une utilisation possible du dispositif de préhension des figures 1 et 2. 20 Les figures 1 et 2 illustrent respectivement des vues de dessus et de dessous d'un dispositif 2 de préhension d'objets différents pour un robot de manipulation (non représenté) desdits objets, conformément à l'invention. Avantageusement, le dispositif 2 de préhension de l'invention est utilisé pour la préhension de différentes portes de véhicules automobiles. Le dispositif de préhension est fixé sur une 25 poignée 4 du robot de manipulation. Le dispositif de préhension comprend un châssis 6 avec au moins deux bras 8, de préférence trois, et une portion centrale 10 fixée à la poignée 4 du robot. Le châssis 6 est préférentiellement réalisé en acier. Chacun des bras 8 comprend, sur une extrémité distale 12, un élément 14 de préhension des objets. Chaque élément 14 est mobile sur le bras 8 correspondant. 3059582 5 L'invention présente l'avantage qu'au moins un des éléments 14 de préhension du dispositif de préhension est mobile en rotation sur le bras 8 correspondant. Avantageusement, tous les éléments 14 de préhension sont mobiles en rotation par rapport au bras 8 correspondant. 5 La figure 3 représente un élément 14 de préhension mobile en rotation du dispositif 2 de préhension des figures 1 et 2. L'élément 14 de préhension est fixé à l'extrémité distale 12 du bras 8 correspondant, par l'intermédiaire d'un support 16. Le support 16 est fixé sur un moteur électrique 18 fixé sur l'extrémité distale 12 du bras. Le moteur 18 entraine en rotation le support 16 autour de l'axe de rotation du moteur, 10 représenté en pointillé. Avantageusement, le moteur a un rapport de transmission élevé et est préférentiellement un moteur à train épicycloïdal ou un moteur à engrenage à onde de déformation (Harmonic Drive)). Plus particulièrement, le support 16 s'étend à partir de l'extrémité distale 12 du bras, de manière inclinée par rapport à un plan moyen du châssis 6. L'élément 14 de préhension est fixé sur une 15 extrémité 20 du support 16 à distance du châssis 6 de manière à effectuer une rotation dans un plan avantageusement parallèle au plan moyen du châssis. L'élément 14 de préhension est configuré pour effectuer une rotation autour de l'axe de rotation du moteur 18, selon un angle de rotation supérieur à 180°, préférentiellement supérieur à 270°, et/ou inférieur ou égal à 300°. L'élément 14 de 20 préhension comprend une tête de préhension 22 de l'objet. La tête de préhension 22 est située sur une extrémité inférieure 24 de l'élément 14 de préhension et est configurée pour être dirigée en direction de l'objet à saisir (non représenté). La tête de préhension 22 est apte à s'engager dans un orifice de l'objet, de manière à permettre sa préhension. 25 La figure 4 représente une vue de détail de la tête de préhension 22 de l'élément 14 de préhension de la figure 3. La tête de préhension 22 est un pilote de positionnement, bien connu de l'homme du métier, qui comprend deux ergots 26 mobiles en translation à l'intérieur et à l'extérieur de la tête de préhension 22. Les deux ergots 26 sont mobiles en translation transversalement à une direction 30 principale de la tête de préhension, dans des directions opposées, de manière à coopérer par engagement avec un ou des bords de l'orifice (non représenté) de l'objet, de manière à assurer une retenue de l'objet. Les ergots 26 peuvent ainsi se 3059582 6 déployer ou se rétracter, de manière sélective, par rapport à un corps de la tête de préhension qui est destinée à pénétrer l'orifice correspondant sur l'objet. Les deux ergots 26 sont préalablement rétractés au sein de la tête de préhension 22 avant que la tête de préhension ne soit insérée dans un orifice de l'objet à saisir. Une fois 5 que la tête de préhension 22 est insérée dans un orifice de l'objet, les deux ergots 26 vont se déployer en dehors de la tête de préhension 22. L'objet va alors être plaqué entre les deux ergots 26 et un appui 28 situé à l'extrémité inférieure de l'élément 14 de préhension. Avantageusement, l'élément 14 de préhension comprend un actionneur pneumatique 30 (figure 3) configuré pour déplacer, de 10 manière sélective, les ergots 26 en vue de leur engagement ou désengagement avec le ou les bords de l'orifice de l'objet. Selon un mode avantageux de l'invention, la tête de préhension 22 est configurée pour se déplacer axialement à l'axe longitudinal de l'élément de préhension 14, notamment en direction de l'appui 28, de manière à diminuer ou à supprimer la présence d'un jeu mécanique entre ledit appui 15 28 et l'objet à saisir. La figure 5 illustre une utilisation possible du dispositif 2 de préhension de l'invention. En l'occurrence, le dispositif de l'invention est utilisé pour saisir différentes portes 32 de véhicule automobile. Le dispositif de préhension est préalablement ajusté aux différents objets à saisir. Plus précisément, la position des 20 éléments 14 de préhension est préalablement configurée en fonction des portes à saisir. En fonction du type de porte à saisir, les éléments 14 de préhension vont prendre une position spécifique suivant un mouvement de rotation. Chaque tête de préhension des éléments de préhension 14 va s'insérer dans un orifice 34 de la porte et plus particulièrement dans un orifice d'une doublure de porte. Les ergots 25 (non visibles) vont se déployer de manière à permettre la saisie de la porte. 30 REVENDICATIONS1. Dispositif (2) de préhension d'objets différents (32), pour robot de manipulation desdits objets, ledit dispositif (2) comprenant un châssis (6) avec au moins deux bras (8), et, à une extrémité distale (12) de chacun desdits bras (8), un élément (14) de préhension de chacun des objets (32), ledit élément (14) étant mobile par rapport au bras (8) correspondant ; caractérisé en ce qu'au moins un des éléments (14) de préhension des objets est mobile en rotation par rapport au bras (8) correspondant. 2. Dispositif (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou chaque élément (14) de préhension mobile en rotation est fixé à l'extrémité distale (12) du bras (8) correspondant par un support (16) entrainable en rotation par un moteur électrique (18) fixé sur ladite extrémité (12). 3. Dispositif (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ou chaque support (16) s'étend de manière inclinée, par rapport à un plan moyen du châssis (6), à partir de l'extrémité distale (12) du bras correspondant (8), le ou chaque élément (14) de préhension mobile en rotation étant fixé sur une extrémité (24) du support (16) correspondant, à distance du châssis (6), de manière à pouvoir effectuer une rotation selon un plan parallèle au plan moyen dudit châssis. 4. Dispositif (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ou chaque élément (14) de préhension mobile en rotation est configuré pour pouvoir effectuer une rotation selon un angle de rotation supérieur à 180° et/ou inférieur ou égal à 300°, autour de l'axe de rotation du moteur (18) correspondant. 5. Dispositif (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ou chaque élément (14) de préhension mobile en rotation comprend une tête de préhension (22) des objets, apte à s'engager dans un orifice (34) d'un desdits objets. 3059582 8 6. Dispositif (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque tête de préhension (22) comprend deux ergots (26) mobiles en translation transversale à une direction principale de ladite tête, dans des directions opposées, de manière à pouvoir coopérer par engagement avec un ou des 5 bords de l'orifice de l'objet afin d'assurer une retenue. 7. Dispositif (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ou chaque élément (14) de préhension mobile en rotation comprend un actionneur pneumatique (30) configuré pour déplacer, de manière sélective, les ergots (26) en vue de leur engagement ou désengagement avec le ou les bords de 10 l'orifice de l'objet. 8. Procédé de manipulation d'objets différents (32) au moyen d'un robot de manipulation pourvu d'un dispositif (2) de préhension des objets, adaptable auxdits différents objets, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - ajustement du dispositif (2) de préhension aux objets à manipuler ; 15 - préhension d'un des objets par le dispositif (2) de préhension ; caractérisé en ce que le dispositif (2) de préhension est selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les différents objets (32) sont des portes de véhicule. 20 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que lors de l'étape de préhension d'une porte, le ou les éléments (14) de préhension saisissent ladite porte au travers d'orifices (34) présents sur ladite porte. 25