Brevet FR3083154A1 — publié le 20200103

DISPOSITIF D'ASPIRATION POUR ROBOT AVEC UN BRAS MANIPULATEUR EQUIPE D'AU MOINS UNE TÊTE DE TRAVAIL La présente invention concerne un dispositif d'aspiration pour robot avec un bras manipulateur équipé d'une tête de travail. Les robots avec bras manipulateur peuvent tourner avec des amplitudes angulaires de 360° sur l'embase sur laquelle ils sont montés lorsque l'extrémité porte outil du bras manipulateur est muni d'une tête de travail ne nécessitant aucune aspiration. Dès lors que l'extrémité du bras du robot manipulateur doit aspirer simultanément au travail et/ou à l'opération qu'il réalise, la rotation est nécessairement limitée par le conduit d'aspiration dont une extrémité est reliée à ladite tête de travail mobile et l'autre à une source d'aspiration et de collecte des déchets nécessairement fixe. Si la rotation ne doit pas être limitée, cela engendre des mouvements supplémentaires d rotation inverse pour dévriller le conduit d'aspiration. En effet, le conduit d'aspiration est nécessairement relié à une source de dépression et de collecte des déchets usinés par exemple ou de collecte, de traitement et/ou d'évacuation des gaz ou solvants lorsqu'il s'agit de cela, d'une tête de préhension/manutention, travaillant en dépression. Le bras manipulateur peut aussi être équipé de plusieurs têtes de travail réalisant des opérations différentes et nécessitant des évacuations distinctes comme par exemple une tête d'usinage et une tête de soudure ou une tête d'usinage et une tête de préhension. C'est le but de la présente invention de proposer un agencement d'un robot muni d'un bras manipulateur comportant au moins une tête de travail et des moyens d'aspiration/mise en dépression, palliant les problèmes de l'art antérieur en autorisant des rotations sur 360°, en supprimant les rotations supplémentaires de dévrillage. A cet effet, le dispositif d'aspiration pour robot avec bras manipulateur équipé d'au moins une tête de travail comprend une embase et au moins un Joint tournant interposé entre l'embase et le corps de robot. 2 , Selon une caracteristique particulière, chaque joint tournant est annulaire et comprend une partie fixe solidaire de l'embase et une partie mobile solidaire du robot, des moyens d'étanchéité étant interposés entre les parties fixe et mobile. Selon une autre caractéristique, des moyens supports tournants comme des roulements sont 5 interposés entre les parties fixe et mobile. Le dispositif d'aspiration pour robot avec bras manipulateur équipé d'au moins une tête de travail est maintenant décrit selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures montrent : Figure 1 : une vue en perspective d'un robot muni d'un bras manipulateur équipé d'une 10 tête de travail, Figure 2 une vue en coupe du joint tournant, Figure 3 une vue en perspective d'un robot muni d'un bras manipulateur équipé de deux têtes de travail. Sur la figure 1, on a représenté un robot 10 muni d'un bras manipulateur 12. 15 Le robot 10 comprend un corps 10-1 monté à rotation par rapport à une embase 10-2 reposant sur le sol ou sur un bâti support. Le bras manipulateur peut comprendre plusieurs segments, ceci étant indifférent en regard de la présente invention. A l'extrémité du bras manipulateur 12, on a disposé au moins une tête de travail 14, en 20 l'occurrence une seule tête de travail, par exemple une tête d'usinage. Cette tête de travail 14 est déplacée et positionnée de façon pilotée par rapport à une pièce à usiner, avec la précision adaptée. La tête de travail 14 comporte un carter 16 de collecte et de capture des particules d'usinage. Ce carter 16 assure aussi la focalisation du flux de la dépression exercée afin que seules les 25 particules soient aspirées mais toutes les particules. En effet, en l'absence de carter pour limiter la section d'aspiration, la dépression au droit de la tête de travail 14 pourrait diminuer fortement et rapidement. Ce carter 16 est surmonté d'un conduit flexible 18 d'aspiration qui est elié de façon étanche audit carter 16 par tout moyen adapté. Le conduit flexible 18 d'aspiration se prolonge le long du bras manipulateur de façon à pouvoir suivre les mouvements de la tête de travail et les mouvements angulaires dudit bras manipulateur, 3 Ce conduit flexible 18 est avantageusemen conduit annelé. La présente invention prévoit un joint tournant 20, annulaire, périphérique au robot. Ce joint tournant 20 comprend une partie mobile 204 solidaire du corps 104 du robot et une partie fixe 20-2 solidaire de l'embase 10-2 fixe. Des moyens de support en rotation tel que des 5 roulements (non représentés) sont interposés entre les parties mobile et fixe. Des moyens d'étanchéité 20-3, figure 2, sont interposés entre les parties mobile 20-1 et fixe 20-2 dudit joint mobile. Ces moyens d'étanchéité 20-3 comportent avantageusement des moyens de lubrification en continu, non représentés, de type connu de l'homme de l'art pour d'autres applications, par injection de lubrifiant à base de polytétrafluoroéthylene par 10 exemple, à des fréquences d'utilisation données. Le matériau du joint peut être de nature à permettre une étanchéité et à supporter la friction. De façon avantageuse, comme montré sur la figure 2, la section des parties mobile et fixe sont creuses de façon à générer une chambre de circulation 22 et de façon à laisser passer le débit d'air aspiré, comme cela sera expliqué plus avant. 15 La partie mobile 20-1 comprend un embout de connexion 20-10 qui débouche dans la chambre de circulation 22. Cet embout de connexion 20-10 est destiné à recevoir l'extrémité libre du conduit flexible 18, immobilisée par un collier 20-11 dans le mode représenté. On dispose alors une continuité de la tête de travail 14, le carter 16 de collecte, le conduit flexible 18, l'embout de connexion 20-10, jusqu'à la chambre de circulation 22. 20 La partie fixe 20-2 porte une sortie 20-20 destinée à être reliée soit directement, soit par un manchon au circuit d'aspiration 24 proprement dit de l'installation de collecte et de traitement associée audit robot 10. Ainsi lorsque le robot 10 tourne par rapport à l'embase, le conduit flexible 18 suit les mouvements et notamment ceux du bras manipulateur. La partie mobile 20-1 pivote par 25 rapport à la partie fixe 20-2 mais dans la chambre, la dépression reste constante et se trouve exercée de la même façon en tous points de ladite chambre de circulation 22. Les particules ou gaz sont aspirés et conduits dans la chambre de circulation 22 pour finir à travers la sortie 20-20 et à travers les moyens d'aspiration, dans l'installation de collecte et de traitement associée au robot. 30 Sur la figure 3, on a représenté un agencement du dispositif d'aspiration pour robot dans le cas du bras manipulateur équipé d'une première 14 et d'une seconde 114 têtes de travail, par exemple une tête d'usinage et une tete de soudage. 4 Les références sont identiques pour la seconde tête que pour la première mais augmentées de 100. Dans ce cas, le bras manipulateur porte un premier et un second conduits flexibles 18 et 118, associés à un premier et un second carter, l'un 16 de collecte et de capture des particules liées 5 à l'usinage et l'autre 116 de collecte des gaz émis lors du soudage. Il est alors prévu un second joint tournant associé au second conduit flexible 118. Les diamètres des premier et second conduits flexibles peuvent être différents car la puissance d'aspiration, le volume de gaz aspiré, la dépression sont des paramètres différents. Le second joint tournant 120 présente une chambre de circulation 122 de dimensions 10 réduites. Le raccord tournant 120 est conçu de la même façon que le raccord tournant 20 et comprend une partie mobile 120-1 et une partie fixe 120-2 avec des moyens d'étanchéité 120-3 assurant l'étanchéité à la rotation entre lesdites deux parties. Il est aussi prévu une sortie 120-20 destinée à être reliée soit directement, soit par un 15 manchon au circuit d'aspiration 24 proprement dit de l'installation REVENDICATIONS1. Dispositif d'aspiration pour un robot (10) avec un bras manipulateur (12) équipé d'au moins une tête de travail (14,114), ledit robot ayant un corps (10-1) monté à rotation par rapport à une embase (10-2), ladite tête de travail comportant un conduit flexible (18, 118) relié au circuit d'aspiration (24) de l'installation de collecte et de traitement associée audit robot (10), une ;oint tournant (20, 120) étant interposé entre ledit conduit flexible (18, 118) et ledit circuit d'aspiration (24). 2. Dispositif d'aspiration pour un robot (10) avec un bras manipulateur (12) équipé d'au moins une tête de travail (14,114); selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque joint tournant (20,120) comprend une partie mobile (20-1, 120-1) solidaire du corps (10-1) du robot et une partie fixe (20-2, 120-2) solidaire de l'embase (10-2) ainsi que des moyens d'étanchéité (20-3,120-3). 3. Dispositif d'aspiration pour un robot (10) avec un bras manipulateur (12) équipé d'au moins une tête de travail (14,114), selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (20-3,120-3) à rotation entre lesdites parties mobile et fixe comprennent des moyens de lubrification en continu. 4. Dispositif d'aspiration pour un robot (10) avec un bras manipulateur (12) équipé d'au moins une tête de travail (14,114), selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque tête de travail (14, 114) comprend un carter (16, 116) destiné à recevoir une extrémité du conduit flexible (18,118) et chaque partie mobile (20-1, 120-1) solidaire du corps (10-1) du robot (10) comprend un embout de connexion (20-10, 120-10) qui débouche dans la chambre de circulation (22, 122), 5. Dispositif d'aspiration pour un robot (10) avec un bras manipulateur (12) équipé d'au moins une tète de travail (14,114), selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque partie fixe (20-2, 120-2) solidaire de l'embase (10-2) comprend une sortie (20-20, 120-20) destinée à être reliée au circuit d'aspiration (24) de l'installation de collecte et de traitement associée audit robot (10). 6. Dispositif d'aspiration pour un robot (10) avec un bras manipulateur (12) équipé d'au moins une tête de travail (14,114), selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens de support mobiles sont interposés entre les parties mobile (20-1, 120-1) et fixe (20-2, 120-2).