Brevet FR3101802A1 — publié le 20210416

Un dispositif d’interface (DI) équipe un bras (BR) d’un robot, et comprend, d’une part, une première pièce (P1) comportant une première extrémité solidarisée fixement au bras (BR) et une deuxième extrémité (E2), et, d’autre part, une seconde pièce (P2) destinée à être solidarisée fixement à un outil devant effectuer au moins une opération sur un élément mobile par rapport au robot et munie d’un logement interne logeant avec au moins un degré de liberté de déplacement cette deuxième extrémité (E2) tout en étant autocentrée par rapport à cette dernière (E2). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 DISPOSITIF D’INTERFACE POUR COUPLER UN BRAS DE ROBOT À UN OUTIL OPÉRANT SUR UN ÉLÉMENT MOBILE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les robots comprenant au moins un bras couplé à un outil devant effectuer au moins une opération sur un élément. Etat de la technique Dans de nombreux domaines, et notamment celui de la construction automobile, on utilise des robots pour effectuer des opérations sur des éléments, faisant éventuellement partie de systèmes. A cet effet, ces robots sont installés au voisinage de l’élément (et de son éventuel système) et comprennent au moins un bras, éventuellement articulé, à l’extrémité libre duquel est solidarisé fixement un outil devant effectuer au moins une opération sur cet élément. Ce type de robot, notamment décrit dans le document EP-B1 2138280, permet à son outil d’effectuer des opérations de précision, comme par exemple un usinage, un soudage ou un collage, lorsqu’il est immobile par rapport à l’élément ou à son éventuel système. Mais, tel n’est pas le cas lorsque le robot doit se déplacer par rapport à un élément mobile ou à son éventuel système mobile. En effet, on est contraint d’adapter la trajectoire (ou les déplacements) du robot par rapport aux déplacements de l’élément ou de son éventuel système, en fonction de la position relative de l’extrémité outillée du bras par rapport à l’élément, déterminée par un dispositif d’observation (généralement à caméra(s)). Or, le calcul de ces adaptations de trajectoire et des commandes propres à les déclencher et la mise en œuvre de ces commandes introduisent un délai qui est certes très petit mais suffisant pour introduire de très petits écarts de positionnement du bras et donc de l’outil par rapport à l’élément, lesquels ne permettent pas d’obtenir précisément les résultats d’opération escomptés. Ainsi, un trou devant avoir une forme circulaire pourra avoir une forme oblongue (en cas d’écart suivant une direction de l’espace) ou bien ovale ou circulaire avec un diamètre trop grand (en cas d’écart suivant au moins deux directions de l’espace), par exemple. Par conséquent, on est contraint de prévoir sur les chaînes de montage des zones fixes dans lesquelles sont installés fixement les robots, et auprès desquelles sont temporairement immobilisés les éléments ou leurs éventuels systèmes en cours d’assemblage. Or de telles zones fixes prennent beaucoup de place sur une chaîne de montage et l’arrêt des éléments ou de leurs éventuels systèmes en cours d’assemblage induit une augmentation sensible de la durée de l’assemblage. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un dispositif d’interface destiné à équiper un bras de robot destiné à être couplé à un outil devant effectuer au moins une opération sur un élément mobile par rapport au robot. Ce dispositif d’interface se caractérise par le fait qu’il comprend : - une première pièce comportant une première extrémité, destinée à être solidarisée fixement au bras, et une deuxième extrémité, et - une seconde pièce destinée à être solidarisée fixement à l’outil et munie d’un logement interne logeant avec au moins un degré de liberté de déplacement la deuxième extrémité tout en étant autocentrée par rapport à cette dernière. Ainsi, le dispositif d’interface compense les petits écarts de positionnement du bras par rapport à l’élément afin de permettre à l’outil de réaliser des opérations très précises alors même que l’élément et son robot sont en mouvement. Le dispositif d’interface selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - le logement interne peut loger avec deux degrés de liberté de déplacement la deuxième extrémité ; - la deuxième extrémité peut définir un pied par rapport auquel est autocentrée la seconde pièce. Dans ce cas sa première pièce peut comprendre une tige comportant la première extrémité et une troisième extrémité opposée à la première extrémité et solidarisée fixement à la deuxième extrémité ; - sa seconde pièce peut comprendre un premier trou traversant traversé par la troisième extrémité en permettant chaque degré de liberté de déplacement, et communiquant avec le logement interne ; - sa seconde pièce peut comprendre au moins un ressort saillant dans le logement interne afin de contacter la seconde extrémité pour participer à l’autocentrage ; - sa seconde pièce peut comprendre trois ressorts installés à 120° les uns des autres et participant ensemble à l’autocentrage ; - sa seconde pièce peut comprendre un nombre de seconds trous traversants égal au nombre de ressorts, chaque second trou traversant communiquant avec le logement interne et l’extérieur, comprenant un filetage interne, et logeant une partie d’un ressort et une vis de tarage vissée sur son filetage interne et agissant sur ce ressort ; - chaque ressort peut être de type hélicoïdal. L’invention propose également un robot comprenant au moins un bras et au moins un dispositif d’interface du type de celui présenté ci-avant, solidarisé fixement au bras et auquel est solidarisé fixement un outil propre à effectuer au moins une opération sur un élément mobile par rapport au robot. Par exemple, ce robot peut aussi comprendre, d’une part, un dispositif d’observation déterminant une position relative du dispositif d’interface par rapport à l’élément mobile, et, d’autre part, un calculateur déterminant en fonction de cette position relative déterminée des déplacements du robot et du bras par rapport à l’élément mobile propres à permettre à l’outil d’effectuer l’opération sur l’élément mobile, et des commandes propres à déclencher ces déplacements déterminés. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : illustre schématiquement, dans une vue en perspective, une partie d’un exemple de bras articulé de robot équipée d’un exemple de réalisation d’un dispositif d’interface selon l’invention, avant son couplage à un outil, et illustre schématiquement, dans une vue en coupe, le dispositif d’interface de la figure 1. Dispositif d’interface (DI) pour un bras (BR) d’un robot destiné à être couplé à un outil devant effectuer au moins une opération sur un élément mobile par rapport audit robot, caractérisé en ce qu’il comprend i) une première pièce (P1) comportant une première extrémité (E1) destinée à être solidarisée fixement audit bras (BR) et une deuxième extrémité (E2), et ii) une seconde pièce (P2) destinée à être solidarisée fixement audit outil et munie d’un logement interne (LI) logeant avec au moins un degré de liberté de déplacement ladite deuxième extrémité (E2) tout en étant autocentrée par rapport à cette dernière (E2). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit logement interne (LI) loge avec deux degrés de liberté de déplacement ladite deuxième extrémité (E2). Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite deuxième extrémité (E2) définit un pied par rapport auquel est autocentrée ladite seconde pièce (P2), et en ce que ladite première pièce (P1) comprend une tige (TP) comportant ladite première extrémité (E1) et une troisième extrémité (E3) opposée à ladite première extrémité (E1) et solidarisée fixement à ladite deuxième extrémité (E2). Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite seconde pièce (P2) comprend un premier trou traversant (T1) traversé par ladite troisième extrémité (E2) en permettant chaque degré de liberté de déplacement, et communiquant avec ledit logement interne (LI). Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite seconde pièce (P2) comprend au moins un ressort (R) saillant dans ledit logement interne (LI) afin de contacter ladite seconde extrémité (E2) pour participer audit autocentrage. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite seconde pièce (P2) comprend trois ressorts (R) installés à 120° les uns des autres et participant ensemble audit autocentrage. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite seconde pièce (P2) comprend un nombre de seconds trous traversants (T2) égal au nombre de ressorts (R), chaque second trou traversant (T2) communiquant avec ledit logement interne (LI) et l’extérieur, comprenant un filetage interne, et logeant une partie d’un ressort (R) et une vis de tarage (VT) vissée sur son filetage interne et agissant sur ce ressort (R). Dispositif selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que chaque ressort (R) est de type hélicoïdal. Robot comprenant au moins un bras (BR), caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un dispositif d’interface (DI) solidarisé fixement audit bras (BR) et auquel est solidarisé fixement un outil propre à effectuer au moins une opération sur un élément mobile par rapport audit robot. Robot selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comprend i) un dispositif d’observation déterminant une position relative dudit dispositif d’interface (DI) par rapport audit élément mobile, et ii) un calculateur déterminant en fonction de ladite position relative déterminée des déplacements dudit robot et dudit bras (BR) par rapport audit élément mobile propres à permettre audit outil d’effectuer ladite opération sur ledit élément mobile, et des commandes propres à déclencher lesdits déplacements déterminés.