Brevet FR3132239A1 — publié le 20230804

Un dispositif de manipulation (DM) est chargé de manipuler des pièces (PE) ayant deux faces (F1, F2) opposées et différenciables par un dispositif de reconnaissance (DR). Ce dispositif de manipulation (DM) comprend un bras principal (BP) comportant un coupleur (CP) propre à se coupler à une face (F1, F2), orientée vers lui, d’une pièce (PE) placée sur un premier support (S1), et un moteur électrique (ME1) auquel est couplée une pince (PP1) propre à saisir une pièce (PE) couplée au coupleur (CP) et agencé pour entraîner en rotation sur 180° la pince (PP1) afin de provoquer un retournement d’un demi-tour de la pièce (PE) saisie après découplage du coupleur (CP), lorsque le dispositif de reconnaissance (DR) le requiert. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 DISPOSITIF DE MANIPULATION DE PIÈCES À CAPACITÉ DE RETOURNEMENT Domaine technique de l’invention L’invention concerne les dispositifs de manipulation de pièces. Etat de la technique Dans certains domaines techniques, comme par exemple celui de l’assemblage ou celui de l’entreposage, des pièces situées sur (ou dans) un support (éventuellement un conteneur) doivent être saisies afin d’être déplacées jusqu’à un endroit choisi. Cette saisie est généralement assurée par au moins une pince d’un dispositif de manipulation faisant éventuellement partie d’un robot ou d’un bras articulé d’un robot. Parfois, les pièces sont installées « en vrac » sur (dans) le support et donc la pince de saisie et le bras articulé dont cette pince fait éventuellement partie doivent être contrôlés précisément pour que leurs positions respectives dans l’espace permettent leur saisie et leur déplacement. Ce contrôle est assuré par des commandes résultant d’une analyse d’images, acquises dans la zone comportant les pièces à manipuler et transporter par au moins une caméra d’un dispositif de reconnaissance, et destinée à permettre la détermination de la position dans un référentiel choisi de chaque pièce. Il arrive fréquemment que les pièces comportent deux faces opposées et différenciables et qu’elles doivent être déplacées jusqu’à un endroit choisi en ayant une orientation spécifique de ces faces opposées. Or, il peut arriver que l’une des pièces soit initialement placée sur (dans) le support avec une mauvaise orientation initiale de ses faces opposées, et donc qu’elle arrive à l’endroit choisi en ayant une mauvaise orientation de ses faces opposées. On est alors contraint de prévoir, en complément du dispositif de manipulation ou de l’éventuel robot, un technicien ou une station de travail dédiée pour effectuer localement un retournement d’un demi-tour de la pièce permettant qu’elle ait la bonne orientation de ses faces opposées, ce qui induit un surcoût, un ralentissement de l’assemblage, et possiblement un encombrement non souhaité ou une tâche très monotone. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un dispositif de manipulation pour des pièces ayant deux faces opposées et différenciables par un dispositif de reconnaissance. Ce dispositif de manipulation se caractérise par le fait qu’il comprend un bras principal comportant : - un coupleur propre à se coupler à une face, orientée vers lui, d’une pièce placée sur un premier support, et - au moins un moteur électrique auquel est couplée une pince propre à saisir une pièce couplée au coupleur et agencé pour entraîner en rotation sur 180° la pince afin de provoquer un retournement d’un demi-tour de la pièce saisie après découplage du coupleur, lorsque le dispositif de reconnaissance le requiert. Grâce à ce dispositif de manipulation à capacité de retournement de pièce on n’a plus besoin qu’un technicien ou qu’une station de travail dédiée effectue localement un retournement d’un demi-tour d’une pièce ayant ses faces opposées mal orientées, ce qui évite un surcoût, un ralentissement de l’assemblage, et un encombrement non souhaité ou une tâche très monotone. Le dispositif de manipulation selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - son coupleur peut être propre à se coupler à une autre face de la pièce saisie, orientée vers lui après le retournement ; - en présence de pièces au moins partiellement métalliques, son coupleur peut être de type électromagnétique et propre à se coupler à une face d’une pièce par attraction magnétique ; - son bras principal peut comprendre deux moteurs électriques distants, auxquels sont couplées respectivement deux pinces propres à saisir de façon synchronisée deux extrémités opposées d’une pièce couplée au coupleur et agencés pour entraîner en rotation sur 180° et de façon synchronisée les pinces afin de provoquer le retournement d’un demi-tour de la pièce saisie après son découplage du coupleur, lorsque le dispositif de reconnaissance le requiert ; - il peut comprendre un second support couplé au bras principal et auquel est solidarisé fixement chaque moteur électrique ; - en présence des première et dernière options, il peut comprendre un dispositif de translation solidarisé au bras principal et propre à translater le second support par rapport au bras principal afin soit de rapprocher chaque pince de la pièce couplée au coupleur en vue de la saisir, puis de la retourner, puis de la libérer après son recouplage au coupleur, soit d’éloigner chaque pince de la pièce recouplée au coupleur. L’invention propose également un robot propre à déplacer des pièces ayant deux faces opposées et différenciables, et comprenant au moins un dispositif de manipulation du type de celui présenté ci-avant. Par exemple, ce robot peut aussi comprendre au moins un bras articulé auquel est solidarisé le dispositif de manipulation. L’invention propose également une installation, d’une part, permettant le déplacement de pièces, initialement placées sur un premier support, et ayant chacune des faces opposées et différenciables, et, d’autre part, comprenant : - un dispositif de manipulation du type de celui présenté ci-avant ou bien un robot du type de celui présenté ci-avant, et - un dispositif de reconnaissance comprenant au moins une caméra destinée à observer les faces des pièces orientées vers elle et à acquérir des images des faces, et un dispositif de traitement comportant au moins un processeur et une mémoire agencés pour effectuer des opérations consistant à analyser chaque image acquise afin de déterminer chaque pièce devant faire l’objet d’un retournement par le dispositif de manipulation. Par exemple, les processeur et mémoire peuvent être aussi agencés pour effectuer des opérations consistant à analyser chaque image acquise afin de déterminer une position dans un référentiel choisi de chaque pièce. 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 (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »)), d’où le caractère apparemment discontinu de certaines lignes et certains niveaux de gris), sur lesquels : illustre schématiquement, dans une vue en perspective, une installation de déplacement de pièces comprenant un robot équipé d’un exemple de réalisation d’un dispositif de manipulation selon l’invention, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de manipulation de la , non solidarisé au robot et placé dans un état initial avant une phase de retournement, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de manipulation de la , non solidarisé au robot et placé dans un premier état intermédiaire après couplage d’une pièce à retourner lors d’une phase de retournement, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de manipulation de la , non solidarisé au robot et placé dans un deuxième état intermédiaire après translation vers le bas de son second support en vue de la saisie de la pièce couplée lors d’une phase de retournement, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de manipulation de la , non solidarisé au robot et placé dans un troisième état intermédiaire après la saisie de la pièce couplée par ses deux pinces lors d’une phase de retournement, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de manipulation de la , non solidarisé au robot et placé dans un quatrième état intermédiaire après translation additionnelle vers le bas de son second support pour découpler la pièce saisie du coupleur lors d’une phase de retournement, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de manipulation de la , non solidarisé au robot et placé dans un cinquième état intermédiaire pendant le retournement de la pièce saisie par ses deux pinces lors d’une phase de retournement, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de manipulation de la , non solidarisé au robot et placé dans un sixième état intermédiaire après le retournement de la pièce saisie par ses deux pinces lors d’une phase de retournement, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de manipulation de la , non solidarisé au robot et placé dans un septième état intermédiaire après translation additionnelle vers le haut de son second support pour recoupler la pièce saisie et retournée au coupleur, puis libération de la pièce retournée et recouplée par les deux pinces, lors d’une phase de retournement, et illustre schématiquement, dans une vue en perspective, le dispositif de manipulation de la , non solidarisé au robot et placé dans un état final d’une phase de retournement après translation vers le haut de son second support pour l’éloigner de la pièce retournée et recouplée, avant le déplacement de cette pièce. Dispositif de manipulation (DM) pour des pièces (PE) ayant deux faces (F1, F2) opposées et différenciables par un dispositif de reconnaissance (DR), caractérisé en ce qu’il comprend un bras principal (BP) comportant i) un coupleur (CP) propre à se coupler à une face (F1, F2), orientée vers lui (CP), d’une pièce (PE) placée sur un premier support (S1), et ii) au moins un moteur électrique (MEj) auquel est couplée une pince (PPj) propre à saisir une pièce (PE) couplée audit coupleur (CP) et agencé pour entraîner en rotation sur 180° ladite pince (PPj) afin de provoquer un retournement d’un demi-tour de ladite pièce (PE) saisie après découplage dudit coupleur (CP), lorsque ledit dispositif de reconnaissance (DR) le requiert. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit coupleur (CP) est propre à se coupler à une autre face (F1, F2) de ladite pièce (PE) saisie, orientée vers lui (CP) après ledit retournement. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’en présence de pièces (PE) au moins partiellement métalliques, ledit coupleur (CP) est de type électromagnétique et propre à se coupler à une face (F1, F2) d’une pièce (PE) par attraction magnétique. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit bras principal (BP) comprend deux moteurs électriques (MEj) distants, auxquels sont couplées respectivement deux pinces (PPj) propres à saisir de façon synchronisée deux extrémités opposées d’une pièce (PE) couplée audit coupleur (CP) et agencés pour entraîner en rotation sur 180° et de façon synchronisée lesdites pinces (PPj) afin de provoquer ledit retournement d’un demi-tour de ladite pièce (PE) saisie après son découplage dudit coupleur (CP), lorsque ledit dispositif de reconnaissance (DR) le requiert. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend un second support (S2) couplé audit bras principal (BP) et auquel est solidarisé fixement chaque moteur électrique (MEj). Dispositif selon la combinaison des revendications 2 et 5, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de translation (DT2) solidarisé audit bras principal (BP) et propre à translater ledit second support (S2) par rapport audit bras principal (BP) afin soit de rapprocher chaque pince (PPj) de ladite pièce (PE) couplée audit coupleur (CP) en vue de la saisir, puis de la retourner, puis de la libérer après son recouplage audit coupleur (CP), soit d’éloigner chaque pince (PPj) de ladite pièce (PE) recouplée audit coupleur (CP). Robot (RM) propre à déplacer des pièces (PE) ayant deux faces (F1, F2) opposées et différenciables, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un dispositif de manipulation (DM) selon l’une des revendications précédentes. Robot selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un bras articulé (BA) auquel est solidarisé ledit dispositif de manipulation (DM). Installation (IN) pour le déplacement de pièces (PE), initialement placées sur un premier support (S1), et ayant chacune des faces (F1, F2) opposées et différenciables, caractérisée en ce qu’elle comprend i) un dispositif de manipulation (DM) selon l’une des revendications 1 à 6 ou bien un robot (RM) selon la revendication 7 ou 8, et ii) un dispositif de reconnaissance (DR) comprenant au moins une caméra (CO) destinée à observer lesdites faces (F1, F2) des pièces (PE) orientées vers elle (CO) et à acquérir des images desdites faces (F1, F2), et un dispositif de traitement (DT1) comportant au moins un processeur (PR1) et une mémoire (MD) agencés pour effectuer des opérations consistant à analyser chaque image acquise afin de déterminer chaque pièce (PE) devant faire l’objet d’un retournement par ledit dispositif de manipulation (DM). Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits processeur (PR1) et mémoire (MD) sont agencés pour effectuer des opérations consistant à analyser chaque image acquise afin de déterminer une position dans un référentiel choisi de chaque pièce (PE).