Brevet FR3162662A1 — publié le 20251205

Le robot (1) est pourvu d’un bras de contrôle (2) auquel est fixé un coupleur (4) destiné à être fixé à un outil (5) support d’au moins un organe (6) de contrôle des moules (7), avec une première partie (11) fixée au bras de contrôle (2) et une deuxième partie (12) destinée à être fixée au support d’organe (5). Des moyens sont prévus pour fixer les deux parties (11,12) du coupleur (4) l’une à l’autre et accoupler l’outil support d’organe (5) au bras de contrôle (2) du robot (1). Les deux parties (11,12) du coupleur (4) sont agencées pour se fixer automatique l’une à l’autre par un emboîtement de l’une (11) dans l’autre (12). Figure de l’abrégé : Figure 1 Robot pour le contrôle de moules d’une machine de fabrication de bouteilles de verre et procédé d’accouplement au robot d’un outil support d’organes de contrôle Le domaine de l’invention de la présente demande est la fabrication des bouteilles de verre. Pour cela, on utilise des moules dits ébaucheurs et finisseurs. Ces moules ont besoin d’être lubrifiés à l’aide de buses de lubrification. Depuis de nombreuses années, on utilise des robots de lubrification, robots pour les moules ébaucheurs et les moules finisseurs. Les buses sont fixées sur un support qu’il faut accoupler au robot, plus particulièrement au poignet du bras du robot par l’intermédiaire d’un coupleur fixé à un disque d’adaptation fixé au poignet du robot, coupleur à travers lequel passent tous les moyens de commande des buses (signaux électriques, air comprimé, lubrifiant). Incidemment, les robots de pulvérisation standards sont animés autour de six ou sept axes d’articulation, voire plus, pour entraîner le bras portant le support des buses de pulvérisation. On notera que l’une des fonctions du robot, en fait la fonction essentielle, est de déplacer le support de buses pour les placer correctement entre les moules ébaucheurs et finisseurs. Le coupleur est en deux parties, mâle et femelle, l’une fixée au disque d’adaptation, l’autre, au support des buses, dit outil. Le problème à l’origine de l’invention de la présente demande est lié à l’accouplement, ou la fixation, des deux parties du coupleur. Jusqu’à maintenant, on accouplait les deux parties du coupleur à l’aide d’un levier de verrouillage qu’un opérateur qualifié était obligé de manipuler. Or, un fabricant de bouteilles de verre est souvent obligé de changer de buses, notamment de tailles différentes, et donc de supports de buses, surtout que les bouteilles de verre ont aujourd’hui des structures complexes. A l’époque où la fréquence de changement des buses et donc de leurs supports n’était pas très élevée, le fabricant de bouteilles ne rechignait pas à dépêcher un opérateur pour procéder au découplage et recouplage des buses aux robots. Aujourd’hui que cette fréquence de changement s’est considérablement accrue, la manipulation des leviers de verrouillage et d’accouplement, parfois une fois par heure, est devenue un problème. Ce problème est devenu d’autant plus crucial qu’il existe aujourd’hui des machines de fabrication de bouteilles de verre dites « tandem », qui fabriquent plusieurs bouteilles à la fois, comportant deux groupes de sections individuelles fabriquant chacune une bouteille. On notera que si l’invention de la présente demande tire sa source de la lubrification de moules de fabrication de bouteilles de verre à l’aide de robots pour moules ébaucheurs ou finisseurs auxquels sont fixées des buses de pulvérisation, il est évident que la demanderesse n’entend pas limiter la portée de sa demande à des buses de pulvérisation et qu’elle étend donc le domaine de sa demande à des robots destinés à la fabrication de bouteilles de verre, côté moules ébaucheurs ou côté moules finisseurs, mais mis en œuvre, non seulement pour des buses de lubrification des moules, mais également pour d’autres organes de contrôle des moules, tels que des organes de mesure de température, de pression, …, des caméras, des éléments de préhension, etc. Ainsi, pour résoudre le problème soulevé ci-dessus, la demanderesse propose tout d’abord un robot pour le contrôle de moules ébaucheurs ou finisseurs d’au moins une machine de fabrication d’au moins une bouteille de verre, le robot étant pourvu d’un bras de contrôle auquel est fixé un coupleur destiné à être fixé à un outil support d’au moins un organe de contrôle des moules, le coupleur comportant une première partie fixée au bras de contrôle et une deuxième partie destinée à être fixée au support d’organe, des moyens étant prévus pour fixer les deux parties du coupleur l’une à l’autre et accoupler l’outil support d’organe au bras de contrôle du robot, caractérisé par le fait que les deux parties du coupleur sont agencées pour se fixer automatiquement l’une à l’autre par un emboîtement de l’une dans l’autre. Outre le fait que l’invention résout le problème posé, elle constitue une innovation particulièrement inventive qui permet de s’affranchir d’une très ancienne manipulation laborieuse d’un instrument de verrouillage. Dans une mise en forme préférée du robot de l’invention, l’une des parties du coupleur comporte une portion mâle agencée pour s’introduire de façon étanche et bloquante dans un alésage de l’autre des parties du coupleur. Avantageusement, les deux parties du coupleur se bloquent l’une à l’autre par encliquetage. Avantageusement encore, ladite portion mâle comporte des billes rétractables montées sur ressort et ledit alésage comporte des moyens de retenue des billes, de préférence une collerette annulaire. De préférence encore, le robot est destiné à actionner au moins une buse de pulvérisation de moules ébaucheurs ou finisseurs de fabrication de bouteilles de verre. De préférence toujours, la partie du coupleur comportant la portion mâle est fixée au robot. Dans ce cas, cette partie mâle du coupleur est fixée au robot par l’intermédiaire d’un disque d’adaptation lui-même fixé à un poignet d’extrémité solidaire du robot, la partie mâle du coupleur ne pouvant pas être fixée directement au poignet du robot. La présente demande concerne également un procédé d’accouplement, à un robot selon l’une des revendications énoncées ci-dessus, d’un outil support d’organes de contrôle de moules ébaucheurs ou finisseurs d’une machine de fabrication de bouteilles de verre, dans lequel on fixe l’outil à une première partie du coupleur, la deuxième partie du coupleur étant fixée au bras de contrôle du robot et on fixe les deux parties du coupleur l’une à l’autre, caractérisé par le fait qu’on actionne le bras de contrôle du robot pour rapprocher la deuxième partie du coupleur de la première partie du coupleur jusqu’à ce que les deux parties s’emboîtent automatiquement l’une dans l’autre. Il faut souligner ici l’unicité d’invention de la présente demande, le procédé d’accouplement revendiqué formant avec le robot un seul concept inventif général. D’ailleurs, la revendication de procédé, qui dépend des revendications de robot, concerne directement l’utilisation du robot, la relation technique entre le robot et le procédé de son accouplement à l’outil support d’organes de contrôle, qui fait donc partie de l’utilisation du robot, est évidente. L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description suivante du robot de l’invention, en référence au dessin en annexe, sur lequel La FIG. 1 représente une vue en élévation du robot, avec son coupleur de fixation de l’outil support d’organes de contrôle des moules de fabrication de bouteilles de verre ; La FIG. 2 représente une vue en perspective de dessous d’une forme de réalisation de la portion mâle du coupleur et La FIG. 3 représente une vue en perspective de dessus de la portion femelle du coupleur associée à la portion mâle de la FIG. 2 . En référence à la FIG. 1 , le robot 1, connu dans le domaine de l’invention, comporte des avant-bras et un bras terminal 2 articulés l’un à l’autre deux à deux. Le bras terminal 2 comporte à son extrémité un poignet 3 de fixation d’un coupleur 4 de fixation d’un outil 5 support d’organes de contrôle 6 ainsi accouplé au robot 1. Le robot est mobile. Il s’agit en fait de contrôler des moules 7, ici au nombre de quatre, soit ébaucheurs, soit finisseurs, d’une machine 8 de fabrication de bouteilles de verre qui vont être réalisées dans les espaces 9 aménagés entre ces moules 7. Si l’invention tire son origine de l’utilisation des buses de pulvérisation des moules, il faut considérer ces buses en tant qu’organes de contrôle des moules par pulvérisation, car d’autres organes de contrôle peuvent parfaitement être mis en œuvre, comme des organes de mesure de températures, de pression…, des caméras, des organes de préhension, …. Comme on l’a écrit ci-dessus, le robot de l’invention est un robot standard et la fixation du coupleur au poignet 3 du bras terminal 2 doit souvent, comme ici, être effectuée par l’intermédiaire d’un disque d’adaptation 10 agencé pour être fixé, d’un côté au poignet 3 et, de l’autre côté, au coupleur 4, par exemple par vissage. Le vissage de fixation du disque 10 ne doit pas être considéré comme exclusif de l’invention. D’autres moyens classiques de fixation peuvent être envisagés. On a représenté sur la FIG. 1 un outil avec deux organes de contrôle, ici des buses de pulvérisation, mais ce nombre n’est pas non plus limitatif de l’invention. Il pourrait n’y en avoir qu’un seul ou plus de deux. Le coupleur 4 comporte deux parties, une partie mâle 11 et une partie femelle 12, l’une des deux solidaire du bras de contrôle 2, l’autre, solidaire de l’outil 5. De préférence, c’est la partie mâle 11 qu’on associe au bras de contrôle 2, car il est plus logique d’entrainer le bras 2 et la partie mâle 11 vers le bas pour que la partie mâle 11 s’emmanche, ou s’emboite, dans la partie femelle 12, mais on pourrait évidemment procéder de la même manière avec la partie femelle 12 associée au bras de contrôle. L’emmanchement des deux partie 11,12 du coupleur entraine leur fixation l’une à l’autre. En référence aux figures 2 et 3, les deux parties du coupleur 11,12 sont en l’espèce des blocs complémentaires ici de section octogonale, d’une certaine épaisseur non réellement particulière, mais suffisante pour soutenir l’outil 5. Le bloc mâle 11 comporte en saillie un anneau central 13 dans la paroi latérale 14 duquel sont disposées, dans des logements, des billes rétractables 15 retenues en partie en saillie hors de cette paroi latérale 14 par des ressorts de rappel les poussant vers l’extérieur, dans une position de blocage qui va être décrite ci-après, les billes rétractables 15 pouvant être repoussées vers l’intérieur dans leur logement contre l’action de leur ressort. Le bloc femelle 12, donc de forme complémentaire de celle du bloc mâle 11 quant à sa section, sensiblement de même épaisseur, comporte un alésage central 16, d’un diamètre intérieur très légèrement supérieur au diamètre extérieur de l’anneau 13 du bloc mâle 11, pour que ce bloc puisse être inséré dans l’alésage mais de façon étanche et bloquante comme on va également le décrire ci-après. L’alésage 16 du bloc femelle 12 comporte, près de son bord et de la surface 17 du bloc destinée à venir se plaquer contre la surface 18 du bloc mâle 11 hors de laquelle s’étend l’anneau 13, une collerette annulaire 19 de diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre de la paroi latérale 14 de l’anneau 13. La fixation l’un à l’autre des deux blocs 11,12 du coupleur 4, et donc l’accouplement de l’outil 5 au bras de contrôle 2 du robot 1, s’effectue automatiquement par emboitement des deux blocs l’un dans l’autre et, ici, grâce aux billes rétractables 15 du bloc mâle et à la collerette 19 du bloc femelle, par encliquetage. En actionnant le robot 1, son bras de contrôle 2 rapproche le bloc mâle 11 du bloc femelle 12, l’anneau 13 du bloc mâle 11 s’introduit dans l’alésage 16 du bloc femelle, les billes rétractables 15 sont repoussées dans leur logement par la collerette 19 du bloc femelle 12, puis, dépassant la collerette 19 vers l’intérieur de l’alésage, les billes 15 sont repoussées par leur ressort vers l’extérieur de la paroi 14 de l’anneau 13 du bloc mâle 11, le bras de contrôle 2 finissant la fixation jusqu’à ce que la surface 18 du bloc mâle 11 vienne se plaquer contre la surface 17 du bloc femelle 12. Les dimensions des deux blocs sont telles que leur accouplement est étanche et parfaitement bloquant. On notera que les blocs mâle 11 et femelle 12 comportent des orifices, communiquant respectivement entre eux, pour le passage de conduits, de câbles, de tuyaux, de fils de commande des organes de contrôle (les buses). Il s’agit, non exclusivement, de signaux électriques, d’air comprimé, de lubrifiant…. A titre exclusivement d’exemples, on notera sur les figures 2 et 3, les paires d’orifices 20-23, l’un débouchant sur la paroi latérale d’un des blocs et l’autre, sur la surface destinée à être plaquée contre la surface de l’autre des blocs, les paires 20,21 des blocs mâle 11 et femelle 12, communiquant entre elles, de même que les paires 22,23 des blocs mâle 11 et femelle 12. On peut ainsi proclamer que les deux parties 11 et 12 du coupleur 4 du robot de l’invention comportent des paires d’orifices 20-23 communiquant respectivement entre elles, pour le passage de moyens de commande des organes de contrôle 6. Il est intéressant aussi de noter, sur le bloc mâle 11, l’orifice 24, débouchant à la surface 18, destiné au passage d’un organe de fixation de ce bloc au disque d’adaptation 10, par exemple une vis. Le coupleur peut être un coupleur magnétique, électromagnétique, électropneumatique, pneumatique, électromécanique. Robot (1) pour le contrôle de moules ébaucheurs ou finisseurs (7) d’au moins une machine (8) de fabrication d’au moins une bouteille de verre (9), le robot (1) étant pourvu d’un bras de contrôle (2) auquel est fixé un coupleur (4) destiné à être fixé à un outil (5) support d’au moins un organe (6) de contrôle des moules (7), le coupleur (4) comportant une première partie (11) fixée au bras de contrôle (2) et une deuxième partie (12) destinée à être fixée au support d’organe (5), des moyens (13,16) étant prévus pour fixer les deux parties (11,12) du coupleur (4) l’une à l’autre et accoupler l’outil support d’organe (5) au bras de contrôle (2) du robot (1), caractérisé par le fait que les deux parties (11,12) du coupleur (4) sont agencées pour se fixer automatique l’une à l’autre par un emboîtement de l’une (11) dans l’autre (12). Robot (1) selon la revendication 1, dans lequel l’une des parties (11) du coupleur (4) comporte une portion mâle (13) agencée pour s’introduire de façon étanche et bloquante dans un alésage (16) de l’antre des parties (12) du coupleur (4). Robot (1) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel les deux parties (11,12) du coupleur (4) se bloquent l’une à l’autre par encliquetage. Robot (1) selon l’une des revendication 2 et 3, dans lequel ladite portion mâle (13) comporte des billes rétractables (15) montées sur ressort et ledit alésage (16) comporte des moyens (19) de retenue des billes (15). Robot (1) selon la revendication 4, dans lequel lesdits moyens de retenue des billes (15) comprennent une collerette annulaire (19). Robot (1) selon l’une des revendications 2 à 5, dans lequel la partie du coupleur (11) comportant la portion mâle (13) est fixée au robot (1). Robot (1) selon la revendication 6, dans lequel ladite partie mâle (11) du coupleur (4) est fixée au robot (1) par l’intermédiaire d’un disque d’adaptation (10) lui-même fixé à un poignet d’extrémité (3) solidaire du robot (1). Robot (1) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le robot (1) est destiné à actionner au moins une buse (6) de pulvérisation de moules ébaucheurs ou finisseurs (7) de fabrication de bouteilles de verre (9). Robot (1) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel les deux parties (11,12) du coupleur (4) comportent des paires d’orifices (20-23) communiquant respectivement entre elles, pour le passage de moyens de commande des organes de contrôle (6). Robot (1) selon l’une des revendications 1 à 9, qui est un robot pour moules ébaucheurs. Robot (1) selon l’une des revendications 1 à 9, qui est un robot pour moules finisseurs. Procédé d’accouplement à un robot (1) selon l’une des revendications 1 à 11, d’un outil (5) support d’organes (6) de contrôle de moules ébaucheurs ou finisseurs (7) d’une machine (8) de fabrication de bouteilles de verre (9), dans lequel on fixe l’outil (5) à une première partie (12) du coupleur (4), la deuxième partie (11) du coupleur (4) étant fixée au bras de contrôle (2) du robot (1) et on fixe les deux parties (11,12) du coupleur (4) l’une à l’autre, caractérisé par le fait qu’on actionne le bras de contrôle (2) du robot (1) pour rapprocher la deuxième partie (11) du coupleur (4) de la première partie (12) du coupleur (4) jusqu’à ce que les deux parties (11,12) s’emboîtent automatiquement l’une dans l’autres.