EP3418245A1 - Device for handling an object - Google Patents
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- EP3418245A1 EP3418245A1 EP18177802.8A EP18177802A EP3418245A1 EP 3418245 A1 EP3418245 A1 EP 3418245A1 EP 18177802 A EP18177802 A EP 18177802A EP 3418245 A1 EP3418245 A1 EP 3418245A1
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- EP
- European Patent Office
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- arm
- motor
- descent
- transmission
- freewheel mechanism
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
- B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
- B66F9/061—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks characterised by having a lifting jib
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F7/00—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts
- B66F7/02—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms suspended from ropes, cables, or chains or screws and movable along pillars
Definitions
- the present invention relates generally to object handling devices.
- a drive motor makes it possible to raise and lower the arm in particular to allow the gripping tool to grip an object, also called a load, from above.
- the gripping tool is provided with a contact sensor which makes it possible to detect the contact between the gripping tool and an object, which may be an obstacle or the object to be gripped.
- the contact sensor When the contact sensor detects the contact between the gripping tool and the object, said sensor transmits a signal to a control unit of the handling device so that the control unit of the handling device controls the shutdown of the handling device. drive motor moving the arm.
- the motor continues to rotate so that the gripping tool continues to descend with the arm, and impacts, where exerts effort on, the object, which can damage the object and / or damage the handling device itself.
- reaction time of the sensor and the control unit for stopping the motor is too long and does not allow to control securely the descent of the gripping tool for the removal or seizure of an object.
- the document US 2007/189888 A1 describes a device corresponding to the preamble of claim 1.
- the document EP 0066182 A1 describes a forklift with transverse fork.
- the document WO 01/68507 A1 discloses an obstruction sensor system disposed on a lift vehicle having a lifting platform.
- the present invention aims to propose a new device to overcome all or part of the problems described above.
- an object of the invention is to propose a new object handling device for grasping and / or moving and / or depositing an object in a secure manner.
- the freewheel mechanism of the handling device makes it possible to no longer transmit the drive movement of the motor to the arm.
- the device thus benefits from an automatic mechanical disengagement function when the arm or the gripping tool is stopped during its descent by an obstacle outside the handling device.
- the device thus makes it possible to take or deposit an object (or load) from above, in a secure manner.
- the freewheel mounting between the arm and the motor of the device makes it possible to disengage the transmission of movement between the motor and the arm so that the rotation of the motor in the direction of descent no longer leads the arm.
- the freewheel system makes it possible to move the load at high speed while controlling the impact with an obstacle or with the object to be taken.
- Such a safety function makes it possible to quickly move the arm downhill without risk of deterioration.
- the device comprises a sensor which detects in addition the contact of the tool with the object.
- the contact detection signal is received by a control unit of the device which controls the stopping of the motor.
- the holding mechanism allows, in the stopped state of the engine, to prevent downward movement of the arm, and allows, by rotating the engine in the opposite direction of the rising direction, control the descent movement of said arm.
- control is meant that the descent of the arm is slaved to the rotation of the motor in the direction of descent, the rotation of the motor releasing or allowing a descent of the arm.
- the descent distance of the arm is thus proportional to the number of rotation of the motor in the direction of descent, in the absence of obstacle preventing the descent of the arm, that is to say when the arm is driving.
- the device is according to one of claims 3 to 10.
- Handling an object can include grasping, moving, and placing the object.
- Said device 1 comprises a column 100 having a longitudinal axis A1 and an arm 2 movable along the column.
- the device comprises a displacement system 6 for moving the arm up and down.
- the displacement system 6 is housed at least partly in the column 100.
- the arm 2 comprises several sections 21, 22, 23 articulated about axes parallel to each other. These axes are parallel to the direction of up and down the arm, which is vertical in the example shown in the figures.
- a gripping tool 19 is able to be coupled to said arm 2.
- the gripping tool 19 is intended to be coupled to the free end of the arm by a coupling interface 24.
- the coupling interface 24 is articulated relative to the arm about an axis parallel to the direction of rise and descent of the arm.
- the gripping tool 19 is for example a pneumatic suction pad.
- the arm 2 comprises a plurality of sections 21, 22, 23 hinged together. Each section is articulated to another section by a double-pivot connection. The pivot axes are parallel to the direction of rise and fall of the arm.
- the section 21 is articulated on one side to the section 22, and, on the other side, to a connecting support 25 slidably mounted on the rails 53 along the column 100.
- the connection support 25 only presents a degree of freedom that corresponds to a sliding mobility (or slide linkage) along the longitudinal axis of the column 100.
- the displacement system 6 comprises an electric motor 3 and a motion transmission system 7 interposed between the motor 3 and the arm 2.
- the motion transmission system 7 comprises a freewheel mechanism 4 configured to transmit the movement of the motor 3 to the arm 2 when the motor 3 rotates in one direction, called the rise direction, corresponding to a rise of the arm 2.
- the freewheel mechanism 4 is configured so that, when the motor rotates in the opposite direction, called the descent direction, do not transmit the movement of the motor 3 to the arm 2.
- the arm is in the direction of a descent and in the absence of obstacle, driving and freewheel mechanism also includes a restraint function that allows when the engine does not rotate, hold the arm, and when the engine rotates in the direction of descent, to control the descent of the arms.
- the arm when the motor rotates in one direction, the arm is driven in the upward direction.
- the engine is driving and the arm is driven.
- the arm In the opposite direction of rotation of the motor, the arm is driving because of its weight and goes down the length that allows the rotation of the motor.
- the descent of the arm is also stopped thanks to the retaining (or non-return) function of the freewheel mechanism.
- the freewheel mechanism 4 of the transmission system comprises an inner ring 41 coupled to the motor 3.
- said coupling is effected by means of a gearbox 31 coupled to the output shaft of the motor 3 and coupled by a coupler 32 to a transmission shaft 341 on which the inner ring 41 is fixed.
- Each tree can be composed of several trees or sections.
- the transmission shaft 341 is guided in rotation by two bearings 342, 343 each comprising a bearing.
- the transmission shaft is mounted to rotate with the inner ring 41, for example by a key.
- the freewheel mechanism 4 also comprises an outer ring 42.
- Bearing elements such as rollers or balls are interposed between the inner ring and the outer ring.
- the outer ring 42 is drivable in the direction of rise by the inner ring 41 which is integral in rotation with the motor 3. Said outer ring 42 is then led by the inner ring 41.
- the outer ring When the motor rotates in the down direction the outer ring is driven by the arm. Under the weight of the arm, the outer ring can rotate in the same direction as the inner ring in the direction of descent, an angle of rotation depending on that of the first ring, preferably substantially equal.
- a retaining mechanism allows the inner ring to retain the outer ring when it is driven by the weight of the arm.
- the rotation of the inner ring in the direction of descent allows to release and control the descent of the arm.
- this retaining function is obtained by the geometrical configuration of the outer peripheral face of the inner ring 41, which, in combination with the geometrical configuration of the inner peripheral face of the outer ring, defines for each of the rolling elements 44 a housing having a narrow section at an end of said housing.
- the rolling element is biased towards this end of narrow section by a spring 43.
- the outer ring when the engine does not rotate, the outer ring is prevented from rotating in the direction of a descent of the load 200 'due to the wedging of the rolling elements 44.
- the outer ring 42 When the load 200' is driving and the engine is running in the direction of a descent, the outer ring 42 is free to rotate as the rotation of the inner ring 41 allows it.
- the motor rotates in the direction of a rise, the rotation of the inner ring 41 is transmitted to the outer ring 42 by jamming of the rolling elements 44.
- the retaining function can be achieved by a ratchet system between the inner ring and the outer ring.
- the motion transmission system 7 comprises a transmission device 5 interposed between the arm 2 and the freewheel mechanism 4.
- Said transmission device 5 comprises an upper pulley 51 and a lower pulley 52.
- a preferably toothed belt 50 wraps around the two pulleys 51, 52 to form an endless loop between the two pulleys 51, 52.
- the belt could be replaced by a chain.
- said belt can be made in the form of an elongate element that is rotatably fixed, that is to say synchronized, with at least the upper pulley 51.
- transmission devices 5 there are provided two transmission devices 5, to enhance security.
- the description given below for a transmission device 5 also applies to the other transmission device.
- the upper pulley 51 is integral in rotation with the outer ring 42 of the freewheel mechanism 4, for example by means of a key.
- the outer ring 42 extends inside the pulley 51 higher.
- the lower pulley 52 is mounted on the frame of the free-rotating device on itself, and spaced apart from the first pulley 51.
- the arm connecting support 25 is attached to a strand of the belt 50.
- the arm can be driven up and down by moving the belt 50 in one direction and the other, while the rails 53 guide this movement.
- the fact of positioning the freewheel at the drive system makes it possible to disengage and thus stop the descent of the arm when during its descent the arm 2 or the gripping tool 19 comes against an obstacle.
- Column 100 also includes a guide rail system 53.
- the support portion 25 of the arm is slidably mounted with said rail 53 to allow the guiding of the arm 2 during its upward or downward movement.
- the vertical guide rail system 53 also makes it possible to take up the force of the arm which results from its position in overhang of the column and which tends to tilt it.
- the motor 3 rotates each pulley 51 in a direction of rotation causing the rise of the arm.
- the motor 3 simply regulates the speed of descent, because it is the arm and possibly the load supported by the arm which causes the descent of the arm.
- the coupling interface 24 is fixed to a ring 26 which is coupled to the section 23 of the arm and which has a set of displacement parallel to the axis A1.
- Said ring 26 comprises a sensor, for example an inductive sensor, which makes it possible to detect the position of said ring 26 along its axis of displacement and thus to detect, during the descent of said tool gripping 19, the direct or indirect contact of the gripping tool with an obstacle.
- a sensor for example an inductive sensor
- the sensor then emits an engine stop command signal. It should be noted that, when the engine is actually stopped, the transmission of movement between the motor and the tool is already deactivated, because of the clutch function provided by the freewheel, which avoids any risk of deterioration during grasping the load by the gripping tool or when removing the load with the gripping tool on a support.
- the device comprises a suction system 17 associated with the gripping tool 19 to allow grasping or depositing an object.
- the suction system 17 comprises a turbine 170 associated with a motor 171, and a suction duct connected to the gripping tool 19.
- the device comprises a control unit configured for, in the activated state of the handling device, but in the absence of object seizure control, controlling the operation of the suction system 17 according to a first suction speed no nothing. Following an object capture command, the control unit controls the operation of the suction system 17 at a second suction speed higher than the first suction speed.
- the turbine 170 operates continuously at least at a suction speed lower than the speed intended for object capture, for to allow that, when the user controls the seizure of an object, the turbine is already in operation and that it can quickly reach the speed necessary for the seizure of the object.
- the suction system 17 provides a high flow while limiting energy consumption.
- the frame 101 of the device 1 comprises fastening members 18 for hanging and unhooking the device 1 on the forks 81 of a pallet truck 8.
- the symmetry of the attachment members 18 allows the device to be installed in two different directions on the forks 81 of a pallet truck 8.
- the hooking members 18 are in the form of hook-shaped plates.
- the device comprises a control system 190 for controlling the motor 3 and the suction system 17.
- the control system 190 is in the form of a handle or joystick control, accessible to the user being located on the arm 2, to allow the user to control the rotation of the motor 3 in the direction of lowering or raising the arm 2 and controlling the suction system to activate or deactivate the gripping tool.
- the handling device also includes high and low limit switches that transmit a stop signal to the motor.
- the control unit comprises for example a processor or microcontroller.
- Said control unit is configured to transmit control instructions to the drive motor 3 and to transmit control instructions of the gripper according to signals transmitted by the control system 190.
- control unit comprises electronic and / or computer processing means that can be implemented in the form of a computer program or via hardware components (eg programmable gate networks).
- Computer programs, or computer instructions may be contained in program storage devices, such as computer readable digital data storage media, or executable programs. Programs or instructions can also be run from program storage devices.
- the handling device makes it possible to offer assistance in taking cardboard, bags and other parts in storage racks, to limit the manual handling of loads. It is thus possible to better organize the order preparation operations.
- the device thus makes it possible to pick up a cardboard or bag on a pallet on the ground and also makes it possible to go up to a given height to reach parcels stored under the highest racks.
- the handling device can adapt to different types of electric pallet trucks.
- the manipulator arm 2 has a small footprint, which allows it to maintain a pallet embedded on the pallet truck.
- Such a device makes it possible to provide an ergonomic solution to the handling of cartons, bags or other loads, for example in logistics areas, especially for the preparation of orders.
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Abstract
L'invention concerne un dispositif pour la manutention d'objet, ledit dispositif (1) comprenant un bras (2) et un système de déplacement (6) du bras permettant le déplacement du bras (2) en montée et en descente. Le système de déplacement (6) comprend un moteur (3) électrique, un système de transmission (7) de mouvement qui comprend un mécanisme à roue libre configuré pour transmettre le mouvement du moteur (3) au bras (2) lorsque le moteur (3) tourne dans un sens de rotation donné, appelé sens de montée, correspondant à une montée du bras (2), et pour, lorsque le moteur tourne en sens inverse et que le bras (2) est bloqué en descente par un obstacle, ne plus transmettre le mouvement du moteur (3) au bras (2).The invention relates to a device for object handling, said device (1) comprising an arm (2) and a movement system (6) of the arm for moving the arm (2) up and down. The displacement system (6) comprises an electric motor (3), a motion transmission system (7) which comprises a free wheel mechanism configured to transmit the movement of the motor (3) to the arm (2) when the motor ( 3) rotates in a given direction of rotation, called up direction, corresponding to a rise of the arm (2), and for when the motor rotates in the opposite direction and the arm (2) is blocked downwardly by an obstacle, no longer transmit the movement of the motor (3) to the arm (2).
Description
La présente invention concerne de manière générale les dispositifs de manutention d'objet.The present invention relates generally to object handling devices.
On connaît de l'état de la technique des dispositifs de manutention qui comprennent un bras muni d'un outil de préhension. Un moteur d'entrainement permet de monter et descendre le bras notamment pour permettre à l'outil de préhension de saisir un objet, encore appelé charge, par le dessus.Known from the state of the art handling devices which comprise an arm provided with a gripping tool. A drive motor makes it possible to raise and lower the arm in particular to allow the gripping tool to grip an object, also called a load, from above.
L'outil de préhension est muni d'un capteur de contact qui permet de détecter le contact entre l'outil de préhension et un objet, qui peut être un obstacle ou l'objet à saisir.The gripping tool is provided with a contact sensor which makes it possible to detect the contact between the gripping tool and an object, which may be an obstacle or the object to be gripped.
Lorsque le capteur de contact détecte le contact entre l'outil de préhension et l'objet, ledit capteur transmet un signal à une unité de pilotage du dispositif de manipulation de sorte que l'unité de pilotage du dispositif de manutention commande l'arrêt du moteur d'entraînement en déplacement du bras.When the contact sensor detects the contact between the gripping tool and the object, said sensor transmits a signal to a control unit of the handling device so that the control unit of the handling device controls the shutdown of the handling device. drive motor moving the arm.
Cependant on constate que, le temps que l'unité de pilotage reçoive et traite le signal émis par le capteur, puis que l'unité de pilotage commande l'arrêt du moteur, le moteur continue de tourner de sorte que l'outil de préhension continue de descendre avec le bras, et impacte, où exerce un effort sur, l'objet, ce qui peut endommager l'objet et/ou endommager le dispositif de manutention lui-même.However it is found that, the time that the control unit receives and processes the signal emitted by the sensor, and that the control unit controls the stopping of the engine, the motor continues to rotate so that the gripping tool continues to descend with the arm, and impacts, where exerts effort on, the object, which can damage the object and / or damage the handling device itself.
Autrement dit, le temps de réaction du capteur et de l'unité de pilotage pour arrêter le moteur est trop long et ne permet pas de contrôler de manière sécurisée la descente de l'outil de préhension en vue de la dépose ou de la saisie d'un objet.In other words, the reaction time of the sensor and the control unit for stopping the motor is too long and does not allow to control securely the descent of the gripping tool for the removal or seizure of an object.
Le document
La présente invention a pour but de proposer un nouveau dispositif permettant de palier à tout ou partie des problèmes exposés ci-dessus.The present invention aims to propose a new device to overcome all or part of the problems described above.
En particulier, un but de l'invention est de proposer un nouveau dispositif de manutention d'objet permettant de saisir et/ou déplacer et/ou déposer un objet de manière sécurisée.In particular, an object of the invention is to propose a new object handling device for grasping and / or moving and / or depositing an object in a secure manner.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour la manutention d'objet, ledit dispositif comprenant un bras et un système de déplacement du bras permettant le déplacement du bras en montée et en descente,
le système de déplacement comprenant :
- un moteur électrique;
- un système de transmission de mouvement qui comprend un mécanisme à roue libre configuré pour :
- transmettre le mouvement du moteur au bras lorsque le moteur tourne dans un sens de rotation donné, appelé sens de montée, correspondant à une montée du bras, et
- lorsque le moteur tourne en sens inverse, appelé sens de descente, et que le bras est bloqué en descente par un obstacle extérieur, ne plus transmettre le mouvement du moteur au bras.
the displacement system comprising:
- an electric motor;
- a motion transmission system that includes a freewheel mechanism configured to:
- transmit the movement of the motor to the arm when the motor rotates in a given direction of rotation, called up direction, corresponding to a rise of the arm, and
- when the engine rotates in the opposite direction, called downhill direction, and the arm is blocked downhill by an external obstacle, no longer transmit the movement of the engine to the arm.
Ainsi, lorsque, du fait de la descente du bras, l'outil de préhension rencontre un objet ou obstacle, le mécanisme à roue libre du dispositif de manutention permet de ne plus transmettre le mouvement d'entrainement du moteur au bras. Le dispositif bénéficie ainsi d'une fonction de débrayage mécanique automatique lorsque le bras ou l'outil de préhension est arrêté au cours de sa descente par un obstacle extérieur au dispositif de manutention.Thus, when, due to the descent of the arm, the gripping tool encounters an object or obstacle, the freewheel mechanism of the handling device makes it possible to no longer transmit the drive movement of the motor to the arm. The device thus benefits from an automatic mechanical disengagement function when the arm or the gripping tool is stopped during its descent by an obstacle outside the handling device.
Le contact direct ou indirect du bras avec un obstacle lors de la descente du bras, entraîne ainsi l'arrêt mécanique de la transmission de mouvement entre le moteur et le système de transmission de mouvement du dispositif.The direct or indirect contact of the arm with an obstacle during the descent of the arm thus causes the mechanical stopping of the movement transmission between the motor and the device's motion transmission system.
Ainsi, même si le moteur continue à tourner, son mouvement n'est plus transmis au bras. Lorsque l'obstacle est un objet à saisir qui est entré en contact avec l'outil de préhension porté par le bras, l'outil de préhension reste alors simplement en contact de l'objet sans lui transmettre l'effort du moteur qui risquerait de l'endommager.Thus, even if the motor continues to rotate, its movement is no longer transmitted to the arm. When the obstacle is an object to be grasped which has come into contact with the gripping tool carried by the arm, the gripping tool then simply remains in contact with the object without transmitting to it the engine force which might damage.
Le dispositif permet ainsi de prendre ou déposer un objet (ou charge) par le dessus, de manière sécurisée.The device thus makes it possible to take or deposit an object (or load) from above, in a secure manner.
Comme rappelé ci-dessus, en cas d'obstacle sur le trajet de descente du bras, le montage à roue libre entre le bras et le moteur du dispositif, permet de débrayer la transmission de mouvement entre le moteur et le bras de sorte que la rotation du moteur dans le sens de la descente n'entraîne plus le bras.As mentioned above, in the event of an obstacle on the path of descent of the arm, the freewheel mounting between the arm and the motor of the device makes it possible to disengage the transmission of movement between the motor and the arm so that the rotation of the motor in the direction of descent no longer leads the arm.
Le système à roue libre permet de déplacer la charge à grande vitesse tout en maîtrisant l'impact avec un obstacle ou avec l'objet à prendre. Une telle fonction de sécurité permet de rapidement déplacer le bras en descente sans risque de détérioration.The freewheel system makes it possible to move the load at high speed while controlling the impact with an obstacle or with the object to be taken. Such a safety function makes it possible to quickly move the arm downhill without risk of deterioration.
Avantageusement, le dispositif comprend un capteur qui détecte en outre le contact de l'outil avec l'objet. Le signal de détection de contact est reçu par une unité de pilotage du dispositif qui commande l'arrêt du moteur. Il est à noter que, lorsque le moteur est effectivement arrêté, la transmission de mouvement entre le moteur et l'outil est déjà désactivée, du fait de la fonction de débrayage fournie par la roue libre, ce qui évite tout risque de détérioration lors de la saisie de la charge par l'outil de préhension ou lors de la dépose de l'objet avec l'outil de préhension sur un support.Advantageously, the device comprises a sensor which detects in addition the contact of the tool with the object. The contact detection signal is received by a control unit of the device which controls the stopping of the motor. It should be noted that, when the engine is actually stopped, the transmission of movement between the motor and the tool is already deactivated, because of the clutch function provided by the freewheel, which avoids any risk of deterioration during grasping the load by the gripping tool or when removing the object with the gripping tool on a support.
Selon une caractéristique avantageuse, le mécanisme à roue libre comprend aussi un système de retenue mécanique configuré pour, en l'absence d'obstacle extérieur bloquant la descente du bras :
- retenir mécaniquement le bras lorsque le moteur ne tourne pas ;
- contrôler mécaniquement la descente du bras lorsque le moteur tourne dans le sens de descente.
- mechanically hold the arm when the engine is not running;
- mechanically control the descent of the arm when the engine is running in the direction of descent.
Autrement dit, lorsque le bras est menant, le mécanisme de retenue permet, à l'état arrêté du moteur, d'empêcher le mouvement en descente du bras, et permet, en faisant tourner le moteur en sens inverse du sens de montée, de contrôler le mouvement de descente dudit bras.In other words, when the arm is driving, the holding mechanism allows, in the stopped state of the engine, to prevent downward movement of the arm, and allows, by rotating the engine in the opposite direction of the rising direction, control the descent movement of said arm.
On entend par contrôle, le fait que la descente du bras est asservie à la rotation du moteur dans le sens de descente, la rotation du moteur libérant ou autorisant une descente du bras. La distance de descente du bras est ainsi proportionnelle au nombre de tour de rotation du moteur dans le sens de descente, en l'absence d'obstacle empêchant la descente du bras, c'est-à-dire lorsque le bras est menant.By control is meant that the descent of the arm is slaved to the rotation of the motor in the direction of descent, the rotation of the motor releasing or allowing a descent of the arm. The descent distance of the arm is thus proportional to the number of rotation of the motor in the direction of descent, in the absence of obstacle preventing the descent of the arm, that is to say when the arm is driving.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif est conforme à l'une des revendications 3 à 10.According to an advantageous characteristic of the invention, the device is according to one of
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels :
- la
figure 1 est une vue en perspective du dispositif de manutention conformément à un mode de réalisation de l'invention ; - la
figure 2 est une vue en perspective du dispositif de manutention de lafigure 1 , des éléments d'habillage du système de transmission étant retirés ; - la
figure 3 est une vue en perspective de la partie haute du système de transmission du dispositif de manutention de lafigure 1 ; - la
figure 4 est une vue en perspective selon un autre angle de la partie haute du système de transmission de lafigure 3 , une partie du système étant retirée pour montrer la roue libre ; - la
figure 5 est une vue en perspective de la partie basse du système de transmission du dispositif de lafigure 2 ; - la
figure 6 est une vue en perspective d'un ensemble de moteur, turbine et de batteries d'un dispositif conforme à un mode de réalisation de l'invention ; - la
figure 7 est une vue en perspective du dispositif selon un mode de réalisation de l'invention, à l'état monté sur un chariot à fourches ou transpalette ; - la
figure 8 est une vue partielle en perspective de dessous du transpalette montrant le système de fixation du dispositif sur les fourches dudit transpalette ; - la
figure 9 est une vue en perspective du dispositif de manutention conforme à un mode de réalisation monté sur un transpalette et utilisé pour saisir un sac dans une étagère ; - la
figure 10 est une vue en coupe montrant un mode de réalisation de roue libre utilisable dans un dispositif conforme à un mode de réalisation de l'invention
- the
figure 1 is a perspective view of the handling device according to an embodiment of the invention; - the
figure 2 is a perspective view of the handling device of thefigure 1 , trim elements of the transmission system being removed; - the
figure 3 is a perspective view of the upper part of the transmission system of the handling device of thefigure 1 ; - the
figure 4 is a perspective view from another angle of the upper part of the transmission system of thefigure 3 part of the system being removed to show the freewheel; - the
figure 5 is a perspective view of the lower part of the transmission system of the device of thefigure 2 ; - the
figure 6 is a perspective view of a motor, turbine and battery assembly of a device according to an embodiment of the invention; - the
figure 7 is a perspective view of the device according to one embodiment of the invention, in the mounted state on a forklift or pallet truck; - the
figure 8 is a partial perspective view from below of the pallet truck showing the fastening system of the device on the forks of said pallet truck; - the
figure 9 is a perspective view of the handling device according to an embodiment mounted on a pallet truck and used to grip a bag in a shelf; - the
figure 10 is a sectional view showing a freewheel embodiment usable in a device according to an embodiment of the invention
Le concept de l'invention est décrit plus complètement ci-après avec référence aux dessins joints, sur lesquels des modes de réalisation du concept de l'invention sont montrés. Des numéros similaires font référence à des éléments similaires sur tous les dessins. Cependant, ce concept de l'invention peut être mis en oeuvre sous de nombreuses formes différentes et ne devrait pas être interprété comme étant limité aux modes de réalisation exposés ici. Au lieu de cela, ces modes de réalisation sont proposés de sorte que cette description soit complète, et communiquent l'étendue du concept de l'invention aux hommes du métier. L'étendue de l'invention est par conséquent définie par les revendications jointes.The concept of the invention is described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which embodiments of the concept of the invention are shown. Similar numbers refer to similar items on all drawings. However, this concept of the invention can be implemented in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Instead, these embodiments are provided so that this description is complete, and communicate the scope of the concept of the invention to those skilled in the art. The scope of the invention is therefore defined by the appended claims.
Une référence dans toute la spécification à « un mode de réalisation » signifie qu'une fonctionnalité, une structure, ou une caractéristique particulière décrite en relation avec un mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, l'apparition de l'expression « dans un mode de réalisation » à divers emplacements dans toute la spécification ne fait pas nécessairement référence au même mode de réalisation. En outre, les fonctionnalités, les structures, ou les caractéristiques particulières peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée dans un ou plusieurs modes de réalisation.Reference throughout the specification to "an embodiment" means that a particular feature, structure, or feature described in connection with an embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the appearance of the phrase "in one embodiment" at various locations throughout the specification does not necessarily refer to the same embodiment. In addition, the particular features, structures, or features may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
A la
Ledit dispositif 1 comprend une colonne 100 présentant un axe longitudinal A1 et un bras 2 déplaçable le long de la colonne. En particulier, le dispositif comprend un système de déplacement 6 permettant de déplacer le bras en montée et en descente. Le système de déplacement 6 est logé au moins en partie dans la colonne 100.
Le bras 2 comprend plusieurs tronçons 21, 22, 23 articulés autour d'axes parallèles les uns aux autres. Lesdits axes sont parallèles à la direction de montée et de descente du bras, qui est verticale dans l'exemple illustré aux figures.The
Comme illustré à la
Le bras 2 comprend une pluralité de tronçons 21, 22, 23 articulés entre eux. Chaque tronçon est articulé à un autre tronçon par une liaison double-pivots. Les axes pivots sont parallèles à la direction de monte et baisse du bras. Une telle conception du bras permet d'atteindre aisément et rapidement une zone donnée tout en permettant également de bénéficier d'une position dite au repos du bras dans laquelle ledit bras est replié en accordéon pour limiter l'encombrement du dispositif.The
Le tronçon 21 est articulé d'un côté au tronçon 22, et, de l'autre côté, à un support de liaison 25 monté à coulissement sur des rails 53 le long de la colonne 100. Le support de liaison 25 ne présente qu'un degré de liberté qui correspond à une mobilité de coulissement (ou liaison glissière) le long de l'axe longitudinal de la colonne 100.The
Le système de déplacement 6 comprend un moteur 3 électrique et un système de transmission de mouvement 7 interposé entre le moteur 3 et le bras 2.The displacement system 6 comprises an
Le système de transmission de mouvement 7 comprend un mécanisme à roue libre 4 configuré pour transmettre le mouvement du moteur 3 au bras 2 lorsque le moteur 3 tourne dans un sens, appelé sens de montée, correspondant à une montée du bras 2.The
Le mécanisme à roue libre 4 est configuré pour que, lorsque le moteur tourne dans le sens inverse, appelé sens de descente, ne pas transmettre le mouvement du moteur 3 au bras 2. Le bras est, dans le sens d'une descente et en l'absence d'obstacle, menant et le mécanisme à roue libre comprend aussi une fonction de retenue qui permet lorsque le moteur ne tourne pas, de retenir le bras, et lorsque le moteur tourne dans le sens de descente, de contrôler la descente du bras.The
Le pilotage de la rotation du moteur dans ledit sens de descente, permet de contrôler la descente du bras menant. En effet, la descente libre du bras est limitée (ou asservie) par ladite rotation du moteur. C'est la rotation du moteur qui libère (ou autorise) le déplacement du bras menant dans le sens d'une descente. Autrement dit, le moteur forme ainsi un frein à la descente libre du bras, la rotation du moteur permettant de libérer la descente d'une distance fonction de la rotation du moteur.Steering the rotation of the motor in said direction of descent, to control the descent of the driving arm. Indeed, the free descent of the arm is limited (or enslaved) by said rotation of the motor. It is the rotation of the engine that releases (or allows) the movement of the leading arm in the direction of a descent. In other words, the motor thus forms a brake on the free descent of the arm, the rotation of the motor to release the descent of a distance depending on the rotation of the motor.
Ainsi, lorsque le moteur tourne dans un sens, le bras est entrainé dans le sens montant. Le moteur est menant et le bras est mené. Dans le sens inverse de rotation du moteur, le bras est menant du fait de son poids et descend de la longueur que lui permet la rotation du moteur. Lorsque le moteur est arrêté, la descente du bras est également arrêtée grâce à la fonction de retenue (ou anti-retour) du mécanisme à roue libre.Thus, when the motor rotates in one direction, the arm is driven in the upward direction. The engine is driving and the arm is driven. In the opposite direction of rotation of the motor, the arm is driving because of its weight and goes down the length that allows the rotation of the motor. When the engine is stopped, the descent of the arm is also stopped thanks to the retaining (or non-return) function of the freewheel mechanism.
Dans l'exemple illustré aux figures, le mécanisme à roue libre 4 du système de transmission comprend une bague intérieure 41 couplée au moteur 3. Dans l'exemple illustré plus particulièrement à la
L'arbre de transmission 341 est guidé en rotation par deux paliers 342, 343 comprenant chacun un roulement. L'arbre de transmission est monté solidaire en rotation de la bague intérieure 41, par exemple par une clavette.The
Le mécanisme à roue libre 4 comprend aussi une bague extérieure 42. Des éléments de roulements tels que rouleaux ou billes sont interposés entre la bague intérieure et la bague extérieure. La bague extérieure 42 est entrainable dans le sens de montée par la bague intérieure 41 qui est solidaire en rotation du moteur 3. Ladite bague extérieure 42 est alors menée par la bague intérieure 41.The
Lorsque le moteur tourne dans le sens de descente la bague extérieure est menée par le bras. Sous le poids du bras, la bague extérieure peut tourner dans le même sens que la bague intérieure dans le sens de descente, d'un angle de rotation fonction de celui de la première bague, de préférence sensiblement égal.When the motor rotates in the down direction the outer ring is driven by the arm. Under the weight of the arm, the outer ring can rotate in the same direction as the inner ring in the direction of descent, an angle of rotation depending on that of the first ring, preferably substantially equal.
Comme rappelé ci-dessus, un mécanisme de retenue permet à la bague intérieure de retenir la bague extérieure lorsque celle-ci est entrainée par le poids du bras. La rotation de la bague intérieure dans le sens de descente permet de libérer et de contrôler la descente du bras.As mentioned above, a retaining mechanism allows the inner ring to retain the outer ring when it is driven by the weight of the arm. The rotation of the inner ring in the direction of descent allows to release and control the descent of the arm.
Lorsque le bras au cours de sa descente rencontre un obstacle l'empêchant de descendre plus et que le moteur continue à tourner dans le sens d'une descente, la bague intérieure de la roue libre tourne librement par rapport à la bague extérieure.When the arm during its descent encounters an obstacle preventing it from descending further and the engine continues to turn in the direction of a descent, the inner ring of the freewheel turns freely relative to the outer ring.
Dans l'exemple schématisé à la
Ainsi, lorsque le moteur ne tourne pas, la bague extérieure est empêchée de tourner dans le sens d'une descente de la charge 200' du fait du coincement des éléments de roulement 44. Lorsque la charge 200' est menante et que le moteur tourne dans le sens d'une descente, la bague extérieure 42 est libre de tourner d'autant que la rotation de la bague intérieure 41 le lui permet. En outre, lorsque le moteur tourne dans le sens d'une montée, la rotation de la bague intérieure 41 est transmise à la bague extérieure 42 par coincement des éléments de roulement 44.Thus, when the engine does not rotate, the outer ring is prevented from rotating in the direction of a descent of the load 200 'due to the wedging of the rolling
En variante, la fonction de retenue peut être réalisée par un système à cliquet entre la bague intérieure et la bague extérieure.Alternatively, the retaining function can be achieved by a ratchet system between the inner ring and the outer ring.
Le système de transmission de mouvement 7 comprend un dispositif de transmission 5 interposé entre le bras 2 et le mécanisme à roue libre 4. Ledit dispositif de transmission 5 comprend une poulie 51 supérieure et une poulie 52 inférieure. Une courroie 50 de préférence crantée s'enroule autour des deux poulies 51, 52 pour former une boucle sans fin entre les deux poulies 51, 52. En variante, la courroie pourrait être remplacée par une chaine. De manière générale, ladite courroi peut être réalisée sous la forme d'un élément allongé solidaire en rotation, c'est-à-dire synchronisé, avec au moins la poulie supérieure 51.The
Dans l'exemple illustré aux figures, il est prévu deux dispositifs de transmission 5, pour renforcer la sécurité. La description réalisée ci-après pour un dispositif de transmission 5 s'applique aussi à l'autre dispositif de transmission.In the example illustrated in the figures, there are provided two
La poulie 51 supérieure est montée solidaire en rotation de la bague extérieure 42 du mécanisme à roue libre 4, par exemple à l'aide d'une clavette. En particulier, la bague extérieure 42 s'étend à l'intérieur de la poulie 51 supérieure. La poulie 52 inférieure est montée sur le châssis du dispositif libre à rotation sur elle-même, et à écartement de la première poulie 51. Le support 25 de liaison du bras est attaché à un brin de la courroie 50.The
Ainsi, le bras peut être entrainé en montée et descente par déplacement de la courroie 50 dans un sens et dans l'autre, tandis que les rails 53 guident ce déplacement. Le fait de positionner la roue libre au niveau du système d'entraînement permet de débrayer et donc de stopper la descente du bras lorsque durant sa descente le bras 2 ou l'outil de préhension 19 arrive contre un obstacle.Thus, the arm can be driven up and down by moving the
La colonne 100 comprend aussi un système de rail 53 de guidage. La partie support 25 du bras est montée à coulissement avec ledit rail 53 pour permettre le guidage du bras 2 lors de son mouvement de montée ou de descente.
Le système de rail 53 de guidage vertical permet aussi de reprendre l'effort du bras qui résulte de sa position en porte à faux de la colonne et qui tendrait à le faire basculer.The vertical
Ainsi, le moteur 3 permet d'entrainer en rotation chaque poulie 51 dans un sens de rotation engendrant la montée du bras. Dans le sens de rotation inverse, lorsque le bras descend, le moteur 3 permet simplement de réguler la vitesse de descente, car c'est le bras et éventuellement la charge supportée par le bras qui entraîne la descente du bras.Thus, the
Comme illustré aux
Ladite bague 26 comprend un capteur, par exemple un capteur inductif, qui permet de détecter la position de ladite bague 26 le long de son axe de déplacement et ainsi de détecter, au cours de la descente dudit outil de préhension 19, le contact direct ou indirect de l'outil de préhension avec un obstacle.Said
Le capteur émet alors un signal de commande d'arrêt du moteur. Il est à noter que, lorsque le moteur est effectivement arrêté, la transmission de mouvement entre le moteur et l'outil est déjà désactivée, du fait de la fonction de débrayage fournie par la roue libre, ce qui évite tout risque de détérioration lors de la saisie de charge par l'outil de préhension ou lors de la dépose de la charge avec l'outil de préhension sur un support.The sensor then emits an engine stop command signal. It should be noted that, when the engine is actually stopped, the transmission of movement between the motor and the tool is already deactivated, because of the clutch function provided by the freewheel, which avoids any risk of deterioration during grasping the load by the gripping tool or when removing the load with the gripping tool on a support.
Le dispositif comprend un système d'aspiration 17 associé à l'outil de préhension 19 pour permettre de saisir ou déposer un objet. Selon un aspect particulier, le système d'aspiration 17 comprend une turbine 170 associée à un moteur 171, et un conduit d'aspiration raccordé à l'outil de préhension 19.The device comprises a
Le dispositif comprend une unité de pilotage configurée pour, à l'état activé du dispositif de manutention, mais en l'absence de commande de saisie d'objet, commander le fonctionnement du système d'aspiration 17 selon une première vitesse d'aspiration non nulle. Suite à une commande de saisie d'objet, l'unité de pilotage commande le fonctionnement du système d'aspiration 17 selon une deuxième vitesse d'aspiration supérieure à la première vitesse d'aspiration.The device comprises a control unit configured for, in the activated state of the handling device, but in the absence of object seizure control, controlling the operation of the
Ainsi dès que le dispositif est activé, c'est-à-dire lorsque le contact électrique est actionné, la turbine 170 fonctionne en permanence au moins à une vitesse d'aspiration plus faible que la vitesse destinée à la saisie d'objet, pour permettre que, lorsque l'utilisateur commande la saisie d'un objet, la turbine soit déjà en fonctionnement et qu'elle puisse rapidement atteindre la vitesse nécessaire à la saisie de l'objet. Le système d'aspiration 17 permet d'obtenir un fort débit tout en limitant la consommation énergétique.Thus, as soon as the device is activated, that is to say when the electrical contact is actuated, the
Le châssis 101 du dispositif 1 comprend des organes d'accrochage 18 permettant d'accrocher et de décrocher le dispositif 1 sur les fourches 81 d'un transpalette 8. La symétrie des organes d'accrochage 18 permet d'installer le dispositif dans deux sens différents sur les fourches 81 d'un transpalette 8. Les organes d'accrochage 18 se présentent sous forme de plaques conformées en crochet.The
Le dispositif comprend un système de commande 190 permettant de commander le moteur 3 et le système d'aspiration 17. Comme illustré à la
Pour sécuriser la montée/descente et contrôler la course du bras, le dispositif de manutention comprend aussi des capteurs de fin de course haut et bas qui permettent de transmettre un signal d'arrêt de rotation au moteur.To secure the ascent / descent and control the arm stroke, the handling device also includes high and low limit switches that transmit a stop signal to the motor.
Le dispositif 1 comprend aussi, juxtaposé à la colonne 100, un ensemble 400 qui présente une ossature dans laquelle sont logés :
- un ensemble de batterie(s) 150 qui permet au dispositif d'être autonome pendant plusieurs heures. Ce kit de batteries est par exemple composé de quatre batteries de 12
Volts 100 Ah. Les batteries permettent d'alimenter les différents éléments électriques ou électroniques du dispositif dont le moteur 171 de commande de laturbine 170 et le moteur 3 de commande dubras 2 ; la turbine 170, associé au moteur 171, qui permet le fonctionnement de l'outil de préhension 19, par aspiration d'air, pour assurer la prise et la pose d'objet, en particulier des sacs et des cartons ;- un ensemble électrique repéré 151 comprenant par exemple des variateurs, disjoncteurs et résistance de freinage.
- a set of battery (s) 150 which allows the device to be autonomous for several hours. This kit of batteries is for example composed of four batteries of 12
volts 100 Ah. The batteries make it possible to supply the different electrical or electronic elements of the device, including themotor 171 for controlling theturbine 170 and themotor 3 for controlling thearm 2; - the
turbine 170, associated with theengine 171, which allows the operation of the grippingtool 19, by suction of air, to ensure the grip and the installation of object, in particular bags and cartons; - an electrical assembly identified 151 comprising for example dimmers, circuit breakers and braking resistor.
L'unité de pilotage comprend par exemple un processeur ou microcontrôleur.The control unit comprises for example a processor or microcontroller.
Ladite unité de pilotage est configurée pour transmettre des instructions de commande au moteur 3 d'entrainement et pour transmettre des instructions de commande de l'outil de préhension en fonction de signaux transmis par le système de commande 190.Said control unit is configured to transmit control instructions to the
Avantageusement, l'unité de pilotage comprend des moyens de traitement électronique et/ou informatique qui peuvent être mis en oeuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels (p. ex. des réseaux de portes programmables).Advantageously, the control unit comprises electronic and / or computer processing means that can be implemented in the form of a computer program or via hardware components (eg programmable gate networks).
Les programmes d'ordinateur, ou instructions informatiques, peuvent être contenus dans des dispositifs de stockage de programme, par exemple des supports de stockage de données numériques lisibles par ordinateur, ou des programmes exécutables. Les programmes ou instructions peuvent aussi être exécutés à partir de périphériques de stockage de programme.Computer programs, or computer instructions, may be contained in program storage devices, such as computer readable digital data storage media, or executable programs. Programs or instructions can also be run from program storage devices.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de manutention permet d'offrir une assistance à la prise de cartons, de sacs et autres pièces dans des racks de stockage, pour limiter la manutention manuelle de charges. Il est ainsi possible de mieux organiser les opérations de préparations de commandes.According to a particular embodiment, the handling device makes it possible to offer assistance in taking cardboard, bags and other parts in storage racks, to limit the manual handling of loads. It is thus possible to better organize the order preparation operations.
Selon un mode de réalisation, à l'état monté sur un chariot, tel qu'un transpalette, le dispositif de manutention permet, avec rapidité, de
- prendre des cartons et sacs en profondeur sous des racks ou étagères ;
- déposer ces cartons et sacs sur une palette
- se déplacer dans tout l'entrepôt
- être autonome en énergie
- take cartons and bags deep under racks or shelves;
- deposit these cartons and bags on a pallet
- move throughout the warehouse
- to be autonomous in energy
Le dispositif permet ainsi d'aller chercher un carton ou sac sur une palette au sol et permet aussi de monter à une hauteur donnée pour atteindre des colis stockés sous les racks les plus hauts.The device thus makes it possible to pick up a cardboard or bag on a pallet on the ground and also makes it possible to go up to a given height to reach parcels stored under the highest racks.
Le dispositif de manutention peut s'adapter à différents types de transpalettes électriques. Le bras 2 manipulateur a un faible encombrement, qui lui permet de maintenir une palette embarquée sur le transpalette.The handling device can adapt to different types of electric pallet trucks. The
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation illustrés dans les dessins. En conséquence, il doit être entendu que, lorsque les caractéristiques mentionnées dans les revendications annexées sont suivies par des signes de référence, ces signes sont inclus uniquement dans le but d'améliorer l'intelligibilité des revendications et ne sont nullement limitatifs de la portée des revendications.The invention is not limited to the embodiments illustrated in the drawings. Accordingly, it should be understood that when the features mentioned in the appended claims are followed by reference signs, these signs are included solely for the purpose of improving the intelligibility of the claims and are in no way limiting to the scope of the claims. claims.
De plus, le terme « comprenant » n'exclut pas d'autres éléments ou étapes. En outre, des caractéristiques ou étapes qui ont été décrites en référence à l'un des modes de réalisation exposés ci-dessus peuvent également être utilisées en combinaison avec d'autres caractéristiques ou étapes d'autres modes de réalisation exposés ci-dessus.Moreover, the term "including" does not exclude other elements or steps. In addition, features or steps that have been described with reference to one of the embodiments set forth above may also be used in combination with other features or steps of other embodiments set forth above.
Un tel dispositif permet d'apporter une solution ergonomique à la manipulation de cartons, de sacs ou autres charges, par exemple en zones logistiques, notamment pour la préparation de commandes.Such a device makes it possible to provide an ergonomic solution to the handling of cartons, bags or other loads, for example in logistics areas, especially for the preparation of orders.
Claims (10)
caractérisé en ce que le système de déplacement comprend aussi un système de transmission (7) de mouvement qui comprend un mécanisme à roue libre (4) configuré pour :
characterized in that the displacement system further comprises a motion transmission system (7) which comprises a freewheel mechanism (4) configured to:
ledit mécanisme à roue libre (4) comprenant aussi un système de retenue mécanique, limitant ou empêchant la rotation de la bague extérieure (42) relativement à la bague intérieure (41) dans l'autre sens, appelé sens de descente.Device (1) according to Claim 2, characterized in that the freewheel mechanism (4) of the transmission system (7) has an inner ring (41) coupled to the motor (3) and an outer ring (42). , coupled to the arm (2), which is rotatable by the inner ring (41) in a given direction of rotation, called the rise direction,
said freewheel mechanism (4) also comprising a mechanical restraint system, limiting or preventing the rotation of the outer ring (42) relative to the inner ring (41) in the other direction, referred to as the descent.
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