CA2380054A1 - Prehenseur modulaire - Google Patents

Abstract

Ce préhenseur modulaire est destiné à convoyer tous types de matériaux, méta l, carton, verre, plastique, bois, dans tous types d'industries. Il est constit ué de plusieurs sortes de profilés aluminium, ainsi que de plusieurs sortes de pièces mécaniques en alliage léger qui, par leurs formes, peuvent se monter rapidement et faire face à toutes les formes de pièces à convoyer. Cette invention est particulièrement destinée à la préhension des pièces dans tous types de matériaux, métal, carton, verre, plastique, bois, etc. dans toutes les industries.

Description

F~~.,n~'~-,2~p~*° y0092~41~~f FRO~l0.~247."~""'~~~...~.~ P,~p~SCPAMD

Pré~nxw modulaire I,a présente invention a pour objet un préhenseur pourvu de ventouses d'aspiration pur le vide, apte à convoyer divers matériaux ou objets, notamment en métal, carton verre, bois dans tous types d'industries.
iv La fabrication de ces préhenseurs est gdnéralement réalisée de maniçre non industrielle, différente xlon l'environnement industriel, souvent e~a tubes acier mécano-soudés, à chaque fois au dernier moment, à partir d'un prototype de pi~cc à convoyer , conçu par les sezvices maintenancx des usines.
On connat"t des préhenseurs de ve type par exemple par 1c: F'R-A 2 566 310 et par i5 1c EP 8 802 334. La standardisation de ces préhenseurs n'est pas une priorité et ne fait pas l'objet de recherches en matière de productivijté.
_ Le prëhenseur visé par l'invention a pour but de pallier ces inconvénients.
Conform&neat à f invention, le pre'henseur comporte les caractéristiques selon la revendication 1.
2o Grâce à celles-ci, un prototype de la picee à convoyer n'est glus nécessaire , car le préhenseur peut être conçu à partir d'une bande nwnéris6a de la pièce. Le nombre important de piètes standard permet de 1c monter en quelques dizaines de minutes seulement, de par sa modntarité. En outre , Ie réglage peut s'effectuer en trois dimensions. Dans ce cas la préhcnsi.on de pièces de formes 25 gauches et complexes est possible.
Suivant l'invention, te préhenseur c~porte égalGmccm les caracxéristiques des revendications 2 à 12.
L'invention sera dEcrite en réfcrence aux dessins amaexés fui en illustre diffcreats modes de rEalisation possibles.
30 - La Figure 1 est une vue en petspGCtlve d'une forme de réalisation d'un ptdhenseur modulaire selon l'invention.
- Les Figures 2 et 3 sont des vues en coupe transversale de profilés pouvant oonstitaer une ~e ventrale du préhensaxr salon l'invention.
E":~j'.
Pnnted14052001~~ Ontvanrst tijd FEUILLE1MODIFIE ~,~~itk :::iâ 23. feb.21:25 .. _ .. ~.. ., 27 02 ,2Q1~ ~ -< ~~0~9254 ~ 8 iâr .. ~:l~Oül~ 1 ~47.~,~"~"~~

2 - ha Figure 4 est une we en coupe oxansversale d'un profile pouvant se fixer perpendiculairement à l'àme oenirale Ciu préhenseur.
- La Figure 5 est une vue en perspective d'un rac~rd de fixation d'un grofilé à l'âme centrale.
- La Figure 6 est une vine en perspective d'acte équerre de fixation d'un profil6 à l'âme centrale.
- L,a Figure 7 est une vue en perspective d'un support dc rotule.
- ta Figure 8 est une vue en perspective d'une rotule.
- La Figure 9 ast une vue en coupe lonF~tudinale d'une rotule à
io ressort salon un second mode de réalisation.
- La Figure 1,0 montre un support dc; rotule équipée d'acte ventouse.
les Figntrs 11 et 12 montrent respectivement une rallonge et une cale pensée La Figaro 13 montre une plaquette ;
Les Figures 14 et IS sont des vagis en perspective d'interfaces manuelles entre le préhenseur et un robot ou un systéme mécanisë non . représenté.
- La Figure 16 est une vue cn coupe. ~slévation d'un rotule à
2o ressort, de sa ventouse ct de son support.
La Figure 17 est une vue en éldvation d'une guerre de f>xation - La Figure 18 çst une vue ea coupe transversale d'us àmo profilée du prcttenseur.
La Figure I9 est une vue en pcrspectiva et coupe partielle de 25 l'àme profilée, d'un support de rotule, d'une rotule à rrsssort et de Ia ventouse sssociee.
La FiEure 20 est une we similaire à la Figure 19 selon une autre ïorme da rdalisatioa de la rotule.
ï,a Figure Zl est une vue cu élévation similaire à la Figura ZO
30 montrant acte autre variante de rcalisation - La Figure ZZ est une vue cn pcrsp:ctive d'une interface manucllc entre lc préhenseur et un robot, Pri~nted.'14-05=200'l, nntoanec! ii id FEUILLE MODIFI E Afdrak ti jd 23. feb, 2:25 27 02'2001 '-~~r~~~~,00925418 fi -, yFR00701247 ~-~ P D~~CPAML)=
_. ..x,., ~f~.,._..","._.
_f.. ,. ..~ . . .~.._. .~,~-,,~ ._~;

3 a - les Figures 23 à 25 sont des vues eu perspectives d'iniçrfa~ces automatiques entre le préhenseur modulaire selon l'invention et un robot ou un système automatisé non reprEsenté.
- ta Figure 26 e.St une wc en parspecxi~ro d'une traverse équipée de trois interfacxs avec des préhenseurs selon I'inventic~n.
La Figure 27 est une vue en Élévation d'une mtule combic>Ce à
une rallonge.
Les Figures 28 et 29 montrent des plaques pour bras coudés verticalement.
io i.a Fgure 30 est une vue en perspet2ive à échelle réduite d'un préhenseur équipé de plaques des Figures 2t3 et .?9.
Les Fgures 31 et 32 montrent des plaque;, pour bras coudés horizontalement.
La Fgure 33 est une vus en perspective ~ éc~eiie réduite d'un ts préhenseur équipé de plaques selon les Figures 3'i et 32.
Ls préhenseur illustré aux dessins est constitué d'une structure modulaire, qui comporte une ârne rentraie profilée (F~g 2 ) dont la dimension est adaptée ~ fa tante de ta pièce à cc,nvoyer, et de profilés (Fig 4) adaptés pour venir se sucer perpendiculainem~t sur ladite ame zo centrale .
Deux rainures latérales 10, 20 du profité de la Figure 4 permettent d'y clipser, de chaque côté, un tuyau de par exemp~ie 5,5 x B.La méme possibilité existe pour tes rainures latérales opposées 30, 40 et 50, 60 des profilés des Figures 2 et 3, dont la géométrie p~aut âtre sensiblement 25 rnodfiée pour permettre aux rainures 30, 40, 50, 60 d'y clipser, des deux côtés, des tuyaux 5,5 x 8.
Le préhenseur comprend également des moyens p,~ur fixer ces damiers profilés à l'emplacement choisi, des supports à rotules montés aux extrémités desdits pro~iés (Fig 7 â 10), des ventouses sont aux 3o extrémités des rotules (F~g 10 , 1 B et 21 ) et tes rotules permettent un débattement angulaire des ventouses.
L'ârtte centrais peut être en aluminium. L.e système de fucation comporte un raccord (Fg S~ et des équerres (Fig 6) ; il permet de régler aisément les dtfïérenis profilés de I8 ~g 4 ~ !emplacement choisi. !,a longueur des Pni'ltedNl4 05 200a~' n"+vanPCt t > i~ FEUILLE MODIFI E
'w .~~, ~l.~v Afdruk ti;d 23, fe6. 21:2 27 02 2401- ~~~~~~ ppg25~'1$ S F~00701247:~""", DESGPAMD
r ~~~26?0854 CA 02380054 2002-O1-22

4 profilés de la Fig 4 est déterminée par la position des ventouses qui.
elles mbmes, sont fonction d~ ta géométrie de fa pièce à convoyer.
Au bout des profilés de la F'~g 4 sont forés des suplaorts de rotules (Fig 7, plan du profil de la Fig 17j sur lesquels sont montées, en fonctüon des besoins, des rotules simples (Fig 8 ) ou des rotulE~ à ressort (Fig 9) ou des rotules combinées (Fg 27).Le montage de l:ous les éléments est représenté aux Figures 10. 16 et 21.t..es supports re rotules (Fig '~ sont fixés sur le profité de la Fig 4 par des plaquettes (Fig 13) qui coulissent à
l'intérieur de celui-ci, et qui permettent ainsi de fournir un réglage io supplémentaire.
Les deux différentes sortes de rotules (Fig 8 et 9) permettent un débattement angulaire de + 22 de grés environ, ce qui permet d'affiner le réglage ftnaLLes rotules combinées (Fig 27) permE~ttent un débattement angulaire de + 3D degrés environ, et en fonction de leur longueur servent is en méme temps de rallonge. Les différentes sortE;s de ventouses sont choisies en fonction de la place disponible sur la pièce à convoyer et de son poids. Elles sont fixées au bout des rotules (Fig 10 ,16 et 21).
En cas de besoin de réglage en hauteur , ~ e~dsi:e plusieurs types de rallonges (Fg 11 ) cowrdM la plupart des réglages nécessaires ou les 2o rotules combinées. Dans le cas de pièces gau~rhes nécessitant un débattement angulaire supérieur à celui obtenu avec tes supports de rotules ,(Fg 7) et !es rotules (Fig 8, 9) ainsi que les rotules combinées, il est prévu des cales pentues (Fig 12) permettant d'accentuer l'angle de degrés dans un cas et de 35 degrés dans l'autre cas.
zs L'assemblage de toutes ces pièces permet de construire un préhenseur modulaire capable de répor~tre à tous les bEaoins. Les formes par4cutiérement étudiées dors profilés, ainsi que de l'ensemble des pièces standard en alliage léger, permettent d'obtenir un ensemble d'une grande rigidité avec un poids relativement f$Ible. Sur les 3o trois sortes de profilés , des formes ont été spéc~al:ernent étudiées afin de clipser deux types de tuyau d'aspiration, ce qui apporte un gain de temps au montage, et évite de les forer avec des colliers (voir Figure 18).11s sont tous les trois étudiés pour recevoir fa E>laquette de fixation (Fig 13), ce qui permet de ne stocker qu'une ;seule référence de P~nted:l4 05-2001m FEUILLE MODIFI E

-~"~~~~+ +..a " ~~~~ m: ~o Atdruk fi~d 23. feb. 21:25 27 02 20~3 --- Ö0925418 6 FR001D~1247 ~w~.~ P: DESCPä~MD~
_..:.. .. ~ .._.ry~~. .r _~_:~> ...,_~.~~~~ ,. _.~_... _ rt _ ~ . ~._~. , _ ~;
.__._ . .«,._. ~.
c ~14283Q854 CA 02380054 2002-O1-22 S
plaquette, et d'obtenir une bonne qualité de serraç~e dans les profilés de 30.Le trou intérieur des profilés est conçu de façon à étre directement taraudabie dans des pas ISO sans besoin d'usinag;e.
Le préhenseur modulaire selon l'inverrdon peut éts~e fixé sur un robot ou s sur un système mécanisé à (aide d'une interface manuelle spécialement adaptée à cet effet (Eig 14 et 15) pour les profilés ~~es Figures 2, 22 et 3.
II est également possible de mettre ~n ae wre des interfaces automatiques pour le profilé de la Fgure 2 (Fig 23 et 24), et pour le profilé de la Figure 3 ( Fg 25).
in Les intertaGes, de par leur serrage monostabie à came en coin de profilé, dans tous les cas permettent une grande rigidité de serrage et une bonne répétabilité de ta précision de positionnement du préhenseur modulaire.
Le profilé en aluminium des Fgures 2 et 3 présente une structure dont ms les formes sont spécialement étudiées pour obtenir un poids particulièrement faible, tout en lui conservant une résistance à 13 torsion et à la dèche particulièrement bonne. De plus, sur deux o8tss opposés .
du profité de la Fig 2, le diamètre des cormes et la largeur de la rainure d'entrée donnent la possibilité de Gipser d'un c8té du tuyau d'aspiration 2o de 5,5x 8 , et de l'autre, du tuyau d'aspiration de 4 x: fi (voir Flg 18).
Par ailleurs , sur les deus autres c5tés, les fomncs des t~issicres pcrmetteat da monter les plaquettes de fncation (Fig 13) qui seront ooauau~s au profilé de la Fg 3 et au profilé de la Fg 4.Ceci a pour conséquence qu'on n'a qu'à
stocker une seule référence de plaquette (Frg 13) et qu'on obtient un bon 2s couple de serrage, puisqu'on réalise une bonne implantation de la vis. Le diamétre du trou intérieur du profilé est prévu pour ëtre directement taraudable sans perçage supplémentaire.
Les différentes pi8ces de fucaflon ( raccoird de la Fg 5, équerre de la Frg 6, plaquette de la F~g 13) permettent au profilé de Ga Ftg 4 de se fuser à
3o n'importe quai endroit choisi le iong de fème oentrrte, constituée par le profslé de la Fig 2 ou par celui de la F'~g 3.La ventouae est supportée par une pièce en fom~e de rotule ( Fig 8) gui, une finis montre dans le support rotule (Fg 7, donne à (ensemble un déb~tement angulaire de +
FEUILLE MODIFI E
~~tvaecst fi id «..«. ~t,~~ Afdruk fi jd 23, feb. 21:2 r7 02 200 ~r'~~~~ fl09254i 8 6 FR00/01247 ~-~pESCPAMD
X
~.z~ . ~~,~_ ~ò
r 22 degrés, permettant ainsi de convoyer des pi~èoes avec des formes gauches et d'affiner les rëglages au damier moment (Fig 10).
Les rallonges (Fig 11) permeüent aux ventouses d'aller aspirer des pièces dont les fiormes ou fes dénivelés sont importants, L'interface s automatique des Fig 23 et 24 est préwe pour le profilé de ta Fïg 2, tandis que (interface automatique de !a Fg 25 e.~t prévue pour le profilé
de la Flg 3.
La conception de ces interfaces permet un serrage efficace du préhenseur modulaire par carne à serrage irréver,~ible, donc une grande fo rigidité de serrage. De plus elle assure une bonne répétabitité de fa précision au montage, car le serrage s'effiectue su;r le profilés, autorisant une inierchangeabilfté des préhenseurs en quelqu,ss secondes.
' Le préhenseur modulaire peut étre monté sur unE: traverse (Fg 26j, qui elle- méme est montée , soit sur un robot soit sur un système mécanisé.
is Cette traverse reçoit Mois interfaces déterminées selon les besoins. Ce système permet de monter un préhenseur au centre au centre dans le cas de petites pièces à convoyer, ou un à chaque extrémité pour les pièces de grandes dimensions. Les formes spécialement étudiées de la traverse lui permettent d'ètre légère tout en gardant une bonne rigidité et 2o en limitant tes vibrations.
Les Fgures 28 et 29 montrent des plaque:. pour bras cardés horizontalement, pouvant équiper un préhenseur (Fig 30).Elles permettent de casser Pâme centrale d'un préhenssrur à 60 degrés .Elles se montent par deux : fun~ dans la rainure d'un proiylé 4/6 et foutre 25 dans celle de 6/8, Les Figures 31 et 32 i1)us#rent des plaques pour bras coudés verticalement, pour des proftfés de 50 x 50 (Fig 31) ou de 40 x 40 (Fig 32) Ces plaques scion leur hauteur, servent à rapprocher te prél~nseut de la pièce à convoyer dans le sens de la hauteur.
Ontvanrst tijâ FEUILLE'MODIFI E Afdruk tijd 23, :ab, 21;25 '~s

Claims (12)

REVENDICATIONS

1) Préhenseur pourvu de ventouses d'aspiration par le vide, apte à convoyer divers matériaux et objets, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une structure modulaire, comportant une âme centrale profilée (Fig.2 et 3) dont la dimension est adaptée à la taille de la pièce à convoyer, de profilés (Fig.4) adaptés pour venir se fixer perpendiculairement sur ladite âme centrale, des moyens pour fixer ces derniers profilés à l'emplacement choisi, des supports à rotule montés aux extrémités desdits profilés (Fig.7 à 10), les ventouses étant fixées aux extrémités des rotules (Fig.10, 16 et 21 ) et les rotules permettant un débattement angulaire des ventouses.

2) Préhenseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme centrale est profilée de manière à permettre de clipser latéralement des tuyaux d'aspiration pour les ventouses (Fig.18).

3) Préhenseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens pour fixer lesdits profilés à l'âme centrale comprennent, pour chaque profilé, une équerre (Fig.6) et une plaquette (Fig. 13) permettant auxdits profilés de se fixer à un endroit quelconque de l'âme centrale.

4) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que chaque ventouse est supportée par une rotule (Fig. 8) montée dans un support de rotule (Fig 7) conférant à l'ensemble un débattement déterminé, par exemple de 22 degrés, permettant ainsi de convoyer des pièces avec des formes gauches (Fig.10).

5)~Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que la ventouse est supportée par une rotule combinée (Fig. 21) montée dans un support rotule (Fig,7) donnant à l'ensemble un débattement angulaire de 30 degrés, et présentant différentes longueurs faisant fonction de rallonges.

6) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la ventouse est supportée par une pièce en forme de rotule dont l'axe est monté avec un ressort (Fig. 9), et qui est montée dans un support de rotule (Fig 7) donnant à l'ensemble un débattement angulaire de 22 degrés.

7) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un support de rotule (Fig. 7) adapté
pour y monter des rotules (Fig. 8) et des rotules à ressort (Fig. 9) ainsi que des rotules combinées (Fig. 27), permettant ainsi un débattement angulaire de + 22 degrés dans les deux premiers cas et de 30 degrés dans le dernier cas, leur fixation sur le profilé correspondant permettant ainsi de faire coulisser l'ensemble jusqu'à l'emplacement voulu le long du profilé (Fig. 4, 19, 20, 21).

8) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des rallonges (Fig. 11) et des rotules combinées (Fig.
27) permettant aux ventouses d'aller aspirer des pièces de formes et de dérivelés importants.

9) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comporte des cales pentues (Fig.12) permettant d'accentuer l'angle de 15 degrés dans un cas et de 35 degrés dans un deuxième cas.

10) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en es qu'il est adapté pour être fixé sur un robot ou sur u n système mécanisé au moyen d'une interface manuelle (Fig. 14), adaptée pour permettre un serrage efficace du préhenseur avec une grande rigidité.

11) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est adapté pour être fixé sur un robot ou sur un système mécanisé par des interfaces automatiques (Fig . 2, 23, 24 et 25) avec une grande rigidité de serrage.

12) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'ilest monté sur une traverse (Fig . 26) elle- même montée soit sur un robot soit sur un système mécanisé, et qui reçoit trois interfaces permettant de monter un préhenseur au centre pour de petites pièces à
convoyer , ou un à chaque extrémité pour des pièces de grandes dimensions.