La présente invention concerne un appareil de manipulation comprenant un bras de transfert et des moyens d'actionnement pneumatique de ce bras destinés à être reliés à un bloc de commande automatique des mouvements de ce bras.
Un tel appareil de manipulation est apte à constituer la partie mécanique d'un robot industriel, proprement défini comme étant une machine de transfert et de positionnement automatique et programmable, laquelle comprend usuellement une partie mécanique et une partie de commande. On a récemment reconnu que les robots industriels pouvaient avantageusement contribuer à une réduction des coûts de fabrication et à une amélioration des processus de fabrication même dans le domaine de l'industrie des machines de précision, comme par exemple l'industrie de fabrication des montres ou des instruments optiques, industries dans lesquelles un usinage automatique et répétitif est souvent requis avec un haut degré de précision.
On a déjà proposé différents types de robots industriels pour économiser la main-d'oeuvre ou remplacer les ouvriers qui avaient à effectuer des travaux de pure routine et dont les facultés peuvent être plus avantageusement utilisées dans d'autres travaux moins machinaux. On a par exemple utilisé des robots industriels actionnés hydrauliquement dans l'industrie lourde, mais ces robots n'étaient pas adaptés pour être utilisés dans l'industrie mécanique de précision du fait de leur inévitable grand encombrement, de la difficulté présentée par l'entretien de leur partie mécanique, et de leur faible précision quant au positionnement des pièces qu'ils manipulent.
Par ailleurs, les robots industriels classiques n'ont pas de flexibilité en ce qui concerne les transferts de position qu'ils effectuent; ils constituent le plus souvent, par exemple, de simples convoyeurs capables d'effectuer un transport d'un point à un autre, sans flexibilité d'utilisation. Ils ne sont, de plus, guère capables, vu leurs grandes dimensions, de s'adapter à la forme et aux dimensions de différentes pièces qu'ils peuvent avoir à transporter.
De plus, ces robots industriels classiques utilisent, dans leur servo-mécanisme, un dispositif commandé par plaque ou tambour rotatif muni de projections faisant office de cames , et il en résulte une faible capacité de programmation, pauvre à un point tel que l'on peut rencontrer de notables variations dans les opérations de fabrication, du fait que la programmation peut devoir être modifiée chaque fois qu'une séquence d'opérations a été achevée. L'application de dispositifs à grande capacité de mémorisation, comme par exemple les tambours magnétiques, ne s'avère pratiquement pas possible car elle conduit à des coûts trop élevés.
Le but de la présente invention est de foumir un appareil de manipulation du genre précédemment indiqué, apte à constituer la partie mécanique d'un robot industriel, qui soit de petites dimensions et qui puisse, avec une haute précision, effectuer tout déplacement désiré dans un espace tridimensionnel similairement aux déplacements qu'un bras humain peut faire subir à une main humaine, pour lui permettre de saisir un objet par pincement ou agrippement, de modifier son orientation et sa position, etc., en dépendance d'instructions prédéterminées aisément modifiables.
Dans ce but, la présente invention propose un appareil de manipulation comprenant un bras de transfert et des moyens d'actionnement du type précédemment défini, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers moyens actionnés pneumatiquement et connectés audit bras de transfert pour lui faire effectuer un mouvement de va-et-vient horizontal le long d'un axe horizontal, des deuxièmes moyens actionnés pneumatiquement pour faire effectuer audit bras de transfert un mouvement angulaire oscillatoire dans un plan horizontal autour d'un axe vertical perpendiculaire audit axe horizontal, des troisièmes moyens actionnés pneumatiquement pour faire effectuer audit bras de transfert un mouvement de va-et-vient vertical le long dudit axe vertical, et des moyens de commande et de transmission pneumatique aptes à être connectés à une source d'air comprimé pour provoquer sélectivement,
en réponse à des signaux qui leur sont appliqués depuis ledit bloc de commande, L'amenée d'air comprimé etlou la décharge de l'air comprimé dans lesdits premiers, deuxièmes et troisièmes moyens actionnés pneumatiquement, de manière à actionner ceux-ci conséquemment pour faire effectuer audit bras de transfert des mouvements dont lesdits signaux donnent l'ordre.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de l'invention; dans ce dessin:
la fig. 1 est une vue schématique d'un appareil de manipulation apte à former la partie mécanique d'un robot industriel;
la fig. 2 est une vue schématique montrant la partie de commande de ce robot industriel;
la fig. 3 est une vue en coupe verticale montrant un mécanisme à l'aide duquel le mouvement vertical d'un bras de transfert est effectué;
la fig. 4 est une vue en coupe, selon la ligne A-A, de la fig. 3 montrant un mécanisme à l'aide duquel un mouvement de balayage de ce bras de transfert est effectué;
la fig. 5 montre, à échelle agrandie, une partie du mécanisme de balayage de ce bras de transfert;
la fig. 6 est une vue en coupe verticale longitudinale du bras de transfert, montrant un mécanisme:
pour faire effectuer un mouvement horizontal à ce bras;
la fig. 7 est une vue de dessus montrant un manipulateur monté à l'extrémité du bras de transfert;
la fig. 8 est une vue en coupe verticale du manipulateur représenté à la fig. 7, montrant un mécanisme à l'aide duquel différents mouvements peuvent être effectués par le manipulateur;
la fig. 9 est une vue en coupe. droite, selon la ligne B-B de la fig. 8, montrant un mécanisme à l'aide duquel le manipulateur peut être mû en rotation;
la fig. 10 est une vue en coupe, selon la ligne C-C de la fig. 8, montrant un méhanisme à l'aide duquel le manipulateur peut être amené à effectuer un mouvement de déflexion;
la fig. 11 est une vue en coupe, selon la ligne D-D de la fig. 8, montrant des conduits par lesquels de l'air comprimé est amené pour provoquer le mouvement de déflexion du manipulateur;
;
la fig. 12 est une vue de dessous du manipulateur, montrant le mécanisme de pincement, et
la fig. 13 est un schéma-bloc montrant la disposition et la direction d'une pluralité de conduits par lesquels l'air comprimé est amené.
L'appareil de manipulation en question, considéré dans le cadre d'un robot industriel, constitue la partie mécanique 10 de ce robot qui comprend en outre une unité de commande 20 de cet appareil, ces deux unités étant représentées respectivement aux fig. 1 et 2. L'unité mécanique 10 comprend des moyens d'élévation 1 1 se mouvant vers le haut et vers le bas le long de moyens de guidage 12 et qui, pour permettre un mouvement de balayage, peuvent se mouvoir en rotation, à l'intérieur de certaines limites, autour de leur axe vertical, par l'action d'air comprimé fourni depuis une source (non représentée) par un réseau de conduits d'air 13.
Un bras de transfert 14 est monté de manière coulissante dans les moyens d'élévation 1 1 de manière à effectuer des mouvements d'extension et de rotation horizontale en coopération avec le mouvement des moyens d'élévation 11, I'extrémité de ce bras de transfert 14 étant munie d'un manipulateur 15. Ce demier, qui comprend deux doigts de pincement 16 et 16a, est monté de manière pivotante à l'extrémité du bras de transfert de manière à pouvoir pincer, déplacer en rotation et déplacer en déflexion, les piéces devant être manipulées par le robot, les deux composants opérateurs de mouvement dernièrement mentionnés étant également actionnés pneumatiquement, de sorte que leurs mouvements sont commandés de la même manière que ceux des moyens d'élévation 11, comme cela sera décrit en détail plus loin.
D'autre part, L'unité de commande 20 sert à commander de la manière susmentionnée les mouvements des composants de l'unité mécanique 10, cette unité de commande 20 comprenant un boîtier 21 à la surface frontale duquel se présente un panneau de commande 22 et à la surface supérieure duquel un couvercle 23 est monté de manière amovible de façon à permettre l'insertion d'une carte perforée de commande dans l'unité de commande 20 afin de commander les différents mouvements de l'unité mécanique 10 en correspondance avec des instructions perforées dans cette carte. Le panneau de commande 22 est muni d'un commutateur de réseau 24 et d'une pluralité de commutateurs de commande qui agissent pour actionner et commander les mouvements prédéterminés ou désirés (en fonction d'autres informations extérieures) de l'unité mécanique 10.
L'unité de contrôle 20 est distincte de cette demière, mais elle est prévue pour être couplée à celle-ci par l'intermédiaire d'un câble flexible et d'un connecteur, cette construction présentant l'avantage de rendre possible l'installation collective des unités mécaniques à tout endroit approprié où les opérations de travail sont effectuées, tandis que l'unité de commande peut être placée à une certaine distance, où cela s averse commode. Le mouvement tridimensionnel du robot industriel (mouvement analogue à des mouvements pouvant être effectués par un être humain) sous la commande de l'unité de contrôle sera décrit ci-après en liaison avec les illustrations des fig. 3 à 16.
On décrira maintenant les mouvements de rotation, verticale et horizontale, du bras de transfert 14, ceci en liaison avec les fig. 3 et 4. On y voit qu'un bâti 30, monté fixement sur une table de travail convenable (non représenté) au moyen de vis 31 et 31a, est constitué d'une part pour supporter l'appareillage d'entraînement des mouvements verticaux du bras de transfert 14, et d'autre part pour supporter des vannes électromagnétiques 32, 32a et 32b, dont la fonction sera expliquée plus loin.
Un cylindre de guidage 33 présente un flanc extérieur à sa partie supérieure de manière à pouvoir être monté fixement sur le bâti 30 au moyen de vis 34, ce qui lui permet de guider en direction verticale, le long de sa surface intérieure, une pièce élévatrice cylindrique 35 qui, en position stationnaire ou neutre, s'appuie, par une extrémité, contre un membre-support 37 fixé contre le fond du cylindre de guidage 33. La pièce d'élévation cylindrique 35 est située au centre et dans la direction axiale du cylindre de guidage 33, et elle est formée pour présenter une cavité intérieure dans laquelle se trouve un cylindre d'actionnement par air comprimé 36, coaxial au cylindre de guidage 33 et ayant sa partie inférieure attachée au membre-support 37.
A l'intérieur du cylindre d'actionnement par air comprimé 36, se trouve un piston 38 ayant, à son extrémité inférieure, une pièce annulaire 39 pourvue d'une pluralité de rainures 40 servant de conduits pour l'air. Le piston 38 est constitué de manière à pouvoir se mouvoir en direction verticale jusqu'à proximité d'une piéce annulaire 41 fermant le cylindre 36, en étant guidé à l'intérieur de celui-ci, lorsque de l'air comprimé est amené depuis la source d'air comprimé, par un conduit d'air 42 prévu à l'intérieur du membre-support 37.
Par ailleurs, des moyens formant palier-support 43, dans lesquels un arbre 44 peut se mouvoir
en rotation, viennent s'appuyer par gravité contre la surface
supérieure du cylindre d'actionnement par air comprimé 36, la portion périphérique de ces moyens 43 étant fixée contre la paroi
intérieure du cylindre d'élévation 35 de manière telle que ce
demier se meuve verticalement avec ces moyens 43 lorsque le
piston 38 se soulève sous l'action de l'air comprimé.
Similaire
ment, fixée à la paroi intérieure du cylindre d'élévation 35, se
trouve une pièce cylindrique 45 dont la circonférence s'étend en
direction verticale et qui présente une paroi transversale délimi
tant deux chambres dans l'une desquelles se trouve un organe de
commande de rotation 46 monté fixement à la pièce cylin
drique 45 par l'intermédiaire de vis 47 et 47a, L'autre de ces
chambres contenant un appareillage-tampon 48, actionné hydrau
liquement, et similairement attaché à la pièce de fixation 45 au
moyen de vis 49 et 49a.
D'autres moyens formant palier-support 50, dans lesquels
l'arbre 44 est également mobile en rotation, sont fixement attachés
au cylindre d'élévation 35, tandis qu'un organe de support rotatif 51, auquel l'arbre 44 est fixé, est porté par des moyens formant palier-support 52 pour guider le bras de transfert 14 le long d'une cavité qu'il présente, selon un mécanisme qui sera décrit plus loin.
La partie supérieure de l'appareillage est munie d'un manchon 53 de manière telle que celui-ci se trouve supporté par les moyens formant paliers-supports 52 et 54, ces deux demiers étant montés sur le cylindre d'élévation 35, ce manchon 53 étant attaché à l'organe de support 51. Il y a lieu de noter que le manchon 53 peut, mais ne doit pas obligatoirement, être formé pour faire intégralement corps avec l'organe de support 51, bien que dans un tel cas la fabrication d'une seule pièce 51, 53 puisse s'avérer malaisée.
Il ressort de ce qui est décrit ci-dessus que, lorsque de l'air comprimé est amené depuis la source d'air comprimé dans le cylindre d'actionnement d'air comprimé 36 à travers le conduit d'air 42, en réponse à des instructions transmises par l'unité de commande 20, le cylindre d'élévation 35, emmenant avec lui l'organe de support 51 qui lui est lié, se soulève en direction verticale du fait que le piston 38 se meut vers le haut le long du cylindre 36 et entraîne le palier-support 43, ce par quoi le bras de transfert 14 supporté par l'organe de support 51 est également déplacé vers le haut.
La course verticale du cylindre d'élévation 35 est limitée à une certaine valeur par le fait qu'un bras 55, monté sur le cylindre d'élévation 35, se meut le long d'une ouverture 56 pratiquée dans la paroi latérale du cylindre de guidage 33, et vient buter contre un arrêt supérieur 57, ce qui provoque la transmission à l'unité de commande 20 d'un signal de contrôle en retour du fait de l'actionnement d'un commutateur d'indication de fin de course (non représenté), juste avant la collision entre le bras 55 et l'arrêt 57. Lorsque ce signal de contrôle en retour est transmis pour supprimer l'excitation des vannes électromagnétiques 32 et 32a, L'amenée d'air comprimé est interrompue, le bras de transfert 14 étant maintenu à une hauteur prédéterminée.
Il y a lieu de noter, en l'occurrence, que l'arrêt de limitation supérieure 57 est fixé à une colonne 58 montée par ses deux extrémités sur le bâti 30. D'autre part, un arrêt inférieur 59 est également fixé à la colonne 58 d'une façon similaire à l'arrêt supérieur 57, de manière à déterminer la position inférieure du bras de transfert qui est atteinte lorsque le cylindre d'élévation 35 se meut vers le bas au moment où l'air comprimé est évacué par actionnement de vannes électromagnétiques, en dépendance d'une commande de mouvement de descente. La position la plus basse que peut prendre le bras de transfert 14 (c'est-à-dire la positon neutre ou stationnaire), position dans laquelle le cylindre d'élévation 35 s'appuie contre le membre-support 37, est déterminée par l'actionnement d'un commutateur d'indication de fin de course monté de manière adjacente à l'arrêt inférieur 59.
On comprend aisément qu'une position d'arrêt du bras de transfert 14 à une hauteur intermédiaire entre les limites susmentionnées peut, si désiré, être obtenue par l'ajustage d'un arrêt en une position intermédiaire désirée sur la colonne 38.
On décrira maintenant le mouvement de balayage du bras de transfert 14, en liaison avec les fig. 4 et 5. Sur l'arbre 44, à l'inté- rieur du membre opérateur de rotation 46, se trouve monté un côté d'une aube 60 ayant la forme d'une plaque rectangulaire, de telle manière que l'autre côté de cette plaque vienne en contact direct avec la paroi cylindrique interne 61 du membre opérateur de rotation 46, cette plaque rectangulaire s'étendant verticalement de manière à venir également en contact immédiat respectivement avec la surface inférieure et la surface supérieure de la chambre où se trouve cette aube, de sorte que cette dernière forme une paroi
séparant les volumes d'air qui se trouvent de part et d'autre d'elle.
D'une manière similaire, deux parois de séparation 62 et 63, ayant une même forme de plaque rectangulaire, sont fixées à l'intérieur du membre opérateur de rotation 46, leur surface étant normale au fond et au-dessus de la chambre et leur bord venant à proximité de l'arbre 44, de sorte que se trouvent formés deux compartiments 64 et 65 de part et d'autre de l'aube (ou ailette) 60, compar
timents dans lesquels de l'air comprimé peut être introduit par des
conduits d'air 66 et 67 communiquant avec une vanne à air
comprimé 68 (fig. 3).
Il s'ensuit donc que l'aube 60 est poussée de
manière à se mouvoir en rotation en direction antihoraire, vers le
compartiment 65, lorsque de l'air comprimé est amené depuis la vanne 68 dans le compartiment 64, par l'intermédiaire du conduit d'air 66, en correspondance avec un signal de commande de balayage en sens antihoraire transmis depuis l'unité de commande L'aube ou ailette 60 se meut dans l'autre direction (horaire) lorsque de l'air comprimé est introduit dans le compartiment 65 par l'autre conduit d'air 67. En réponse à la rotation de
l'aube ou ailette 60, l'arbre 44 tourne autour de son axe dans les paiiers-supports 43 et 50 pour effectuer un déplacement égal à un
quelconque angle prédéterminé défini d'une manière qui sera décrite plus loin.
Ce dépassement rotatif de l'arbre 44 fait toumer le membre de balayage 51 avec le manchon 53 pour réaliser le mouvement de balayage du bras de transfert 14. Il y a lieu de noter, en l'occurrence, que le cylindre d'élévation 35, le membre opérateur de rotation 46, et l'appareillage d'amortissement 48 ne participent pas au mouvement de balayage imparti à la partie
supérieure du dispositif par l'organe opérateur de rotation 46.
Pour la limitation du mouvement de balayage du bras de transfert 14, une projection 69 (fig. 4 et 5) est prévue sous le bas du manchon 53 de manière à venir buter contre un arrêt de balayage 70 qui se trouve en engagement avec une denture 71 et qui est supporté par un anneau 72, ce dernier étant lui-même porté par un flanc 73, s'étendant vers l'extérieur, du cylindre d'élévation 35. L'arrêt de mouvement de balayage 70 est fixé au moyen d'une vis 74 et est ajusté dans la position voulue pour déterminer l'envergure du mouvement de balayage du bras de transfert 14.
En cours d'opération, l'introduction d'air comprimé à travers un conduit d'air 66, en dépendance d'un signal de commande de balayage en sens antihoraire, amène la vanne ou ailette 60, solidaire en rotation du bras de transfert 14, à se mouvoir rotativement en direction antihoraire autour de son axe jusqu'à ce que la projection 69 vienne buter contre l'arrêt de mouvement de balayage 70. Avant de venir heurter l'arrêt de balayage 70, la projection 69 actionne un commutateur d'indication de fin de course (non représenté) situé de manière adjacente à l'arrêt de balayage 70, I'actionnement de ce commutateur interrompant l'amenée d'air comprimé, de sorte que le bras de transfert 14 a pris la position angulaire à laquelle on a choisi de le transférer, et est maintenu sans modification dans cette position jusqu'à réception des prochains signaux d'instruction.
Lorsque de l'air comprimé est amené au compartiment 65, le bras de transfert effectue un mouvement de balayage jusqu'à ce que la projection 69 vienne buter contre l'autre arrêt de mouvement de balayage 70a, d'une manière similaire à ce qui vient d'être décrit. Dans la chambre supérieure ménagée à l'intérieur du cylindre d'élévation 35 se trouve, comme mentionné plus haut, un dispositif d'amortissement 48 dans lequel un fluide ayant une certaine viscosité, comme par exemple de l'huile, est contenu de manière à adoucir les impacts de collision de la projection 69 et à rendre plus équilibré, moins brusque, le mouvement de l'arbre 44.
En considérant maintenant la fig. 6, on voit que le bras de transfert 14, qui comporte un manipulateur 15 à son extrémité, est monté de manière à permettre un mouvement relatif, dans un perçage du membre de balayage 51, étant guidé par un membreguide 80 fixement monté en direction horizontale dans le membre de balayage 51 où il est maintenu par un moyen de fixation convenable, par exemple une vis 81. Le bras de transfert 14 présente une construction creuse, et, à l'intérieur de celui-ci, un cylindre d'actionnement par air comprimé 82 est fixement monté au membre de balayage 51, ce cylindre étant alésé pour recevoir une tête de piston 83 et un barreau de piston 84, ce dernier étant fixé à un capuchon d'extrémité 85 qui est à son tour lié à l'extrémité du bras de transfert 14 opposé à celle où se trouve le manipulateur.
Ainsi, le mouvement réciproque en direction horizontale peut être réalisé. On voit que le cylindre d'actionnnement par air comprimé 82 est muni de conduits 86 et 87 communiquant avec une vanne à air comprimé 88 par laquelle de l'air comprimé est amené à l'intérieur du cylindre 82. Lorsque de l'air comprimé est amené par le conduit 86, en dépendance d'une commande de mouvement de recul qui sera décrite plus loin, le barreau de piston 84 est poussé en direction de l'arrière (en direction de la droite selon la représentation de la fig.
6) à partir de la position neutre du bras de transfert, ce qui amène ce demier, en même temps que le manipulateur 15, à reculer le long du cylindre d'aetionnement par air comprimé 82 jusqu'à ce que le bord avant 89 du membre-guide soit heurté par un arrêt 90 qui détermine la position la plus reculée et qui est monté sur le bras de transfert 14 en vue d'actionner un commutateur d'indication de position limite, ce par quoi l'amenée d'air comprimé sera interrompue. D'autre part, lorsque de l'air comprimé est amené par le conduit d'air 77, le barreau de piston 84 est poussé dans l'autre direction, ce qui provoque un mouvement en avant du manipulateur 15 jusqu'à ce que le membre-guide 80 soit heurté par un autre arrêt 91 définissant la position la plus avancée du manipulateur 15.
On voit qu'une rainure longitudinale 92 est pratiquée dans le dessous du bras de transfert 14, cette rainure 92 permettant au bras de transfert 14 de coulisser doucement en évitant d'entrer en collision avec un membre-support 93 portant le cylindre d'actionnement par air comprimé 82. De plus, une pluralité de tubes conducteurs d'air 94 sont disposés dans l'alésage du bras de transfert 14 en vue de transmettre l'air comprimé pour la commande des mouvements du manipulateur 15, comme cela sera expliqué ci-dessous.
Aux fig. 7 et 8, on voit qu'un manipulateur 15 est fixé à l'extrémité du bras de transfert 14, ce manipulateur 15 comprenant une pince 100 qui comporte deux doigts de pincement 102 et 103 pour pincer (ou agripper) des pièces devant être transportées pour être usinées, ce manipulateur comprenant également un organe opérateur de rotation 101 destiné à mouvoir la pince 100 en rotation, et un autre organe opérateur de rotation 104 pour impartir un mouvement de déflexion à cette pince 100, ce dernier organe opérateur de rotation 104 ayant son axe de rotation perpendiculaire à celui de l'opérateur de rotation 101.
Un arbre rotatif 105, ayant une configuration relativement compliquée, est monté de manière rotative dans l'alésage du bras de transfert 14 de manière à être coaxial avec ce dernier et à se trouver en contact direct avec des moyens 106 formant palier-support, introduits dans le bras de transfert 14 et fixés à celui-ci par l'intermédiaire de vis 107 et 108 de façon à établir une étanchéité à l'égard de l'air comprimé.
Trois conduits d'air 109, 114 et 117 sont établis dans l'arbre rotatif 105, chacun communiquant respectivement avec un des tubes d'amenée d'air 94. Un de ces conduits, visible en 109 à la fig. 8, communique avec un conduit d'air 110 qui est à son tour connecté à un conduit d'air 111 pour amener l'air comprimé dans un cylindre 112 afin de pousser une tête de piston 113 montée dans celui-ci et due provoquer ainsi l'opération de pincement de la pince 100 (comme cela sera décrit plus loin). Un autre de ces conduits, 114, (visible aux fig. 9 et 10) communique avec une cavité 115 de manière à faire agir de l'air comprimé contre une aube ou ailette 116 pour provoquer un mouvement de déflexion en direction antihoraire de la pince 100.
Le dernier de ces conduits, 117 (visible aux mêmes figures), est disposé de la même manière que le conduit 114, son extrémité communiquant avec une cavité 118 dans laquelle l'air comprimé est amené pour effectuer le mouvement de déflexion en sens horaire de la pince 100. Trois rainures annulaires 119, 120 et 121 sont creusées dans la paroi intérieure du palier-support 110, substantiellement à égale distance l'une de l'autre, ces rainures communiquant au moins en un endroit avec les conduits d'air 109, 114 et 117, respectivement, en vue de permettre à l'air comprimé d'être toujours délivré à chacun de ces conduits 109, 114 et 117, en assurant leur communication avec les vannes à air comprimé correspondantes même lorsque l'arbre rotatif 105 subit un mouvement de rotation.
De plus, deux autres conduits 122 et 123, dont chacun est couplé avec une vanne à air comprimé, sont prévus à l'intérieur du palier-support 106, le conduit 122 ayant son autre extrémité connectée à un compartiment 124 formé par une aube ou ailette 125, située dans l'alésage du cylindre qu'elle vient toucher et qui est montée par ailleurs sur l'arbre rotatif 105, ce compartiment 124 recevant de l'air comprimé à travers le conduit 122; le conduit 123 a, pour sa part, son autre extrémité connectée à un compartiment complémentaire 126 de la même manière que le conduit 122.
Avec le manipulateur 15 ainsi construit, lorsque de l'air comprimé est amené depuis la source dans l'alésage du cylindre par l'intermédiaire du conduit 122,1'ailette 125 est poussée loin de sa positon neutre pour effectuer une rotation dans le sens horaire, en entraînant l'arbre rotatif 105; en conséquence, la pince 100 se meut en rotation dans la même direction. D'autre part, lorsque l'air comprimé est amené à travers le conduit 123,1'arbre rotatif 105, solidaire en rotation de la pince 100, tourne dans l'autre sens, c'est-à-dire en direction antihoraire.
L'envergure du mouvement rotatif du manipulateur 15 est restreinte entre certaines limites du fait de la présence d'un téton 127 contre lequel vient buter un arrêt de limitation de course 128 (fig. 7), le fonctionnement de ce dispositif d'arrêt par butée étant analogue à celui des dispositifs du même genre qui ont été décrits précédemment.
Similairement, lorsque de l'air comprimé est amené dans l'alésage de l'organe opérateur de rotation 104, par l'intermédiaire du conduit d'air 114, il pousse l'ailette 116 en direction antihoraire, cette ailette étant montée sur un arbre 129 pouvant pivoter dans un palier-support 130, ce dont il résulte que le manipulateur 15 se meut en rotation autour de l'axe de l'arbre 129, c'est-àdire que le manipulateur 15 effectue un mouvement de déflexion,
I'axe de l'arbre 129 étant perpendiculaire à celui de l'arbre 105.
Lorsque de l'air comprimé est amené à travers le conduit 117, il amène le manipulateur à effectuer une rotation de déflexion dans le sens horaire autour de l'axe de l'arbre 129. Il y a lieu toutefois de noter que l'organe opérateur de rotation 104 comporte une seconde ailette 131 disposée à 1800, c'est-à-dire en alignement d'opposition, par rapport à l'ailette 116. En considérant les fig. 8, 10 et 11, on voit que l'ailette 131 est également exposée à la pression d'air comprimé parvenant par le conduit 114 et destinée à faire tourner l'arbre 129 dans le sens antihoraire. Cette pression est transmise par la voie d'un conduit de communication 134, creusé dans le plateau annulaire 135 passant au-dessus de l'alésage de l'organe opérateur de rotation 104 et dont les deux extrémités 132 et 133 débouchent respectivement devant l'ailette 116 et derrière l'ailette 131.
Ainsi, la rotation de déflexion en sens antihoraire de l'arbre 129 est réalisée par une double action de pression sur les ailettes 116 et 131. Similairement, pour accroître la force qui tend à faire tourner l'arbre 129 dans le sens horaire lorsque là pression d'air est amenée par le conduit 117, un conduit 136 est prévu dans le plateau 135 pour établir similairement une communication entre le compartiment situé devant l'ailette 131 (où débouche le conduit 117) et le compartiment situé derrière l'ailette 116.
Lorsque de l'air comprimé est fourni au conduit 109 et, par lui, au conduit 111, la tête de piston 113 est poussée vers l'arrière contre la force d'un ressort 137, cette tête revenant vers l'avant sous l'action de ce ressort dès que l'air comprimé cesse d'alimenter le conduit 111. En fonction de ce mouvement de va-et-vient, les leviers 138 et 139 (fig. 12), liés par leur extrémité respectivement aux doigts de pincement 102 et 103, se meuvent horizontalement dans la direction de l'axe de rotation de l'organe opérateur de rotation 10, ce dont il résulte que les doigts 102 et 103 effectuent leur opération de pincement.
Dans l'arbre rotatif 105, à l'endroit d'intersection où celui-ci porte l'arbre rotatif 129, se trouve une rainure annulaire 140 destinée à alimenter en air comprimé le conduit 110, indépendamment de la position angulaire de l'arbre 129, d'une manière identique à ce qui a été vu pour les rainures 119 à 121 pratiquées dans le palier-support 110. Le mouvement de rotation de l'arbre 129 et le mouvement de va-etvient de la pince 100 sont restreints à des aires prédéterminées d'une manière analogue à ce qui a été décrit pour la limitation des mouvements des autres composants.
II y a lieu encore de considérer la fig. 13 qui est une représentation schématique de vannes électromagnétiques 250 à 258 qui commandent le fonctionnement des organes de l'unité mécanique 10. On voit que toutes ces vannes sont connectées à un conduit principal d'air comprimé 259 partant d'un huileur 260 auquel l'air comprimé est fourni en permanence depuis une source (non représentée) à travers un filtre 261 et un régulateur 262 agencé pour régler la pression.
Les vannes électromagnétiques 256 et 258, lorsqu'elles sont actionnées par des tensions de signal sur des conducteurs 256a à 258a, respectivement connectés à des circuits de commande d'opération correspondants de l'unité de commande 20 par l'intermédiaire d'un connecteur 201, amènent de l'air comprimé aux conduits 263 à 265 qui sont connectés, respectivement, au cylindre 112 et aux organes opérateurs de rotation 101 et 104 du manipulateur 15, en conséquence de quoi les opérations de pincement, de rotation et de déflexion sont effectuées par ce manipulateur 15.
D'autre part, les vannes électromagnétiques 250, 252 et 254 amènent de l'air comprimé aux cylindres 82 et 36 et à l'organe opérateur de rotation 46, par l'intermédiaire des conduits 250a, 252a et 254a, de manière à faire effectuer dans une direction chacun des mouvements du bras de transfert 14, les vannes électromagnétiques 251, 253 et 255 lui faisant effectuer chacun de ses mouvements dans l'autre direction en envoyant l'air comprimé dans les conduits 251a, 253a et 255a.
Le bras de transfert 14 met un terme à son mouvement lorsqu'il arrive aux limites imparties à celui-ci, en stoppant des circuits de commande par actionnement des commutateurs de fin de course 270 à 275, ce bras pouvant, si nécessaire, arrêter sa course à mi-chemin par le moyen de commutateurs intermédiaires 276 à 278 qui peuvent être prévus et dont il résulte une augmentation des possibilités d'établir des points d'opération.
Comme cela a déjà été indiqué, l'unité mécanique de robot industriel qui vient d'être décrite est du type actionné pneuma tiquement, et elle peut avoir de faibles dimensions et un faible poids, ceci dans une mesure suffisante pour être rendue facilement transportable, par comparaison avec les unités mécaniques des robots industriels actionnés hydrauliquement de type classique.
Cet avantage résulte d'un agencement simple à l'aide de conduits agencés pour l'alimentation en air comprimé et de conducteurs pour l'alimentation en énergie électrique.
De plus, l'unité mécanique de robot industriel selon la conception décrite, avec son bras de transfert, peut être adéquatement utilisée dans le domaine de la mécanique de précision, avec un haut degré d'efficacité, étant donné que, bien qu'étant de petites dimensions, elle est capable de faire effectuer de larges mouvements tridimensionnels à son bras de transfert: 150 mm de marge d'extension horizontale, 50 mm de marge de mouvement vertical et 220 degrés de possibilité de balayage, tandis qu'elle rend possibles deux mouvements de son manipulateur: 180 degrés en rotation et 90 degrés en déflexion, ces cinq mouvements pouvant de plus se faire simultanément et à l'intérieur d'un cycle d'une demi-seconde.
On notera encore que la possibilité de prévoir des commutateurs de position intermédiaire rend l'unité capable de stopper avec une précision de positionnnement de 0,025 mm en quelque vingt-sept positions différentes correspondant aux deux positions d'extrémité et à une position intermédiaire sur chacun de ses axes de mouvement.
Il est clair que l'unité mécanique de robot industriel qui a été décrite était présentée à titre d'exemple et que la conception divulguée dans cette description peut s'appliquer encore à de nombreuses autres formes d'exécution.