EP1619974B1 - Tete pour l´equipement d´un bras de robot destine a realiser une operation d´ebavurage ou de cardage - Google Patents

Tete pour l´equipement d´un bras de robot destine a realiser une operation d´ebavurage ou de cardage Download PDF

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EP1619974B1
EP1619974B1 EP04742655A EP04742655A EP1619974B1 EP 1619974 B1 EP1619974 B1 EP 1619974B1 EP 04742655 A EP04742655 A EP 04742655A EP 04742655 A EP04742655 A EP 04742655A EP 1619974 B1 EP1619974 B1 EP 1619974B1
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shaft
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carding
support
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43D—MACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
    • A43D37/00—Machines for roughening soles or other shoe parts preparatory to gluing
    • A43D37/005—Machines for roughening soles or other shoe parts preparatory to gluing characterised by constructional details of the rotative tools used therewith

Definitions

  • the present invention relates to a head for the equipment of a robot arm, intended to perform a deburring or carding operation.
  • a number of plastic articles obtained by molding have, after demolding, burrs of material at the joint plane. This is particularly the case of shoe soles injected synthetic material, which can be overmolded on the shoe or can be glued on it. The removal of these overflowing parts is performed by manual cutting, most often. It is also known to perform the deburring using a head mounted at the end of the arm of a robot, the computer controlling the robot having integrated the path of the machining head, as well as the work in front of be performed by the tool.
  • the mechanism used is complex, and is arranged cantilever with respect to the end of the robot arm.
  • the tool consisting of a shear is made to follow different paths, for example to rotate 90 ° in the same continuity of movement, for example to achieve the cutting of burrs at the front and rear ends, which are perpendicular to the flash at the periphery of the sole.
  • carding operations In the context of the manufacture of shoes, it is also known to perform carding operations, these carding operations being performed on the upper of the shoe to facilitate the attachment of thermoplastic soles or overmolded for example.
  • the carding operation involves eroding a strip of material using a bur, near the area of the stem to receive the sole. It is also sometimes necessary to carry out a carding operation on the upper face of the upper, especially at the forefoot end, when the sole of the boot has a return to the upper face of the boot, in particular to have reinforced end.
  • FR 2,690,864 A discloses a head for the equipment of a robot arm according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is to provide a head for the equipment of a robot arm, intended to perform a deburring or carding operation, and responding to technical problems previously posed.
  • the working head whether it is a deburring head or a carding head, can therefore pivot around the shaft on which is mounted pivoting its support, under the action of the jack mounted on the same axis.
  • the number of parts used is reduced, and the masses are reduced and are centered in the extension of the cylinder axis.
  • the drive cylinder of the connecting rod is a rotating cylinder.
  • the rod for adjusting the orientation of the tool acts on the support thereof by means of a compensation jack.
  • the compensation cylinder makes it possible to ensure a determined and constant pressure on the workpiece, thus compensating for the effects of gravity, according to the working position of the head.
  • a deburring head In the case of a deburring head, it comprises an electric motor arranged on the axis of the shaft, on the opposite side to the adjusting cylinder of the position of the support of the tool, the output shaft the motor being equipped with an eccentric acting on a driving rod of the movable blade of a pair of deburring scissors.
  • the motor is disposed on the opposite side to the cylinder turning relative to the support of the tool, so that the masses respectively of the cylinder and the motor, are balanced with respect to the end of the cylinder arm.
  • a carding head In the case of a carding head, it comprises an electric motor secured to the axis support perpendicular to the shaft, on which is pivotally mounted the support, and on the output shaft which is wedged a milling cutter. carding.
  • Figure 1 is a perspective view of a deburring head.
  • Figure 2 is an elevational view partially in section of the deburring head of Figure 1.
  • Figure 3 is an elevational view partially in section, similar to Figure 2, of a carding head.
  • the head shown in Figures 1 and 2 is mounted at the end of a robot arm 2, on which it is fixed by means of a plate 3.
  • a plate 3 On this plate 3 is mounted a shaft 4, parallel to the plane of the plate, on which is pivotally mounted a support 5 for a tool constituted by scissors 6.
  • a motor 7 On the shaft 4 coaxially with the shaft 4 is mounted a motor 7 which drives, via an eccentric 8, a connecting rod 9 which actuates the movable blade 10 of the pair of scissors 6, the other blade 13 is fixed.
  • a rotating cylinder 14 Coaxially with the shaft 4 is mounted, on the other side of the support 5, a rotating cylinder 14, which drives a connecting rod 15, the other end of which is associated with the support 5 by means of a compensation cylinder 16 As shown in the drawing, the scissors 6 are centered on the robot arm.
  • the orientation of the tool constituted by the scissors 6 is given by the rotating cylinder 14 which more or less rotates the connecting rod 15, the cylinder 16 being intended to ensure a constant pressure on the workpiece, whatever the position of the whole in space.
  • FIG. 3 represents a carding head, taking up the same general geometry, in which the same elements are designated by the same references as before.
  • the support 5 is equipped with an electric motor 18, on the output shaft 19 which is fixed a mill 20.
  • the orientation of the working axis of the milling cutter is given by action of the rotating cylinder 14 via the connecting rod 15.
  • the invention provides a great improvement to the existing technique by providing a head for the equipment of a robot arm, of simple and compact structure, allowing a large latitude of movements, the compactness and the centering of the weights allowing rapid movements which are not disturbed by the presence of an important inertia.
  • the support 5 could be equipped with a clamp intended, when a large burr, to form a V-shaped incision in the burr, before cutting it using scissors, another clamp, also mounted on the support 5, which can be provided to capture the burrs at the end of cutting and allow its transfer, by movement of the robot, to a bin.

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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Moving Of Heads (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Description

  • La présente invention a pour objet une tête pour l'équipement d'un bras de robot, destiné à réaliser une opération d'ébavurage ou de cardage.
  • Un certain nombre d'articles en matière synthétique obtenus par moulage présentent, après démoulage, des bavures de matière au niveau du plan de joint. Tel est notamment le cas des semelles de chaussure en matière synthétique injectée, qui peuvent être surmoulées sur la chaussure ou pouvant être collées sur celle-ci. La suppression de ces parties débordantes est réalisée par découpe manuelle, le plus souvent. II est également connu de réaliser l'ébavurage à l'aide d'une tête montée à l'extrémité du bras d'un robot, le calculateur commandant le robot ayant intégré le parcours de la tête d'usinage,ainsi que le travail devant être effectué par l'outil. Toutefois, dans les dispositifs existants, le mécanisme mis en oeuvre est complexe, et est disposé en porte à faux par rapport à l'extrémité du bras du robot.
  • Il faut en outre considérer que l'outil constitué par une cisaille est amené à suivre des trajectoires différentes, par exemple à pivoter de 90° dans une même continuité du mouvement, par exemple pour réaliser la découpe de bavures aux extrémités avant et arrière, qui sont perpendiculaires à la bavure se trouvant en périphérie de la semelle.
  • Dans le cadre de la fabrication de chaussures, il est également connu de réaliser des opérations de cardage, ces opérations de cardage étant effectuées sur la tige de la chaussure pour faciliter l'accrochage de semelles thermoplastiques ou surmoulées par exemple. L'opération de cardage consiste à éroder une bande de matière à l'aide d'une fraise, à proximité de la zone de la tige devant recevoir la semelle. Il est aussi parfois nécessaire de réaliser une opération de cardage sur la face supérieure de la tige, notamment au niveau de l'extrémité avant du pied, lorsque la semelle de la chaussure comporte un retour sur la face supérieure de la chaussure, notamment pour disposer d'un bout renforcé.
  • Dans ce cas encore, il s'agit de pouvoir disposer d'un outil qui dispose d'une importante latitude de basculement, pour pouvoir satisfaire tout aussi bien un cardage sur la périphérie de la tige, qu'un cardage sur le dessus de celle-ci. Il s'agit là encore de réaliser ces mouvements à l'aide d'un mécanisme qui soit le plus simple possible, avec un centrage optimal des poids sur l'axe de l'extrémité du bras du robot.
  • Le document FR 2 690 864 A décrit une tête pour l'équipement d'un bras de robot conformément au préambule de la revendication 1.
  • Le but de l'invention est de fournir une tête pour l'équipement d'un bras de robot, destinée à réaliser une opération d'ébavurage ou de cardage, et répondant aux problèmes techniques précédemment posés.
  • A cet effet, la tête concernée par l'invention comprend :
    • une platine de fixation sur le bras du robot,
    • un arbre monté sur la platine parallèlement à celle-ci,
    • un support d'un outil d'ébavurage ou de cardage monté pivotant autour de l'arbre et dans le prolongement de la zone de fixation de la platine sur le bras du robot.
    • un vérin monté coaxialement à l'arbre, relié à une extrémité d'une bielle dont l'autre extrémité est reliée au support de l'outil afin de régler l'orientation de ce dernier, et
    • des moyens d'entraînement de l'outil.
  • La tête de travail, qu'il s'agisse d'une tête d'ébavurage ou d'une tête de cardage, peut donc pivoter autour de l'arbre sur lequel est monté pivotant son support, sous l'action du vérin monté sur le même axe. Le nombre de pièces mis en oeuvre est réduit, et les masses sont réduites et sont centrées dans le prolongement de l'axe du vérin.
  • Avantageusement le vérin d'entraînement de la bielle est un vérin tournant.
  • Suivant une autre caractéristique de l'invention, la bielle de réglage de l'orientation de l'outil agit sur le support de celui-ci par l'intermédiaire d'un vérin de compensation.
  • Le vérin de compensation permet d'assurer une pression déterminée et constante sur la pièce à travailler, compensant ainsi les effets de la gravité, suivant la position de travail de la tête.
  • Dans le cas d'une tête d'ébavurage, celle-ci comporte un moteur électrique disposé sur l'axe de l'arbre, du coté opposé au vérin de réglage de la position du support de l'outil, l'arbre de sortie du moteur étant équipé d'un excentrique agissant sur une bielle d'entraînement de la lame mobile d'une paire de ciseaux d'ébavurage.
  • Il doit être noté que le moteur est disposé du coté opposé au vérin tournant par rapport au support de l'outil, de telle sorte que les masses respectivement du vérin et du moteur, sont équilibrées par rapport à l'extrémité du bras du vérin.
  • Dans le cas d'une tête de cardage, celle-ci comporte un moteur électrique solidaire du support d'axe perpendiculaire à l'arbre, sur lequel est monté pivotant le support, et sur l'arbre de sortie duquel est calée une fraise de cardage.
  • De toute façon l'invention sera bien comprise, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de cette tête.
  • Figure 1 est une vue en perspective d'une tête d'ébavurage.
  • Figure 2 est une vue en élévation partiellement en coupe de la tête d'ébavurage de figure 1.
  • Figure 3 est une vue en élévation partiellement en coupe, similaire à la figure 2, d'une tête de cardage.
  • La tête représentée aux figures 1 et 2 est montée à l'extrémité d'un bras 2 de robot, sur laquelle elle est fixée par l'intermédiaire d'une platine 3. Sur cette platine 3 est monté un arbre 4, parallèle au plan de la platine, sur lequel est monté pivotant un support 5 pour un outil constitué par des ciseaux 6. Sur l'arbre 4 coaxialement à l'arbre 4 est monté un moteur 7 qui entraîne, par l'intermédiaire d'un excentrique 8, une bielle 9 qui actionne la lame mobile 10 de la paire de ciseaux 6 dont l'autre lame 13 est fixe.
  • Coaxialement à l'arbre 4 est monté, de l'autre coté du support 5, un vérin tournant 14, qui entraîne une bielle 15, dont l'autre extrémité est associée au support 5 par l'intermédiaire d'un vérin de compensation 16. Comme montré au dessin, les ciseaux 6 se trouvent centrés sur le bras du robot.
  • L'orientation de l'outil constitué par les ciseaux 6 est donnée par le vérin tournant 14 qui fait plus ou moins pivoter la bielle 15, le vérin 16 étant destiné à assurer une pression constante sur la pièce à travailler, quelle que soit la position de l'ensemble dans l'espace.
  • La figure 3 représente une tête de cardage, reprenant la même géométrie générale, dans laquelle les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références que précédemment. Dans ce cas, le support 5 est équipé d'un moteur électrique 18, sur l'arbre de sortie 19 duquel est fixée une fraise 20. Dans ce cas encore, l'orientation de l'axe de travail de la fraise est donné par action du vérin tournant 14 par l'intermédiaire de la bielle 15.
  • Comme il ressort de ce qui précède l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant une tête pour l'équipement d'un bras de robot, de structure simple et compacte, autorisant une grande latitude de mouvements, la compacité et le centrage des poids permettant des mouvements rapides qui ne sont pas perturbés par la présence d'une inertie importante.
  • Dans le cas d'une tête d'ébavurage, le support 5 pourrait être équipé d'une pince destinée, lorsqu'une bavure est importante, à former une incision en V dans la bavure, avant de découper celle-ci à l'aide des ciseaux, une autre pince, également montée sur le support 5, pouvant être prévue pour saisir les bavures en fin de découpe et permettre son transfert, par mouvement du robot, vers une poubelle.

Claims (5)

  1. Tête pour l'équipement d'un bras de robot, destiné à réaliser une opération d'ébavurage ou de cardage, comprenant
    - une platine de fixation (3) sur le bras (2) du robot,
    - un arbre (4) monté sur la platine (3) parallèlement à celle-ci,
    - un support (5) d'un outil d'ébavurage ou de cardage monté pivotant autour de l'arbre (4) et dans le prolongement de la zone de fixation de la platine (3) sur le bras (2) du robot, caractérisée en ce qu'elle comprend:
    - un vérin (14) monté coaxialement à l'arbre (4) relié à une extrémité d'une bielle (15) dont l'autre extrémité est reliée au support (5) de l'outil afin de régler l'orientation de ce dernier, et
    - des moyens d'entraînement de l'outil.
  2. Tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que le vérin (14) d'entraînement de la bielle (15) est un vérin tournant.
  3. Tête selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la bielle (15) de réglage de l'orientation de l'outil agit sur le support (5) de celui-ci par l'intermédiaire d'un vérin (16) de compensation.
  4. Tête selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, dans le cas d'une tête d'ébavurage, celle-ci comporte un moteur électrique (7) disposé sur l'axe de l'arbre (4), du coté opposé au vérin (14) de réglage de la position du support (5) de l'outil, l'arbre de sortie du moteur étant équipé d'un excentrique (8) agissant sur une bielle (9) d'entraînement de la lame mobile (10) d'une paire de ciseaux d'ébavurage (6).
  5. Tête selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, dans le cas d'une tête de cardage, celle-ci comporte un moteur électrique (18) solidaire du support (5) d'axe perpendiculaire à l'arbre (4), sur lequel est monté pivotant le support (5), et sur l'arbre de sortie duquel est calée une fraise de cardage (20).
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