FR2505239A1

FR2505239A1 - Elbow jointed handling arm with pincers - has swivel joints linking pincers to forearm and upper arm driven by shaft

Info

Publication number: FR2505239A1
Application number: FR8109027A
Authority: FR
Original assignee: MOUTON JEAN
Current assignee: MOUTON JEAN
Priority date: 1981-05-06
Filing date: 1981-05-06
Publication date: 1982-11-12
Also published as: FR2505239B3

Abstract

The handling arm has prehensile pincers (7,8) mounted at an extremity of a movable linkage connected to a motor. It comprises an articulation of two intermediate sections (1,2). These are rotatably connected to a support (5) and to the pincers respectively, the axis of rotation for these joints being normal to that (3) for the joint between them. Drive may be provided by a drive shaft comprised of three separate co-axial shafts (10-12) which pass through the support into the top piece. The outer shaft (10) rotates the top section (2) relative to the support, the intermediate shaft (11) rotates the sections relative to each other through returned bevel gears (14,15) and the inner shaft (12) rotates the pincers through double returned bevel gears (17-19).

Description

L'invention concerne un bras manipulateur. Ce bras manipulateur comporte une pince de préhension montée à l'extre- mité d'un ensemble de liaison mobile relié à des moyens moteurs, bras caractérisé en ce que l'ensemble de liaison mobile se compose, d'une articulation de deux pièces intermédiaires, ces pièces intermédiaires étant reliées à rotation l'une à un support de bras, l'autre à un support de pince, l'axe de rotation de ces supports de bras et de pince étant perpendiculaires à l'articulation des deux pièces intermédiaires. The invention relates to a manipulator arm. This manipulator arm comprises a gripping clamp mounted at the end of a mobile connection assembly connected to motor means, arm characterized in that the mobile connection assembly consists of an articulation of two intermediate parts , these intermediate parts being connected in rotation, one to an arm support, the other to a clamp support, the axis of rotation of these arm and clamp supports being perpendicular to the articulation of the two intermediate parts.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens moteurs comprennent trois axes d'entraînement coaxiaux, l'axe d'entraînement extérieur étant solidaire de l'une des pièces intermédiaires, l'axe d'entraînement médian étant relié à l'autre pièce intermédiaire par un couple de pignons coniques, l'axe d'entrainement intérieur étant relié au support de pince par une liaison à trois pignons coniques engrenant l'un l'autre, le pignon central étant monté à rotation sur l'axe d'articulation des pièces intermédiaires. According to another characteristic of the invention, the motor means comprise three coaxial drive axes, the external drive axis being integral with one of the intermediate parts, the median drive axis being connected to the other intermediate piece by a couple of bevel gears, the internal drive axis being connected to the clamp support by a link with three bevel gears meshing with each other, the central pinion being rotatably mounted on the axis of articulation of intermediate parts.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, les deux pièces intermédiaires forment des chapes articulées sur un axe, la zone intérieure de ces chapes recevant la totalité des pignons coniques de la liaison mobile. According to another characteristic of the invention, the two intermediate parts form yokes articulated on an axis, the inner zone of these yokes receiving all of the bevel gears of the movable connection.

L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1.The invention is shown, by way of non-limiting example, in the accompanying drawings, in which
FIG. 1 is a view in longitudinal section of an embodiment of the invention,
- Figure 2 is a top view of Figure 1.

La présente invention a en conséquence pour but la réalisation d'un bras manipulateur qui soit robuste, de construction simple et qui permette d'effectuer des manipulations rapides et précises, la pince de manipulation fixée à l'extrémité de ce bras pouvant occuper une position angulaire quelconque dans l'espace entourant le bras. The present invention therefore aims to achieve a manipulator arm which is robust, of simple construction and which allows rapid and precise manipulation to be carried out, the manipulation clamp fixed to the end of this arm being able to occupy a position any angle in the space surrounding the arm.

Ce bras se compose de deux pièces intermédiaires 1 et 2, articulées l'une sur l'autre par un axe transversal 3. La pièce intermédiaire 2 est montée à rotation, par un roulement à billes 4, sur la pièce de support de bras 5, tandis que la pièce intermédiaire 1 supporte à rotation, par un roulement à billes 6, une pièce 7 supportant elle-même la pince de préhension 8. This arm consists of two intermediate parts 1 and 2, articulated one on the other by a transverse axis 3. The intermediate part 2 is mounted for rotation, by a ball bearing 4, on the arm support part 5 , while the intermediate part 1 rotatably supports, by a ball bearing 6, a part 7 itself supporting the gripper 8.

Les roulements 4 et 6 sont disposés perpendiculairement à l'axe 3 et les pièces intermédiaires 1 et 2 forment des chapes dont les branches 11 et 21 délimitent une zone 9 occupée par des pignons coniques assurant la liaison pour l'entraSnement des différentes pièces mobiles de ce bras. The bearings 4 and 6 are arranged perpendicular to the axis 3 and the intermediate parts 1 and 2 form yokes whose branches 11 and 21 delimit an area 9 occupied by bevel gears ensuring the connection for the drive of the various moving parts of this arm.

L'actionnement de ce bras est obtenu par trois axes coaxiaux 10, 11 et 12 dont le bras 10 est relié à la pièce intermédiaire 2, pour son entraînement en rotation sur la pièce de support 5, par l'intermédiaire du roulement 4. The actuation of this arm is obtained by three coaxial axes 10, 11 and 12, the arm 10 of which is connected to the intermediate part 2, for its rotational drive on the support part 5, by means of the bearing 4.

L'axe d'entraînement médian 11 est monté à rotation à l'intérieur de la pièce intermédiaire 2 par des paliers lisses 13 et comporte à son extrémité un pignon conique 14 qui engrène avec un pignon conique correspondant 15, fixé par des vis à l'une des branches 11 de la chape de la pièce intermédiaire 1. The central drive axis 11 is rotatably mounted inside the intermediate part 2 by plain bearings 13 and comprises at its end a bevel gear 14 which meshes with a corresponding bevel gear 15, fixed by screws to the 'one of the branches 11 of the yoke of the intermediate piece 1.

L'axe d'entrarnement interne 12 est monté à rotation à l'extérieur de l'axe médian 11 par un palier lisse 16 et reçoit à son extrémité un pignon conique 17 qui engrène avec un pignon conique complémentaire 18, monté à rotation sur l'axe d'articulation 3. The internal drive axis 12 is rotatably mounted outside the median axis 11 by a plain bearing 16 and receives at its end a bevel gear 17 which meshes with a complementary bevel gear 18, rotatably mounted on the hinge pin 3.

Sur ce pignon conique 18 engrène également un pignon conique 19, solidaire d'un prolongement 71 de la pièce 7 de support de pince 8. On this bevel gear 18 also meshes a bevel gear 19, integral with an extension 71 of the part 7 of clamp support 8.

On constate ainsi que par l'entratnement de l'axe extérieur 10, on entrante en rotation la pièce intermédiaire 2 sur la pièce de support 5, alors que par I'entraPnement de l'axe médian 11, on entraîne en pivotement la pièce intermédiaire 1 par rapport à la pièce intermédiaire 2 par le couple conique 14, 15. It can thus be seen that by driving the external axis 10, the intermediate part 2 is entered into rotation on the support part 5, while by entraining the middle axis 11, the intermediate part is pivoted 1 relative to the intermediate part 2 by the bevel torque 14, 15.

Finalement, par l'entratnement de l'axe interne 12, on fait pivoter la pièce de support 7 sur la pièce intermédiaire 1 par les pignons coniques 17, 18 et 19, de façon à donner à la pince 8 une position angulaire quelconque dans l'espace entourant le bras de manière que la pince 8 puisse occuper une position angulaire quelconque sur une sphère dont le centre est constitué par le milieu 31 de l'axe 3. Finally, by driving the internal axis 12, the support piece 7 is pivoted on the intermediate piece 1 by the bevel gears 17, 18 and 19, so as to give the clamp 8 any angular position in the space surrounding the arm so that the clamp 8 can occupy any angular position on a sphere whose center is formed by the middle 31 of the axis 3.

L'actionnement de la pince 8 est obtenu par un fluide sous pression qui déplace le piston 20 d'un vérin formé à l'intérieur de la pièce 7. The actuation of the clamp 8 is obtained by a pressurized fluid which moves the piston 20 of a jack formed inside the part 7.

Ce piston agit- sur les doigts de la pince 8 par des tiges de butée 81 afin de faire pivoter ces doigts sur leur axe de pivotement 82. This piston acts on the fingers of the clamp 8 by stop rods 81 in order to make these fingers pivot on their pivot axis 82.

L'alimentation en fluide sous pression du vérin 201 est obtenue par des canalisations 21 qui aboutissent à hauteur du prolongement coaxial 71 de la pièce 7 et qui communiquent par des espaces annulaires 7 avec des canalisations 12 formées sur la pièce intermédiaire 1. The supply of fluid under pressure to the jack 201 is obtained by pipes 21 which terminate at the level of the coaxial extension 71 of the part 7 and which communicate by annular spaces 7 with pipes 12 formed on the intermediate part 1.

Ainsi, la pince 8 peut être entratnée en rotation étant donné que les manoeuvres d'ouverture et de fermeture des doigts de cette pince sont obtenues par l'intermédiaire de tuyauteries de fluide sous pression fixées à la pièce intermédiaire 1 et communiquant avec les canalisations 12. Thus, the clamp 8 can be driven in rotation since the opening and closing operations of the fingers of this clamp are obtained by means of pressurized fluid pipes fixed to the intermediate piece 1 and communicating with the pipes 12 .

Claims

10) Manipulator arm comprising a gripper (8) mounted at the end of a mobile connection assembly connected to motor means, arm characterized in that the mobile connection assembly consists of an articulation ( 3), of two intermediate parts (1, 2), these intermediate parts (1, 2) being connected in rotation, one to an arm support (5), the other to a clamp support (8), l 'axis of rotation of these arm and clamp supports being perpendicular to the articulation (3) of the two intermediate parts (1, 2).

20) Manipulator arm characterized in that the motor means comprise three coaxial drive axes (10, 11, 12), the external drive axis (10) being integral with one of the intermediate parts (2), the axis of the median drive being connected to the other intermediate part (1) by a pair of bevel gears (14, 15), the inner drive shaft being connected to the support (7) of pliers (8) by a connection to three bevel gears (17, 18, 19) meshing with each other, the central pinion (18) being rotatably mounted on the hinge axis of the intermediate parts (1, 2).

30) Manipulator arm according to claim 1, characterized in that the two intermediate parts (1, 2) form yokes articulated on an axis (3), the inner zone (9) of these yokes receiving all of the bevel gears of the mobile link.

40) Manipulator arm according to claim 1, characterized in that the clamp support (7) internally forms a double-acting cylinder (201) for actuating the clamp, this cylinder being supplied with pressurized fluid by pipes (21) passing through the intermediate piece (1) adjacent to this clamp support.