FR2564363A1 - End member for assembly robot intended for the automatic insertion of parts in holes. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un organe d'extrêmité pour robot d'assemblage, destiné à l'insertion automatique de pièces dans des trous.The present invention relates to an end member for an assembly robot, intended for the automatic insertion of parts into holes.
On connait déjà, notamment par le document DE-A-2 504 127 et par le document EP-A-O 036 912, un organe d'extrêmité pour robot d'assemblage, monté sur une partie mobile dudit robot et destiné à insérer automatiquement des pièces dans des trous, selon une direction d'insertion, ledit organe comportant des moyens de préhension qui sont aptes à saisir une à une lesdites pièces et qui sont montés sur ladite partie mobile du robot par l'intermédiaire de moyens de montage susceptibles de compenser les erreurs de positionnement et/ou d'alignement de ladite pièce par rapport au trou dans lequel elle doit être insérée.Already known, in particular from document DE-A-2 504 127 and from document EP-AO 036 912, an end member for assembly robot, mounted on a movable part of said robot and intended for automatically inserting parts in holes, in a direction of insertion, said member comprising gripping means which are capable of gripping said pieces one by one and which are mounted on said movable part of the robot by means of mounting means capable of compensating for positioning and / or alignment errors of said part with respect to the hole in which it is to be inserted.
Dans ces documents antérieurs, cet organe d'extrêmité est passif, c'est-à-dire qu'il est conçu pour pouvoir s'adapter au mieux aux erreurs de positionnement et d'alignement, la correction de ces erreurs étant obtenue par actionnement de la partie mobile durobot. Il en résulte qu'il est impossible avec des organes d'extrêmité de ce type d'introduire à cadence élevée, des pièces à très faible jeu dans des trous, puisque la précision de l'organe d'insertion est celle du robot.In these prior documents, this end member is passive, that is to say that it is designed to be able to adapt as best as possible to positioning and alignment errors, the correction of these errors being obtained by actuation of the durobot moving part. It follows that it is impossible with end members of this type to introduce at high speed, parts with very little play in holes, since the precision of the insertion member is that of the robot.
La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient.The object of the present invention is to remedy this drawback.
A cette fin, selon l'invention, l'organe d'extrêmité pour robot d'assemblage, du type mentionné ci-dessus, est caractérisé en ce que lesdits moyens de montage comportent, d'une part, une coulisse croisée verrouillable susceptible, lorsqu'elle est déverrouillée, de permettre le libre déplacement desdits moyens de préhension dans deux directions orthogonales entre elles, ainsi qu'à ladite direction d'insertion, et, d'autre part, des moyens élastiques susceptibles de permettre auxdits moyens de préhension de s'incliner par rapport à ladite direction d'insertion et en ce que l'on prévoit des moyens commandables pour conférer auxdits moyens élastiques une inclinaison prédéterminée avant l'insertion de ladite pièce.To this end, according to the invention, the end member for assembly robot, of the type mentioned above, is characterized in that said mounting means comprise, on the one hand, a lockable cross slide capable, when it is unlocked, to allow the free movement of said gripping means in two directions orthogonal to one another, as well as to said direction of insertion, and, on the other hand, elastic means capable of allowing said gripping means to incline with respect to said direction of insertion and in that provision is made for controllable means for giving said elastic means a predetermined inclination before the insertion of said part.
Ainsi, selon l'invention, l'organe d'insertion peut devenir actif. En effet, grâce auxdits moyens commandables, il est possible, préalablement à l'insertion, d'incliner ladite pièce par rapport au trou et de la présenter inclinée à l'aplomb de celui-ci, le redressement de ladite pièce, son alignement et son positionnement par rapport audit trou se faisant sous l'action du redressement desdits moyens élastiques, libérés de l'action desdits moyens commandables, entrainant un déplacement de ladite coulisse croisée, alors également déverrouillée. On conçoit donc qu'avec l'organe d'insertion selon l'invention, la correction d'alignement et/ou de position de la pièce par rapport au trou est obtenue grâce à l'action conjuguée des moyens élastiques et de la coulisse croisée.Thus, according to the invention, the insertion member can become active. Indeed, thanks to said controllable means, it is possible, prior to insertion, to incline said part relative to the hole and to present it inclined directly above it, the straightening of said part, its alignment and its positioning relative to said hole being done under the action of the straightening of said elastic means, released from the action of said controllable means, causing a displacement of said crossed slide, then also unlocked. It is therefore understandable that with the insertion member according to the invention, the correction of alignment and / or of position of the part with respect to the hole is obtained thanks to the combined action of the elastic means and the crossed slide. .
Dans un premier mode de mise en oeuvre, la pièce est lâchée par lesdits moyens de préhension juste avant ou au moment du contact de celle-ci avec les bords du trou et le déverrouillage de la coulisse croisée intervient simultanément ou tout de suite après l'ouverture desdits moyens de préhension.In a first embodiment, the part is released by said gripping means just before or at the time of its contact with the edges of the hole and the unlocking of the cross slide occurs simultaneously or immediately after the opening of said gripping means.
En variante, ledit organe d'extrêmité peut comporter un capteur d'effort, de sorte que la pièce peut n'etre lâchée par lesdits moyens de préhension qu'après contact de celle-ci avec les bords du trou, sur ordre dudit capteur d'effort, le déverrouillage de la coulisse étant alors également commandée par ledit capteur d'effort au même instant ou tout de suite après.As a variant, said end member may include a force sensor, so that the part can only be released by said gripping means after it has contacted the edges of the hole, on the order of said sensor. 'effort, the unlocking of the slide being then also controlled by said effort sensor at the same time or immediately after.
De préférence, ledit organe d'extrêmité selon l'invention comporte un support, par exemple un plateau, pour maintenir lesdits moyens de préhension et ce support est relié à la coulisse croisée par lesdits moyens élastiques, ladite coulisse portant, du côté de ceux-ci, lesdits moyens commandables pour leur inclinaison et étant reliée, du côté opposé, à ladite partie mobile du robot. Le système de verrouillage de la coulisse croisée est porté par ladite partie mobile du robot.Preferably, said end member according to the invention comprises a support, for example a plate, for holding said gripping means and this support is connected to the cross slide by said elastic means, said slide carrying, on the side of these ci, said controllable means for their inclination and being connected, on the opposite side, to said movable part of the robot. The locking system for the cross slide is carried by said mobile part of the robot.
Avantageusement, lesdits moyens élastiques sont constitués par une pluralité de colonnes élastiques uniformément réparties autour de la direction d'insertion et convergeant en direction des moyens de préhension. De préférence, le verrouillage de la coulisse croisée est réalisé par un doigt de verrouillage susceptible de traverser les différentes parties mobiles de cette coulisse. Ce doigt de verrouillage peut être'coaxial à la direction d'insertion.Advantageously, said elastic means consist of a plurality of elastic columns uniformly distributed around the direction of insertion and converging in the direction of the gripping means. Preferably, the locking of the crossed slide is achieved by a locking finger capable of passing through the various moving parts of this slide. This locking finger can be coaxial with the direction of insertion.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.The figures of the appended drawing will make it clear how the invention can be implemented. In these figures, identical references designate similar elements.
La figure 1 est une vue en perspective schématique d'un mode de réalisation de l'organe d'extrêmité pour robot d'assemblage selon l'invention.Figure 1 is a schematic perspective view of an embodiment of the end member for assembly robot according to the invention.
Les figures 2 a à 2 d illustrent schématiquement un premier mode de fonctionnement de l'organe d'extrêmité selon l'invention. Figures 2 a to 2 d schematically illustrate a first mode of operation of the end member according to the invention.
Les figures 3 a à 3 d illustrent schématiquement un second mode de fonctionnement de l'organe d'extrêmité selon l'invention.Figures 3 a to 3 d schematically illustrate a second mode of operation of the end member according to the invention.
La figure 4 est une vue en élévation1 avec arrachements partiels, d'un mode de réalisation pratique de l'organe d'extrêmité selon l'invention.Figure 4 is an elevational view with partial cutaway, of a practical embodiment of the end member according to the invention.
La figure 5 est une coupe axiale de ce mode de réalisation pratique, selon la ligne V-V de la figure 4.FIG. 5 is an axial section of this practical embodiment, along the line V-V of FIG. 4.
Les figures 6,7 et 8 sont des coupes, de l'organe des figures 4 et 5 respectivement selon les lignes VI-VI,
VII-VII et VIII-VIII de la figure 5.Figures 6,7 and 8 are sections, of the member of Figures 4 and 5 respectively along lines VI-VI,
VII-VII and VIII-VIII in Figure 5.
L'organe d'extrêmité 1 pour robot d'assemblage, montré par la figure 7, est destiné à être monté sur une partie 2, solidaire ou solidarisable dudit robot, et à insérer automatiquement des pièces 3 dans des trous 11 (voir les figures 2 c, 2 d, 3 c et 3 d) selon une direction d'insertion Z-Z.The end member 1 for assembly robot, shown in FIG. 7, is intended to be mounted on a part 2, integral or integral with said robot, and to automatically insert parts 3 into holes 11 (see the figures 2 c, 2 d, 3 c and 3 d) in an insertion direction ZZ.
L'organe d'extrémité 1 comporte des moyens de préhension 4 qui sont aptes à saisir une à une lesdites pièces 3 et qui sont montés sur ladite partie 2 par l'intermédiaire d'un système susceptible de compenser les erreurs de positionnement et/ou l'alignement des pièces 3 par rapport aux trous 11 dans lesquels elles doivent être introduites.The end member 1 comprises gripping means 4 which are capable of gripping said parts 3 one by one and which are mounted on said part 2 by means of a system capable of compensating for positioning errors and / or the alignment of the parts 3 with respect to the holes 11 into which they must be introduced.
Conformément à l'invention, un tel système de compensation comporte une coulisse croisée 5 solidaire de ladite partie 2 et associée à un organe de verrouillage 6. Lorsque ledit -organe de verrouillage 6 est inactif (comme représenté sur la figure 1), la coulisse croisée 5 est susceptible de se déplacer librement dans deux directions X-X et Y-Y orthogonales entre elles, ainsi qu > à la direction d'insertion Z-Z. La coulisse croisée 5 supporte, du côté opposé à la partie 2, un ensemble de colonnes élastiques 7, supportant elles-mêmes un plateau 8 sur lequel sont fixés les moyens de préhension 4. De plus, ladite coulisse croisée 5 supporte, également du côté- opposé à la partie 2, un vérin 9, susceptible d'agir sur un élément 10 lié au plateau 8.According to the invention, such a compensation system comprises a crossed slide 5 integral with said part 2 and associated with a locking member 6. When said locking member 6 is inactive (as shown in FIG. 1), the slide cross 5 is able to move freely in two directions XX and YY orthogonal to each other, as well as to the direction of insertion ZZ. The cross slide 5 supports, on the side opposite to the part 2, a set of elastic columns 7, themselves supporting a plate 8 on which are fixed the gripping means 4. In addition, said cross slide 5 supports, also on the side - opposite part 2, a jack 9, capable of acting on an element 10 linked to the plate 8.
Ainsi, comme le montrent les figures 2 a à 2 d, l'organe d'extrêmité, sous l'action du robot, peut venir saisir une pièce 3 (figure 2 a), puis, sa coulisse 5 étant bloquée par l'organe 6 de façon à ne pas pouvoir se déplacer parallèlement aux directions X-X et Y-Y, le vérin 9 est actionné pour coopérer avec l'élément 10, de sorte que les colonnes élastiques 7 sont déformées et que la pièce 3 saisie est inclinée d'un angle A par rapport à la direction d'insertion
Z-Z (figure 2 b).Thus, as shown in Figures 2 a to 2 d, the end member, under the action of the robot, can come to grip a part 3 (Figure 2 a), then, its slide 5 being blocked by the member 6 so as not to be able to move parallel to the directions XX and YY, the jack 9 is actuated to cooperate with the element 10, so that the elastic columns 7 are deformed and that the part 3 gripped is inclined at an angle A relative to the insertion direction
ZZ (Figure 2 b).
L'organe d'extrêmité est alors déplacé par le robot de façon que la partie inférieure de la pièce 3 vienne au moins approximativement à-l'aplomb du trou 11, après quoi les moyens de préhension 4 sont commandés à l'ouverture, de sorte que la pièce 3 tombe inclinée en direction dudit trou 11, la coulisse croisée 5 restant verrouillée, par l'organe de verrouillage 6 (figure 2 c). Enfin(figure 2 d), la coulisse croisée 5 est déverrouillée, de sorte que les colonnes élastiques déformées 7 peuvent se redresser spontanément en déplaçant les éléments de la coulisse 5 les uns par rapport aux autres pour compenser les erreurs de positionnement et/ou d'alignement et amener la pièce 3 en position d'insertion. The end member is then moved by the robot so that the lower part of the part 3 comes at least approximately in line with the hole 11, after which the gripping means 4 are controlled at the opening, from so that the part 3 falls inclined towards said hole 11, the cross slide 5 remaining locked, by the locking member 6 (FIG. 2 c). Finally (FIG. 2 d), the cross slide 5 is unlocked, so that the deformed elastic columns 7 can straighten spontaneously by moving the elements of the slide 5 relative to each other to compensate for positioning errors and / or d 'alignment and bring the part 3 in the insertion position.
Dans l'organe d'extrêmité montré par les figures 3 a à 3 d, on a supposé que le plateau 8 est constitué de deux plateaux 8 a et 8 b superposés, entre lesquels est disposé un détecteur d'effort 12. Dans ce cas, le mode d'action de l'organe d'extrêmité 1 peut être différent de celui décrit en regard des figures 2 a à 3 d. Comme le montrent les figures 3 a à 3 d, (dont les figures 3 a et 3 b correspondent respectivement aux figures 2 a et 2 b), la pièce 3 est amenée au contact des bords du trou 11, la coulisse 5 étant verrouillée et les moyens de préhension 4 étant fermés (figure 3 c).In the end member shown in FIGS. 3 a to 3 d, it has been assumed that the plate 8 consists of two superposed plates 8 a and 8 b, between which is placed a force detector 12. In this case , the mode of action of the end member 1 may be different from that described with reference to FIGS. 2 a to 3 d. As shown in FIGS. 3 a to 3 d, (of which FIGS. 3 a and 3 b correspond respectively to FIGS. 2 a and 2 b), the part 3 is brought into contact with the edges of the hole 11, the slide 5 being locked and the gripping means 4 being closed (FIG. 3 c).
Par suite, le capteur d'effort 12 détecte la réaction des bords du trou 11 sur la pièce 3 et commande simultanément le déverrouillage de la coulisse 5 et l'ouverture des moyens de préhension 4 (figure 3 d). On obtient alors le redressement de la pièce 3 et son centrage par rapport au trou 11, sous l'action de la détente des colonnes élastiques.Consequently, the force sensor 12 detects the reaction of the edges of the hole 11 on the part 3 and simultaneously controls the unlocking of the slide 5 and the opening of the gripping means 4 (FIG. 3 d). The straightening of the part 3 is then obtained and its centering with respect to the hole 11, under the action of the relaxation of the elastic columns.
Dans le mode de réalisation des figures 4 à 8, on retrouve les différents éléments décrits en regard de la figure 1.In the embodiment of FIGS. 4 to 8, we find the various elements described with reference to FIG. 1.
Les moyens de préhension 4 (illustrés sous forme de mâchoires sur les figures 1, 2 a à 2 d et 3 a à 3 d) sont constitués de deux vérins opposés 13 et 14. La coulisse 5 comporte deux éléments 15 et 16, reliés entre eux par des douilles à billes 17, l'élément 15 étant également relié à la pièce 2 par des douilles à billes 18. Ces éléments 15 et 16 peuvent être traversés, en vue du verrouillage de la coulisse 5, par le doigt de verrouillage 6, actionné par un vérin 19 et coaxial à la direction d'insertion Z-Z. The gripping means 4 (illustrated in the form of jaws in FIGS. 1, 2 a to 2 d and 3 a to 3 d) consist of two opposite jacks 13 and 14. The slide 5 has two elements 15 and 16, connected between them by ball bushings 17, the element 15 also being connected to the part 2 by ball bushings 18. These elements 15 and 16 can be traversed, for the purpose of locking the slide 5, by the locking finger 6 , actuated by a jack 19 and coaxial with the direction of insertion ZZ.
Les colonnes 7 sont par exemple réalisées en élastomère, éventuellement renforcé par des inserts métalliques pour augmenter leur raideur. Elles sont fixées à leurs extrêmités, par des brides de serrage 20 et 21 respectivement, sur l'élément 16 et sur le plateau 8 a et convergeant en direction des moyens de préhension 4. The columns 7 are for example made of elastomer, possibly reinforced with metal inserts to increase their stiffness. They are fixed at their ends, by clamps 20 and 21 respectively, on the element 16 and on the plate 8 a and converging in the direction of the gripping means 4.
Un capot 22 fixé à la partie 2, enveloppe la coulisse croisée 5 et la partie supérieure desdites colonnes 7.A cover 22 fixed to part 2, envelops the cross slide 5 and the upper part of said columns 7.
Un organe d'extrêmité du type montré par les figures 4 à 8 a été réalisé et utilisé avec un manipulateur simple de précision médiocre. Sa masse était de 1 kg. Il a ajusté des pièces cylindriques (des queues de soupapes pour moteur) dans des trous sans chanfrein dans leur bord, ajustées à 0,02 mm. L'angle A était de l'ordre de 150 et les défauts de position et d'alignement admissibles étaient respectivement de + 0,5 mm et de t 40 Le temps de montage d'une pièce était de l'ordre de 1 s, alors que la durée totale d'un cycle (prise et dépose d'une pièce y compris) était de 2,5 s. An end member of the type shown in FIGS. 4 to 8 was produced and used with a simple manipulator of poor precision. Its mass was 1 kg. He fitted cylindrical parts (valve stems for engines) into holes without chamfer in their edge, adjusted to 0.02 mm. The angle A was of the order of 150 and the permissible position and alignment faults were + 0.5 mm and t 40 respectively The assembly time of a part was of the order of 1 s, whereas the total duration of a cycle (including taking and removal of a part) was 2.5 s.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8407662A FR2564363A1 (en) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | End member for assembly robot intended for the automatic insertion of parts in holes. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8407662A FR2564363A1 (en) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | End member for assembly robot intended for the automatic insertion of parts in holes. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2564363A1 true FR2564363A1 (en) | 1985-11-22 |
Family
ID=9304084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8407662A Withdrawn FR2564363A1 (en) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | End member for assembly robot intended for the automatic insertion of parts in holes. |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| FR (1) | FR2564363A1 (en) |
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Legal Events
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| GC | Lien (pledge) constituted | ||
| ST | Notification of lapse |