FR2566310A1 - Gripping accessories for manipulators and robots - Google Patents
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Abstract
Description
Les manipulateurs et robots industriels comportent généralement des bras à l'extrémité desquels sont prévus des accessoires de préhension destinés à assurer la prise et la dépose des pièces à transporter. Ces accessoires sont en général étudiés et construits spécialement en fonction des formes caractéristiques de la pièce ou de la famille de pièces à prendre en charge. I1 en résulte que, lorsque les robots et manipulateur sont utilisés pour des séries courtes, il faut étudier et réaliser pour chaque série un système de préhension particulier. Manipulators and industrial robots generally have arms at the end of which gripping accessories are provided for picking up and removing the parts to be transported. These accessories are generally studied and specially built according to the characteristic shapes of the part or the family of parts to be supported. It follows that, when the robots and manipulator are used for short series, it is necessary to study and carry out for each series a particular gripping system.
La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient proposant un accessoire de préhension de structure modulaire, facilement réglable, réutilisable, universel, et permettant de réaliser facilement le système de préhension particulier qui correspond aux données spécifiques de chaque cas. The object of the present invention is to remedy this drawback proposing a gripping accessory of modular structure, easily adjustable, reusable, universal, and making it possible to easily carry out the particular gripping system which corresponds to the specific data of each case.
L'accessoire de préhension pour manipulateur et robot selon l'invention est caractérisé en ce qu'il se compose d'au moins un couple de profils parallèles emprisonnés dans au moins une paire de mâchoires à rainures parallèles correspondantes boulonnées entre elles, l'une au moins de ces paires de mâchoires étant fixée à l'extrémité du bras, et les organes de préhension tels que pinces ou ventouse étant eux-mêmes portés par une ou plusieurs desdites paires de mâchoires. The gripping accessory for manipulator and robot according to the invention is characterized in that it consists of at least a pair of parallel profiles trapped in at least one pair of jaws with corresponding parallel grooves bolted together, one at least of these pairs of jaws being fixed to the end of the arm, and the gripping members such as pliers or suction cup being themselves carried by one or more of said pairs of jaws.
On peut ainsi, comme décrit plus en détail ciaprès, réaliser des accessoires de préhension spécialisés pour les applications les plus diverses avec les mêmes éléments : profils parallèles et mâchoires de liaison. It is thus possible, as described in more detail below, to make specialized gripping accessories for the most diverse applications with the same elements: parallel profiles and connecting jaws.
L'invention vise également les dispositions ciaprès
10) I1 est prévu des paires de mâchoires coulissantes en plus des mâchoires de liaison par emprisonnement des profils.The invention also relates to the following arrangements
10) I1 is provided pairs of sliding jaws in addition to the connecting jaws by trapping the profiles.
2") Deux paires de mâchoires supperposées,boubnnées entre elles avec leurs rainures disposées à angle droit (ou non nul), permettent d'assembler selon cet angle deux paires de profils parallèles, les deux mâchoires intermédiaires étant de préférence réunies en une mâchoire unique dont les deux faces sont rainurées selon des directions faisant entre elles l'angle ainsi choisi. 2 ") Two pairs of superimposed jaws, swapped together with their grooves arranged at a right angle (or not zero), make it possible to assemble at this angle two pairs of parallel profiles, the two intermediate jaws preferably being combined in a single jaw whose two faces are grooved in directions making between them the angle thus chosen.
3 ) Il est prévu des blocs de liaison à directions orthogonales ou dièdres formés de l'assemblage à angle droit ou dièdre de deux mâchoires appartenant à deux paires de mâchoires différentes. 3) Connection blocks are provided with orthogonal or dihedral directions formed by the assembly at right or dihedral angles of two jaws belonging to two pairs of different jaws.
4 ) I1 est prévu des blocs à trois directions de profils orthogonales entre elles par combinaison des dispositions selon 2) et 3) ci-dessus. 4) I1 is provided blocks with three directions of orthogonal profiles between them by combination of the provisions according to 2) and 3) above.
5 ) Les profils parallèles sont de préférence de sections circulaires identiques. 5) The parallel profiles are preferably of identical circular sections.
L'invention sera plus amplement décrite avec référence au dessin annexé sur lequel
La figure 1 est une vue perspective schématique d'un robot dont le bras est muni d'un accessoire selon l'invention.The invention will be more fully described with reference to the accompanying drawing in which
Figure 1 is a schematic perspective view of a robot whose arm is provided with an accessory according to the invention.
La figure 2 illustre la réalisation d'une pince spéciale pour produits longs par les moyens de l'invention. FIG. 2 illustrates the production of a special clamp for long products by the means of the invention.
La figure 3 illustre la réalisation d'un système de prise simultanée de deux pièces par ventouse. Figure 3 illustrates the embodiment of a simultaneous gripping system of two parts by suction cup.
La figure 4 illustre un système à pinces multiples avec déplacement auxiliaire relatif entre deux pièces. Figure 4 illustrates a multiple gripper system with relative auxiliary movement between two parts.
Si l'on se reporte à la figure l, on voit que le robot ou manipulateur 1 comporte ou se termine par un bras mobile 2 porté par une console 3 coulissant sur le fût ou bâti 4. If we refer to FIG. 1, we see that the robot or manipulator 1 includes or ends with a movable arm 2 carried by a console 3 sliding on the barrel or frame 4.
A l'extrémité du bras 3 doit, par exemple, être prévue une pince 5. At the end of the arm 3 must, for example, be provided a clamp 5.
Dans les réalisations connues, il fallait, pour chaque cas, étudier spécialement une pince correspondant à la pièce à manipuler et s'adaptant sur l'extrémité du bras 2. In known embodiments, it was necessary, for each case, to study specially a clamp corresponding to the part to be handled and adapting to the end of the arm 2.
Conformément à l'invention (figure 1), l'extrémité du bras 2 porte un accessoire de préhension constitué par au moins un couple de profils parallèles 6-7, emprisonnés dans au moins une paire de mâchoires 8-9, 11-12, à rainures parallèles correspondantes 10, boulonnées entre elles en 13, l'une au moins de ces paires de machoires, en l'espèce la paire 8-9, étant fixée à l'extrémité du bras 2, et les organes de préhension tels que pince 5 étant eux-mêmes portés par une ou plusieurs desdites paires de mâchoires , en l'espèce la paire 11-12. In accordance with the invention (FIG. 1), the end of the arm 2 carries a gripping accessory consisting of at least a pair of parallel profiles 6-7, trapped in at least one pair of jaws 8-9, 11-12, with corresponding parallel grooves 10, bolted together at 13, at least one of these pairs of jaws, in this case the pair 8-9, being fixed to the end of the arm 2, and the gripping members such as clamp 5 being themselves carried by one or more of said pairs of jaws, in this case the pair 11-12.
Les figures 2, 3, 4 montrent la souplesse du système de l'invention. L'exemple de la figure 2 se rapporte au cas d'objets longs ou de formescomplexes : il est prévu deux couples de profils parallèles 6-7 et 6-17 ; le couple 6-7 est emprisonné dans les mâchoires 13, 14, 15, 16, la mâchoire 14 étant fixée à l'extrémité du bras 2 ;le couple 6-17 est emprisonné dans les mâchoires 18, 19, 20, 21 ; certaines au moins de ces mâchoires portent une pince 5. Figures 2, 3, 4 show the flexibility of the system of the invention. The example in FIG. 2 relates to the case of long objects or complex shapes: two pairs of parallel profiles 6-7 and 6-17 are provided; the pair 6-7 is trapped in the jaws 13, 14, 15, 16, the jaw 14 being fixed to the end of the arm 2; the pair 6-17 is trapped in the jaws 18, 19, 20, 21; at least some of these jaws carry a clamp 5.
On remarquera que l'un des profils d'un couple tel que 6-7 peut être considéré comme remplissant une fonction de positionnement, L'autre remplissant une fonction d'anti-rotation. Cette distribution des fonctions facilite la réalisation de la structure et permet de réaliser des ensembles réglables ou mobiles. It will be noted that one of the profiles of a couple such as 6-7 can be considered as fulfilling a positioning function, the other fulfilling an anti-rotation function. This distribution of functions facilitates the production of the structure and makes it possible to produce adjustable or mobile assemblies.
Dans l'exemple de la figure 3, relatif à la manipulation simultanée de deux pièces 22, 23 par ventouses, le couple 6-7 porte cinq paires de mâchoires 24, 25, 26, 27, 28. La mâchoire 26 est constituée comme la mâchoire 8, 9 de la figure 1 et est fixée à l'extrémité du bras 2. In the example of FIG. 3, relating to the simultaneous manipulation of two parts 22, 23 by suction cups, the pair 6-7 carries five pairs of jaws 24, 25, 26, 27, 28. The jaw 26 is constituted as the jaw 8, 9 of FIG. 1 and is fixed to the end of the arm 2.
Les mâchoires 24 et 28 sont des mâchoires simples analogues à la mâchoire 11, 12 de la figure 1, et elles portent les ventouses 29. Les mâchoires 25 et 27 sont des mâchoires double réunissant deux paires de profils à angle droit (6, 7 et 30, 31 ou 32, 33) par exemple, selon le détail représenté figure 5. Selon cette figure, la mâchoire double est formée de trois plaques rainurées 25a, 25b et 25c, la plaque intermédiaire 25b étant rainurée sur ses deux faces avec des rainures à angle droit (ou, bien évidemment, tout autre angle choisi à volonté). Mais on peut également superposer à l'angle voulu deux paires de mâchoires, en prévoyant sur ces mâchoires des trous de boulonnage à l'angle ou aux angles recherchés. The jaws 24 and 28 are simple jaws similar to the jaw 11, 12 of FIG. 1, and they carry the suction cups 29. The jaws 25 and 27 are double jaws joining two pairs of profiles at right angles (6, 7 and 30, 31 or 32, 33) for example, according to the detail shown in FIG. 5. According to this figure, the double jaw is formed by three grooved plates 25a, 25b and 25c, the intermediate plate 25b being grooved on its two faces with grooves at right angles (or, of course, any other angle chosen at will). However, two pairs of jaws can also be superimposed on the desired angle, by providing bolt holes on these jaws at the desired angle or angles.
L'exemple de la figure 4 illustre la possibilité d'utiliser des paires de profils 34 et 35, 36 et 37, 38 et 39 orientées dans trois directions (orthogonales, par exemple) au moyen d'une mâchoire de liaison en équerre. dont le détail fait l'objet de la figure 6. The example in FIG. 4 illustrates the possibility of using pairs of profiles 34 and 35, 36 and 37, 38 and 39 oriented in three directions (orthogonal, for example) by means of a square jaw. the detail of which is the subject of FIG. 6.
Dans cette figure, les deux paires de mâchoires 40, 41 et 42, 43 sont disposées en dièdre, les mâchoires 41 et 42, qui appartiennent chacune à une paire différente, étant solidarisées selon un dièdre (par exemple à angle droit). In this figure, the two pairs of jaws 40, 41 and 42, 43 are arranged in a dihedral, the jaws 41 and 42, which each belong to a different pair, being joined together according to a dihedral (for example at a right angle).
De plus, cette disposition est combinée à celle de la figure 5, les mâchoires 42, 43 et 43, 44 formant mâchoire double. In addition, this arrangement is combined with that of FIG. 5, the jaws 42, 43 and 43, 44 forming a double jaw.
La figure 4 illustre également le caractère à la fois réglable et mobile du système d'accessoires de 1 'inven- tion par l'utilisation de mâchoires coulissantes 45, 46 reliées à des mâchoires de liaison 47, 48 par des éléments moteurs tels que les vérins 49, 50, comme représenté figure 7. La réalisation des mâchoires coulissantes est à la portée de l'homme de l'art et peut être faite par utilisation de douilles lisses, douilles à billes, patins de frottement, galets etc. La possibilité d'obtenir ainsi un mouvement auxiliaire de la pièce prélevée par le manipulateur peut recevoir de nombreuses applications (changement d'entr'axe, dégagement d'un élément d'outillage etc.). FIG. 4 also illustrates the simultaneously adjustable and mobile character of the accessory system of the invention by the use of sliding jaws 45, 46 connected to connecting jaws 47, 48 by driving elements such as the cylinders 49, 50, as shown in FIG. 7. The production of the sliding jaws is within the reach of those skilled in the art and can be done by using smooth bushings, ball bushings, friction pads, rollers etc. The possibility of thus obtaining an auxiliary movement of the part taken by the manipulator can receive numerous applications (change of center distance, release of a tool element etc.).
Les figures 8 et 9 illustrent le détail de pièces de fixation d'organe de préhension (supports de ventouses à vide, pince de serrage à commande par fluide sous pression, unité opérationnelle associée au robot pour exécution de taches particulières : coupe , mesure, usinage, etc.). FIGS. 8 and 9 illustrate the detail of fastening members for the gripping member (vacuum suction cup supports, clamping device controlled by pressurized fluid, operational unit associated with the robot for carrying out specific tasks: cutting, measuring, machining , etc.).
Suivant la figure 8, la pièce est réalisée en deux parties : une partie 11 de fixation proprement dite, portant les moyens de serrage nécessaires et des rainures pour orienter la pièce sur les profils, complétée par une pièce de serrage 12 qui peut être un des éléments constituant la pièce de liaison simple. La pince 5 (ou autre organe) peut être montée sur un fut rotatif 51 serre en 53. Les formes données aux pièces pour leur mise en place sur les profilés permet la mise en place de la fixation, soit en ligne, soit en travers de l'axe des profils. According to FIG. 8, the part is produced in two parts: a part 11 for proper fixing, carrying the necessary clamping means and grooves for orienting the part on the profiles, supplemented by a clamping part 12 which may be one of the elements constituting the simple connecting piece. The clamp 5 (or other member) can be mounted on a rotary drum 51 clamps at 53. The shapes given to the pieces for their positioning on the profiles allow the fixing to be put in place, either in line or across the axis of the profiles.
Une inclinaison est possible en n'utilisant qu'un seul profilé ou en donnant à ceux-ci par déformation un vrillage permettant d'obtenir la position souhaitée. An inclination is possible by using only one profile or by giving them, by deformation, a twist enabling the desired position to be obtained.
La figure 9 représente une adaptation de la pièce de liaison 12 dans laquelle l'inclinaison est obtenue par interposition d'une pièce orientable supplémentaire 52. FIG. 9 represents an adaptation of the connecting piece 12 in which the inclination is obtained by the interposition of an additional orientable piece 52.
Enfin, l'interposition de systèmes coulissants permet d'obtenir sur la pièce de fixation un mouvement auxiliaire éventuel. Finally, the interposition of sliding systems makes it possible to obtain any auxiliary movement on the fixing part.
I1 résulte de la description qui précède que l'invention permet des réalisations très diverses par combinaisons variées des composants du système modulaire qu'elle propose. It follows from the above description that the invention allows very diverse embodiments by various combinations of the components of the modular system which it offers.
Dans cette description, les profils parallèles utilisés et illustrés sont des profils cylindriques de section circulaire pleins ou tubulaires ; mais toute autre section peut être adoptée sans sortir du cadre de l'invention. In this description, the parallel profiles used and illustrated are cylindrical profiles of solid or tubular circular section; but any other section can be adopted without departing from the scope of the invention.
De même, on a principalement décrit l'invention en tant qu'accessoire servant de support à des organes de préhension pinces ou ventouses, mais il va de soi que tout autre organe susceptible d'être monté à 1 'extré-
mité d'un bras de manipulateur peut être utilisé, notamment des centreurs, détecteurs, appareils de mesure etc. Likewise, the invention has mainly been described as an accessory serving as a support for gripping members pliers or suction cups, but it goes without saying that any other member capable of being mounted on the outside.
mite of a manipulator arm can be used, in particular centralizers, detectors, measuring devices etc.
Claims (6)
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