FR2706341A1

FR2706341A1 - High rate cam-operated mechanical manipulator (handling device)

Info

Publication number: FR2706341A1
Application number: FR9307571A
Authority: FR
Inventors: Di Battista Gilb Ballot-Schmit
Original assignee: PREM
Current assignee: PREM
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1994-12-23
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: FR2706341B1

Abstract

According to the invention, the manipulator comprises a cam (20) driven by a rotating shaft (40) and having on a first face a first track (31) defining the movement of a first operating lever (51) via a first roller (61) engaged in the said first track (31), the said first operating lever (51) driving in rotation a first amplifying arm (71) designed to induce a fore/aft translational movement in a vertical support plate bearing a gripper member of the manipulator and, on a second face (22), a second track (32) defining the movement of a second operating lever (52), via a second roller (62) engaged in the said second track (32), the said second operating lever (52) driving a second amplifying arm (72) in rotation. Application to the high-rate distribution (dispensing) of light objects.

Description

" MANIPULATEUR MECANIQUE GRANDE CADENCE A COMMANDE
PAR CAMES"
La présente invention concerne un manipulateur mécanique."HIGH-RATE MECHANICAL MANIPULATOR WITH CONTROL
BY CAMS "
The present invention relates to a mechanical manipulator.

L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la distribution à grande cadence d'objets de faible masse, notamment en matière plastique. The invention finds a particularly advantageous application in the field of high-speed distribution of low-mass objects, in particular plastic.

Il existe actuellement de nombreuses machines spéciales construites sur la base de plateaux tournants, principalement pneumatiques, dont la cadence moyenne ne dépasse pas 2000 cycles par heure. Cependant, depuis quelques années, ces plateaux sont peu à peu remplacés par des indexeurs mécaniques commandés par cames et moteurs, qui permettent d'atteindre des cadences de 5000 à 6000 cycles par heure, voire plus. Le développement de ces indexeurs a fait apparaître un nouveau besoin: celui du remplacement des manipulateurs pneumatiques connus par de nouveaux manipulateurs capables d'accepter ces nouvelles cadences. There are currently many special machines built on the basis of turntables, mainly pneumatic, whose average rate does not exceed 2000 cycles per hour. However, for a few years, these plates have been gradually replaced by mechanical indexers controlled by cams and motors, which make it possible to reach rates of 5000 to 6000 cycles per hour, or even more. The development of these indexers has revealed a new need: that of replacing known pneumatic manipulators with new manipulators capable of accepting these new rates.

Aujourd'hui, des manipulateurs mécaniques à cames répondent déjà à ce besoin dans l'industrie automobile par exemple, mais ils sont conçus pour le déplacement de charges relativement lourdes, et cette technologie de la commande par cames conduit très souvent à des produits très encombrants dès que les courses de déplacement deviennent importantes. Today, mechanical cam manipulators already meet this need in the automotive industry, for example, but they are designed for moving relatively heavy loads, and this cam control technology very often leads to very bulky products. as soon as displacement runs become important.

Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un manipulateur mécanique à cadence élevée, qui permettrait sous un encombrement réduit de distribuer sur de grandes courses des pièces, principalement en matière plastique, de faible masse, de l'ordre de 3 ou 4 kg. Also, the technical problem to be solved by the object of the present invention is to propose a mechanical manipulator at high rate, which would make it possible, under reduced space, to distribute parts, mainly of plastic material, of low mass, around 3 or 4 kg.

La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit manipulateur mécanique comprend une came entraînée par un arbre de rotation et portant, d'une part, sur une première face, une première piste définissant le mouvement d'un premier levier de commande autour d'un premier axe de rotation, par l'intermédiaire d'un premier galet engagé dans ladite première piste, ledit premier levier de commande entraînant en rotation autour dudit premier axe de rotation un premier bras amplificateur destiné à induire un mouvement de translation alternatif horizontal avant/arrière à une plaque-support verticale portant au moins un organe de préhension du manipulateur, et, d'autre part, sur une deuxième face, une deuxième piste définissant le mouvement d'un deuxième levier de commande autour d'un deuxième axe de rotation, par l'intermédiaire d'un deuxième galet engagé dans ladite deuxième piste, ledit deuxième levier de commande entraînant en rotation autour dudit deuxième axe de.rotation un deuxième bras amplificateur destiné à induire un mouvement de translation alternatif vertical de montée/ descente à ladite plaque-support verticale du manipulateur, ladite plaque-support portant en outre, d'une part, un premier profilé en U présentant une rainure verticale dans laquelle coulisse un galet d'entraînement horizontal de la plaque-support, disposé à une extrémité du premier bras amplificateur, et, d'autre part, un deuxième profilé en U présentant une rainure sensiblement horizontale dans laquelle coulisse un galet d'entraînement vertical de la plaque-support, disposé à une extrémité du deuxième bras amplificateur. The solution to the technical problem posed consists, according to the present invention, in that said mechanical manipulator comprises a cam driven by a rotation shaft and carrying, on the one hand, on a first face, a first track defining the movement of a first control lever around a first axis of rotation, by means of a first roller engaged in said first track, said first control lever driving in rotation around said first axis of rotation a first amplifying arm intended to induce a horizontal reciprocating translational movement front / rear to a vertical support plate carrying at least one gripping member of the manipulator, and, on the other hand, on a second face, a second track defining the movement of a second control lever around a second axis of rotation, via a second roller engaged in said second track, said second control lever caused nt in rotation about said second axis de.rotation a second amplifying arm intended to induce a vertical reciprocating movement of ascent / descent to said vertical support plate of the manipulator, said support plate carrying, on the one hand, a first U-shaped profile having a vertical groove in which slides a horizontal drive roller of the support plate, arranged at one end of the first amplifying arm, and, on the other hand, a second U-shaped profile having a substantially horizontal groove in which slides a vertical drive roller of the support plate, disposed at one end of the second amplifying arm.

Ainsi, avec l'utilisation d'un système de bras amplificateurs de courses, il est possible d'obtenir un manipulateur mécanique de faible encombrement, à grande cadence et présentant des courses importantes aussi bien pour le mouvement horizontal que pour le mouvement vertical. Thus, with the use of a system of stroke amplifying arms, it is possible to obtain a mechanical manipulator of small size, at high rate and having large strokes as well for the horizontal movement as for the vertical movement.

De manière à permettre le réglage de la course dans le sens du mouvement de translation horizontal avant/arrière, il est prévu, selon l'invention, que le premier bras amplificateur comporte des moyens de réglage de la position dudit galet d'entraînement horizontal le long de la rainure verticale dudit premier profilé en U. On verra plus loin que cette disposition présente l'avantage supplémentaire de ne pas changer l'origine du mouvement d'arrière en avant du manipulateur mécanique conforme à l'invention. In order to allow the adjustment of the stroke in the direction of the front / rear horizontal translational movement, it is provided, according to the invention, that the first amplifying arm comprises means for adjusting the position of said horizontal drive roller. along the vertical groove of said first U-shaped profile. We will see later that this arrangement has the additional advantage of not changing the origin of the movement from back to front of the mechanical manipulator according to the invention.

De même, un réglage de la course dans le sens du mouvement de translation vertical de montée/descente est rendu possible du fait que le manipulateur mécanique, objet de l'invention, comporte des moyens d'inclinaison autour de l'horizontale de la rainure du deuxième profilé en U. Ces moyens d'inclinaison sont conçus afin de ne pas changer l'origine du mouvement vertical de montée/descente lorsque la plaque-support est dans une position avant/arrière limite, notamment pour la phase de prise des objets à manipuler. Likewise, an adjustment of the stroke in the direction of the vertical translation movement of ascent / descent is made possible because the mechanical manipulator, object of the invention, includes means for tilting around the horizontal of the groove. of the second U-shaped profile. These tilting means are designed so as not to change the origin of the vertical up / down movement when the support plate is in a front / rear limit position, in particular for the gripping phase of the objects. To manipulate.

En outre, l'invention prévoit que le deuxième levier de commande et le deuxième bras amplificateur sont reliés par un dispositif de sécurité autorisant un mouvement relatif de l'un par rapport à l'autre autour dudit deuxième axe de rotation lorsque le mouvement de translation vertical de descente de l'organe de préhension est empêché, notamment si un obstacle s'est accidentellement interposé entre l'organe de préhension et le plateau tournant. On évite ainsi de détériorer le deuxième levier de commande et la deuxième piste de la came. In addition, the invention provides that the second control lever and the second amplifier arm are connected by a safety device allowing relative movement of one relative to the other around said second axis of rotation when the translational movement vertical descent of the gripping member is prevented, especially if an obstacle is accidentally interposed between the gripping member and the turntable. This avoids damaging the second control lever and the second track of the cam.

Enfin, des moyens assurant le chargement frontal des objets, ou un chargement et un déchargement simultanés, seront également exposés dans la description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs. Finally, means ensuring the frontal loading of the objects, or simultaneous loading and unloading, will also be explained in the description which follows with reference to the appended drawings, given by way of nonlimiting examples.

La figure 1 est une vue de face du manipulateur mécanique, objet de l'invention. Figure 1 is a front view of the mechanical manipulator, object of the invention.

La figure 2 est une coupe selon la ligne A-A de la vue de face de la figure 1. FIG. 2 is a section along line A-A of the front view of FIG. 1.

La figure 3 est une vue de dessus correspondant à la vue de face de la figure 1. FIG. 3 is a top view corresponding to the front view of FIG. 1.

La figure 4 est une vue en perspective montrant la plaque-support et les systèmes de profilés en U du manipulateur mécanique des figures 1 à 3. FIG. 4 is a perspective view showing the support plate and the U-shaped profile systems of the mechanical manipulator of FIGS. 1 to 3.

La figure 5 est une vue de face de la plaque-support de la figure 4. FIG. 5 is a front view of the support plate of FIG. 4.

La figure 6 est une vue de côté correspondant à la vue de face de la figure 5. FIG. 6 is a side view corresponding to the front view of FIG. 5.

La figure 7 est une vue en perspective de la plaque avant et de la plaque-support du manipulateur mécanique de l'invention. Figure 7 is a perspective view of the front plate and the support plate of the mechanical manipulator of the invention.

La figure 8 est une vue en perspective d'un organe de préhension à chargement frontail. Figure 8 is a perspective view of a front loading gripper.

La figure 9 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'un manipulateur comportant un bras à deux organes de préhension. FIG. 9 is a perspective view of a first embodiment of a manipulator comprising an arm with two gripping members.

La figure 10 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'un manipulateur comportant un bras à deux organes de préhension. Figure 10 is a perspective view of a second embodiment of a manipulator comprising an arm with two gripping members.

Les figures 1,2 et 3 montrent respectivement une vue de face, une coupe et une vue de dessus d'un manipulateur mécanique comprenant, dans un boiter 10, une came 20 cylindrique portant, sur une première face 21, une première piste 31 définissant le mouvement d'un premier levier 51 de commande autour d'un premier axe D1 de rotation par l'intermédiaire d'un premier galet 61 engagé dans ladite première piste 31. De même, la came 20 porte, sur une deuxième face 22, une deuxième piste 32 définissant le mouvement d'un deuxième levier 52 de commande autour d'un deuxième axe D2 de rotation par l'intermédiaire d'un deuxième galet 62 engagé dans ladite deuxième piste 32. Figures 1,2 and 3 respectively show a front view, a section and a top view of a mechanical manipulator comprising, in a housing 10, a cylindrical cam 20 carrying, on a first face 21, a first track 31 defining the movement of a first control lever 51 around a first axis D1 of rotation by means of a first roller 61 engaged in said first track 31. Similarly, the cam 20 carries, on a second face 22, a second track 32 defining the movement of a second control lever 52 around a second axis D2 of rotation by means of a second roller 62 engaged in said second track 32.

L'ensemble de la came 20 et des leviers 51,52 de commande se trouve enfermé dans le boîtier 10 à l'intérieur d'un bain d'huile rendant ainsi le manipulateur mécanique des figures 1,2 et 3 très fiable. The assembly of the cam 20 and the control levers 51, 52 is enclosed in the housing 10 inside an oil bath, thus making the mechanical manipulator of FIGS. 1, 2 and 3 very reliable.

A l'extérieur du boîtier 10, un premier bras amplificateur 71 est entraîné en rotation autour dudit premier axe D1 par le premier levier 51 de commande. De la même manière, un deuxième bras amplificateur 72, situé du même côté du boîtier 10 que le premier bras 71, est entraîné en rotation autour dudit deuxième axe D2 par le deuxième levier 52 de commande. Outside the housing 10, a first amplifier arm 71 is rotated around said first axis D1 by the first control lever 51. Likewise, a second amplifier arm 72, located on the same side of the housing 10 as the first arm 71, is rotated around said second axis D2 by the second control lever 52.

Dans le mode de réalisation représenté sur l'ensemble des figures, un organe 80,80' de préhension, tel qu'une ventouse par exemple, destiné à saisir les pièces à distribuer, est porté par une plaque-support 90 verticale sur laquelle sont fixés un premier profilé 91 en U présentant une rainure verticale 101, et un deuxième profilé 92 en U présentant une rainure 102 sensiblement horizontale. Dans la rainure verticale 101 coulisse un galet 111 d'entraînement horizontal de la plaque-support 90, disposé à l'extremité du premier bras amplificateur 71 de manière à induire un mouvement de translation alternatif horizontal avant/arrière à la plaque support 90 du manipulateur. Simultanément, dans la rainure sensiblement horizontale 102 coulisse un galet 112 d'entraînement vertical de la plaque-support 90, disposé à une extrémité du deuxième bras amplificateur 72, de manière à induire un mouvement de translation alternatif vertical de montée/ descente à la plaque-support 90. In the embodiment shown in all of the figures, a gripping member 80.80 ', such as a suction cup for example, intended to grip the parts to be dispensed, is carried by a vertical support plate 90 on which are fixed a first U-shaped section 91 having a vertical groove 101, and a second U-shaped section 92 having a substantially horizontal groove 102. In the vertical groove 101 slides a roller 111 for horizontal driving of the support plate 90, disposed at the end of the first amplifying arm 71 so as to induce a reciprocating horizontal translational movement front / rear to the support plate 90 of the manipulator . Simultaneously, in the substantially horizontal groove 102 slides a roller 112 for vertically driving the support plate 90, disposed at one end of the second amplifying arm 72, so as to induce a vertical reciprocating movement of movement up / down to the plate -support 90.

Il convient de signaler que les mouvements conférés à la plaque-support 90 sont des mouvements alternatifs de type sinusoïdal qui permettent des vitesses élevées, d'où une cadence rapide, contrairement aux systèmes pneumatiques qui provoquent des chocs. D'autre part, les pistes 31,32 de la came 20 sont telles que les mouvements de translation horizontal et vertical sont composés, en ce sens que le mouvement de montée / descente se produit de manière substantielle après que le mouvement avant/arrière ait été effectué, et inversement. It should be noted that the movements imparted to the support plate 90 are reciprocating movements of the sinusoidal type which allow high speeds, hence a rapid rate, unlike pneumatic systems which cause shocks. On the other hand, the tracks 31, 32 of the cam 20 are such that the horizontal and vertical translational movements are composed, in the sense that the up / down movement occurs substantially after the forward / backward movement has been performed, and vice versa.

L'arbre 40 de rotation peut être entraîné soit par un moteur avec prise directe, soit par une transmission par courroie depuis la sortie d'un indexeur par exemple. The rotation shaft 40 can be driven either by a motor with direct drive, or by a belt transmission from the output of an indexer for example.

On comprend ici tout l'intérêt que présente ce type de synchronisation dans la mesure où tous les mouvements de distribution d'objets et de rotation d'indexeurs sont invariablement liés quelle que soit la vitesse de fonctionnement de l'ensemble. We understand here all the interest presented by this type of synchronization insofar as all the movements of distribution of objects and rotation of indexers are invariably linked whatever the operating speed of the assembly.

La figure 1 fait également apparaître une caractéristique très avantageuse du manipulateur mécanique conforme à l'invention qui consiste en la possibilité de régler la course du mouvement de translation horizontal avant/arrière de la plaque-support 90 du manipulateur. A cet effet, le premier bras amplificateur 71 comporte des moyens de réglage, tels qu'un dispositif à vis 121, de la position du galet 111 d'entraînement horizontal le long de la rainure verticale 101 dudit premier profilé 91 en U. Figure 1 also shows a very advantageous characteristic of the mechanical manipulator according to the invention which consists of the possibility of adjusting the stroke of the horizontal translational movement front / rear of the support plate 90 of the manipulator. To this end, the first amplifying arm 71 comprises means for adjusting, such as a screw device 121, the position of the roller 111 for horizontal driving along the vertical groove 101 of said first U-shaped section 91.

Dans sa position initiale, le bras amplificateur 71 est vertical de même que la course de réglage du galet d'entraînement horizontal qui peut passer de la position référencée 111 à la position référencée villa. In its initial position, the amplifying arm 71 is vertical as is the adjustment stroke of the horizontal drive roller which can pass from the position referenced 111 to the position referenced villa.

On notera que ce réglage, effectué parallèlement à la rainure verticale 101 du premier profilé 91 en U, ne change pas la position d'origine de la plaque-support 90 et donc celle de l'organe de préhension.It will be noted that this adjustment, carried out parallel to the vertical groove 101 of the first U-shaped section 91, does not change the original position of the support plate 90 and therefore that of the gripping member.

Lorsque le premier bras amplificateur a atteint sa position limite référencée 71' sur la figure 1, la position du galet d'entraînement horizontal peut varier entre les positions limites référencées 111' et lll'a. When the first amplifying arm has reached its limit position referenced 71 ′ in FIG. 1, the position of the horizontal drive roller can vary between the limit positions referenced 111 ′ and III ′.

Ces deux positions extrêmes n'étant pas situées sur la même verticale, il s'ensuit une course horizontale plus ou moins longue et réglable de la plaque-support 90, solidaire du profilé 91 en U, dans la rainure 101 duquel se déplace le galet d'entraînement horizontal. On obtient ainsi un réglage de la course horizontale de l'organe 80 de préhension sans changement d'origine, dont l'amplitude peut varier de 130 à 150 mm.These two extreme positions not being located on the same vertical, it follows a more or less long and adjustable horizontal stroke of the support plate 90, integral with the section 91 in U, in the groove 101 from which the roller moves horizontal drive. There is thus obtained an adjustment of the horizontal stroke of the gripping member 80 without change of origin, the amplitude of which can vary from 130 to 150 mm.

L'amplification de mouvement induite par le premier bras amplificateur 71 a pour inconvénient d'amplifier également les jeux de fonctionnement. C'est pourquoi, il y a avantage à neutraliser ces jeux en exerçant sur ledit premier bras amplificateur en positions limites des contraintes générées par des éléments élastiques, tels que des tampons de caoutchouc 131, 141. The amplification of movement induced by the first amplifier arm 71 has the disadvantage of also amplifying the operating clearances. This is why, it is advantageous to neutralize these clearances by exerting on said first amplifier arm in limit positions the stresses generated by elastic elements, such as rubber buffers 131, 141.

Il est également possible de réaliser un réglage de la course du mouvement de translation vertical de montée/descente grâce à des moyens d'inclinaison autour de l'horizontale H de la rainure 102 du deuxième profilé 92 en U. Ces moyens d'inclinaison, illustrés aux figures 1,4,5,6 et 7, sont constitués d'un axe D3 de pivotement de la rainure 102 autour de l'horizontale H, d'une lumière oblique 122 aménagée au fond de ladite rainure 102, et d'une noix 132 mobile horizontalement portant un pion 142 débouchant dans ladite lumière oblique 122. It is also possible to adjust the stroke of the vertical translational movement of ascent / descent by means of tilting means around the horizontal H of the groove 102 of the second U-shaped section 92. These tilting means, illustrated in FIGS. 1, 4, 5, 6, 6 and 7, consist of an axis D3 of pivoting of the groove 102 around the horizontal H, of an oblique opening 122 arranged at the bottom of said groove 102, and of a nut 132 movable horizontally carrying a pin 142 opening into said oblique opening 122.

Dans le mode de réalisation représenté, la noix 132 est mobile horizontalement sous l'action d'une tige 152 de commande par vis depuis une extrémité du deuxième profilé 92 en U. Ainsi, en actionnant ladite tige 152 de commande dans un sens ou dans un autre, on déplace la noix mobile 132 dans la direction horizontale vers l'avant ou l'arrière, ce qui produit, du fait de la coopération du pion 142 et de la lumière oblique 122, le pivotement de la rainure 102 du profilé 92 en U autour de l'axe D3 et son inclinaison vers le haut ou vers le bas autour de l'horizontale H.In the embodiment shown, the nut 132 is movable horizontally under the action of a screw control rod 152 from one end of the second U-shaped section 92. Thus, by actuating said control rod 152 in one direction or in another, the movable nut 132 is moved in the horizontal direction forwards or backwards, which produces, due to the cooperation of the pin 142 and the oblique light 122, the pivoting of the groove 102 of the profile 92 in a U around the axis D3 and its inclination up or down around the horizontal H.

Sous l'effet de l'inclinaison du deuxième profilé 92 en U, la plaque-support 90 subit lors du mouvement de translation horizontal avant, par exemple, un mouvement de montée ou de descente, préalable au mouvement de translation vertical de montée/ descente proprement dit, dont l'amplitude, fonction de l'inclinaison donnée, vient s'ajouter algébriquement à la course imposée par le deuxième bras amplificateur 72. Le réglage de la position verticale de la plaque-support 90 peut être de +/- 3 mm autour de la position nominale. Under the effect of the inclination of the second U-shaped section 92, the support plate 90 undergoes during the horizontal translational movement before, for example, an upward or downward movement, prior to the vertical translational upward / downward movement. proper, the amplitude of which, as a function of the given inclination, is added algebraically to the stroke imposed by the second amplifying arm 72. The adjustment of the vertical position of the support plate 90 can be +/- 3 mm around the nominal position.

Afin de ne pas changer l'origine du mouvement vertical de montée/descente lorsque la plaque-support 90 est dans une position avant/arrière limite, pour la prise d'objets par exemple, on prévoit que dans cette position limite l'axe D3 de pivotement coïncide avec l'axe du galet 112 d'entraînement vertical. In order not to change the origin of the vertical up / down movement when the support plate 90 is in a front / rear limit position, for taking objects for example, provision is made in this position to limit the axis D3 pivot coincides with the axis of the vertical drive roller 112.

On peut voir sur la figure 6 un système 162 de rondelles Belleville ou de ressort qui a pour fonction de plaquer, sous l'action d'une vis 172, le deuxième profilé 92 en U contre la plaque-support 90 avec un effort donné dans le but de neutraliser toutes formes de jeu sans empêcher le réglage en inclinaison. We can see in Figure 6 a system 162 of Belleville washers or spring which has the function of pressing, under the action of a screw 172, the second U-shaped profile 92 against the support plate 90 with a given force in the goal of neutralizing all forms of play without preventing the tilt adjustment.

Il apparaît sur la figure 1 que le deuxième levier 52 de commande et le deuxième bras amplificateur 72 sont reliés par un dispositif de sécurité autorisant un mouvement relatif de l'un par rapport à l'autre autour de l'axe D2 de rotation lorsque le mouvement de translation vertical de descente de l'organe 80 de préhension est empêché, par exemple par un obstacle se trouvant accidentellement sur'le trajet dudit organe de préhension. Dans ce cas, il est absolument nécessaire de prévoir un dispositif de sécurité qui permettra d'éviter un blocage du deuxième levier. 52 de commande conduisant irrémédiablement à l'endommagement dudit deuxième levier de commande, ainsi qu'à celle de la deuxième piste 32 de la came 20 et de la liaison entre le deuxième levier de commande et le deuxième bras amplificateur. Ainsi, le mouvement relatif autorisé par ledit dispositif de sécurité permet au deuxième levier 52 de commande de continuer son mouvement même si celui du deuxième bras amplificateur 72 est bloqué. It appears in FIG. 1 that the second control lever 52 and the second amplifier arm 72 are connected by a safety device allowing relative movement of one relative to the other around the axis D2 of rotation when the vertical translational movement of descent of the gripping member 80 is prevented, for example by an obstacle accidentally located on the path of said gripping member. In this case, it is absolutely necessary to provide a safety device which will prevent a blockage of the second lever. 52 control irreparably leading to damage to said second control lever, as well as to that of the second track 32 of the cam 20 and of the connection between the second control lever and the second amplifying arm. Thus, the relative movement authorized by said safety device allows the second control lever 52 to continue its movement even if that of the second amplifier arm 72 is blocked.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif de sécurité comprend, d'une part, une rainure 211 en V aménagée dans le deuxième levier 52 de commande, et, d'autre part, une bille 201 solidaire du deuxième bras amplificateur 72 et destinée à coopérer, en position nominale, avec ladite rainure 211 sous l'action d'un moyen élastique221, tel qu'un ressort par exemple. De cette manière, la bille 201 du deuxième bras amplificateur 72 est normalement engagée dans la rainure 211, tandis que, lorsque le mouvement dudit deuxième bras amplificateur est empêché, le deuxième levier 52 de commande poursuit son mouvement, ce qui a pour effet de dégager la bille 201 de la rainure 211. As can be seen in FIG. 1, the safety device comprises, on the one hand, a V-shaped groove 211 formed in the second control lever 52, and, on the other hand, a ball 201 secured to the second amplifying arm 72 and intended to cooperate, in nominal position, with said groove 211 under the action of an elastic means 221, such as a spring for example. In this way, the ball 201 of the second amplifier arm 72 is normally engaged in the groove 211, while, when the movement of said second amplifier arm is prevented, the second control lever 52 continues its movement, which has the effect of releasing the ball 201 of the groove 211.

Lorsque, entraîné par le deuxième levier 52 de commande dans un mouvement vertical de montée, consécutif au mouvement de translation vertical de descente empêché, le deuxième bras amplificateur 72 effectue une rotation vers le haut autour de l'axe D2 de rotation. La totalité du poids des éléments mobiles du manipulateur, à savoir la plaque-support 90 et ses accessoires, s'applique alors sur le deuxième bras amplificateur 72, lequel reprend sa position nominale par rapport au deuxième levier 52 de commande. On a ainsi réalisé un réarmement du manipulateur par gravité. When, driven by the second control lever 52 in a vertical upward movement, consecutive to the prevented downward vertical translational movement, the second amplifying arm 72 performs an upward rotation about the axis D2 of rotation. The entire weight of the movable elements of the manipulator, namely the support plate 90 and its accessories, is then applied to the second amplifier arm 72, which returns to its nominal position relative to the second control lever 52. A reset of the manipulator by gravity was thus carried out.

Au cas où le réarmement par gravité s'avérait inefficace, le deuxième bras amplificateur 72 pourra néanmoins être réarmé à l'aide d'une butée fixe 203 agissant contre un élément mobile verticalement du manipulateur.In the event that rearmament by gravity turns out to be ineffective, the second amplifying arm 72 can nevertheless be rearmed by means of a fixed stop 203 acting against a vertically movable element of the manipulator.

Dans le même temps, on peut prévoir un interrupteur 202 qui, lorsque le deuxième bras amplificateur 72 est en position empêchée, arrête le fonctionnement du manipulateur afin de pouvoir intervenir sur la machine et éliminer la cause de l'empêchement. Comme le montrent les figures 1 et 2, cet interrupteur 202 peut être commandé par un palpeur élastique 222 coopérant avec une deuxième rainure 222 en
V du deuxième levier 52 de commande.At the same time, a switch 202 can be provided which, when the second amplifier arm 72 is in the prevented position, stops the operation of the manipulator so that it can intervene on the machine and eliminate the cause of the obstacle. As shown in FIGS. 1 and 2, this switch 202 can be controlled by an elastic feeler 222 cooperating with a second groove 222 in
V of the second control lever 52.

Un avantage offert par le manipulateur mécanique, objet de l'invention, est qu'il permet un chargement frontal selon un axe horizontal. Plus précisément, on peut voir sur la figure 8 que, pour réaliser cette fonction, sont prévus des moyens de pivotement de l'organe 80 de préhension autour d'un axe horizontal D4 orthogonal à la direction de translation horizontale avant/arrière. Ces moyens de pivotement comprennent un galet 301 de pivotement, mobile dans une piste 302 de came aménagée dans une plaque avant 300 fixe par rapport à la plaque-support 90 lorsque celle-ci se déplace selon le mouvement de translation horizontal avant/arrière. La figure 7 montre plus en détail l'agencement relatif de la plaque-support 90 et de la plaque avant 300. La plaque avant 300 porte des rails horizontaux 310 sur lesquels coulissent des roulements 93 solidaires de la plaque- support 90. Par contre, la plaque-support 90 entraîne dans son mouvement vertical de montée/descente la plaque avant 300 qui coulisse alors le long de rails verticaux 303 fixes. An advantage offered by the mechanical manipulator, object of the invention, is that it allows front loading along a horizontal axis. More specifically, it can be seen in FIG. 8 that, to perform this function, means are provided for pivoting the gripping member 80 about a horizontal axis D4 orthogonal to the direction of horizontal translation front / rear. These pivoting means comprise a pivoting roller 301, movable in a cam track 302 arranged in a front plate 300 fixed relative to the support plate 90 when the latter moves according to the horizontal translational movement front / rear. FIG. 7 shows in more detail the relative arrangement of the support plate 90 and of the front plate 300. The front plate 300 carries horizontal rails 310 on which slide bearings 93 secured to the support plate 90. On the other hand, the support plate 90 drives in its vertical up / down movement the front plate 300 which then slides along fixed vertical rails 303.

Bien entendu, si lors du chargement frontal, on veut éviter que le mouvement de translation vertical de montée/descente en fin de mouvement de translation horizontal avant ne se produise, il faudra que la deuxième piste 32 de la came 20 soit dessinée en conséquence. Of course, if during the front loading, it is desired to prevent the vertical translation movement of ascent / descent at the end of the front horizontal translation movement from occurring, it will be necessary for the second track 32 of the cam 20 to be drawn accordingly.

La conception du manipulateur mécanique de l'invention permet de convertir très facilement le mouvement de translation horizontal avant/arrière de la plaque-support 90 en un mouvement de rotation droite/gauche autour d'un axe vertical D5 fixe d'un bras 81, représenté aux figures. 9 et 10, portant ,par exemple, deux organes 80,80' de préhension, ceci afin de charger et de décharger simultanément des objets à traiter sur un outillage. The design of the mechanical manipulator of the invention makes it very easy to convert the front / rear horizontal translational movement of the support plate 90 into a right / left rotational movement around a fixed vertical axis D5 of an arm 81, shown in the figures. 9 and 10, carrying, for example, two 80,80 'gripping members, this in order to simultaneously load and unload objects to be treated on a tool.

Selon le mode de réalisation de la figure 9, l'axe
D5 de rotation vertical est solidaire de la plaque avant 300, et le bras 81 est mobile en rotation sous l'action d'une crémaillère 401 horizontale aménagée sur la plaque-support 90 et d'un secteur denté 402 solidaire de l'axe D5 et coopérant avec ladite crémaillère 401.According to the embodiment of Figure 9, the axis
D5 of vertical rotation is integral with the front plate 300, and the arm 81 is movable in rotation under the action of a horizontal rack 401 arranged on the support plate 90 and of a toothed sector 402 integral with the axis D5 and cooperating with said rack 401.

Dans le mode de réalisation de la figure 10, le mouvement de rotation du bras 81 autour de l'axe vertical D5 est obtenu par un pion vertical 501 solidaire de la plaque-support 90 et par une lumière 502 solidaire de l'axe D5 et coopérant avec ledit pion vertical 501. In the embodiment of FIG. 10, the rotational movement of the arm 81 around the vertical axis D5 is obtained by a vertical pin 501 secured to the support plate 90 and by a light 502 secured to the axis D5 and cooperating with said vertical pin 501.

Pour un fonctionnement par cycle, l'arbre 40 de rotation peut être muni d'une came de fin de course, non représentée, commandant un interrupteur du moteur d'entraînement du manipulateur. Une came destinée à actionner soit un système d'aspiration soit un système de pinces de préhension peut également être installée sur l'arbre de rotation. For operation by cycle, the rotation shaft 40 can be provided with an end-of-travel cam, not shown, controlling a switch of the manipulator drive motor. A cam intended to actuate either a suction system or a gripper system can also be installed on the rotation shaft.

Claims

1 - Mechanical manipulator, characterized in that it comprises a cam (20) driven by a shaft (40) of rotation and carrying, on the one hand, on a first face (21), a first track (31) defining the movement of a first control lever (51) around a first axis of rotation (D1), by means of a first roller (61) engaged in said first track (31), said first lever (51) control driving in rotation around said first axis (D1) a first amplifying arm (71) intended to induce a reciprocating horizontal translational movement front / rear to a vertical support plate (90) carrying at least one member (80,80 ' ) gripping the manipulator, and, on the other hand, on a second face (22), a second track (32) defining the movement of a second control lever (52) around a second axis (D2) of rotation, by means of a second roller (62) engaged in said second track (32), said second lever ( 52) of control driving in rotation about said second axis (D2) of rotation a second amplifying arm (72) intended to induce a vertical reciprocating translational movement of raising / lowering to said vertical support plate (90) of the manipulator, said plate -support (90) further carrying, on the one hand, a first U-shaped section (91) having a vertical groove (101) in which slides a roller (111) for horizontal drive of the support plate (90), disposed at one end of the first amplifying arm (71), and, on the other hand, a second U-shaped section (92) having a substantially horizontal groove (102) in which slides a roller (112) for vertically driving the plate -support (90), disposed at one end of the second amplifier arm (72).

2 - Manipulator according to claim 1, characterized in that the first amplifier arm (71) comprises means (121) for adjusting the position of said roller (111) horizontal drive along the vertical groove (101) of said first U-shaped profile (91).

3 - Manipulator according to one of claims 1 or 2, characterized in that it comprises means for tilting around the horizontal (H) of the groove (102) of the second profile (92) in U.

4 - Manipulator according to claim 3, characterized in that said tilting means consist of an axis (D3) pivotally secured to the support plate (90), an oblique lumen (122) arranged at the bottom of the groove (102) of the second U-shaped section (92), and of a movable nut (132) horizontally carrying a pin (142) opening into said oblique opening (122).

5 - Manipulator according to claim 4, characterized in that said axis (D3) of pivoting coincides with the axis of the roller (112) vertical drive when the support plate (90) is in a front / rear limit position.

6 - Manipulator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the second control lever (52) and the second amplifier arm (72) are connected by a safety device allowing relative movement of one by relative to each other around said second axis (D2) of rotation when the vertical translational movement of descent of the gripping member (80) is prevented.

7 - Manipulator according to claim 6, characterized in that said security system comprises means for resetting the second amplifying arm (72), capable of returning to said nominal position said second amplifying arm during the vertical translational movement of ascent, consecutive to the vertical downward movement prevented.

8 - Manipulator according to one of claims 6 or 7, characterized in that said security system also comprises a switch (202) for the operation of said manipulator 9 - Manipulator according to any one of claims 6 to 8, characterized in that said safety device comprises, on the one hand, a V-shaped groove (211) fitted on the second control lever (52), and, on the other hand, a ball (201) integral with the second amplifying arm (72) and intended to cooperate, in nominal position, with said groove (211) under the action of an elastic means (221).

10 - Manipulator according to any one of claims 7 to 9, characterized in that said resetting means is a fixed stop (203) acting against a vertically movable element of the manipulator during the vertical translational movement of ascent.

11 - Manipulator according to any one of claims 1 to 10, characterized in that, in order to ensure front loading, said manipulator comprises means for pivoting the member (80) for gripping about a horizontal axis ( D4) orthogonal to the direction of horizontal forward / backward translation, said pivoting means comprising a roller (301) pivotally movable in a cam track (302) arranged in a front plate (300) fixed relative to the plate -support (90) in the front / rear horizontal translational movement.

12 - Manipulator according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises an arm (81) carrying at least one member (80,80 ') for gripping and provided with means (401,402; 501,502) of rotation around a fixed vertical axis (D5).

13 - Manipulator according to claim 12, characterized in that said rotation means are constituted by a horizontal rack (401) arranged on the support plate (90) of the manipulator, and by a toothed sector (402) integral with the axis (D5) for vertical rotation of the arm (81) and cooperating with said rack (401).

14 - Manipulator according to claim 12, characterized in that said rotation means are constituted by a vertical pin (501) integral with the support plate (90) of the manipulator, and by a light (502) integral with the axis ( D5) of vertical rotation of the arm (81) and cooperating with said vertical pin (501).