FR2730659A1

FR2730659A1 - Gripping claws for manipulator mounted on rotary barrel for use in car industry

Info

Publication number: FR2730659A1
Application number: FR9501736A
Authority: FR
Inventors: Hubert Schwartz; Slim Imensar
Original assignee: Automobiles Peugeot SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1995-02-16
Publication date: 1996-08-23
Anticipated expiration: 2015-02-16
Also published as: FR2730659B1

Abstract

The gripping claws for a manipulator are of the type consisting of two jaws (22) pivoting on a body and fixed to a spring (42). The spring is arranged to pull the jaws towards a position of closure. It contains a control unit (21), axially mobile in the body (10) between two working positions. Two links (28) are attached at one of their ends to the control unit. The links are attached, t their second end, to the associated jaws. The jaws alternatively pass from an open position acting against the spring force, to a closed position effected by the return motion of the spring force.

Description

L'invention concerne une pince de préhension pour manipulateur et, en particulier une pince pouvant être montée sur un barillet rotatif capable de supporter une pluralité desdites pinces. The invention relates to a gripper for manipulator and, in particular a gripper which can be mounted on a rotary barrel capable of supporting a plurality of said grippers.

Dans certaines applications automatiques, notamment dans la fabrication des véhicules automobiles, il est souvent nécessaire de faire prendre par un manipulateur une quantité importante de pièces en provenance d'un système d'alimentation, pour les déposer une à une en un endroit précis, sur le véhicule, par exemple. In certain automatic applications, in particular in the manufacture of motor vehicles, it is often necessary to have a manipulator take a large quantity of parts from a supply system, to deposit them one by one in a specific place, on the vehicle, for example.

Pour parvenir à ce résultat on utilise, en général, des systèmes à pince. Lorsque le temps de cycle dévolu à la manipulation est court, une seule pince n'est plus suffisante. II faut avoir recours à un outil comportant plusieurs organes de préhension. II faut donc que ces pinces soient compactes pour que l'outil qui les porte le soit aussi, il faut également qu'elles permettent une grande rapidité de prise. To achieve this result, clamp systems are generally used. When the cycle time for handling is short, a single clamp is no longer sufficient. It is necessary to use a tool comprising several gripping members. It is therefore necessary that these pliers are compact so that the tool which carries them is also, it is also necessary that they allow a great speed of setting.

L'invention a donc pour objet une pince répondant à ces desiderata. Dans ce but, elle propose une pince de préhension pour manipulateur du type comportant deux mors articulés sur un corps et solidaire d'un moyen élastique apte à rappeler les mors vers une position de fermeture. Cette pince comporte, en outre, un organe de commande mobile axialement dans ledit corps entre deux positions de travail et deux biellettes attelées par l'une de leurs extrémités à l'organe de commande et par leur seconde extrémité au mors associé, de façon à faire passer alternativement lesdits mors en position ouverte, à l'encontre de la force du moyen élastique de rappel, et en position fermée, rappelés par lesdits moyens élastiques. The subject of the invention is therefore a clamp meeting these requirements. To this end, it offers gripping pliers for a manipulator of the type comprising two jaws articulated on a body and secured to an elastic means capable of returning the jaws to a closed position. This clamp further comprises a control member movable axially in said body between two working positions and two rods coupled by one of their ends to the control member and by their second end to the associated jaw, so as to alternately passing said jaws in the open position, against the force of the elastic return means, and in the closed position, returned by said elastic means.

Suivant d'autres caractéristiques de l'invention > chacune des biellettes fait avec le mors associé un angle
supérieur ou sensiblement égal à 90" lorsque l'organe de
commande occupe sa position de travail correspondant au
blocage des mors en position ouverte, à l'encontre de la
force du moyen élastique de rappel > l'organe de commande est formé d'une tige coulissant dans
un alésage du corps de la pince et muni à l'une de ses
extrémités d'une tête faisant saillie au-dessus de la surface
supérieure dudit corps et à l'autre extrémité d'une pièce sur
laquelle sont articulées les biellettes.According to other characteristics of the invention> each of the links made with the associated jaw at an angle
greater than or substantially equal to 90 "when the
control occupies its working position corresponding to the
blocking of the jaws in the open position, against the
force of the elastic return means> the control member is formed by a rod sliding in
a bore in the body of the clamp and provided at one of its
ends of a head protruding above the surface
upper of said body and at the other end of a piece on
which are articulated the links.

> l'organe de commande porte un poussoir faisant saillie de la
pince et coopérant avec une butée disposée à proximité de
la pièce à saisir de façon à exercer sur ledit organe de
commande, une force axiale apte à le faire passer de sa
position de travail correspondant à l'ouverture de la pince à
sa position de travail correspondant à la fermeture de ladite
pince dans laquelle les mors sont soumis à l'action du
moyen élastique de rappel.> the control member carries a pusher projecting from the
clamp and cooperating with a stop disposed near
the part to be grasped so as to exert on said
command, an axial force capable of passing it from its
working position corresponding to the opening of the
its working position corresponding to the closure of said
forceps in which the jaws are subjected to the action of
elastic return means.

dans dans un mode de réalisation, la butée est portée par la
pièce de l'organe de commande sur laquelle sont attelées
les biellettes.in in one embodiment, the stop is carried by the
part of the control member on which are coupled
the links.

> l'organe de commande coopère avec un vérin apte à exercer
sur ledit organe de commande, une force axiale dirigée de
façon à le faire passer de sa position de travail
correspondant à la fermeture de la pince à sa position de
travail correspondant à l'ouverture de ladite pince.> the control member cooperates with a cylinder capable of exerting
on said control member, an axial force directed from
way to get him out of his working position
corresponding to the closing of the clamp at its position of
work corresponding to the opening of said clamp.

dans dans un mode de réalisation, le vérin agit sur la tête de
l'organe de commande.in in one embodiment, the cylinder acts on the head of
the control unit.

le le corps de la pince comporte une pièce démontable, placée
en appui sur la pièce à saisir.the body of the clamp has a removable part, placed
resting on the part to be gripped.

selon un mode de réalisation, la pince est montée sur un
barillet rotatif apte à recevoir une pluralité desdites pinces.according to one embodiment, the clamp is mounted on a
rotary barrel capable of receiving a plurality of said clamps.

le le barillet comporte au moins un vérin agissant sur l'organe
de commande d'au moins l'une des pinces. the barrel comprises at least one jack acting on the member
for controlling at least one of the pliers.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, dans lesquels
- les figures 1 et 2 montrent schématiquement une pince
selon l'invention, en position ouverte et en position
fermée,
- la figure 3 est une vue éclatée d'un mode de
réalisation d'une telle pince et,
- les figures 4 et 5 sont des vues de la pince de la
figure 3, respectivement en position fermée et en
position ouverte.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, for the understanding of which reference will be made to the appended drawings, in which
- Figures 1 and 2 schematically show a clamp
according to the invention, in the open position and in the position
closed,
- Figure 3 is an exploded view of a mode of
making such a clamp and,
- Figures 4 and 5 are views of the clamp of the
Figure 3, respectively in the closed position and in
open position.

Pour la compréhension de la description qui va suivre, on se reportera essentiellement aux figures 1 à 3. On voit sur celles-ci que la pince comprend, en particulier, un corps 10 dans lequel est percé un canon axial 12. Une tige 14 coulisse dans ce canon, elle porte, à l'une de ces extrémités, une tête 16 faisant saillie au-dessus de la surface supérieure 18 du corps 10. L'extrémité opposée de la tige 14 porte une pièce 20 que l'on appellera déclencheur pour les raisons que l'on expliquera ci-après. For the understanding of the description which follows, reference will be made essentially to FIGS. 1 to 3. It can be seen thereon that the clamp comprises, in particular, a body 10 in which an axial barrel 12 is pierced. A rod 14 slides in this barrel, it carries, at one of these ends, a head 16 projecting above the upper surface 18 of the body 10. The opposite end of the rod 14 carries a part 20 which will be called a trigger for the reasons which will be explained below.

La tige 14, sa tête 16 et le déclencheur 20 forme un organe de commande 21 mobile en translation axiale, par rapport au corps 10. Cet organe est capable de prendre deux positions, une position basse (figure 1)dans laquelle la tête 16 est en appui sur la face supérieure 18 du corps 10, et une position haute (figure 2) dans laquelle la tête précitée est éloignée de ladite face supérieure. Chacune des positions de l'organe de commande correspond à un état de la pince: ouvert pour la première et fermé pour la seconde. The rod 14, its head 16 and the trigger 20 forms a control member 21 movable in axial translation relative to the body 10. This member is capable of taking two positions, a low position (FIG. 1) in which the head 16 is resting on the upper face 18 of the body 10, and a high position (Figure 2) in which the aforementioned head is remote from said upper face. Each of the positions of the control member corresponds to a state of the clamp: open for the first and closed for the second.

Pour ce faire, deux mors 22 sont articulés, symétriquement par rapport à l'organe 21, sur le corps 10, au moyen d'un axe 24 engagé dans un alésage 26 dudit corps. Le mouvement de chacun des mors est assuré par une biellette 28 articulée, d'une part sur le déclencheur 20 au moyen d'un axe 30 engagé successivement dans l'alésage 32 de la biellette et dans l'alésage 34 du poussoir, et d'autre part sur le mors coopérant, au moyen d'un axe 36 successivement engagé dans un alésage 38 dudit mors et dans l'alésage 40 de la biellette. To do this, two jaws 22 are articulated, symmetrically with respect to the member 21, on the body 10, by means of a pin 24 engaged in a bore 26 of said body. The movement of each of the jaws is ensured by an articulated link 28, on the one hand on the trigger 20 by means of an axis 30 successively engaged in the bore 32 of the link and in the bore 34 of the pusher, and d on the other hand on the cooperating jaw, by means of a pin 36 successively engaged in a bore 38 of said jaw and in the bore 40 of the connecting rod.

Un ressort de rappel 42 est fixé par l'une de ses extrémités 44 en un point 46 de chacun des mors 22. Le ressort 42 est conçu pour solliciter les mors 22 en position de rapprochement l'un de l'autre, c'est-à-dire, en position de fermeture de la pince. A return spring 42 is fixed by one of its ends 44 at a point 46 of each of the jaws 22. The spring 42 is designed to urge the jaws 22 in position close to one another, that is to say that is, in the closed position of the clamp.

Sur le corps 10 est encore montée une pièce d'appui 48 qui vient se placer, au cours du mouvement de la pince, sur la pièce 50 à manipuler. Elle permet de maintenir la pièce 50 en bonne position durant sa manipulation et sert d'appui au moment de la pose. La dimension transversale 6 de la partie 49 de cette pièce d'appui directement en contact avec la pièce 50 à manipuler est inférieure à la dimension transversale D de la pièce 50 précitée de façon à permettre aux mors de se refermer sur celle-ci. La pièce d'appui 48 est donc amovible et interchangeable en fonction des dimensions des pièces à saisir. On the body 10 is also mounted a support piece 48 which is placed, during the movement of the clamp, on the piece 50 to be handled. It keeps the part 50 in good position during its manipulation and serves as a support during installation. The transverse dimension 6 of the part 49 of this support piece directly in contact with the part 50 to be handled is less than the transverse dimension D of the aforementioned part 50 so as to allow the jaws to close on it. The support piece 48 is therefore removable and interchangeable according to the dimensions of the pieces to be gripped.

On va maintenant expliquer, en détail, le fonctionnement du système. We will now explain, in detail, how the system works.

Lorsque l'organe de commande est en position basse (figures 1 et 5), chaque biellette 28 fait avec le mors 22 associé un angle a supérieur ou sensiblement égal à 900. De la sorte, les mors sont maintenus écartés l'un de l'autre, à l'encontre de la force du ressort de rappel 42. La pince est donc en position ouverte. When the control member is in the low position (FIGS. 1 and 5), each link 28 makes with the jaw 22 associated an angle a greater than or substantially equal to 900. In this way, the jaws are kept apart one of the 'other, against the force of the return spring 42. The clamp is therefore in the open position.

Pour fermer la pince, il suffit d'exercer sur l'organe de commande 21 un effort axial dirigé dans le sens de la flèche F2 (figure 2). La tige 14 coulisse dans le corps 10, vers le haut, entraînant le déclencheur 20 et, par conséquent, les biellettes 28. Celles-ci font alors avec les mors 22 un angle ss inférieur à 90 . Les mors ne sont plus bloqués en position écartée. Ils se referment donc, sous l'action du ressort de rappel 42. To close the clamp, it suffices to exert on the control member 21 an axial force directed in the direction of arrow F2 (FIG. 2). The rod 14 slides in the body 10, upwards, causing the trigger 20 and, consequently, the links 28. These then form with the jaws 22 an angle ss less than 90. The jaws are no longer blocked in the spread position. They therefore close again, under the action of the return spring 42.

Pour permettre à la pince de saisir une pièce 50, on l'amène, en position ouverte, au-dessus de celle-ci (figure 1). To allow the clamp to grip a part 50, it is brought, in the open position, above the latter (FIG. 1).

Une butée 52 est disposée à proximité de la pièce 50, de façon à être placée, lorsque la pince est en position, à la verticale d'un poussoir 54 solidaire du déclencheur 20. Comme on le voit mieux sur les figures 4 et 5, le poussoir 54 est en sailli du déclencheur et du reste du mécanisme de la pince, de façon que la butée 52 coopérante ne gêne pas le fonctionnement de celui-ci.A stop 52 is arranged near the part 50, so as to be placed, when the clamp is in position, vertically of a pusher 54 secured to the trigger 20. As can be seen better in FIGS. 4 and 5, the pusher 54 is projecting from the trigger and the rest of the clamp mechanism, so that the cooperating stop 52 does not interfere with the operation thereof.

Dans son mouvement de descente vers la pièce 50, le poussoir 54 vient au contact de la butée 52. Le déclencheur 20 est donc soumis à une force verticale dirigée selon F2 qui déclenche la fermeture des mors 22 sur la pièce 50, de la façon que l'on vient d'expliquer plus haut. In its downward movement towards the part 50, the pusher 54 comes into contact with the stop 52. The trigger 20 is therefore subjected to a vertical force directed along F2 which triggers the closing of the jaws 22 on the part 50, so that we just explained above.

La pièce 50 peut être ainsi transportée par la pince jusqu'à son emplacement suivant. A ce moment, un vérin (qui peut être intégré au manipulateur sur lequel est installée la pince) agit sur la tête 16 dans le sens inverse de la flèche F2. The part 50 can thus be transported by the clamp to its next location. At this time, a jack (which can be integrated into the manipulator on which the clamp is installed) acts on the head 16 in the opposite direction to the arrow F2.

Cette action imprime à l'organe de commande 21 un mouvement de descente qui le fait passer de sa position haute à sa position basse. Le déclencheur 20 entraîne les biellettes 28 dans ce mouvement jusqu'à ce que l'ensemble ait repris la position, illustrée sur la figure 1, dans laquelle la pince est ouverte et libère la pièce 50.This action gives the control member 21 a downward movement which causes it to move from its high position to its low position. The trigger 20 drives the links 28 in this movement until the assembly has returned to the position, illustrated in FIG. 1, in which the clamp is open and releases the part 50.

La course du déclencheur entre ces deux positions de fonctionnement est brève, de sorte que le fonctionnement de la pince est très rapide. Pour accroître encore la rapidité du cycle, il est possible de monter une pluralité de pinces du type de celle que l'on vient de décrire, sur un barillet rotatif actionné, par exemple, par un moteur pas à pas. Chaque pince est ainsi présentée tour à tour au-dessus d'une pièce à saisir amenée par tout moyen approprié, tel qu'un convoyeur mécanique ou magnétique, par exemple. The trip of the trigger between these two operating positions is short, so that the operation of the clamp is very fast. To further increase the speed of the cycle, it is possible to mount a plurality of pliers of the type just described, on a rotary barrel actuated, for example, by a stepping motor. Each clamp is thus presented in turn above a piece to be gripped brought in by any appropriate means, such as a mechanical or magnetic conveyor, for example.

Lorsque toutes les pinces d'un barillet sont chargées, celui-ci est amené au poste de travail suivant où le même mouvement de rotation permet de décharger les pinces une à une. Dans ce but, le barillet comporte au moins un piston capable d'agir sur la tête de l'organe de commande des mouvements du déclencheur de chaque pince. When all the clips of a barrel are loaded, it is brought to the next work station where the same rotational movement allows the clips to be discharged one by one. For this purpose, the barrel comprises at least one piston capable of acting on the head of the control member for the movements of the trigger of each clamp.

Le dispositif de l'invention est applicable, en particulier, à la pose des cales de montage servant d'entretoise pour le collage des pare-brise et des lunettes arrière dans les baies des carrosseries des véhicules automobiles. Ces cales sont fixées sur cette carrosserie au moyen d'un adhésif doubleface. Dans ce cas, elles sont amenées à proximité du manipulateur à pinces, fixées sur une bande qui se déroule au fur et à mesure de leur chargement sur les pinces du barillet. The device of the invention is applicable, in particular, to the installation of mounting wedges serving as a spacer for bonding windshields and rear windows in the bays of bodywork of motor vehicles. These shims are fixed to this bodywork by means of a double-sided adhesive. In this case, they are brought close to the gripper manipulator, fixed on a strip which unwinds as they are loaded onto the barrel grippers.

Bien entendu, I'utilisation du dispositif n'est pas limitée à cet exemple, il peut être utilisé pour saisir tout type de pièce lorsque les conditions nécessitent une prise rapide de celle-ci et un minimum d'encombrement de la pince. Of course, the use of the device is not limited to this example, it can be used to grip any type of part when the conditions require a rapid grip of the latter and a minimum size of the clamp.

Claims

R CLAIMS

1. Gripper for manipulator of the type comprising two jaws (22) articulated on a body (10) and secured to an elastic means (42) able to return the jaws to a closed position, characterized in that it comprises a control member (21) movable axially in said body (10) between two working positions and two links (28) coupled by one of their ends (32) to the control member (21) and by their second end (40) to the associated jaw (22), so as to cause said jaws to pass alternately in the open position, against the force of the elastic return means (42), and in the closed position returned by said elastic means.

2. Pliers according to claim 1 characterized in that each of the links (28) made with the jaw (22) associated an angle (a) greater than or substantially equal to 90 "when the control member (21) occupies its position work corresponding to the blocking of the jaws (22) in the open position, against the force of the elastic return means (42).

3. Pliers according to claim 1, characterized in that the control member (21) is formed of a rod (14) sliding in a bore (12) of the body (10) and provided at one of its ends a head (16) protruding above the upper surface (18) of the body (10) and at the other end of a part (20) on which are articulated the links (28).

4. Pliers according to claim 1 or 2, characterized in that the control member (21) carries a pusher projecting from the pliers and cooperating with a stop (52) disposed near the part (50) to be gripped. so as to exert on said control member, an axial force (F2) capable of causing it to pass from its working position corresponding to the opening of the clamp to its working position corresponding to the closing of said clamp in which the jaws ( 22) are subjected to the action of the elastic return means (42).

5. Pliers according to claim 3, characterized in that the stop (52) is carried by the part (20) of the control member (21) on which are coupled the rods (28).

6. Clamp according to one of the preceding claims, characterized in that the control member (21) cooperates with a jack capable of exerting on said control member, an axial force directed so as to cause it to move from its position work corresponding to the closing of the clamp to its working position corresponding to the opening of said clamp.

7. Pliers according to claim 5, characterized in that the jack acts on the head (16) of the control member.

8. Pliers according to one of the preceding claims, characterized in that its body (10) comprises a removable part (48), placed in abutment on the part (50) to be gripped.

9. Clamp according to one of the preceding claims, characterized in that it is mounted on a rotary barrel capable of receiving a plurality of said clamps.

10. Clamp according to claim 8, taken in combination with claim 5 or 6, characterized in that the barrel comprises at least one jack acting on the control member of at least one of the clamps.