FR2731169A1 - Dispositif de pince, notamment pour bras de robot - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne les dispositifs de pinces. Le dispositif se caractérise essentiellement par le fait qu'il comporte une platine 1, une galette centrale 2 liée à la platine, deux contre-plaques 11, 12 montées en rotation par rapport à la galette autour d'un axe 14 en étant situées de part et d'autre de cette galette, une patte de préhension 21, 22 solidaire de chaque contre-plaque, et des moyens 30 pour commander la rotation des deux contre-plaques 11, 12 par rapport à la galette de façon que, lorsqu'elles pivotent, chaque patte 21, 22 solidaire de sa contre-plaque puisse prendre deux positions, une première position dans laquelle les deux pattes sont au contact en 31 dans un plan 32 lié à la galette 2 et contenant l'axe 14, et une seconde position dans laquelle les deux pattes sont éloignées et sensiblement symétriques par rapport au plan 32. Application, notamment, comme outil de préhension en coopération 25 avec les extrémités d'un bras de robot ou analogue.
Description
La présente invention concerne les dispositifs de pinces qui trouvent une application particulièrement avantageuse comme outils de préhension, par exemple à l'extrémité d'un bras de robot ou analogue.
On connaît déjà des dispositifs de pinces qui peuvent être associés aux extrémités des bras de robots ou analogues, mais aucun n'arrive à concilier simplicité de réalisation et de fonctionnement.
La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de pince trouvant une application particulièrement avantageuse comme outil de préhension, par exemple à l'extrémité d'un bras de robot ou analogue, qui soit d'une réalisation simple et d'un fonctionnement aisé.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif de pince, caractérisé par le fait qu'il comporte:
- une platine,
- une galette centrale,
- des moyens pour lier ladite galette centrale à ladite platine,
- deux première et seconde contre-plaques,
- des moyens pour monter les deux dites contre-plaques en rotation par rapport à ladite galette centrale autour d'un premier axe, ces deux contreplaques étant situées de part et d'autre de ladite galette centrale,
- au moins deux première et seconde pattes de préhension solidaires respectivement de la première et de la seconde contre-plaques, et
- des moyens pour commander la rotation des deux contre-plaques par rapport à ladite galette centrale de façon que leurs sens de rotation autour dudit premier axe définis par rapport à un même référentiel soient opposés et de façon que, lorsque les deux dites contre-plaques pivotent par rapport à ladite galette centrale, chaque patte solidaire de sa contre-plaque respective puisse prendre au moins deux positions, une première position dans laquelle les deux dites pattes sont sensiblement au contact l'une de l'autre en au moins un point dans un plan de référence lié à ladite galette centrale et contenant ledit premier axe, et une seconde position dans laquelle les deux pattes sont éloignées l'une de l'autre et sensiblement symétriques par rapport audit plan de référence.
- une platine,
- une galette centrale,
- des moyens pour lier ladite galette centrale à ladite platine,
- deux première et seconde contre-plaques,
- des moyens pour monter les deux dites contre-plaques en rotation par rapport à ladite galette centrale autour d'un premier axe, ces deux contreplaques étant situées de part et d'autre de ladite galette centrale,
- au moins deux première et seconde pattes de préhension solidaires respectivement de la première et de la seconde contre-plaques, et
- des moyens pour commander la rotation des deux contre-plaques par rapport à ladite galette centrale de façon que leurs sens de rotation autour dudit premier axe définis par rapport à un même référentiel soient opposés et de façon que, lorsque les deux dites contre-plaques pivotent par rapport à ladite galette centrale, chaque patte solidaire de sa contre-plaque respective puisse prendre au moins deux positions, une première position dans laquelle les deux dites pattes sont sensiblement au contact l'une de l'autre en au moins un point dans un plan de référence lié à ladite galette centrale et contenant ledit premier axe, et une seconde position dans laquelle les deux pattes sont éloignées l'une de l'autre et sensiblement symétriques par rapport audit plan de référence.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels:
La figure 1 représente, dans une vue de côté, un mode réalisation d'un dispositif de pince selon l'invention, le dispositif étant dans sa position ouverte,
Les figures 2 et 3 représentent le mode de réalisation selon la figure 1, dans deux coupes transversales référencées respectivement ll-ll et 111-111 sur la figure 1,
Les figures 4 et S représentent respectivement deux des éléments constitutifs du dispositif de pince selon les figures précédentes, en l'occurrence les éléments respectivement dénommés "galette" et "doublefourchette" dans le corps de la description suivante, et
La figure 6 représente le mode réalisation du dispositif de pince selon l'invention dans une vue de côté comme la figure 1, mais dans sa position fermée.
La figure 1 représente, dans une vue de côté, un mode réalisation d'un dispositif de pince selon l'invention, le dispositif étant dans sa position ouverte,
Les figures 2 et 3 représentent le mode de réalisation selon la figure 1, dans deux coupes transversales référencées respectivement ll-ll et 111-111 sur la figure 1,
Les figures 4 et S représentent respectivement deux des éléments constitutifs du dispositif de pince selon les figures précédentes, en l'occurrence les éléments respectivement dénommés "galette" et "doublefourchette" dans le corps de la description suivante, et
La figure 6 représente le mode réalisation du dispositif de pince selon l'invention dans une vue de côté comme la figure 1, mais dans sa position fermée.
II est tout d'abord précisé que, les six figures représentant un même mode de réalisation d'un dispositif de pince selon l'invention, les mêmes références y désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure où elles apparaissent.
Le dispositif de pince illustré sur les figures, qui trouve une application particulièrement avantageuse comme outil de préhension, par exemple à l'extrémité d'un bras de robot ou analogue, comporte une platine 1 qui peut être l'extrémité elle-même d'un bras d'un robot, mais aussi un moyen associé au bras, par exemple une plaque annexe liée au bras de façon directe ou indirecte.
Le dispositif de pince comporte en outre une galette centrale 2 et des moyens 3 pour lier cette galette centrale à la platine 1. Ces moyens de liaison 3 schématiquement représentés par des pattes de fixation n'ont pas été illustrés plus en détail et ne seront pas plus amplement décrits ici car ils ne présentent aucune difficulté de mise en oeuvre pour un homme du métier.
A cette galette centrale 2 sont associées deux première et seconde contre-plaques 11, 12, et des moyens 13 pour monter ces deux contre-plaques 11, 12 en rotation par rapport à la galette autour d'un premier axe 14 en étant situées de part et d'autre de cette galette.
Dans un mode de réalisation avantageux, cette galette centrale 2 et les deux contre-plaques 11, 12 présentent chacune sensiblement la forme d'un disque et l'axe de rotation 14 est alors sensiblement perpendiculaire au plan général 33 du disque formant la galette, les deux contre-plaques 11, 12 venant préférentiellement en appui respectivement contre les deux faces opposées 83, 84 de la galette 2, comme représenté sur les figures. Les moyens 13 pour monter les deux contre-plaques en rotation par rapport à la galette comportent avantageusement un arbre de rotation 80 monté sur la galette 2 suivant l'axe 14 en ayant deux parties 81, 82 émergeant de part et d'autre des faces opposées 83, 84 de la galette, les deux contre-plaques 11, 12 étant respectivement montées en rotation sur ces deux parties émergentes 81, 82 de l'arbre 80.
En outre, chaque contre-plaque 11, 12 porte solidairement au moins une patte, par exemple, comme illustré, une première patte 21 sur la contreplaque 1 1 et une seconde patte 22 sur la contre-plaque 12.
Le dispositif de pince comporte en outre des moyens 30 pour commander la rotation des deux contre-plaques 11, 12 par rapport à la galette centrale 2 de façon que leurs sens de rotation autour du premier axe 14 définis par rapport à un même référentiel soient opposés.
La rotation des contre-plaques est commandée de façon que, lorsque les deux contre-plaques pivotent par rapport à la galette centrale, chaque patte 21, 22 solidaire de sa contre-plaque respective 11, 12 puisse prendre au moins deux positions.
La première position est celle qui est illustrée sur la figure 6, dans laquelle les deux pattes sont sensiblement au contact l'une de l'autre en au moins un point 31 dans un plan de référence 32 lié à la galette centrale 2 et contenant le premier axe 14. Cette position des pattes correspond à la position fermée du dispositif de pince, dans laquelle il enserre un corps donné, par exemple une pièce mécanique pour une chaine de construction d'un véhicule automobile ou analogue.
La seconde position est celle qui est illustrée sur la figure 1, dans laquelle les deux pattes sont éloignées l'une de l'autre et sensiblement symétriquement par rapport au plan de référence 32. Cette seconde position correspond à la position ouverte du dispositif de pince, c'est-à-dire une position qui lui permet de saisir un corps donné.
11 est en outre prévu des moyens de butée 40 pour limiter la rotation de chaque contre-plaque 11, 12 par rapport à la galette centrale 2. Ces moyens de butée 40 comportent au moins une tige de butée 41, 42,... solidaire de la galette 2 suivant une direction 43 sensiblement parallèle au premier axe 14 et ayant deux portions 44, 45 émergeant respectivement de part et d'autre de la galette 2, au moins un orifice 46, 47,... réalisé dans chacune des contre-plaques 11, 12, chaque orifice 46, 47,... ayant une section supérieure à celle de la tige de butée 41, 42,..., pour que chaque portion de tige de butée 44, 45 qui émerge de la galette plonge dans l'orifice 46, 47, ... réalisé dans la contre-plaque 11, 12 située du même côté de la galette que cette portion de tige de butée.
II a été décrit ci-dessus deux couples "portion émergente de tige de butée" - "orifice dans une contre-plaque", mais il est bien évident qu'un tel dispositif de pince selon l'invention peut en comporter plus de deux Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le dispositif de pince comporte huit couples de ce type, soit quatre tiges de butée liées à la galette centrale et quatre orifices dans chaque contre-plaques.
Dans un mode de réalisation très avantageux, sont en outre prévus des moyens 50 pour engendrer des forces élastiques entre chaque contreplaque 11, 12 et la galette centrale 2. Dans ce cas, les moyens 30 pour commander la rotation des contre-plaques 11, 12 autour de l'axe 14 mentionnés ci-avant sont agencés pour agir à l'encontre de ces forces élastiques.
Avantageusement, ces moyens 50 pour engendrer des forces élastiques entre chaque contre-plaque 11, 12 et la galette 2 sont constitués par au moins un ressort 51, 52, ... dont les extrémités 53, 54 coopèrent respectivement en appui avec une portion émergente 44, 45,... de tige de butée 41, 42, ... coopérant avec la contre-plaque, et l'orifice 46, 47, ... dans lequel plonge cette portion de tige de butée.
De préférence, pour augmenter la pression du ressort sans avoir à lui donner une structure courte toujours plus complexe à réaliser, chaque contre-plaque 11, 12 comporte au moins un logement 90, 91,... par orifice.
Chaque logement débouche dans l'orifice 46, 47,... qui lui est associé et son axe 92, 93, ... est avantageusement situé dans un plan sensiblement perpendiculaire au premier axe de rotation 14 défini ci-avant. L'extrémité du ressort 51, 52,... opposée à celle coopérant avec la portion émergente de tige de butée repose contre le fond du logement, ce fond pouvant être considéré comme faisant partie de la paroi de l'orifice 46, 47, ....
Dans le mode de réalisation illustré, le dispositif de pince comporte huit couples "portion émergente de tige de butée" - "orifice" et trois logements à axes parallèles par couple comme plus particulièrement visible sur la figure 2. Sur une même portion émergente de tige de butée, agissent donc en parallèle trois ressorts 50 (figure 3). Sur chaque contre-plaque agissent donc douze ressorts assurant une très bonne préhension automatique des corps à pincer.
Dans le mode de réalisation illustré, chaque ressort exerce ses efforts de façon que le dispositif de pince soit constamment fermé comme sur la figure 6, ou tende à l'être.
Comme mentionné ci-avant, le dispositif de pince comporte des moyens 30 pour commander la rotation des contre-plaques 11, 12 par rapport à la galette centrale 2 autour du premier axe 14 de façon que leurs sens de rotation, définis par rapport à un même référentiel soit opposés.
Ces moyens 30 peuvent être réalisés de différentes façons, par exemple par des vérins dont une des extrémités est reliée à la platine 1 et l'autre à chaque contre-plaque. Cette réalisation est possible, mais elle est relativement compliquée et d'un prix de revient important, notamment pour assurer la synchronisation de la rotation des deux contre-plaques, et donc des deux pattes de préhension. Aussi, dans un mode de réalisation avantageux et préférentiel, ces moyens 30 comportent un premier et un deuxième ergots 60, 61 solidaires respectivement de la première et de la seconde contre-plaques 11, 12, par exemple sur leur tranche quand ces contre-plaques sont conformées en disques, et une double-fourchette 62 d'une forme telle qu'illustrée en vue de dessus sur la figure 5, dont les deux extrémités 63, 64 sont conformées en paliers, par exemple en forme de "U".
Cette double-fourchette 62 est montée rotative sur la galette centrale 2, par exemple sur la tranche 63 de la galette lorsqu'elle est en forme de disque comme décrit ci-avant, autour d'un deuxième axe 74 sensiblement perpendiculaire au premier axe 14 et situé entre les deux extrémités 63, 64 de la double-fourchette 62, et donc entre les deux ergots 60, 61.
Ces moyens 30 comportent alors en outre des moyens 65 pour commander la rotation de l'une seulement des deux contre-plaques par rapport à la galette centrale 2, par exemple la contre-plaque 12 dans le mode de réalisation illustré. Dans ce cas, lorsque la contre-plaque 12 pivote dans un sens, la double-fourchette 62 transmet ce pivotement, en l'inversant, à l'autre contre-plaque 11.
Les moyens 65 pour commander la rotation de la contre-plaque 12 par rapport à la galette centrale 2 comportent avantageusement une rampe 66 solidaire de la contre-plaque 12, par exemple comme illustré par l'intermédiaire de l'ergot 60. Ils comportent aussi une came 67 comportant une partie excentrée 68, et des moyens 69 pour monter la came en rotation par rapport à la galette centrale autour d'un troisième axe 70 sensiblement parallèle au premier axe 14 de façon que sa partie excentrée 68 coopère, par exemple par glissement, avec la rampe 66.
Dans le mode de réalisation illustré, la came 67 est montée rotative autour de l'axe 70 qui est lié à la platine 1. Comme la galette centrale est solidaire de cette même platine par les moyens de fixation 3, la came 67 est donc montée pivotante par rapport à la galette 2.
Cette partie du dispositif décrite ci-dessus fonctionne de la façon suivante: quand la partie excentrée 68 vient frotter ou glisser contre la rampe 66, elle lui transmet son mouvement de rotation et fait pivoter les contreplaques 11 et 12 comme décrit ci-dessus à l'encontre des efforts fournis par les ressorts 50. Dans ce mode de réalisation décrit et illustré, la rotation de la came dans le sens dextrorsum, fait passer le dispositif de pince de sa position fermée, figure 6, à sa position ouverte, figure 1. Quand la came revient à sa position origine, les actions des ressorts 50 ramènent automatiquement le dispositif de pince dans sa position fermée.
Le fonctionnement du dispositif de pince dans son ensemble se déduit sans aucune difficulté de la description ci-dessus et ne sera donc pas plus amplement décrit ici. De même, la description fait, à elle seule, facilement apparaître tous les avantages de ce dispositif de pince selon l'invention.
Claims (11)
1. Dispositif de pince, caractérisé par le fait qu'il comporte:
- une platine (1),
- une galette centrale (2),
- des moyens (3) pour lier ladite galette centrale à ladite platine (1),
- deux première et seconde contre-plaques (11, 12),
- des moyens (13) pour monter les deux dites contre-plaques (11, 12) en rotation par rapport à ladite galette centrale (2) autour d'un premier axe (14), ces deux contre-plaques étant situées de part et d'autre de ladite galette centrale,
- au moins deux première et seconde pattes de préhension (21, 22) solidaires respectivement de la première et de la seconde contre-plaque (11, 12), et
- des moyens (30) pour commander la rotation des deux contreplaques (11, 12) par rapport à ladite galette (2) de façon que leurs sens de rotation autour dudit premier axe (14) définis par rapport à un même référentiel soient opposés et de façon que, lorsque les deux dites contre plaques pivotent par rapport à ladite galette, chaque patte (21, 22) solidaire de sa contre-plaque respective (11, 12) puisse prendre au moins deux positions, une première position (fig. 6) dans laquelle les deux dites pattes sont sensiblement au contact l'une de l'autre en au moins un point (31) dans un plan de référence (32) lié à ladite galette centrale (2) et contenant ledit premier axe (14), et une seconde position (fig. 1) dans laquelle les deux pattes sont éloignées l'une de l'autre et sensiblement symétriques par rapport audit plan de référence (32).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens de butée (40) pour limiter la rotation de chaque contre-plaque (11, 12) par rapport à ladite galette centrale (2).
3. Dispositif selon l'une des deux revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens (50) pour engendrer des forces élastiques entre chaque contre-plaque (11, 12) et ladite galette centrale (2), et que lesdits moyens (30) pour commander la rotation des contre-plaques (11, 12) autour dudit premier axe (14) sont agencés pour agir à l'encontre des dites forces élastiques.
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (30) pour commander la rotation des contre-plaques (11, 12) par rapport à ladite galette centrale (2) autour dudit premier axe (14) de façon que leurs sens de rotation, définis par rapport à un même référentiel, soient opposés comportent::
- un premier et un deuxième ergots (60, 61) solidaires respectivement de la première et de la seconde contre-plaque (11, 12),
- une double-fourchette (62) dont les deux extrémités (63, 64) sont conformées en paliers, ladite double-fourchette (62) étant montée rotative sur ladite galette (2) autour d'un deuxième axe de rotation (74) sensiblement perpendiculaire audit premier axe (14) et passant entre les deux extrémités (63, 64) de la double-fourchette (62) de façon que ces deux extrémités (63, 64) coopèrent respectivement avec les deux ergots (60, 61), et
- des moyens (65) pour commander la rotation d'une contre-plaque (12) par rapport à ladite galette (2).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens (65) pour commander la rotation d'une contre-plaque (12) par rapport à ladite galette (2) comportent une rampe (66) solidaire de ladite contre-plaque (12), une came (67) comportant une partie excentrée (68), et des moyens (69) pour monter ladite came en rotation par rapport à ladite galette centrale autour d'un troisième axe (70) sensiblement parallèle audit premier axe (14) de façon que sadite partie excentrée (68) coopère avec ladite rampe (66).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens (69) pour monter ladite came en rotation par rapport à ladite galette (2) autour d'un troisième axe (70) sensiblement parallèle audit premier axe (14) de façon que sadite partie excentrée (68) coopère avec ladite rampe (66) sont constitués par le fait que les moyens (3) pour lier ladite galette à ladite platine (1) sont des moyens de fixation de ladite galette (2) sur ladite platine (1) et que ledit troisième axe (70) est lié à ladite platine (1).
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (13) pour monter les deux dites contre-plaques (11, 12) rotatives par rapport à ladite galette (2) autour du premier axe (14) comportent un arbre de rotation (80) monté sur ladite galette (2) suivant ledit premier axe (14), ledit arbre ayant deux parties (81, 82) émergeant respectivement de part et d'autre de ladite galette, les deux dites contre-plaques (11, 12) étant respectivement montées en rotation sur les deux parties émergentes (81, 82) dudit arbre (80).
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes 2 à 7, caractérisé par le fait que les moyens de butée (40) pour limiter la rotation de chaque contre-plaque (11, 12) par rapport à ladite galette (2) comportent au moins une tige de butée (41, 42,...) solidaire de ladite galette (2) suivant une direction (43) sensiblement parallèle audit premier axe (14), ladite tige de butée ayant deux portions (44, 45) émergeant respectivement de part et d'autre de ladite galette (2), au moins un orifice (46, 47, ...) réalisé dans chacune desdites contre-plaques (11, 12), chaque orifice (46, 47, ...) ayant une section supérieure à celle de ladite tige de butée (41, 42,...), chaque portion de tige de butée (44, 45) qui émerge de ladite galette plongeant dans orifice (46, 47,...) réalisé dans la contre-plaque (11, 12) située du même côté de la galette que cette portion de tige de butée.
9. Dispositif selon les revendications 3 et 8, caractérisé par le fait que les moyens (50) pour engendrer des forces élastiques entre chaque contreplaque (11, 12) et ladite galette centrale (2) sont constitués par au moins un ressort (51, 52,...) dont les extrémités (53, 54) coopèrent respectivement avec la portion émergente (44, 45) de tige de butée (41, 42,...) coopérant avec ladite contre-plaque, et ledit orifice (46, 47,...).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que chaque contre-plaque (11, 12) comporte au moins un logement (90, 91,...) débouchant dans ledit orifice (46, 47,...), I'axe (92, 93,...) dudit logement étant situé dans un plan sensiblement perpendiculaire audit premier axe de rotation (14), l'extrémité dudit ressort (51, 52,...) opposée à celle coopérant avec ladite portion émergente de tige de butée reposant contre le fond dudit logement.
11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite galette centrale (2) et les deux dites contre-plaques (11, 12) présentent chacune sensiblement la forme d'un disque, et que ledit premier axe de rotation (14) est sensiblement perpendiculaire au plan général (32) du disque formant la galette.
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| FR2731169A1 true FR2731169A1 (fr) | 1996-09-06 |
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1995
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