FR3008687A1 - Installation de manipulation d'objet, notamment de piece decoupee au laser - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une installation de manipulation d'objet, notamment de pièce découpée au laser, ladite installation comprenant un mât (11) présentant une extrémité haute et une extrémité basse fixée à une base (10), un ensemble de bras (2) articulés les uns aux autres et dont un bras, appelé bras support (21), est articulé au mât à une position écartée de la base, ledit bras support étant monté fixe suivant l'axe longitudinal (A11) du mât, et un système (3) de préhension de pièce porté à l'extrémité de l'ensemble de bras (2) opposée à celle couplée au mât, ledit système (3) de préhension comprenant un chariot (4) déplaçable à coulissement selon une direction parallèle à l'axe longitudinal (A11) du mât (11).

Description

La présente invention concerne de manière générale les installations de manipulation d'objet, notamment de pièce découpée au laser. On connaît de l'état de la technique des installations de manipulation d'objet, 5 appelées couramment « bras-robots » qui permettent à un opérateur de commander ledit bras-robot pour saisir un objet à un endroit donné et déplacer l'objet saisi afin de le reposer un autre endroit. Certains bras-robots comprennent un ensemble de bras muni d'un système de 10 préhension auquel est couplé un dispositif de commande pour permettre à l'opérateur de commander le système de préhension tout en le déplaçant avec peu d'effort de la part de l'opérateur. En effet, le poids du système de préhension et de l'objet sont repris par le reste du bras-robot. L'opérateur peut ainsi accompagner le déplacement du système de préhension pour saisir un 15 objet dans le champ opérationnel du bras-robot et aussi pour déposer ledit objet à un endroit donné. Cependant, on constate que l'opérateur peut être gêné par des parties de l'installation au cours du déplacement du système de préhension qu'il 20 accompagne. En effet, lorsqu'il souhaite changer de position par rapport au système de préhension, l'opérateur peut être gêné par l'ensemble de bras qui porte ledit système de préhension. On observe aussi que pour une grande longueur de l'ensemble de bras, ledit 25 ensemble de bras est soumis à une flexion et une torsion importante lors de la manipulation d'un objet, ce qui réduit la précision et la fiabilité de manipulation de l'objet, en particulier si l'objet n'est pas saisi au niveau de son centre de gravité. 30 En outre, le déplacement en descente du système de préhension pour saisir l'objet risque de détériorer l'objet et/ou le système de préhension au cours de l'impact avec l'objet si la vitesse de descente n'est pas adaptée.

Il convient aussi que l'opérateur puisse maintenir son dos bien droit lorsqu'il commande la saisie ou la pose d'un objet quelle que soit la position de l'objet dans le champ opérationnel de l'installation.

La présente invention a pour but de proposer une nouvelle installation de manipulation d'objet permettant de résoudre tout ou parties des problèmes énoncés ci-dessus.

A cet effet, l'invention a pour objet une installation de manipulation d'objet, notamment de pièce découpée au laser, ladite installation comprenant : - un mât présentant une extrémité haute et une extrémité basse fixée à une base, - un ensemble de bras articulés les uns aux autres et dont un bras, appelé bras 15 support, est articulé au mât à une position écartée de la base, ledit bras support étant monté fixe suivant l'axe longitudinal du mât, - un système de préhension de pièce porté à l'extrémité de l'ensemble de bras opposée à celle couplée au mât, ledit système de préhension comprenant un chariot déplaçable à coulissement selon une direction parallèle à l'axe 20 longitudinal du mât. Les mobilités de pivotement des bras les uns par rapport aux autres et celle du bras support par rapport au mât améliorent la fluidité du déplacement du système de préhension dans le plan orthogonal au mât, c'est-à-dire le plan 25 horizontal, tandis que la mobilité de montée et descente du système de préhension, par rapport à l'ensemble de bras qui le porte, permet au système de préhension de prendre différents types de pièces sans que l'opérateur soit gêné par l'ensemble de bras qui reste écarté de la base d'une distance suffisante, de préférence au moins 2,5 mètres. 30 L'articulation des bras entre eux autour d'axes parallèles au mât permet de manoeuvrer le système de préhension en de nombreuses positions et suivant une grande liberté d'orientation. Autrement dit, la mobilité de monte et baisse du système de préhension est présente à l'extrémité de l'ensemble de bras opposée à celle reliée au mât.

Comme détaillé ci-après, les moyens de réglage des bras entre eux et du bras support par rapport au mât permet de conférer à la potence, formée du mât et de l'ensemble de bras, une bonne tenue tout en offrant différentes articulations des bras entre eux et du bras support par rapport au mât, ce qui permet au système de préhension de saisir rapidement, précisément et de manière fiable, différents types d'objet, notamment en terme de poids et de dimensions. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'ensemble de bras comprend : - un premier bras, formant ledit bras support, articulé au mât, - un deuxième bras, appelé bras intermédiaire, articulé au premier bras, et - un troisième bras, appelé bras d'extrémité, articulé au deuxième bras. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, chaque bras dudit ensemble de bras, qui est articulé à un autre bras, est articulé audit autre bras par l'intermédiaire d'un organe, appelé organe double pivot, ledit organe double pivot s'étendant entre les deux bras correspondants et comprenant une liaison à pivotement avec chacun desdits bras, chaque liaison à pivotement étant d'axe parallèle à l'axe longitudinal du mât.

La présence des organes de double pivot permet d'augmenter encore la finesse de pilotage de déplacement du système de préhension en lui permettant d'améliorer la précision de positionnement et d'orientation dudit système de préhension.

L'utilisation d'organes de double pivot entre deux bras successifs permet en outre de déplacer le bras aval suivant une direction transversale au bras amont, mais tout en restant parallèle à lui-même, sur une certaine distance, ce qui facilite le positionnement et l'orientation du système de préhension pour la prise ou la dépose de l'objet suivant une position et une orientation souhaitée.

On obtient ainsi une grande flexibilité de manoeuvre du système de préhension avec possibilité de petits déplacements d'un ou de plusieurs bras vers le mât, par déplacement latéral par rapport audit bras, tout en restant parallèle à lui-même au cours du déplacement.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'installation comprend : - des moyens de réglage, appelé moyens de réglage de flexion, pour régler la distance entre, d'une part, au moins l'un, de préférence entre chacun, des bras et, d'autre part, un autre bras, ou l'organe double pivot, ou le mât, auquel ledit bras est relié, suivant la direction longitudinale dudit bras, - des moyens de réglage, appelé moyens de réglage de torsion, pour régler la distance entre, d'une part, au moins l'un, de préférence entre chacun, des bras et, d'autre part, un autre bras, ou l'organe double pivot, ou le mât, auquel ledit bras est relié, suivant une direction transversale audit bras et orthogonale à l'axe longitudinal du mât.

De tels moyens de réglage permettent de conserver chaque bras et donc le système de préhension le plus horizontal possible en compensant la flèche et la torsion résultant de la saisie de l'objet.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, lesdits moyens de réglage de flexion sont situés sur la face supérieure de l'ensemble de bras, et lesdits moyens de réglage de torsion sont situés sur la face inférieure de l'ensemble de bras.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le système de préhension comprend deux éléments de guidage, appelés patins de guidage, disposés à écartement l'un de l'autre le long d'un axe parallèle à la direction de déplacement du chariot et auxquels le chariot est couplé. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le système de préhension comprend des moyens d'entrainement en déplacement du chariot, lesdits moyens d'entrainement en déplacement comprenant de préférence un moteur et un ensemble vis-écrou dont la vis est couplée à la sortie du moteur et dont l'écrou est couplé au chariot de sorte que la rotation de la vis dans un sens ou dans l'autre entraine la montée ou la descente du chariot.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le système de préhension comprend une structure-support d'organes de préhension portée par le chariot, ladite structure-support étant montée rotative autour d'un axe parallèle à la direction de déplacement du chariot.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la structure-support comprend une partie, appelée base de couplage au chariot, et une partie support d'organes de préhension, appelée plateau d'organes de préhension, et en ce que la structure-support comprend des moyens d'amortissement de choc permettant au plateau d'être rapproché de la base de couplage.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ledit système de préhension comprend un dispositif de commande pour la commande des moyens d'entrainement en déplacement du chariot, des organes de préhension, ledit dispositif de commande étant couplé à la structure-support par un système de liaison articulé, d'une part, audit dispositif de commande et, d'autre part, à ladite structure-support. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le système de liaison articulé est configuré pour maintenir l'orientation du dispositif de commande lors du déplacement en monte et baisse du chariot ainsi que pour maintenir la position dudit dispositif de commande lorsque l'opérateur lâche ledit dispositif de commande.

Ainsi, lorsque l'opérateur lâche le dispositif de commande, le système de liaison entre le dispositif de commande et la structure-support d'organe de préhension permet de maintenir la position du dispositif de commande dans la 5 même position qu'au moment du lâché. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ledit système de préhension comprend des moyens de contrôle configurés pour détecter le contact entre les organes de préhension et l'objet à saisir ou à déposer et 10 limiter ou arrêter la descente du chariot lorsque ledit contact est détecté. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'installation comprend aussi des moyens de freinage activables/désactivables configurés pour freiner ou bloquer la mobilité d'au moins une partie des bras de l'ensemble de bras 15 par rapport à un autre bras dudit ensemble et/ou par rapport au mât et, de préférence, configurés pour autoriser ou non le déplacement du chariot. Un tel système de freinage d'articulation, de préférence au niveau de chaque bras, permet de maintenir l'ensemble de bras et donc le système de 20 préhension, dans la position désirée lorsque l'opérateur lâche le guidon du système de commande ou lorsque l'installation est à l'arrêt. Le système de freinage peut aussi être utilisé pour assister l'opérateur lors des déplacements en limitant l'inertie de l'ensemble. 25 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, chaque organe de préhension est couplé au plateau par un élément élastiquement déformable, de préférence sous forme de manchon. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante 30 d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation de l'installation selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail de la liaison entre le haut du mât et le premier bras de l'installation de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective des deux premiers bras de l'installation de la figure 1 reliés entre eux par un organe double pivot; - la figure 4 est une vue en perspective d'une partie du système de préhension de l'installation de la figure 1 montrant le chariot et les moyens de déplacement associés ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une autre partie du système de préhension de l'installation de la figure 1, montrant le chariot et les patins de 10 guidage dudit chariot ; - la figure 6 est une vue en perspective du système de préhension de l'installation de la figure 1 et du dispositif de commande correspondant relié audit système de préhension par une structure de liaison ; - la figure 7 est une vue en perspective de la structure-support de ventouses du 15 système de préhension de l'installation de la figure 1 ; - la figure 8 est une vue en perspective de dessous du plateau de ventouses du système de préhension de l'installation de la figure 1 ; - la figure 8A est une vue en perspective de dessous du plateau de ventouses du système de préhension selon un mode de réalisation préféré de l'installation 20 ; - la figure 9 est une vue de face en perspective du dispositif de commande de l'installation selon l'invention ; - la figure 9A est une vue de face en perspective du dispositif de commande de l'installation selon un mode de réalisation préféré de l'invention. 25 En référence aux figures et comme rappelé ci-dessus, on a représenté une installation 1 de manipulation d'objet, encore appelée bras manipulateur ou bras-robot. Les objets manipulés sont par exemple des pièces découpées au laser. 30 Ladite installation comprend un mât 11 présentant une extrémité haute et une extrémité basse fixée à une base 10. Ledit mât 11 est un élément allongé vertical. Ladite installation comprend un ensemble de bras 2 formé de trois bras 21, 22, 23 articulés les uns aux autres. Le bras support 21 est articulé au mât 11 à une 5 position écartée de la base 10 suffisante pour permettre à un opérateur de passer sans encombrement sous ledit ensemble de bras 2 et/ou de manipuler l'objet avec un système de préhension 3 comme détaillé ci-après, sans être gêné par ledit ensemble de bras 2. Avantageusement, ledit ensemble de bras est ainsi écarté d'au moins 2,5 mètres du sol. Ledit bras support 21 est monté 10 fixe suivant l'axe longitudinal A11 du mât. Le système 3 de préhension de pièce est porté par le troisième bras 23 à l'extrémité de l'ensemble de bras 2 opposée à celle couplée au mât 10. Ledit système 3 de préhension comprend un chariot 4 déplaçable à coulissement 15 selon une direction parallèle à l'axe longitudinal A11 du mât 11. Ledit chariot 4 porte comme détaillé ci-après une structure-support 5 d'organes de préhension. Ainsi, ledit bras 21 support est dépourvu de mobilité de déplacement suivant 20 l'axe longitudinal du mât et la mobilité de monte et baisse du chariot 4 du système 3 de préhension est localisée à l'extrémité de l'ensemble de bras 2 pour éviter que l'ensemble de bras n'ait à descendre, ce qui nécessiterait un moteur plus puissant et risquerait de gêner l'opérateur. 25 Un deuxième bras 22, appelé bras intermédiaire, est articulé au premier bras 21, par l'intermédiaire d'un organe, appelé organe double pivot 212. Ledit organe double pivot 212 s'étend entre les deux bras 21, 22 et comprend une liaison à pivotement P21, P22 avec chacun desdits bras 21, 22. 30 Le troisième bras 23, appelé bras d'extrémité, est articulé au deuxième bras 22 par l'intermédiaire d'un autre organe double pivot 223. Ledit organe double pivot 223 s'étend entre les deux bras 22, 23 et comprend une liaison à pivotement P22', P23 avec chacun desdits bras 22, 23. Chaque organe double pivot correspond à un organe de longueur inférieure à celle de chacun des bras entre lesquels il s'étend. En ce qui concerne le bras 5 support 21, celui-ci est articulé au mât 11 par une liaison simple pivot P11 d'axe parallèle au mât. Chaque liaison à pivotement est d'axe parallèle à l'axe longitudinal A11 du mât. 10 L'installation comprend des moyens F11, F21, F22' de réglage de flexion et des moyens T11, T21, T22' de réglage de torsion. En particulier, l'installation 1 comprend des moyens de réglage F11 de flexion, pour régler la distance suivant l'axe du bras 21 support, entre, le mât 11 et ledit 15 bras 21 support, et des moyens de réglage T11 de torsion, pour régler la distance suivant une direction transversale à l'axe du bras 21 support, entre le mât et le bras 21 support. Des moyens de réglage F21 de flexion sont aussi présents pour régler la 20 distance entre le bras 21 et l'organe double pivot 212 auquel ledit bras 21 est relié, suivant la direction longitudinale dudit bras 21. Avantageusement, des moyens de réglage F22' sont aussi présents pour régler la distance entre le bras 22 et l'organe double pivot 223 auquel ledit bras 22 est relié, suivant la direction longitudinale dudit bras 22. 25 De même, les moyens T21 de réglage de torsion sont présents pour régler la distance entre, d'une part, le bras 21 et, d'autre part, le mât 11 auquel ledit bras 21 est relié, suivant une direction transversale audit bras 21 et orthogonale à l'axe A11 longitudinal du mât 11. Avantageusement, de manière 30 similaire, des moyens T22' de réglage de torsion sont présents pour régler la distance entre, d'une part, le bras 22 et, d'autre part, l'organe double pivot 223 auquel ledit bras 22 est relié, suivant une direction transversale audit bras et orthogonale à l'axe A11 longitudinal du mât 11. Lesdits moyens de réglage de flexion et de torsion permettent ainsi de compenser les déplacements relatifs des différents éléments 21, 22, 23 de la potence formée du mât et de l'ensemble de bras, résultant notamment du poids de l'objet saisi par le système de préhension. Ces moyens de réglage permettent ainsi de maintenir une position et une orientation précise du système de préhension porté par la potence pour pouvoir procéder à une saisie et dépose fiable d'un objet.

Lesdits moyens de réglage de flexion et moyens de réglage de torsion comprennent, pour l'articulation entre un bras 21, 22, et un organe double pivot 212, 223 et pour l'articulation entre le bras 21 support et le mât 11, d'une part, une platine montée coulissante sur le bras ou plat correspondant, le long d'un guide tout en étant couplée à la liaison pivot P11, P21, P22' de l'organe double pivot, ou du bras support, correspondante, et, d'autre part, des moyens de réglage de la position de la platine le long de son guide qui sont formés par une vis couplée à la platine et un ou plusieurs écrous couplé(s) au bras.

Ainsi, la figure 3 montre la platine F210 des moyens de réglage de flexion F21, de même que la platine T210 des moyens de réglage de torsion T21, ainsi que les guides F211, T211, sur lesquels les platines F210, T210 sont montées coulissantes. La figure 3 montre aussi les moyens de réglage de la position de la platine F210 formés par une vis F212 couplée la platine et deux écrous F213 traversés par la vis F212 et couplés au bras par l'intermédiaire d'une oreille en saillie du bras 21 traversée par la vis et disposée entre les écrous F213. Dans l'exemple illustré aux figures, lesdits moyens F11, F21, F22' de réglage de flexion sont situés sur la face supérieure de l'ensemble de bras, et lesdits 30 moyens de réglage de torsion T11, T21, T22' sont situés sur la face inférieure de l'ensemble de bras.

Il est ainsi possible en fonction de la charge de l'objet, de visser plus ou moins la vis du système vis/écrou de chacun desdits moyens de réglage pour compenser la flexion et/ou la torsion induites au niveau de l'ensemble de bras 2 par l'objet saisi.

Ledit système de préhension 3 comprend un bâtit support 300 fixé à l'extrémité de l'ensemble de bras 2 opposée au mât 11. Le bâtit support 300 présente une forme générale en U à l'intérieur duquel le chariot 4 est monté déplaçable en étant guidé par des patins 31, 32 fixés au fond dudit U. Dans l'exemple illustré aux figures, le chariot 4 est formé par un tube de section carrée. Lesdits patins 31, 32 de guidage sont disposés à écartement l'un de l'autre le long d'un axe parallèle à la direction de déplacement du chariot 4. Ledit chariot 4 est monté coulissant sur les patins 31, 32 de guidage en étant 15 couplé avec lesdits patins de sorte que ceux-ci forment des butées antiextraction du chariot par rapport aux patins suivant une direction orthogonale à l'axe de déplacement du chariot 4. La présence de ces patins 31, 32 de guidage espacés le long de l'axe de 20 déplacement du chariot 4 et le couplage du chariot 4 à ces patins 31, 32 de guidage permet de réduire le risque, lorsque l'opérateur sollicite le système de préhension à l'aide du dispositif de commande 7 comme détaillé ci-après pour déplacer ledit système, que les efforts correspondants repris par le chariot ne provoquent une sortie du chariot par rapport à son axe de déplacement. 25 Le système 3 de préhension comprend des moyens d'entrainement 34 en déplacement du chariot 4 le long de son sa direction de déplacement. Préférentiellement, lesdits moyens d'entrainement 34 comprennent un moteur 341 et un ensemble vis 342-écrou 343 dont la vis 342 est couplée à la sortie du 30 moteur 341 et dont l'écrou 343 est couplé au chariot 4 de sorte que la rotation de la vis 342 dans un sens ou dans l'autre entraine la monté ou la descente du chariot 4.

Bien entendu le moteur et les organes de préhension sont respectivement reliés à des moyens d'alimentation électriques et/ou pneumatiques.

Le système 3 de préhension comprend une structure-support 5 d'organes de préhension 53 portée par le chariot 4, à l'extrémité du chariot 4 opposée à celle située du côté de l'extrémité de l'ensemble de bras 2. Ladite structure-support 5 est montée rotative autour d'un axe A4 parallèle à la direction de déplacement du chariot 4.

Comme illustré plus particulièrement à la figure 7, la structure-support 5 comprend une partie 51, appelée base de couplage au chariot, et une partie support 52 d'organes de préhension 53, appelée plateau d'organes de préhension.

Lesdits organes de préhension sont des éléments magnétiques, appelés ventouses magnétiques, activables/désactivables comme détaillé ci-après. En variante, d'autres organes de préhensions peuvent être utilisés. Par exemple, les organes de préhension peuvent être formés par des organes pneumatiques. La structure-support 5 comprend aussi des moyens d'amortissement de choc 510, 520 permettant au plateau 52 d'être rapproché de la base 51 de couplage suivant une direction parallèle à l'axe A4 de déplacement du chariot 4. Ladite base 51 de couplage au chariot comprend une partie 510 formant un bras de liaison au chariot 4 qui permet de déporter le plateau 52, porté par la base 51, par rapport à l'axe de rotation A4 de la structure-support 5. Dans l'exemple illustré aux figures, ladite structure-support 5 ne possède pas 30 d'autre mobilité angulaire ni de mobilité de déplacement transversal par rapport à l'axe de déplacement du chariot 4. La structure-support est décentrée par rapport audit axe A4.

Comme détaillé ci-après, le système de préhension 3 comprend un dispositif 7 de manoeuvre et de commande couplé à la structure 5 par un système de liaison 6 au niveau de la mobilité de rotation de la structure 5 autour de l'axe 5 A4. Avantageusement, le dispositif 7 de manoeuvre et de commande et le plateau d'organes 52 de préhension sont disposés de part et d'autre de l'axe A4 de rotation de la structure-support 5. Grâce au déport du plateau 52 d'organes de préhension, l'opérateur qui saisit le dispositif 7 de manoeuvre et de commande est proche du chariot 4, ce qui permet de réduire les efforts à 10 fournir pour déplacer le système de préhension dans le plan horizontal, tout en permettant la prise de pièces écartées dudit opérateur. Dans l'exemple illustré aux figures, la structure-support 5 comprend des moyens d'amortissement de choc 510, 520 permettant au plateau 52 d'être 15 rapproché de la base 51 de couplage suivant une direction parallèle à l'axe A4 de déplacement du chariot 4. Lesdits moyens d'amortissement 510, 520 de choc comprennent plusieurs, de préférence quatre, douilles 510 et un nombre correspondant de tiges 520 20 montées coulissantes dans lesdites douilles, douilles et tiges étant réparties les unes sur la base 51 de couplage au chariot, les autres sur le plateau 52. Comme rappelé ci-dessus, ledit système 3 de préhension comprend un dispositif 7 de manoeuvre et commande pour commander les moyens 34 25 d'entrainement en déplacement du chariot, pour activer/désactiver les organes de préhension et pour faire pivoter manuellement le plateau 52 autour de l'axe A4. Avantageusement, le dispositif de commande permet aussi de commander des moyens de soufflage 55 qui équipent le plateau 52 d'organes de préhension pour permettre de nettoyer par soufflage les pièces à saisir. 30 Ledit dispositif 7 de manoeuvre et de commande est couplé à la structure-support 5, en particulier au bras 510 de la base 51 de couplage au chariot, par un système de liaison 6 articulé audit dispositif 7 et à la base de couplage 51. Comme détaillé ci-après, ledit dispositif 7 de manoeuvre et de commande comprend un guidon de manoeuvre présentant deux poignées 71 et un boîtier 72 de commande solidaire du guidon et disposé de préférence entre les deux poignées. L'une des poignées du guidon est articulée, à la manière d'une poignée de commande de gaz d'une moto, pour commander les moyens de déplacement 34 du chariot 4 en montée ou en descente et à une vitesse proportionnelle à la course de la poignée.

Le système 6 de liaison comprend des moyens de maintien de l'orientation du dispositif de commande 7 lors du déplacement en monte et baisse du chariot 4, ainsi que pour maintenir la position dudit dispositif de commande 7 lorsque l'opérateur lâche ledit dispositif de commande 7.

Le guidon permet à l'opérateur d'orienter manuellement la structure-support 5 et donc le plateau 52 d'organes de préhension autour de l'axe A4. Lesdits moyens de maintien comprennent une structure du type parallélogramme déformable présentant deux barres 61, 62 parallèles dont les extrémités sont articulées, d'une part, à la structure-support 5, de préférence au bras de liaison 510 à proximité de l'axe A4, et, d'autre part, au dispositif 7 de manoeuvre et de commande. Ledit système comprend aussi un ressort, par exemple de type hélicoïdal, agencé pour ramener la barre inférieure vers la barre supérieure. Une extrémité du ressort est reliée à l'axe d'articulation de la barre 62 supérieure à la structure-support 5 et l'autre extrémité du ressort est reliée à la barre 61 inférieure, de préférence au, ou au voisinage du, milieu de la barre inférieure. L'articulation de la structure 6 de liaison d'une part à la structure-support 5 portée le chariot 4 et, d'autre part, au dispositif 7 de commande, permet de commander le déplacement en monte et baisse de la structure-support 5 sans que ce déplacement n'entraine le déplacement en monte et baisse du dispositif 7 de commande.

Les deux barres 61, 62 parallèles sont chacune articulées par leurs extrémités au dispositif 7 de commande et à la structure-support 5 de telle sorte que le plan passant par les deux axes d'articulation de ces barres à la structure-support 5 et le plan passant par les deux axes d'articulation de ces barres 61, 62 au dispositif de commande, sont parallèles. Ceci permet d'obtenir une structure de type pantographe qui maintient l'orientation du dispositif de commande quelle que soit la position du système 3 de préhension et permet ainsi à l'opérateur de conserver une même disposition.

En outre la présence du ressort de rappel permet, lorsque l'opérateur lâche le dispositif de commande, que le poids de celui-ci soit repris par le ressort et soit ainsi maintenu à la position dans laquelle l'opérateur l'a laissé. Le pantographe ainsi formé par la structure de liaison 6 permet à l'opérateur de 20 rester le dos bien droit pour la prise et la dépose d'un objet même à l'extrémité du champ d'opération de l'installation, par exemple en bout d'une table sur laquelle sont présentes des pièces à saisir. La personne qui manipule les pièces, par chargement ou déchargement, peut 25 ainsi conserver une position debout avec le dos bien droit même si elle prend une pièce au fond d'une table, si elle lève la pièce, ou si elle la dépose au sol. Ledit système 3 de préhension comprend des moyens de contrôle 54 configurés pour détecter le contact entre les organes 53 de préhension et 30 l'objet à saisir ou à déposer, et, en cas de contact détecté, limiter ou empêcher la descente du chariot 4 lorsque ledit contact est détecté.

L'opérateur peut ainsi commander la descente du chariot sans se soucier de sa position verticale et donc aller en « fond de descente », avec un risque réduit de dégradation du système de préhension et/ou de la pièce.

A cet effet, les moyens de contrôle 54 comprennent des moyens de détection de rapprochement entre le plateau 52 et la base 51 de la structure-support 5. Lesdits moyens de détection de rapprochement comprennent un élément allongé, appelé biellette, articulé à la base 51 et un composant, appelé contacteur, qui lorsqu'il est sollicité par la biellette, émet un signal de commande du moteur empêchant la descente du chariot 4. En particulier une extrémité de la biellette, avantageusement équipée d'une roue, s'étend en saillie de la base 51 en direction du plateau 52 de sorte que lorsque les organes de préhension 53 du plateau 52 rentrent en contact avec un objet par abaissement du chariot 4, le plateau 52 et la base 51 se rapprochent l'un de l'autre grâce aux moyens d'absorption 510, 520 et la biellette 54 portée par la base 51 entre en contact et est déplacée par le plateau 52 dans une position qui sollicite le contacteur de sorte qu'un signal de commande d'arrêt de descente est envoyé au moteur.

Chaque organe de préhension 53 est couplé au plateau 52 par un élément 523 élastiquement déformable, par exemple en élastomère, se présentant de préférence sous forme d'un manchon, permettant de créer une liaison rotule entre ledit organe de préhension 53 et le plateau 52. Ainsi, dans l'exemple illustré aux figures, les ventouses sur rotule élastomère permettent une prise de pièce galbée et restent néanmoins suffisamment rigide pour garder la pièce horizontale. Des voyants sont présents sur le plateau 52 de ventouses pour permettre à 30 l'opérateur de localiser les organes de préhension activés. Comme illustré plus particulièrement à la figure 1, l'installation comprend aussi des moyens de freinage 200 activables/désactivables configurés pour freiner ou bloquer la mobilité de chacun des bras de l'ensemble de bras 2 les uns par rapport aux autre et par rapport au mât 11, et des moyens de désactivation 73 sollicitables par l'opérateur. Lesdits moyens de freinage 200 sont configurés pour être rappelés en position active en l'absence de sollicitation desdits moyens de désactivation par l'opérateur. Comme illustré à la figure 9, lesdits moyens de désactivation peuvent être formés par un bouton 73 de désactivation présent sur la poignée 71 de commande de sorte que pour manoeuvrer l'ensemble de bras 2 et de préférence autoriser le déplacement en monte et baisse du chariot 4, l'opérateur doit solliciter ledit bouton 73 de désactivation. Ainsi, lorsque l'opérateur lâche le dispositif 7 de manoeuvre et de commande de manière volontaire ou accidentelle, les moyens de freinage sont automatiquement rappelés en position active, ce qui permet de maintenir l'ensemble de bras de l'installation en position et limite le risque d'accident. De même, lorsque le bouton 73 est relâché la poignée 71 de commande est désactivée. Le boîtier 72 de commande comprend une unité informatique et/ou électronique et des boutons de commande. Avantageusement, les boutons de commande comprennent un bouton de commande d'activation des ou d'une partie des organes de préhension formé par un sélecteur 721 apte à prendre une position donnée pour activer un premier groupe d'organes de préhension, par exemple central, afin de saisir un petit objet, une autre position pour activer un plus grand groupe d'organes de préhension, ou un groupe d'organes de préhension périphériques afin de saisir un objet plus encombrant, et de préférence une position supplémentaire pour activer tous les organes 53 de préhension.

Avantageusement, un autre bouton 722 de type sélecteur est aussi présent pour dans une position autoriser l'activation des organes de préhension et, dans une autre position, empêcher toute activation desdits organes de préhension. Un autre bouton 74 permet de désactiver tous les organes de préhension pour procéder à la dépose de la pièce. Un voyant 723 peut aussi être présent pour informer l'utilisateur du contact entre les organes de préhension 53 et la pièce ou entre la pièce et un support de pose. Cette remontée d'information peut être réalisée à l'aide du contacteur des moyens de contrôle 54. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention illustré à la figure 8A, on peut prévoir de remplacer les neuf ventouses à aimant permanent du mode de réalisation illustré à la figure 9 par trois ventouses dites pneumo-magnétiques. Il s'agit d'une technologie à aimant permanent avec désactivation pneumatique. De manière simplifiée, chaque ventouse comprend un tube avec un aimant qui se déplace à l'intérieur de celui-ci. Lorsque l'aimant est en position basse du tube, le fonctionnement de la ventouse est identique à celui d'une ventouse à aimant permanent, et lorsque l'aimant est en position haute du tube, il n'y a pas d'aimantation. Pour déplacer cet aimant on injecte de l'air comme dans un vérin pneumatique. Chaque ventouse peut soulever environ 50kg.

Le dispositif 7 de manoeuvre et de commande peut aussi être réalisé comme illustré à la figure 9A. Selon ce mode de réalisation préféré, le boîtier 72 de commande comprend un bouton 721' d'arrêt d'urgence pour couper l'alimentation électrique de l'installation, et un bouton 722' tournant à clé pour libérer la pièce saisie en cas de problème. Le bouton tournant à clé est prévu pour plus de sécurité afin d'éviter une action involontaire de la part de l'opérateur. Ce bouton tournant à clé peut être utilisé dans les situations suivantes : - si une personne est coincée sous la tôle, l'activation de ce bouton tournant à clé permet un largage rapide de la pièce pour extraire la personne sans risquer 30 de l'écraser plus; - si la pièce est coincée quelque part, l'activation de ce bouton tournant à clé permet un largage rapide de la pièce pour libérer la pièce sans risquer de casser toute la mécanique. Comme illustré à la figure 9A, le boîtier 72 de commande comprend aussi un bouton sélecteur 724 qui, de manière similaire au bouton 721 du boîtier 72 du mode de réalisation illustré à la figure 9, est apte à prendre une première position pour activer une première configuration de ventouse (par exemple pour activer la ventouse centrale uniquement) et une deuxième position pour activer une deuxième configuration de ventouse (par exemple pour activer l'ensemble des ventouses).

Préférentiellement, les bras sont réalisés en aluminium pour réduire le poids de l'installation et en particulier réduire la flèche au bout de l'ensemble de bras. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits 15 et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Installation (1) de manipulation d'objet, notamment de pièce découpée au laser, ladite installation comprenant : - un mât (11) présentant une extrémité haute et une extrémité basse fixée à une base (10), - un ensemble de bras (2) articulés les uns aux autres et dont un bras, appelé bras support (21), est articulé (P11) au mât (11) à une position écartée de la base (10), ledit bras support (21) étant monté fixe suivant l'axe longitudinal 10 (A11) du mât, - un système (3) de préhension de pièce porté à l'extrémité de l'ensemble de bras (2) opposée à celle couplée au mât (10), ledit système (3) de préhension comprenant un chariot (4) déplaçable à coulissement selon une direction parallèle à l'axe longitudinal (A11) du mât (11). 15
2. 2. Installation (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble de bras (2) comprend : - un premier bras (21), formant ledit bras support, articulé au mât (11), - un deuxième bras (22), appelé bras intermédiaire, articulé au premier bras 20 (21), et - un troisième bras (23), appelé bras d'extrémité, articulé au deuxième bras (22).
3. 3. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en 25 ce que chaque bras (22 ; 23) dudit ensemble de bras (2), qui est articulé à un autre bras (21 ; 22), est articulé audit autre bras (21 ; 22) par l'intermédiaire d'un organe, appelé organe double pivot (212 ; 223), ledit organe double pivot (212 ; 223) s'étendant entre les deux bras (21, 22 ; 22, 23) correspondants et comprenant une liaison à pivotement (P21, P22 ; P22', P23) avec chacun 30 desdits bras (21, 22 ; 22, 23), chaque liaison à pivotement étant d'axe parallèle à l'axe longitudinal (A11) du mât.
4. 4. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'installation comprend : - des moyens de réglage, appelé moyens (F11, F21, F22') de réglage de flexion, pour régler la distance entre, d'une part, au moins l'un, de préférence entre chacun, des bras (21, 22, 23) et, d'autre part, l'autre bras (22, 23), ou l'organe double pivot (212, 223), ou le mât (11), auquel ledit bras (21, 22, 23) est relié, suivant la direction longitudinale dudit bras (21, 22, 23), - des moyens de réglage, appelé moyens (T11, T21, T22') de réglage de torsion, pour régler la distance entre, d'une part, au moins l'un, de préférence entre chacun, des bras (21, 22, 23) et, d'autre part, l'autre bras (22, 23), ou l'organe double pivot (212, 223), ou le mât (11), auquel ledit bras (21, 22, 23) est relié, suivant une direction transversale audit bras et orthogonale à l'axe (Al 1) longitudinal du mât (11).
5. 5. Installation (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens (F11, F21, F22') de réglage de flexion sont situés sur la face supérieure de l'ensemble de bras, et lesdits moyens de réglage de torsion (T11, T21, T22') sont situés sur la face inférieure de l'ensemble de bras.
6. 6. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système (3) de préhension comprend deux éléments de guidage, appelés patins (31, 32) de guidage, disposés à écartement l'un de l'autre le long d'un axe parallèle à la direction de déplacement du chariot (4) et auxquels le chariot (4) est couplé.
7. 7. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système (3) de préhension comprend des moyens d'entrainement (34) en déplacement du chariot (4), lesdits moyens d'entrainement (34) en déplacement comprenant de préférence 30 un moteur (341) et un ensemble vis (342)-écrou (343) dont la vis (342) est couplée à la sortie du moteur (341) et dont l'écrou (343) est couplé au chariot (4) de sorte que la rotation de la vis (342) dans un sens ou dans l'autreentraine la monté ou la descente du chariot (4).
8. 8. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système (3) de préhension comprend une structure-support (5) d'organes de préhension (53) portée par le chariot (4), ladite structure-support (5) étant montée rotative autour d'un axe (A4) parallèle à la direction de déplacement du chariot (4).
9. 9. Installation (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce que la structure- support (5) comprend une partie (51), appelée base de couplage au chariot, et une partie support (52) d'organes de préhension (53), appelée plateau d'organes de préhension, et en ce que la structure-support (5) comprend des moyens d'amortissement de choc (510, 520) permettant au plateau (52) d'être rapproché de la base (51) de couplage.
10. 10. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes prise en combinaison de la revendication 8, caractérisée en ce que ledit système (3) de préhension comprend un dispositif de commande (7) pour la commande des moyens (34) d'entrainement en déplacement du chariot, des organes de préhension, ledit dispositif de commande (7) étant couplé à la structure-support (5) par un système de liaison (6) articulé, d'une part, audit dispositif (7) de commande et, d'autre part, à ladite structure-support (5).
11. 11. Installation (1) selon la revendication 10, caractérisée en ce que le système (6) de liaison articulé est configuré pour maintenir l'orientation du dispositif de commande (7) lors du déplacement en monte et baisse du chariot (4) ainsi que pour maintenir la position dudit dispositif de commande (7) lorsque l'opérateur lâche ledit dispositif de commande (7).
12. 12. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes prise en combinaison de la revendication 8, caractérisée en ce que ledit système (3) de préhension comprend des moyens de contrôle (54) configurés pour détecter lecontact entre les organes (53) de préhension et l'objet à saisir ou à déposer et limiter ou arrêter la descente du chariot (4) lorsque ledit contact est détecté.
13. 13. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'installation comprend aussi des moyens de freinage (200) activables/désactivables configurés pour freiner ou bloquer la mobilité d'au moins une partie des bras de l'ensemble de bras (2) par rapport à un autre bras dudit ensemble et/ou par rapport au mât et, de préférence, configurés pour autoriser ou non le déplacement du chariot (4).
14. 14. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes prise en combinaison de la revendication 9, caractérisée en ce que chaque organe de préhension (53) est couplé au plateau (52) par un élément (523) élastiquement déformable, de préférence sous forme de manchon.15