FR3089143A1 - Dispositif de préhension à têtes magnétiques orientables - Google Patents

Abstract

Dispositif de préhension à têtes magnétiques orientables Il est divulgué un dispositif de préhension (101) à têtes magnétiques orientables qui comprend une pluralité de têtes magnétiques (105a, 105b, 105c), logées dans des orifices (106a, 106b, 106c) d’une platine de support (102), et qui peuvent chacune pivoter autour d’axes de rotation (107a, 107b, 107c) non parallèles entre eux. Les têtes magnétiques peuvent générer sur commande une force d’attraction permettant de saisir une pièce métallique. Et leur capacité à tourner autour d’axes de rotation permet au dispositif d’être adaptable à un grand nombre de forme ou d’orientation de la surface de la pièce métallique à saisir. F igure pour l’abrégé : f ig ure 1

Description

Description

Titre de l'invention : Dispositif de préhension à têtes magnétiques orientables

Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte de manière générale aux systèmes de manipulation de pièces destinés à l’assemblage de véhicules automobiles et plus particulièrement aux outils de préhension de pièces métalliques dont la surface présente des profils variables d’une pièce à l’autre.

[0002] Elle concerne plus particulièrement un dispositif de préhension à têtes magnétiques orientables, ainsi qu’un robot de manipulation de pièces l’incorporant et une chaîne d’assemblage de véhicules automobile comportant un tel robot.

Technique antérieure [0003] Au cours des étapes de la fabrication d’un véhicule automobile, des pièces métalliques distinctes doivent parfois être saisies et manipulées en séquence par un même robot d’assemblage, lesquelles présentent des surfaces ayant des profils variables d’une pièce à l’autre. De telles pièces sont par exemple des pièces de carrosserie comme des panneaux de porte, des ailes, ou un côté d’habitacle, etc.

[0004] En particulier, une telle manipulation est opérée par le bras d’un robot dans une chaîne d’assemblage de véhicules automobiles. Par l’intermédiaire d’un dispositif de préhension, le robot saisit une pièce de façon autonome (c’est-à-dire sans l’intervention d’un être humain) et la déplace vers un poste où une opération est réalisée sur la pièce, ou simplement vers une position de décharge déterminée, avant de relâcher la pièce après que l’opération ait été réalisée et après avoir de nouveau déplacé la pièce, le cas échéant. Il peut s’agir, par exemple, d’une opération d’assemblage ou de transformation de la pièce. Les pièces ainsi manipulées présentent des dimensions, des formes et des poids variables.

[0005] Même si le robot ne traite qu’un seul type de pièce dans la chaîne, il est souhaitable qu’il puisse facilement être utilisé pour manipuler un autre type de pièces sans nécessiter de modification de sa configuration, afin d’augmenter sa polyvalence et/ou celle de la chaîne d’assemblage, et donc de mieux amortir le coût des investissements correspondants.

[0006] Il est connu d’équiper les robots de dispositifs de préhension (ou préhenseurs) qui peuvent être interchangeables. Cela permet d’utiliser du robot pour différentes tâches. Certains préhenseurs sont capables de saisir une pièce sans recourir à un serrage par une pince devant s’adapter à la forme exacte d’une portion de la pièce, et nécessitent uniquement la mise en contact du préhenseur avec une surface de la pièce à saisir.

[0007] Il existe par exemple des préhenseurs pour lesquels l’adhésion du préhenseur avec la surface de la pièce à saisir est obtenue par un effet de type ventouse. Une tête du préhenseur est mise en contact avec une surface de la pièce à saisir de manière à former un contact hermétique à l’air. Une dépression est alors créée par aspiration de l’air dans la cavité ainsi formée entre la tête du préhenseur et la surface de la pièce avec laquelle ladite tête est en contact. Cette dépression entraîne l’adhésion de la pièce à la tête du préhenseur. Ce type de préhenseur présente toutefois l’inconvénient d’imposer de former une cavité hermétiquement fermée par la tête du préhenseur et la surface de la pièce à saisir. Or, ce type de configuration ne peut pas être obtenue systématiquement. Par exemple, si la surface de la pièce à saisir est perforée, la cavité hermétiquement fermée peut être impossible à réaliser et la pièce ne peut donc pas être saisie de la manière exposée ci-avant.

[0008] Une alternative consiste à utiliser un aimant comme tête d’un préhenseur. On parle alors de préhenseur magnétique. Bien que limitant l’utilisation du préhenseur à des pièces en matériaux ferromagnétiques, cette solution présente l’avantage de pouvoir être utilisée même si la surface de la pièce à saisir est perforée. En revanche, la forme de la surface de la pièce à saisir peut toujours être à l’origine de difficultés rencontrées pour saisir une pièce donnée. En effet, la surface de l’aimant est plate et l’adhésion optimale n’est obtenue que si le contact entre la surface de l’aimant et la surface de la pièce à saisir se fait sur une portion suffisante de la surface de l’aimant. Ainsi, selon la forme ou l’orientation de la pièce à saisir, qui définissent le profil de la pièce à saisir au niveau de la tête du préhenseur, une déperdition d’adhésion (i.e. de la force du maintien par le préhenseur) plus ou moins grande peut se produire. Par exemple, si la surface de la pièce à saisir présente une courbure ou une pliure au niveau de la zone d’appui de la tête du préhenseur, il peut être difficile voire impossible de saisir la pièce.

[0009] Le document DE 202018102669 divulgue un dispositif de préhension magnétique avec un corps cylindrique, et un élément magnétique pouvant être déplacé axialement depuis une position de préhension vers une position de relâchement, et inversement.

[0010] Le document WO 200883995 divulgue quant à lui un procédé et un dispositif de commande d’un dispositif de préhension d’un système de manipulation de pièces. Des doigts de préhension du dispositif sont pourvus d’éléments de maintien symétriques en rotation pour le maintien de la pièce, et peuvent ainsi bouger en rotation.

[0011] Les dispositifs de préhension proposés dans ces deux documents sont toutefois incapables de s’adapter passivement à différentes formes et/ou orientations de pièces métalliques à saisir, qui sont à l’origine de profils variables d’une pièce à l’autre. Leur utilisation suppose que la pièce à saisir présente nécessairement une surface plate suffisamment grande, en regard de la tête de préhension, et ayant une orientation prédéfinie qui rend possible l’adhésion du dispositif de préhension avec la pièce à saisir.

Résumé de l’invention [0012] L'invention vise à supprimer, ou du moins atténuer, tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur précités.

[0013] A cet effet, un premier aspect de l’invention propose un dispositif de préhension à têtes magnétiques orientables adapté pour être monté sur un dispositif mécatronique de manipulation de pièces métalliques de véhicules automobiles, ledit dispositif de préhension comprenant :

- une platine de support sensiblement plane et comportant une pluralité d’orifices distincts ; au moins un porte-platine, solidaire de la platine de support, s’étendant sensiblement perpendiculairement à la platine de support et comportant des moyens aptes à permettre la fixation solidaire du dispositif de préhension au dispositif mécatronique de manipulation ;

- une pluralité de têtes magnétiques, respectivement logées dans les orifices de la platine de support et maintenues dans lesdits orifices par des systèmes de maintien aptes à permettre le pivotement de chacune desdites têtes magnétiques autour d’axes de rotation déterminés coplanaires de la platine de support et formant deux à deux des angles déterminés non-nul ;

et comprenant en outre des moyens de commande réversibles aptes à permettre le passage des têtes magnétiques d’une configuration de saisie, dans laquelle lesdites têtes magnétiques exercent une force d’attraction magnétique sur une pièce métallique à saisir , vers une configuration de relâchement dans laquelle lesdites têtes magnétiques n’exercent pas de force d’attraction magnétique sur ladite pièce métallique à saisir, et vice versa.

[0014] Grâce à l’invention, il est possible de saisir une pièce métallique dont la forme et/ou l’orientation de la surface peut être très variable. Par exemple, le dispositif de préhension peut permettre de saisir une pièce métallique dont la surface est percée, galbée, conique, placée dans des positions horizontales, verticales ou inclinées. En outre, un tel dispositif est compact, peu coûteux et peut générer une attraction importante permettant de saisir des pièces lourdes.

[0015] Des modes de réalisation pris isolément ou en combinaison, prévoient en outre que : [0016] - les têtes magnétiques comprennent chacune un électroaimant fixe par rapport à la tête magnétique, et dans lequel le passage de la configuration de relâchement vers la configuration de saisie, et vice versa, est obtenu par l’activation ou la désactivation desdits électroaimants via les moyens de commande réversibles ;

[0017] - l’activation ou la désactivation des électroaimants est pilotée par une unité de commande du dispositif mécatronique sur lequel le dispositif de préhension est monté ; [0018] - les têtes magnétiques comprennent chacune une chambre cylindrique creuse dans laquelle est enfermé un aimant permanent cylindrique mobile en translation dans ladite chambre cylindrique creuse, et dans lequel, en outre, le passage de la configuration de saisie vers la configuration de relâchement et vice versa, est obtenu par un déplacement des aimants permanents dans les chambres creuses de chacune des têtes magnétiques, soit vers un côté de la tête magnétique tournée vers la pièce métallique à saisir soit vers le côté opposé de la tête magnétique, et vice versa ;

[0019] - l’aimant permanent sépare la chambre cylindrique creuse en une première et une seconde sous-chambres distinctes et dans lequel le déplacement de l’aimant permanent dans la chambre cylindrique creuse, dans un sens ou dans l’autre, est obtenu par l’injection d’air sous pression dans la première sous-chambre et l’échappement de l’air présent dans la seconde sous-chambre, ou vice versa, par des canaux intégrés à la tête magnétique et débouchant par des évents respectifs dans la chambre cylindrique, de part et d’autre de l’aimant permanent ;

[0020] - l’injection et/ou l’échappement d’air dans la chambre cylindrique creuse, sont pilotées par une unité de commande du dispositif mécatronique sur lequel le dispositif de préhension est monté ;

[0021] - la platine de support a sensiblement la forme d’un triangle équilatéral aux angles arrondis, avec trois têtes magnétiques logées dans les trois orifices qui sont situés aux trois extrémités respectives dudit triangle équilatéral, et dans lequel, en outre, les axes de rotation respectifs des têtes magnétiques forment deux-à-deux des angles de 120 degrés environ ; et/ou, [0022] - le dispositif comprend en outre, des moyens de détection d’un contact entre les têtes magnétiques du dispositif de préhension avec la surface d’une pièce métallique, lesdits moyen de détection étant aptes à transmettre l’information du contact à une unité de commande du dispositif mécatronique sur lequel le dispositif de préhension est monté pour prise en compte de ladite information afin de piloter le basculement des têtes magnétiques depuis la position de saisie vers la position de relâchement, ou vice versa.

[0023] Dans un second aspect, l’invention concerne également un dispositif mécatronique de manipulation de pièces métalliques de véhicules automobiles, autrement dit un robot manipulateur, comprenant un dispositif de préhension selon le premier aspect.

[0024] Un dernier aspect de l’invention se rapporte à une chaîne d’assemblage de véhicules automobiles comprenant un dispositif mécatronique selon le second aspect.

Brève description des dessins [0025] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

[0026] [fig.l] est une vue en perspective d’un mode de réalisation d’un dispositif de préhension selon l’invention ;

[0027] [fig.2] est une autre vue en perspective d’un mode de réalisation d’un dispositif de préhension selon l’invention ;

[0028] [fig.3] est une vue du dessous d’un mode de réalisation d’un dispositif de préhension selon l’invention ;

[0029] [fig.4] est une vue en coupe d’un mode de réalisation d’un dispositif de préhension selon l’invention ; et, [0030] [fig.5] est une vue en perspective d’un mode de réalisation d’un dispositif de préhension selon l’invention.

Description des modes de réalisation [0031] Dans la description de modes de réalisation qui va suivre et dans les figures des dessins annexés, les mêmes éléments ou des éléments similaires portent les mêmes références numériques aux dessins.

[0032] En référence à la figure 1, à la figure 2 et à la figure 3, il va maintenant être décrit une mode de réalisation du dispositif de préhension selon l’invention.

[0033] Le dispositif de préhension 101 est destiné à être associé à un dispositif mécatronique de manipulation de pièces métalliques de véhicules automobiles, ou robot, sur lequel il est monté. Par exemple, le dispositif de préhension peut être monté à l‘extrémité du bras d’un robot qui participe à la réalisation d’opérations sur des pièces métalliques dans une chaîne d’assemblage de véhicules automobiles. Le dispositif de préhension permet au robot de saisir et de manipuler des pièces métalliques sous la commande d’un dispositif de commande ad-hoc.

[0034] Le dispositif de préhension 101 comprend une platine de support 102 qui est percée de plusieurs orifices dans chacun desquels une tête magnétique est logée. Dans l’exemple non-limitatif représenté aux figures, la platine de support a sensiblement la forme d’un triangle équilatéral aux angles arrondis. Et elle est percée de trois orifices 104a, 104b et 104c situés aux extrémités respectives de ce triangle équilatéral, qui accueillent chacun une tête magnétique respective. Ce nombre de têtes et leur agencement en raison de la cette forme de la platine de support permet de bénéficier d’un dispositif compact tout en offrant un avantage de stabilité de la pièce saisie par rapport à la tête de préhension et donc au bras du robot. En effet, avec trois points de saisie, respectivement au niveau des trois têtes magnétiques du préhenseurs, la pièce ne peut pas pivoter.

[0035] Le porte-platine 103 est solidaire de la platine de support et est adapté pour permettre la fixation solidaire du dispositif de préhension à un dispositif mécatronique de manipulation, i.e., un robot de manipulation. Dans l’exemple représenté, le porte-platine 103 s’étend perpendiculairement à la platine de support et comporte à son extrémité la plus éloignée de la platine une tête élargie qui peut être fixée à un bras mobile du robot de manipulation. Par exemple, cette tête peut être vissée ou maintenue enserrée par un dispositif complémentaire situé à l’extrémité du bras d’un robot. Par ailleurs, l’homme du métier saura concevoir un porte-platine supportant des contraintes associées à la préhension et à la manipulation de pièces métalliques lourdes telles que, par exemple, un panneau de porte ou un côté d’habitacle. De cette manière, le dispositif de préhension se meut d’une manière qui est contrôlée par une unité de commande du robot.

[0036] Dans l’exemple représenté, des têtes magnétiques cylindriques 105a, 105b et 105c sont logées dans les orifices 104a, 104b et 104c, respectivement, de la platine de support. Comme il sera détaillé plus loin, ces têtes ont pour rôle de permettre la préhension de pièce métalliques en créant, sur commande, par l’effet d’un champ magnétique, une force d’attraction permettant la saisie d’une pièce métallique dont la surface est en contact avec les têtes.

[0037] Les têtes magnétiques sont maintenues dans les orifices par des systèmes de maintien 106a, 106b et 106c. Ces systèmes permettent le pivotement de chacune des têtes magnétiques autour d’axes de rotation 107a, 107b et 107c, respectivement, qui sont propres à chacun l’une des têtes. Ils offrent donc un degré de liberté à chaque tête. En outre, dans l’exemple non-limitatif représenté, les axes de rotation sont coplanaires de la surface de la platine de support et forment deux-à-deux des angles de 120 degrés. Cette disposition permet en particulier une grande stabilité de la pièce saisie en interdisant tout balancement d’une pièce maintenue par les têtes magnétiques. L’homme du métier appréciera qu’en changeant le nombre de têtes et leur disposition dans le dispositif, celui-ci peut être adapté à différentes formes de pièces métalliques qui doivent être manipulées. Quoiqu’il en soit, le nombre de tête doit être supérieur à deux et leurs axes de rotation doivent former deux à deux des angles non nuis pour éviter qu’une pièce saisie par le dispositif puisse basculer et se balancer autour d’un axe une fois que la pièce est maintenue par le dispositif de préhension.

[0038] Les têtes magnétiques comprennent des moyens réversibles qui permettent de faire passer le dispositif d’une première configuration dite « configuration de saisie » à une seconde configuration, dite « configuration de relâchement », ou vice versa. Dans la configuration de saisie, les têtes magnétiques exercent avec la surface d’une pièce métallique avec laquelle elles sont en contact, par l’effet d’un champ magnétique, une force d’attraction déterminée sur ladite pièce métallique. Dans la configuration de relâchement, les têtes magnétiques n’exercent aucune force d’attraction sur la pièce métallique.

[0039] Dans un premier mode de réalisation, les têtes magnétiques peuvent comprendre chacune un électroaimant. Dans ce cas, le passage de la configuration de relâchement vers la configuration de saisie est obtenu par l’activation des électroaimants, qui génère la production de la force électromagnétique. Inversement, le passage de la configuration de saisie vers la configuration de relâchement est obtenu par la désactivation des électroaimants, qui supprime la force électromagnétique. Ces électroaimants peuvent être commandés par une unité de commande du dispositif mécatronique (robot) sur lequel le dispositif de préhension est monté. Ainsi, par exemple, le bras d’un robot équipé d’un tel dispositif de préhension peut se déplacer, venir au contact de la surface d’une pièce métallique, la saisir par l’activation des électroaimants, la déplacer puis la relâcher à l’endroit voulu. Toutes ces opérations peuvent être pilotées par l’unité de commande du robot.

[0040] Dans un second mode de réalisation, alternatif, les têtes magnétiques comprennent chacune une chambre cylindrique creuse, située à l’intérieur de la tête. Les aimants peuvent alors être cylindrique également, de diamètre légèrement inférieur à celui des chambres cylindriques précitées, dans lesquelles chacun des aimants est respectivement enfermé. Dans ce cas le passage de la configuration de saisie vers la configuration de relâchement, et vice versa, peut être est obtenu par le déplacement mécanique des aimants permanents. Ainsi, le passage de la configuration de relâchement vers la configuration de saisie est obtenu par le déplacement des aimants, dans les chambres creuses de chacune des têtes magnétiques, vers le côté de la tête magnétique tourné vers la pièce métallique. Inversement, le passage de la configuration de saisie vers la configuration de relâchement est obtenu par le déplacement des aimants, dans les chambres creuses de chacune des têtes magnétiques, vers l’autre côté de la tête magnétique.

[0041] Ainsi, le dispositif de préhension peut être amené au contact de la surface d’une pièce à saisir, puis les aimants sont déplacés vers cette pièce dans les chambres creuses des têtes magnétiques afin de générer une attraction suffisamment forte pour saisir la pièce concernée. L’homme du métier appréciera que, dans ce cas, la paroi de la tête magnétique qui ferme la chambre creuse du côté où le dispositif de préhension est amené à saisir des pièces métalliques peut elle-même être réalisée dans un matériau ferromagnétique de manière à ne pas atténuer la force d’attraction générée par l’aimant permanent enfermé dans la chambre.

[0042] La figure 4 montre une vue en coupe, selon l’axe AA représenté à la figure 3, d’un exemple de dispositif de préhension selon le second mode de réalisation ci-dessus. Dans cet exemple, l’aimant permanent 402 sépare hermétiquement la chambre creuse 403 en deux sous-chambres distinctes, de part et d’autre de l’aimant, respectivement. Son déplacement, dans la chambre cylindrique creuse, est obtenu par l’injection d’air sous-pression dans l’une des deux sus-chambres et/ou par l’extraction d’air par aspiration dans l’autre sous-chambre de la chambre creuse, par des canaux intégrés à la tête magnétique et débouchant dans chacune des sous-chambres par au moins un évent 404a et 404b, respectivement d’un côté et de l’autre de l’aimant permanent 402.

[0043] De cette façon, dans la configuration 401a représentée à gauche de la figure, de l’air est injecté par l’évent 404b dans la sous-chambre représentée à droite de l’aimant permanent 402, et de l’air est échappé par l’évent 404a depuis la sous-chambre à gauche de l’aimant permanent 407 (à la figure, cette chambre est entièrement vide). L’aimant vient en effet au contact de la paroi 405 destinée à être mise en contact avec une pièce métallique à saisir. A contrario, dans la configuration 401b représentée à droite de la figure, de l’air est injecté par l’évent 404a et de l’air est échappé par l’évent 404b, en sorte que l’aimant vient au contact de la paroi 406, la plus proche du porte platine 103, et ne génère par une force d’attraction suffisante pour saisir une pièce métallique avec laquelle la tête magnétique serait en contact. Par exemple, dans une mode de réalisation particulier, un distributeur pneumatique est relié aux deux évents via des canaux dans la tête du préhenseur (con représentés) et permet alternativement d’injecter de l’air dans l’une des deux sous-chambres ou d’évacuer de l’air de l’autre des deux sous-chambres, afin de déplacer l’aimant permanent du fait de la pression dans la première et/ou de la dépression dans la seconde.

[0044] Avantageusement, un tel mode de réalisation permet de conserver l’aimant permanent dans sa dernière position même en cas de coupure d’alimentation en air sous pression. De cette façon, une telle coupure n’entraîne pas le relâchement d’une pièce métallique déjà maintenue par le préhenseur. C’est un avantage par rapport au premier mode de réalisation avec des électroaimants dans lequel, si l’alimentation électrique des électroaimants est coupée en raison d’un problème électrique ou autre, la force électromagnétique disparaît instantanément et la pièce est lâchée accidentellement.

[0045] En outre, comme pour le cas du premier mode de réalisation où les têtes magnétiques intègrent des électroaimants, l’injection et/ou l’extraction d’air sous pression dans les sous-chambres de la chambre creuse, peut être commandée par une unité de commande du dispositif mécatronique sur lequel le dispositif de préhension est monté. De cette façon, là aussi le dispositif mécatronique peut simultanément contrôler la saisie, le déplacement et le relâchement d’une pièce métallique qu’il manipule.

[0046] Par ailleurs, l’opération de saisie d’une pièce métallique peut être pilotée par le dispositif mécatronique, en réponse à la détection, par ce dispositif, du fait qu’un contact est établi entre une partie au moins ou toutes les têtes magnétiques du dispositif de préhension, d’une part, et la surface de la pièce métallique à saisir, d’autre part. Ainsi, dans des modes de réalisation particuliers, le dispositif de préhension et/ou le robot comprennent des moyens de détection d’un contact des têtes magnétiques du dispositif de préhension avec la surface d’une pièce métallique. Il peut par exemple s’agir de capteurs de pression, de capteurs à effet Hall, de capteurs capacitifs, de capteurs optiques ou de tout autre capteur capable de détecter un tel contact. Dans tous les cas, ces moyens de détection transmettent l’information relative au contact ainsi détecté à l’unité de commande du dispositif mécatronique sur lequel le dispositif de préhension est monté et celui-ci peut ensuite déclencher le passage éventuel de la configuration de relâchement vers la configuration de saisie. L’opération est ainsi plus fiable, et plus précise quant au moment où l’adhésion de la tête de préhension avec la pièce à saisir se fait.

[0047] Enfin, la figure 5 montre une vue en perspective du dispositif de préhension 101 dans trois configurations différentes 101a, 101b et 101c. En effet, comme il a déjà été évoqué plus haut, les têtes magnétiques peuvent pivoter autour d’axes de rotation respectifs. En particulier, lorsque les têtes magnétiques du dispositif de préhension sont mises en contact avec la surface d’une pièce métallique à saisir qui n’est pas parfaitement plane, les têtes peuvent s’orientent automatiquement (i.e. sans contrôle actif) indépendamment les unes des autres pour s’adapter au profil de la surface en question. Dit autrement, la surface de chacune des têtes magnétiques du dispositif de préhension peut s’aligner avec l’orientation local de la surface de la pièce, ce qui permet au dispositif dans son ensemble (i.e., formé des trois têtes) d’épouser le profil de la surface de la pièce métallique à saisir au niveau de la zone où l’adhésion par force électromagnétique se fait.

[0048] Ainsi, dans l’exemple représenté à la figure 5, la vue 101b représentée au centre de la figure illustre l’orientation prise par les trois têtes magnétiques du dispositif de préhension lorsqu’elles sont mises en contact avec une surface relativement plane. En revanche la vue 101a et la vue 101c représentées en haut et en bas de la figure, respectivement, illustrent l’orientation prise par les trois têtes magnétiques du dispositif de préhension lorsqu’elles sont mises en contact avec une surface concave ou avec une surface convexe, respectivement.

[0049] Avantageusement, la capacité des têtes magnétiques à changer d’orientation permet au dispositif de préhension de s’adapter à différentes formes et/ou orientations de pièces métalliques à saisir. Par exemple, cela permet de saisir une pièce métallique dans une zone où sa surface est éventuellement percée, de forme galbée ou en creux, et qu’elle soit dans une position horizontale, verticale ou inclinée. En outre, l’homme du métier, saura ajuster le nombre de têtes, les dimensions de la platine de support, la disposition des orifices dans cette platine et l’orientation des axes de rotation des têtes magnétiques pour obtenir un dispositif de préhension permettant au robot sur lequel il est monté de saisir une ou plusieurs pièces métalliques données en fonction de la forme de la surface de la ou des pièce(s) à saisir.

[0050] La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée et dans les figures des dessins annexés, dans des formes de réalisation possibles. La présente invention ne se limite pas, toutefois, aux formes de réalisation présentées. D’autres variantes et modes de réalisation peuvent être déduits et mis en œuvre par la personne du métier à la lecture de la présente description et des dessins annexés.

[0051] Dans les revendications, le terme comprendre ou comporter n’exclut pas d’autres éléments ou d’autres étapes. Un seul processeur ou plusieurs autres unités peuvent être utilisées pour mettre en œuvre l’invention. Les différentes caractéristiques présentées et/ou revendiquées peuvent être avantageusement combinées. Leur présence dans la description ou dans des revendications dépendantes différentes, n’excluent pas cette possibilité. Les signes de référence ne sauraient être compris comme limitant la portée de l’invention.

Claims (1)

1. [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4]

   Revendications

   Dispositif de préhension (101) à têtes magnétiques orientables adapté pour être monté sur un dispositif mécatronique de manipulation de pièces métalliques de véhicules automobiles, ledit dispositif de préhension comprenant :

   - une platine de support (102) sensiblement plane et comportant une pluralité d’orifices (104a, 104b, 104c) distincts ;

   - au moins un porte-platine (103), solidaire de la platine de support, s’étendant sensiblement perpendiculairement à la platine de support et comportant des moyens aptes à permettre la fixation solidaire du dispositif de préhension au dispositif mécatronique de manipulation ;

   - une pluralité de têtes magnétiques (105a, 105b, 105c), respectivement logées dans les orifices de la platine de support et maintenues dans lesdits orifices par des systèmes de maintien (106a, 106b, 106c) aptes à permettre le pivotement de chacune desdites têtes magnétiques autour d’axes de rotation (107a, 107b, 107c) déterminés coplanaires de la platine de support et formant deux à deux des angles déterminés nonnul ;

   et comprenant en outre des moyens de commande réversibles aptes à permettre le passage des têtes magnétiques d’une configuration de saisie, dans laquelle lesdites têtes magnétiques exercent une force d’attraction magnétique sur une pièce métallique à saisir, vers une configuration de relâchement dans laquelle lesdites têtes magnétiques n’exercent pas de force d’attraction magnétique sur ladite pièce métallique à saisir, et vice versa.

   Dispositif de préhension selon la revendication 1, dans lequel les têtes magnétiques comprennent chacune un électroaimant fixe par rapport à la tête magnétique, et dans lequel le passage de la configuration de relâchement vers la configuration de saisie, et vice versa, est obtenu par l’activation ou la désactivation desdits électroaimants via les moyens de commande réversibles.

   Dispositif de préhension selon la revendication 2, dans lequel l’activation ou la désactivation des électroaimants est pilotée par une unité de commande du dispositif mécatronique sur lequel le dispositif de préhension est monté.

   Dispositif de préhension selon la revendication 1, dans lequel les têtes magnétiques comprennent chacune une chambre cylindrique creuse

   dans laquelle est enfermé un aimant permanent cylindrique mobile en translation dans ladite chambre cylindrique creuse, et dans lequel, en outre, le passage de la configuration de saisie vers la configuration de relâchement et vice versa, est obtenu par un déplacement des aimants permanents dans les chambres creuses de chacune des têtes magnétiques, soit vers un côté de la tête magnétique tournée vers la pièce métallique à saisir soit vers le côté opposé de la tête magnétique, et vice versa. [Revendication 5] Dispositif de préhension selon la revendication 4, dans lequel l’aimant permanent sépare la chambre cylindrique creuse en une première et une seconde sous-chambres distinctes, et dans lequel le déplacement de l’aimant permanent dans la chambre cylindrique creuse, dans un sens ou dans l’autre, est obtenu par l’injection d’air sous pression dans la première sous-chambre et l’échappement de l’air présent dans la seconde sous-chambre, ou vice versa, par des canaux intégrés à la tête magnétique et débouchant par des évents respectifs dans la chambre cylindrique, de part et d’autre de l’aimant permanent. [Revendication 6] Dispositif de préhension selon la revendication 5, dans lequel l’injection et/ou l’échappement d’air dans la chambre cylindrique creuse sont pilotées par une unité de commande du dispositif mécatronique sur lequel le dispositif de préhension est monté. [Revendication 7] Dispositif de préhension selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la platine de support a sensiblement la forme d’un triangle équilatéral aux angles arrondis, avec trois têtes magnétiques logées dans les trois orifices qui sont situés aux trois extrémités respectives dudit triangle équilatéral, et dans lequel, en outre, les axes de rotation respectifs des têtes magnétiques forment deux-à-deux des angles de 120 degrés environ. [Revendication 8] Dispositif de préhension selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre des moyens de détection d’un contact entre les têtes magnétiques du dispositif de préhension avec la surface d’une pièce métallique, lesdits moyen de détection étant aptes à transmettre l’information du contact à une unité de commande du dispositif mécatronique sur lequel le dispositif de préhension est monté pour prise en compte de ladite information afin de piloter le basculement des têtes magnétiques depuis la position de saisie vers la position de relâchement, ou vice versa. [Revendication 9] Dispositif mécatronique de manipulation de pièces métalliques de

   véhicules automobiles, comprenant un dispositif de préhension selon l’une quelconque des revendications précédentes.

   [Revendication 10] Chaîne d’assemblage de véhicules automobiles comprenant un dispositif mécatronique selon la revendication 9.