FR3119160A1 - Tête de manipulation d’objets en lot - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une tête de manipulation (1) d’objets en lot qui comprend un organe de fixation (20) à une unité de manutention, une pluralité de tête de préhension (30) s’étendant selon des axes d’extension (Z) respectifs parallèles les uns aux autres, chacune destinée à prendre un objet, et un organe de manœuvre (10) interposé entre l’organe de fixation et les têtes de préhension et adapté à régler l’écartement entre lesdites têtes de préhension, dans lequel ledit organe de manœuvre comprend : - au moins deux poutres (110, 111), parallèles entre elles, qui s’étendent selon une direction longitudinale (X) perpendiculaire aux axes d’extension (Z) des têtes de préhension, - au moins un bras de liaison (120) lié en pivotement à chaque poutre de manière que le pivotement du bras de liaison par rapport à chaque poutre règle l’écartement transversal entre les poutres, et - un chariot (130) fixé à chaque tête de préhension et lié en translation longitudinale à une des poutres. Selon l’invention, l’organe de manœuvre comprend en outre, d’une part, au moins deux traverses (140) transversales, parallèles entre elles, auxquelles les chariots sont liés en translation transversale, chaque chariot étant lié en translation à la fois à une poutre et à une traverse, et, d’autre part, des moyens de réglage (150) de l’écartement longitudinal entre les traverses.Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne de manière générale le domaine technique des unités de manutention d’objets en lot, et plus particulièrement le domaine des têtes de manipulation d’objets en lot.
Plus précisément, la présente invention concerne une tête de manipulation d’objets en lot qui comprend un organe de fixation à une unité de manutention, une pluralité de tête de préhension s’étendant selon des axes d’extension respectifs parallèles les uns aux autres, chacune destinée à prendre un objet, et un organe de manœuvre interposé entre l’organe de fixation et les têtes de préhension et adapté à régler l’écartement entre lesdites têtes de préhension,
dans lequel ledit organe de manœuvre comprend :
- au moins deux poutres, parallèles entre elles, qui s’étendent selon une direction longitudinale perpendiculaire aux axes d’extension des têtes de préhension,
- au moins un bras de liaison lié en pivotement à chaque poutre de manière que le pivotement du bras de liaison par rapport à chaque poutre règle l’écartement transversal entre les poutres, et
- un chariot fixé à chaque tête de préhension et lié en translation longitudinale à une des poutres.
dans lequel ledit organe de manœuvre comprend :
- au moins deux poutres, parallèles entre elles, qui s’étendent selon une direction longitudinale perpendiculaire aux axes d’extension des têtes de préhension,
- au moins un bras de liaison lié en pivotement à chaque poutre de manière que le pivotement du bras de liaison par rapport à chaque poutre règle l’écartement transversal entre les poutres, et
- un chariot fixé à chaque tête de préhension et lié en translation longitudinale à une des poutres.
On connaît déjà du document WO0204327 une telle tête de manipulation d’objets en lot, dans laquelle les objets sont chargés le long des poutres de manière à être collés les uns aux autres, et dans laquelle l’écartement transversal entre les poutres est réglable pour que les objets soient compactés au maximum, en vue de leur mise en palette.
Dans la tête de manipulation d’objets en lots connue, les objets sont serrés les uns contre les autres le long de chaque poutre. Une telle tête de manipulation ne permet donc pas de régler l’écartement entre les objets le long de chaque poutre.
La présente invention vise à améliorer la tête de manipulation connue afin d’offrir davantage de libertés quant au réglage de l’écartement des objets au sein du lot manipulé.
A cet effet, la présente invention propose une tête de manipulation d’objets en lot telle que décrite précédemment, dans laquelle l’organe de manœuvre comprend en outre, d’une part, au moins deux traverses transversales, parallèles entre elles, auxquelles les chariots sont liés en translation transversale de sorte que chaque chariot est lié en translation à la fois à une poutre et à une traverse, et, d’autre part, des moyens de réglage de l’écartement longitudinal entre les traverses.
Ainsi, la tête de manipulation selon l’invention permet de régler l’écartement des têtes de préhension selon deux directions, longitudinale et transversale, orthogonales entre elles et aux axes d’extension des têtes de préhension. Le réglage des écartements selon les deux directions est facilité grâce à la présente invention. En outre, la tête de manipulation d’objets en lots selon la présente invention est conçue de manière à être légère et facilement manipulable.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, les moyens de réglages de l’écartement longitudinal entre les traverses comportent un peigne d’écartement dont les dents sont destinées à s’intercaler entre les traverses. Le peigne d’écartement permet ainsi de fixer l’écartement longitudinal entre les traverses, et donc l’écartement longitudinal entre les têtes de préhension au sein de chaque poutre.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le peigne d’écartement est une pièce autonome destinée à être rapportée sur les traverses. Ainsi, le peigne d’écartement n’est rapporté sur les traverses qu’une fois l’écartement réglé entre les têtes de préhension de sorte que le peigne d’écartement n’alourdit pas la tête de manipulation lors du réglage dudit écartement. Le peigne d’écartement autonome participe à l’allégement global de la tête de manipulation.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, les dents du peigne d’écartement sont séparées par des encoches espacées d’un pas régulier. Ainsi, lorsque le peigne d’écartement coopère avec les traverses, celles-ci sont toutes à équidistance les unes des autres. La tête de manipulation permet ainsi de placer les objets à équidistance les uns des autres au sein de chaque poutre. En variante, il est envisageable que les encoches séparant les dents du peigne d’écartement soient espacées d’un pas irrégulier, de sorte que lorsque le peigne coopère avec les traverses, celles-ci ne sont pas toutes placées à la même distance les unes des autres. La tête de manipulation agencée selon cette variante permet de prendre des objets de taille différente, au sein d’un même lot.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, il est prévu un peigne d’écartement différent pour chaque écartement longitudinal souhaité entre les traverses. Il existe ainsi plusieurs peignes distincts pour coopérer avec les traverses, selon l’écartement longitudinal souhaité entre lesdites traverses. Le fait d’utiliser un peigne singulier pour chaque écartement longitudinal souhaité entre les traverses simplifie la fixation dudit écartement longitudinal, sans entraver la facile modification de cet écartement qui permet de prendre des objets de taille différente d’un lot à l’autre.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, chaque chariot comporte une extrémité formant coulisseau, adaptée à se déplacer le long d’un rail porté par la poutre correspondante. Ainsi, chaque chariot est guidé en translation le long de la poutre à laquelle il est lié, notamment lors du réglage de l’écartement longitudinal entre les traverses. En outre, chaque chariot est adapté à se déplacer le long de la poutre à laquelle il est lié, d’une manière simple, sans alourdir la tête de manipulation.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, chaque chariot comporte une ouverture traversante recevant la traverse par rapport à laquelle ledit chariot est adapté à se déplacer. Ainsi, chaque chariot est guidé en translation le long de la traverse à laquelle il est lié, notamment lors du réglage de l’écartement transversal entre les poutres. En outre, le guidage de chaque chariot le long de la traverse correspondante est réalisé d’une manière simple et légère, qui n’alourdit pas la tête de manipulation.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, les axes d’extension des traverses s’étendent dans un plan parallèle et distinct de celui dans lequel s’étendent les axes d’extension des poutres. Ainsi, le réglage de l’écartement transversal entre les poutres est indépendant du réglage de l’écartement longitudinal entre les traverses. Le réglage de chaque écartement transversal et longitudinal en est facilité.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, l’organe de manœuvre comporte une poutre centrale fixe et deux poutres latérales mobiles, reliées entre elles par deux bras de liaison parallèles entre eux de manière à former, de part et d’autre de la poutre centrale, deux parallélogrammes déformables. Ainsi, le pivotement des bras de liaison modifie symétriquement l’écartement transversal entre chaque poutre latérale et la poutre centrale. Autrement dit, un seul mouvement (le pivotement des bras de liaison) permet de régler simultanément l’écartement entre trois poutres. Il est à noter que le même principe de réalisation est aussi envisageable dans le cas de la mise en œuvre d’un nombre impair de poutres supérieur à trois.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, chacune des poutres centrale et latérale reçoit une partie des chariots. Ainsi, toutes les poutres reçoivent des chariots de sorte que la quantité d’objets que peut prendre la tête de manipulation au sein d’un même lot est augmentée.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, l’organe de fixation à l’unité de manutention est porté par la poutre centrale. Ainsi, la poutre centrale supporte à elle seule l’organe de fixation. Un tel mode de réalisation permet de faciliter le montage de la tête de manipulation sur l’unité de manutention tout en assurant un centrage des masses et en évitant un alourdissement des poutres latérales ce qui facilite le réglage de leur écartement transversal.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, chaque tête de préhension comprend des moyens de préhension liés en translation, selon la direction d’extension de la tête de préhension, au chariot auquel la tête de préhension est fixée. Ainsi, la tête de manipulation d’objets en lots présente une certaine souplesse selon la direction d’extension (ici verticale), ce qui lui permet de prendre des objets fragiles, et diminue le risque de casser ou faire tomber des objets lors de leur prise en charge et/ou de leur dépose.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, les moyens de préhension sont des moyens à ventouse de forme globalement cylindrique destinés à prendre les objets par aspiration. De tels moyens de préhension sont particulièrement adaptés à la prise en charge d’objets de différentes formes. Les moyens de préhension sont ici particulièrement adaptés à la préhension de bouteilles par le goulot.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où :
L’invention concerne une tête de manipulation 1 d’objets en lot, telle qu’illustrée sur les figures 1 à 5. Une telle tête de manipulation 1 est destinée à prendre une pluralité d’objets (non représentés) pour les déplacer d’un point A à un point B. La tête de manipulation 1 d’objets en lot est particulièrement adaptée à prendre des objets pour les mettre en palette en vue de leur transport.
Comme le montrent les figures 1 et 2, la tête de manipulation 1 d’objets en lot comprend à cet effet, d’une part, un organe de fixation 20 à une unité de manutention (non représentée), et, d’autre part, une pluralité de tête de préhension 30 s’étendant selon des axes d’extension Z respectifs parallèles les uns aux autres.
La direction selon laquelle s’étendent les axes d’extension Z des têtes de préhension 30 est représentée verticalement sur l’ensemble des figures 1 à 5. En pratique, la direction verticale forme un trièdre avec une direction longitudinale X et une direction transversale Y orthogonales l’une de l’autre. Par convention, dans la suite de la description, les termes « inférieur » et « supérieur » seront définis par rapport à la direction verticale. Ainsi, le terme « inférieur » désignera une face de la tête de manipulation 1 tournée vers les objets manipulés, tandis que le terme « supérieur » désignera une face de la tête de manipulation 1 tournée à l’opposé de ceux-ci, c’est-à-dire vers l’unité de manutention.
Comme le montre la , les têtes de préhension 30 sont disposées à une extrémité inférieure de la tête de manipulation 1, tandis que l’organe de fixation 20 est disposé à l’extrémité supérieure de la tête de manipulation 1. Chaque tête de préhension 30 est destinée à prendre un objet, de sorte que la tête de manipulation 1 munie de la pluralité de têtes de préhension 30 est adaptée à prendre un lot de plusieurs objets.
Afin de pouvoir régler l’écartement entre les têtes de préhension 30, la tête de manipulation 1 d’objets en lot comprend un organe de manœuvre 10, interposé entre l’organe de fixation 20 et lesdites têtes de préhension 30 (voir figures 1 et 2). L’organe de manœuvre 10 comporte une structure porteuse à laquelle sont ici suspendues les têtes de préhension 30, et des moyens de réglage de l’écartement entre les têtes de préhension 30.
Comme le montrent plus précisément les figures 1 à 3, l’organe de manœuvre 10 comprend :
- au moins deux poutres 110, 111, parallèles entre elles, qui s’étendent selon la direction longitudinale X perpendiculaire aux axes d’extension Z des têtes de préhension 30, et,
- au moins un bras de liaison 120 lié en pivotement à chaque poutre 110, 111 de manière que le pivotement du bras de liaison 120 par rapport à chaque poutre 110, 111 règle l’écartement transversal entre les poutres 110, 111, et
- un chariot 130 fixé à chaque tête de préhension 30 et lié en translation longitudinale à une des poutres 110, 111.
- au moins deux poutres 110, 111, parallèles entre elles, qui s’étendent selon la direction longitudinale X perpendiculaire aux axes d’extension Z des têtes de préhension 30, et,
- au moins un bras de liaison 120 lié en pivotement à chaque poutre 110, 111 de manière que le pivotement du bras de liaison 120 par rapport à chaque poutre 110, 111 règle l’écartement transversal entre les poutres 110, 111, et
- un chariot 130 fixé à chaque tête de préhension 30 et lié en translation longitudinale à une des poutres 110, 111.
Ici, l’organe de manœuvre 10 comporte plus précisément trois poutres s’étendant chacune selon un axe d’extension propre, parallèle à la direction longitudinale X. Les trois poutres sont agencées de manière à former une poutre centrale 110 fixe et deux poutres latérales 111 mobiles, reliées entre elles par deux bras de liaison 120 parallèles entre eux. Cet agencement définit, de part et d’autre de la poutre centrale 110, deux parallélogrammes déformables (voir ).
Les poutres 110, 111 sont réalisées en matière métallique rigide, ce qui assure leur robustesse pour soulever des masses importantes. De manière à alléger au maximum la tête de manipulation 1, les poutres 110, 111 métalliques sont creuses (voir figures 1 et 5) ou tubulaires. Chaque poutre 110, 111 est ainsi formée par quatre parois métalliques : une paroi supérieure, une paroi inférieure et deux parois latérales parallèles entre elles et perpendiculaires auxdites parois supérieure et inférieure.
Les deux bras de liaison 120 parallèles sont attachés aux parois supérieure et inférieure de chaque poutre 110, 111, par l’intermédiaire de tiges pivot 121 (voir figures 4 et 5) traversant lesdites parois inférieure et supérieure et maintenues auxdites parois par des étriers 12 et boulons 13 (voir figures 4 et 5). Chaque bras de liaison 120 est ainsi libre en rotation par rapport à chaque poutre 110, 111, tout en entraînant lors de son pivotement l’écartement des poutres latérales 111 par rapport à la poutre centrale 110.
Les bras de liaison 120 sont globalement arqués (voir figures 4 et 5) avec une concavité tournée vers les têtes d’extension 30. Cette configuration facilite le pivotement des bras de liaison 120.
Lors du pivotement des bras des liaisons 120, les poutres latérales 111 mobiles sont forcées en translation selon la direction transversale Y perpendiculaire à la direction longitudinale X et à la direction verticale. Pour ce faire, les poutres latérales 111 sont liées de manière mobile en translation à au moins une traverse 140 (voir figures 3 et 5) s’étendant selon un axe d’extension parallèle à la direction transversale Y. Cette traverse 140 sert ainsi de guide au déplacement transversal des poutres latérales 111. Ici, les poutres latérales 111 sont forcées en translation non pas par une unique traverse 140, mais par un ensemble de traverses 140 s’étendant parallèlement les unes aux autres (voir ). En pratique, les poutres 110, 111 sont liées en translation transversale à l’ensemble de traverses 140 par l’intermédiaire de chariots 130 (voir figures 4 et 5).
Comme le montre la , les deux bras de liaison 120 sont attachés à la poutre centrale 110 et aux poutres latérales 111 de manière symétrique par rapport au centre de la poutre centrale 110. Cette configuration équilibre les poutres 110, 111 en particulier lors du pivotement des bras de liaison 120.
Le pivotement des bras de liaison 120 est ici automatisé. Il est notamment commandé et contrôlé électroniquement, par une unité de commande 35, ici disposée sur la tête de manipulation 1 (voir ). En variante, il pourrait être commandé manuellement par un opérateur.
Comme le montre bien la , en vue de dessus, le bras de liaison 120 forme un angle aigu I avec l’axe d’extension de chaque poutre 110, 111. Plus cet angle aigu I s’agrandit vers un angle droit, plus l’écart transversal entre les poutres 110, 111 augmente. Par exemple, l’angle aigu formé entre les bras de liaison 120 et les poutres 110, 111 est plus grand dans la que dans la , de sorte que les poutres 110, 111 sont plus écartées les unes des autres dans la que dans la .
Pour régler l’écartement transversal entre les poutres 110, 111, l’organe de manœuvre 10 de la tête de manipulation 1 comporte des moyens de manœuvre permettant de régler l’angle aigu I formé entre les bras de liaison 120 et les poutres 110, 111. Par exemple, comme le montrent les figures 1 à 3, une des poutres latérales 111 comporte, sur celle de ses parois latérales tournées vers l’extérieur de la tête de manipulation 1, au moins une poignée 115 sur laquelle un opérateur (humain ou robotisé) peut agir. Ici, il est plus particulièrement prévu deux poignées 115, une disposée globalement à chaque extrémité de la poutre latérale 111. En tirant (respectivement poussant) sur les poignées 115, l’opérateur écarte (respectivement ressert) la poutre latérale 111 sur laquelle sont attachées les poignées 115 de la poutre centrale 110, ce qui entraîne le pivotement des bras de liaison 120, et l’écartement (respectivement le resserrement) symétrique de l’autre poutre latérale 111. Les poignées 115 sont ici en forme d’anse mais pourraient présenter tout autre forme adaptée à leur prise en main par un opérateur (humain ou robotisé).
Les têtes de préhension 30 sont aptes à se déplacer, notamment le long des poutres 110, 111, par l’intermédiaire des chariots 130 mobiles de l’organe de manœuvre 10. Ici, comme le montrent les figures 4 et 5, chaque tête de préhension 30 est associée à un chariot 130 propre, de sorte que le déplacement d’un chariot 130 entraîne le déplacement de la seule tête de préhension 30 correspondante. En variante, on pourrait envisager que chaque chariot, ou certain au moins des chariots, supporte plusieurs têtes de préhension, auquel cas le déplacement de ce chariot entraîne le déplacement simultané de toutes les têtes de préhension qui lui sont associées.
On entend par « chariot » un terme générique qui qualifie une pièce susceptible de se déplacer par rapport à une autre pièce. Ainsi, un chariot au sens de l’invention peut éventuellement comprendre des roues facilitant son déplacement, mais ce n’est pas impératif.
Chaque chariot 130 est ici à la fois fixé à une des têtes de préhension 30 et lié en translation longitudinale à une des poutres 110, 111, c’est-à-dire qu’il est adapté à se déplacer le long de ladite poutre 110, 111. Plus précisément, chaque chariot 130 est lié par son extrémité supérieure à une des poutres 110, 111, et par son extrémité inférieure à une tige de liaison 33 de la tête de préhension 30, laquelle tige de liaison 33 porte à son extrémité inférieure le moyen de préhension 31 de la tête de préhension 30 (voir figures 4 et 5).
Ici, chacune des poutres centrale et latérale 110, 111 reçoit une partie des chariots 130. Plus précisément, comme le montrent bien les figures 1 et 2, les poutres centrales et latérales 110, 111 reçoivent chacune le même nombre de chariots 130, à savoir dans cet exemple de réalisation, huit chariots 130 chacune. La tête de manipulation 1 d’objets en lot représentée sur les figures 1 à 5 comprend donc en tout vingt-quatre chariots 130 (voir ).
Afin de pouvoir se déplacer par rapport à la poutre 110, 111 à laquelle il est accroché, l’extrémité supérieure de chaque chariot 130 forme un coulisseau 132, destiné à coulisser le long d’un rail 112 porté par la poutre 110, 111 (voir figures 4 et 5). Ainsi, chaque chariot 130 est suspendu à une des poutres 110, 111 via son coulisseau 132, tout en étant libre de coulisser le long de ladite poutre 110, 111.
Comme le montrent les figures 4 à 6, chaque rail 112 est ici un rail de guidage linéaire, connu de l’homme du métier. Les trois rails 112 des trois poutres 110, 111 sont tous identiques.
Ici, chaque rail 112 est porté par la face inférieure d’une poutrelle 15 fixée sous la paroi inférieure de la poutre 110, 111 correspondante (voir ). La poutrelle 15 est scindée en tronçons pour permettre la fixation des bras de liaison 120 à la poutre 110, 111 correspondante, mais reçoit un rail 112 qui s’étend continument d’un bout à l’autre de la poutre 110, 111. La poutrelle 15 permet ainsi de décaler vers le bas les rails 112 de manière que le déplacement des chariots 130 ne soit pas gêné par le mécanisme permettant de régler l’écartement transversal entre les poutres 110, 111. De préférence, il est prévu un moyen d’arrêt, par un exemple une pièce de butée 117 (voir ) aux extrémités d’au moins un des rails 112, de manière à empêcher les chariots 130 de sortir des rails 112 sur lesquels ils sont engagés.
Il ressort de ce qui précède que l’écartement transversal entre les poutres 110, 111, réglé via les bras de liaison 120, impose l’écartement transversal entre les chariots de deux poutres distinctes, et donc l’écartement transversal entre les têtes de préhension 30 elles-mêmes, tandis que le déplacement longitudinal des chariots 130 dans les rails 112 permet de déplacer les têtes de préhension 30 le long de chaque poutre 110, 111.
De manière remarquable, l’organe de manœuvre 10 ne permet pas seulement de déplacer les chariots 130 longitudinalement le long des poutres 130, mais permet aussi, grâce à l’ensemble de traverses 140 s’étendant selon la direction transversale Y, de régler et de fixer l’écartement longitudinal entre les têtes de préhension 30.
Pour ce faire, l’organe de manœuvre 10 comprend :
- au moins deux des traverses 140 de l’ensemble de traverses décrit précédemment, auxquelles les chariots 130 de différentes poutres 110, 111 sont liés en translation transversale (voir figures 1 et 2), et,
- des moyens de réglage de l’écartement longitudinal entre lesdites traverses 140.
- au moins deux des traverses 140 de l’ensemble de traverses décrit précédemment, auxquelles les chariots 130 de différentes poutres 110, 111 sont liés en translation transversale (voir figures 1 et 2), et,
- des moyens de réglage de l’écartement longitudinal entre lesdites traverses 140.
Ici, comme le montrent les figures 1 et 2, chaque traverse 140 est formée par une tige pleine en matériau métallique, dont la section longitudinale (c’est-à-dire la section perpendiculaire à l’axe transversal) présente une forme hexagonale. La forme hexagonale associée à la matière métallique des tiges renforce leur robustesse. Les traverses pourraient bien entendu présenter une section de forme différente.
Afin de pouvoir se déplacer par rapport à la traverse 140 à laquelle il est lié, chaque chariot 130 comporte ici une ouverture traversante 136 recevant ladite traverse 140 (voir ). L’ouverture traversante 136 forme un guide pour déplacer le chariot 130 le long de la traverse 140.
Ici, l’organe de manœuvre 10 comprend plus précisément huit traverses 140 qui rendent chacune solidaires entre eux trois chariots 130 liés respectivement à une des trois poutres 110, 111. Autrement dit, en vue de dessus (voir ), les poutres 110, 111 et les traverses 140 forment un maillage et il est prévu un chariot 130 au niveau de chaque nœud de ce maillage.
Chaque chariot 130 est ainsi à la fois lié en translation longitudinale à une poutre 110, 111 et en translation transversale à une traverse 140, de sorte qu’il peut être déplacé, d’une part, longitudinalement (c’est-à-dire le long d’une des poutres 110, 111) par le déplacement d’une des traverses 140, et, d’autre part, transversalement (c’est-à-dire le long d’une des traverses 140) par le déplacement des poutres 110, 111.
Ici, l’ouverture traversante 136 du chariot 130 est prévue dans une portion centrale du chariot 130, entre ses extrémités supérieure et inférieure respectivement liée à une poutre 110, 111 et à une tête de préhension 30 (voir figures 4 et 5). Les axes d’extension des traverses 140 s’étendent ainsi dans un plan parallèle et distinct de celui dans lequel s’étendent les axes d’extension des poutres 110, 111. Cette configuration facilite les réglages indépendants, d’une part, de l’écartement transversal entre les têtes de préhension 30, par l’intermédiaire des poutres 110, 111, et, d’autre part, de l’écartement longitudinal entre les têtes de préhension 30, par l’intermédiaire des traverses 140.
Pour régler l’écartement longitudinal entre deux traverses 140, les chariots 130 traversés par une même traverse 140 sont coulissés simultanément le long des rails 112 des trois poutres 110, 111. La traverse 140 forme donc un moyen de manœuvrer simultanément les chariots 130 qui sont solidarisés par son intermédiaire. Bien entendu, le réglage de l’écartement longitudinal entre les traverses 140 permet de régler l’écartement longitudinal entre les têtes de préhension 30 fixées aux chariots 130. Ce réglage peut être effectué par un opérateur (humain ou robotisé).
Chaque traverse 140 présente donc une double fonction, celle de guide pour entraîner le déplacement transversal des poutres 110, 111 lors du pivotement des bras de liaison 120, et celle de moyen de manœuvre pour déplacer simultanément les chariots 130 qu’elle traverse.
Il est important de noter que pour régler l’écartement transversal entre les poutres 110, 111, il est préférable de fixer l’écartement longitudinal entre les traverses 140, de même que pour régler l’écartement longitudinal entre les traverses 140, il est préférable de fixer l’écartement transversal entre les poutres 110, 111.
Pour régler, et au besoin fixer, l’écartement longitudinal entre les traverses 140, l’organe de manœuvre 10 comporte avantageusement un peigne d’écartement 150 ; 160 (voir figures 1, 2 et 7) dont les dents 151 ; 161 sont destinées à s’intercaler entre les traverses 140. Le peigne d’écartement 150 ; 160 forme un moyen de réglage de l’écartement longitudinal entre les traverses 140 et par voie de conséquence entre les têtes de préhension 30.
Le peigne d’écartement 150 ; 160 est une pièce autonome destinée à être rapportée sur les traverses 140. Le fait qu’il soit autonome participe à l’allégement global de la tête de manipulation 1, en particulier lors du réglage des écartements transversal et/ou longitudinal entre les têtes de préhension 30. Une fois le peigne d’écartement 150 ; 160 rapporté sur les traverses 140, ces dernières sont bloquées par les dents 151 ; 161 qui empêchent leur déplacement selon la direction longitudinale X.
Le peigne d’écartement 150 ; 160 est ici une pièce métallique, dont le profil forme une marche d’escalier (voir figures 5 et 7) ou une forme de « Z ». Le peigne d’écartement 150 ; 160 comporte ainsi trois segments : une âme 150A ; 160A ici représentée horizontalement, et deux ailes supérieure et inférieure 150B, 150C ; 160B, 160C, ici représentées verticalement (voir figures 2 et 7).
L’âme 150A ; 160A est ajourée afin d’alléger le peigne d’écartement 150, 160, tout en permettant de relier entre elles les ailes supérieure et inférieure 150B, 150C ; 160B, 160C (voir figures 3 et 7).
L’aile inférieure 150C ; 160C du peigne d’écartement 150 ; 160 est destinée à être positionnée au niveau des traverses 140 et porte les dents 151 ; 161 qui doivent s’intercaler entre lesdites traverses 140. Les dents 151 ; 161 du peigne d’écartement 150 ; 160 sont séparées les unes des autres par des encoches 152 ; 162 destinées à venir à cheval sur les traverses 140 pour bloquer leur déplacement longitudinal (voir figures 2 et 7). Autrement dit, lorsque le peigne d’écartement 150 ; 160 est mis en place sur les traverses 140, chaque encoche 152 ; 162 coopère avec une des traverses 140. L’aile inférieure 150C ; 160C est en outre munie d’une poignée 153 ; 163 (voir figures 1 et 2) visant à faciliter la manipulation du peigne d’écartement 150 ; 160 par un opérateur (humain ou robotisé) et sa mise en place sur les traverses 140.
L’aile supérieure 150B ; 160B du peigne d’écartement 150 ; 160 est destinée à être positionnée en regard de la paroi latérale de la poutre latérale 111 tournée vers l’opérateur (voir figures 1 et 2). L’aile supérieure 150B ; 160B comporte des moyens de fixation à cette poutre latérale 111, se présentant par exemple sous la forme d’encoches 155, 156 ; 165, 166 (voir figure 7).
Une fois les encoches 152, 162 du peigne d’écartement 150 ; 160 en prise avec les traverses 140, il est possible d’immobiliser le peigne d’écartement 150 ; 160 sur la structure porteuse de l’organe de manœuvre 10, respectivement au niveau de la poutre latérale 111 et au niveau des traverses 140, par l’intermédiaire des ailes supérieure et inférieure 150B, 150C ; 160B, 160C. Pour ce faire, des vis de serrage, par exemple ici des vis moletées 170 (voir figures 1 et 3) sont montées aux extrémités de certaines traverses et sur la poutre latérale 111 pour serrer le peigne 150 ; 160 sur la structure porteuse.
En pratique, lors du positionnement du peigne d’écartement 150 ; 160 sur les traverses 140, les vis moletées 170 fixées à la poutre latérale 111 sont insérées dans des encoches 155, 156prévues dans l’aile supérieure 150B (voir ). Le peigne d’écartement 150 ; 160 est alors déplaçable longitudinalement pour positionner les dents 151 ; 161 de l’aile inférieure 150C ; 160C du peigne d’écartement 150 ; 160 en regard des interstices séparant les traverses 140. Dans cette position, le peigne d’écartement 150 ; 160 est abaissé pour que les encoches 152 ; 162 de l’aile inférieure 150C ; 160C viennent en prise avec les traverses 140. Toutes les vis moletées 170 sont alors serrées pour maintenir fermement le peigne d’écartement 150 ; 160 en place.
Ici, il est prévu un peigne d’écartement 150 ; 160 différent pour chaque écartement longitudinal souhaité entre les traverses 140. En l’occurrence, les peignes 150 ; 160 respectivement représentées sur les figures 1 et 2 sont analogues, seul l’écartement entre les encoches 152 ; 162 séparant les dents 151 ; 161 varie entre les peignes d’écartement 150 ; 160 représentés. Le peigne d’écartement 150 représenté sur les figures 1 et 7 permet de fixer l’écartement entre les traverses 140 à une distance égale à environ 82 millimètres, de manière que la tête de manipulation 1 soit adaptée à prendre des objets (par exemple des bouteilles) de 82 millimètres de diamètre. Le peigne d’écartement 160 représenté sur la permet de fixer l’écartement entre les traverses 140 à une distance égale à environ 58 millimètres, de manière que la tête de manipulation 1 est adaptée à prendre des objets (par exemple des bouteilles) de 58 millimètres de diamètre.
Dans chaque peigne d’écartement 150 ; 160 représenté, les encoches 152 ; 162 séparant les dents 151 ; 161 sont espacées d’un pas « p » régulier (voir ). On entend ici par « pas », not é « p », la distance séparant l’axe central de deux encoches consécutives. Ici, les encoches 152 ; 162 recevant les traverses 140 sont respectivement espacées de 82 millimètres, ou de 58 millimètres.
Enfin, du point de vue du fonctionnement global de la tête de manipulation 1, l’organe de fixation 20 reliant la tête de manipulation 1 à l’unité de manutention (non représentée) est classiquement formé par deux poignées 21 en forme d’anse (voir figures 1 et 2). Ici, les poignées 21 de l’organe de fixation 20 sont attachées au-dessus de la paroi supérieure de la poutre centrale 110, dans une région centrale de cette poutre 110. Des pinces (non représentées) prévues sur un bras robotisé de l’unité de manutention sont destinées à venir s’accrocher dans ces poignées 21. Le déplacement du bras robotisé auquel est ainsi accrochée la tête de manipulation 1 permet de déplacer tous les objets du lot pris par les têtes de préhension 30, en une seule opération.
Les moyens de préhension 31 de chaque tête de préhension 30 sont quant à eux mobiles en translation le long de l’axe d’extension Z. Plus précisément, les moyens de préhension 31 sont mobiles par l’intermédiaire de la tige de liaison 33 à l’extrémité inférieure de laquelle ils sont fixés (voir figures 1, 2 et 4). Cette tige de liaison 33 est rigide, et mobile en coulissement selon la direction verticale, entre une position de repos (représentée sur les figures 1 et 2 par exemple) dans laquelle elle s’étend entièrement à l’extérieur du chariot 130 et une position de travail dans laquelle elle s’enfonce à l’intérieur du chariot 130, par exemple lorsque la tête de préhension 30 prend en charge l’objet. La tige de liaison 33 est entourée d’un ressort 32 de compression qui la rappelle en permanence vers sa position de repos. Ainsi, toutes les têtes de préhension 30 s’étendent au repos ou en charge à une même altitude. La tige de liaison 33 coulisse dans le chariot 130 et le ressort 32 est comprimé lorsque les moyens de préhension 31 entrent en contact avec l‘objet que s’apprête à prendre la tête de préhension 30. Cette liaison mobile des moyens de préhension 31 offre de la souplesse à la tête de manipulation 1 lors de la prise en charge et de la dépose du lot d’objets, pour compenser les éventuelles différences de niveaux entre les objets. Cette configuration diminue notamment le risque de casser ou de faire tomber les objets lors de leur préhension.
Les moyens de préhension 31 sont ici des moyens à ventouse, de forme globalement cylindrique. Ces moyens à ventouse sont adaptés à prendre les objets par aspiration et sont bien connus de l’homme du métier. Ces moyens à ventouse sont raccordés à une source de dépression ou de vide, ici non représentée pour faciliter la compréhension des figures. L’aspiration est par exemple commandée par l’unité de commande 35 (voir figures 1, 2 et 3) ou par un autre moyen de commande non représenté. Les moyens de préhension 31 sont ici tout particulièrement adaptés, notamment grâce à leur forme cylindrique, à prendre le goulot d’une bouteille par aspiration.
L’invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit et des modifications sont envisageables.
Notamment, la tête de manipulation d’objets en lot pourrait être adaptée à manipuler des lots plus ou moins importants, et comprendre plus ou moins de poutres et/ou plus ou moins de chariots sur chaque poutre, et/ou plus ou moins de traverses, en fonction de la taille du lot à manipuler.
Il est aussi envisageable que certains nœuds du maillage formé par les poutres et les traverses soient dépourvus de chariot.
Il est aussi envisageable que le peigne d’écartement soit muni de dents séparées par des encoches espacées les unes des autres d’un pas irrégulier. Un tel peigne irrégulier permet de manipuler, au sein d’un même lot, des objets de tailles variées.
En variante encore, il est aussi envisageable qu’un unique peigne d’écartement convienne pour fixer différents écartements longitudinaux (régulier ou irrégulier) entre les traverses. Un tel peigne d’écartement unique est muni de dents dont la largeur est réglable, ce qui revient à pouvoir régler le pas d’espacement entre les dents.
Il est encore envisageable que le peigne d’écartement comporte beaucoup plus de dents qu’il n’existe de traverses, de sorte que plusieurs dents sont alors intercalées entre deux traverses consécutives. Avec un tel peigne, toutes les encoches séparant les dents ne viennent pas en prise avec une des traverses lors de la mise en place du peigne d’écartement sur les traverses, et certaines encoches sont au contraire inutilisées.
Diverses autres modifications peuvent encore être apportées à l’invention dans le cadre des revendications annexées.
Claims (13)
- Tête de manipulation (1) d’objets en lot qui comprend un organe de fixation (20) à une unité de manutention, une pluralité de tête de préhension (30) s’étendant selon des axes d’extension (Z) respectifs parallèles les uns aux autres, chacune destinée à prendre un objet, et un organe de manœuvre (10) interposé entre l’organe de fixation (20) et les têtes de préhension (30) et adapté à régler l’écartement entre lesdites têtes de préhension (30),
dans lequel ledit organe de manœuvre (10) comprend :
- au moins deux poutres (110, 111), parallèles entre elles, qui s’étendent selon une direction longitudinale (X) perpendiculaire aux axes d’extension (Z) des têtes de préhension (30),
- au moins un bras de liaison (120) lié en pivotement à chaque poutre (110, 111) de manière que le pivotement du bras de liaison (120) par rapport à chaque poutre (110, 111) règle l’écartement transversal entre les poutres (110, 111), et
- un chariot (130) fixé à chaque tête de préhension (30) et lié en translation longitudinale à une des poutres (110, 111),
caractérisé en ce que l’organe de manœuvre (10) comprend en outre, d’une part, au moins deux traverses (140) transversales, parallèles entre elles, auxquelles les chariots (130) sont liés en translation transversale, chaque chariot (130) étant lié en translation à la fois à une poutre (110, 111) et à une traverse (140), et, d’autre part, des moyens de réglage (150 ; 160) de l’écartement longitudinal entre les traverses (140). - Tête de manipulation (1) selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de réglages de l’écartement longitudinal entre les traverses comportent un peigne d’écartement (150 ; 160) dont les dents (151 ; 161) sont destinées à s’intercaler entre les traverses (140).
- Tête de manipulation (1) selon la revendication 2, dans laquelle le peigne d’écartement (150 ; 160) est une pièce autonome destinée à être rapportée sur les traverses (140).
- Tête de manipulation selon l’une des revendications 2 et 3, dans laquelle les dents (151 ; 161) du peigne d’écartement (150 ; 160) sont séparées par des encoches (161 ; 162) espacées d’un pas régulier.
- Tête de manipulation (1) selon l’une des revendications 2 à 4, dans laquelle il est prévu un peigne d’écartement (150 ; 160) différent pour chaque écartement longitudinal souhaité entre les traverses (140).
- Tête de manipulation (1) selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle chaque chariot (130) comporte une extrémité formant coulisseau (132) et adaptée à se déplacer le long d’un rail (112) porté par la poutre (110, 111) correspondante.
- Tête de manipulation (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle chaque chariot (130) comporte une ouverture traversante (136) recevant la traverse (140) par rapport à laquelle le chariot (130) est adapté à se déplacer.
- Tête de manipulation (1) selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle les axes d’extension des traverses (140) s’étendent dans un plan parallèle et distinct de celui dans lequel s’étendent les axes d’extension des poutres (110, 111).
- Tête de manipulation (1) selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle l’organe de manœuvre (10) comporte une poutre centrale (110) fixe et deux poutres latérales (111) mobiles, reliées entre elles par deux bras de liaison (120) parallèles entre eux de manière à former, de part et d’autre de la poutre centrale (110), deux parallélogrammes déformables.
- Tête de manipulation (1) selon la revendication 9, dans laquelle chacune des poutres centrale (110) et latérale (111) reçoit une partie des chariots (130).
- Tête de manipulation (1) selon l’une des revendications 9 et 10, dans laquelle l’organe de fixation (20) à l’unité de manutention est porté par la poutre centrale (110).
- Tête de manipulation (1) selon l’une des revendications 1 à 11, dans laquelle chaque tête de préhension (30) comprend des moyens de préhension (31) liés en translation, selon la direction d’extension (Z) de la tête de préhension (30), au chariot (130) auquel la tête de préhension (30) est fixée.
- Tête de manipulation (1) selon la revendication 12, dans laquelle les moyens de préhension (31) sont des moyens à ventouse de forme globalement cylindrique destinés à prendre les objets par aspiration.
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