FR3125452A1 - Outil de préhension de caisse et système de palettisation et/ou de dépalettisation le comprenant - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un outil de préhension de caisse (1) comprenant un châssis (2) ayant un axe longitudinal, caractérisé par le fait que le châssis (2) porte au moins un organe de saisie (3) apte à saisir une paroi latérale (C1) de la caisse (C) et définissant un premier plan de contact avec la caisse (C), l’au moins un organe de saisie (3) étant déplaçable en translation par rapport au châssis (2), parallèlement à l’axe longitudinal, par un moyen de déplacement en translation ; et au moins un ensemble support (4), situé au-dessous de l’au moins un organe de saisie (3) et déplaçable entre une position escamotée, dans laquelle l’ensemble support (4) ne fait pas saillie au-delà du premier plan de contact, et une position déployée, dans laquelle l’ensemble support (4) s’étend au-delà du premier plan de contact et définit un second plan de contact avec la caisse (C), perpendiculaire au premier plan de contact. La présente invention concerne également un système de palettisation et/ou de dépalettisation pour caisse comprenant un bras robotique portant un tel outil de préhension (1). Fig. 6.

Description

Outil de préhension de caisse et système de palettisation et/ou de dépalettisation le comprenant

La présente invention se rapporte au domaine de la préhension de contenants tels que des caisses ou des bacs en vue de leur transfert, en particulier, de la préhension de caisses et analogues en vue de leur dépalettisation et/ou palettisation.

La présente invention concerne un outil de préhension de caisse et un système de palettisation et/ou dépalettisation le comprenant.

On entend par caisse tout contenant ayant au moins une paroi latérale plane et une paroi de fond, quel que soit le matériau de ladite caisse. Par exemple, une telle caisse peut être un plateau en carton ou un bac thermoformé, de forme globalement parallélépipédique, ayant une paroi de fond et quatre parois latérales.

La plupart des systèmes de dépalettisation et/ou palettisation connus mettent en œuvre un robot pour déposer ou enlever des caisses. Un tel robot est muni d’un préhenseur agencé pour venir au contact d’une caisse, la saisir, puis à la déplacer jusqu’à une zone de réception et la déposer.

On connaît des préhenseurs comprenant un ensemble de ventouses ainsi que des préhenseurs comprenant une pince de serrage.

Par exemple, le brevet français FR2396709 décrit un préhenseur muni de ventouses aptes à saisir un colis par le dessus ou muni d’une fourche apte à saisir un colis par le dessous. Le brevet français FR2723732 décrit un préhenseur comprenant une pince apte à saisir un colis en serrant deux parois latérales opposées du colis.

Cependant, de tels préhenseurs ne sont pas adaptés à des caisses qu’il n’est pas possible de saisir aisément par le dessus, par le dessous et par deux côtés opposés.

On rencontre ce cas de figure lorsque les caisses sont, comme illustré sur la , empilées en couches, éventuellement séparées par des intercalaires, les caisses d’une même couche étant contiguës, autrement dit sans espace suffisant entre les parois latérales de deux caisses adjacentes pour permettre l’utilisation de préhenseurs de type pince, et les caisses n’offrant pas, sur le dessus, de surfaces de dimension suffisante pour permettre l’utilisation de ventouses, le cas échéant en tenant compte du poids de la caisse et de son contenu.

Actuellement, la manutention de telles caisses, notamment entre une zone de stockage des caisses et une machine, se fait à la main. Un opérateur saisit manuellement chacune des caisses et les dépose sur un convoyeur dédié qui déplace les caisses jusqu’à une machine.

Cependant, une telle manutention nécessite de la main d’œuvre et entraîne un gaspillage de temps. De plus, un tel convoyeur dédié présente un encombrement important.

La Société déposante a cherché à proposer une solution automatisée permettant la préhension de n’importe quelle caisse, y compris d’une caisse qu’il n’était jusqu’à présent pas possible de saisir par le dessus, par le dessous et par deux côtés opposés, du fait de son positionnement dans un empilement de couches de caisses.

La solution selon la présente invention repose sur un outil de préhension configuré pour saisir un seul côté de la caisse, soulever la caisse dans la région du côté saisi et déployer sous la caisse un ensemble support qui permet de soulever la caisse et de la déplacer vers un emplacement de réception.

La présente invention a ainsi pour objet un outil de préhension de caisse, destiné à être monté sur un bras robotique et agencé pour la manutention d’une caisse comprenant au moins une paroi latérale plane et une paroi de fond, l’outil de préhension comprenant un châssis ayant un axe longitudinal, caractérisé par le fait que le châssis porte :

• sur un premier côté de celui-ci, au moins un organe de saisie apte à saisir une paroi latérale de la caisse et définissant un premier plan de contact avec la caisse, l’au moins un organe de saisie étant déplaçable en translation par rapport au châssis, parallèlement à l’axe longitudinal, par un moyen de déplacement en translation, de telle sorte qu’un déplacement en translation de l’au moins un organe de saisie, après qu’il a saisi une paroi latérale de la caisse, conduit à un soulèvement du côté respectif de la caisse ; et
• au moins un ensemble support, situé au-dessous de l’au moins un organe de saisie et déplaçable entre une position escamotée, dans laquelle l’ensemble support ne fait pas saillie au-delà du premier plan de contact, et une position déployée, dans laquelle l’ensemble support s’étend au-delà du premier plan de contact et définit un second plan de contact avec la caisse, perpendiculaire au premier plan de contact, de telle sorte qu’après soulèvement du côté respectif de la caisse par l’au moins un organe de saisie, l’ensemble support est placé dans la position déployée pour permettre à la caisse de reposer, par sa paroi de fond, sur l’ensemble support.

Un tel outil de préhension permet la préhension d’une caisse qu’il n’est pas possible de saisir par le dessus, par le dessous ou par deux parois latérales opposées.

Selon un mode de réalisation avantageux, l’au moins un organe de saisie est une ventouse, de préférence, une pluralité de ventouses alignées selon une direction transversale à l’axe longitudinal du châssis.

L’avantage des ventouses est de permettre la saisie d’une caisse quel que soit le matériau de la caisse et quelle que soit sa hauteur.

Le nombre et la taille des ventouses est fonction des dimensions et du poids de la caisse à manipuler.

En variante, l’au moins un organe de saisie pourrait être un crochet ou une pluralité de crochets, notamment dans le cas où la caisse à manipuler présente un rebord supérieur. Le ou chaque crochet sera apte à venir saisir la paroi latérale de la caisse en venant la pince par le dessus.

De préférence, le moyen de déplacement en translation de l’au moins un organe de saisie comprend une partie de support de l’au moins un organe de saisie, montée mobile en translation sur le châssis, et au moins un actionneur linéaire, de préférence deux actionneurs linéaires disposés de manière symétrique par rapport à l’axe longitudinal du châssis, la direction d’action de l’au moins un actionneur linéaire étant parallèle à l’axe longitudinal du châssis et l’au moins un actionneur linéaire étant relié d’une part au châssis et d’autre part à la partie de support.

De préférence, l’ensemble support comprend au moins un organe de support monté mobile en rotation autour d’un axe de rotation parallèle à l’axe longitudinal du châssis sous l’action d’un actionneur, tel qu’un moteur.

De préférence, l’ensemble support comprend un bras, davantage de préférence deux bras, formant le cas échéant l’organe de support monté à rotation.

Le mode de réalisation à deux bras pivotants permet d’obtenir un outil de préhension ayant une faible épaisseur en position escamotée des bras, par exemple de l’ordre de 12 cm.

En variante, l’organe de support pourrait être une pelle ou un bras en forme de T.

On pourra également prévoir que l’au moins un organe de support soit déplaçable entre les positions escamotée et déployée par translation, plutôt que par rotation.

Avantageusement, l’outil de préhension comprend en outre un organe de butée s’étendant dans un plan perpendiculaire au premier plan de contact et parallèle au second plan de contact, du même côté du châssis que l’au moins un organe de saisie, l’organe de butée étant déplaçable en translation, parallèlement à l’axe longitudinal du châssis, par un actionneur, entre une position haute dans laquelle, en utilisation, l’organe de butée est à distance d’une caisse saisie par l’au moins un organe de saisie, et une position basse, dans laquelle, en utilisation, l’organe de butée est apte à venir au contact d’une caisse reposant sur l’ensemble support.

Ainsi, l’organe de butée en position basse participe à empêcher la caisse de chuter lors du déplacement de l’outil de préhension.

L’organe de butée peut se présenter sous la forme d’une plaque, dite plaque de maintien.

Il convient de souligner que l’organe de butée pourrait également avoir pour fonction de permettre la détermination de la position en hauteur (selon l’axe Z dans le système de coordonnées X-Y-Z) de la caisse à manipuler. Une telle fonction peut être utile pour le positionnement de l’outil de préhension par rapport à la caisse à manipuler, dans le cas où l’on ne connaît pas avec précision, à l’avance, la position en hauteur de la caisse à manipuler. En pratique, le contact de l’organe de butée avec la caisse permet de déterminer la position en hauteur de la caisse, laquelle position en hauteur sera ensuite prise en compte par un moyen de commande du déplacement du bras robotique auquel est relié l’outil de préhension.

Bien entendu, on pourra prévoir un tel moyen de contrôle de la position en hauteur de la caisse qui ne soit pas porté par l’outil de préhension, comme par exemple une caméra 3D ou un dispositif de mesure laser (capteur laser).

De préférence, l’outil de préhension comprend en outre une unité de détection agencée pour permettre la détermination de la position de la paroi latérale de la caisse par détection d’un coin de la caisse et de son orientation en coordonnées X-Y d’un système de coordonnées X-Y-Z, et de préférence également la position en hauteur, suivant l’axe Z, de la caisse à saisir.

Une telle unité de détection est donc nécessaire dans le cas où l’on ne connaît pas à l’avance la position de la caisse, notamment lorsque la caisse est placée sur une palette. Cette unité de détection permet de positionner correctement l’outil de préhension par rapport à la paroi latérale à saisir.

De préférence, l’unité de détection comprend une caméra munie d’un source d’éclairage et configurée pour prendre une ou plusieurs photographies d’une caisse située côté organe de saisie du châssis, et, facultativement, un moyen de contrôle de la position en hauteur de la caisse à saisir.

En pratique, la largeur de la caisse à manipuler étant connue à l’avance (donnée entrée par l’utilisateur de l’outil de préhension), la détection d’un coin de la caisse par la caméra permet de déterminer le milieu de la paroi latérale de la caisse, et donc de positionner correctement l’organe de saisie au centre de la paroi latérale, dans la direction transversale du châssis. Le moyen de contrôle de la position en hauteur, qu’il soit porté par l’outil de préhension, comme par exemple un détecteur à ultrasons, ou qu’il soit séparé de l’outil de préhension, permet de s’adapter à différentes hauteurs de piles, dans le cas de caisses empilées sur une palette. En effet, ce moyen de contrôle permet de déterminer la hauteur de la caisse sur la pile et donc de positionner les photographies prises par caméra à la hauteur appropriée par rapport à la caisse.

De préférence, l’outil de préhension comprend en outre un corps secondaire monté pivotant par rapport au châssis, sous la commande d’un actionneur, autour d’un axe de pivotement perpendiculaire à l’axe longitudinal du châssis et parallèle au premier plan de contact, de telle sorte que le corps secondaire est apte à pivoter entre une position rangée dans laquelle il s’étend le long d’un côté du châssis, opposé à celui sur lequel se situe l’au moins un organe de saisie, et une position déployée dans laquelle le corps secondaire forme un angle, par exemple d’environ 90 degrés, avec l’axe longitudinal du châssis, la face du corps secondaire opposée au châssis dans la position rangée portant une pluralité de ventouses.

Un tel corps secondaire peut être utilisé pour saisir et évacuer des intercalaires situés entre des couches de caisses empilées.

La présente invention a également pour objet un système de palettisation et/ou de dépalettisation pour caisse ou analogue, caractérisé par le fait qu’il comprend un bras robotique portant un outil de préhension tel que défini ci-dessus, le bras robotique étant apte à déplacer l’outil de préhension dans les trois dimensions de l’espace.

Pour mieux illustrer l’objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif et non limitatif, un mode de réalisation particulier, avec référence aux dessins annexés.

Sur ces dessins :

est une vue en perspective d’un exemple de disposition de caisses que les préhenseurs de l’état antérieur de la technique ne peuvent pas manipulés ;

est une vue en perspective de devant de l’outil de préhension selon la présente invention ;

est une vue en perspective de derrière de l’outil de préhension de la ;

est une vue de dessous de l’outil de préhension de la ;

est une vue de côté de l’outil de préhension de la ;

est une vue en perspective montrant l’étape de positionnement de l’outil de préhension par rapport à une caisse à manipuler ;

est une vue en perspective montrant l’étape de saisie de la caisse par l’outil de préhension ;

est une vue en perspective montrant l’étape de soulèvement d’un côté de la caisse par l’outil de préhension ;

est une vue en perspective montrant l’étape de déploiement de l’ensemble support de l’outil de préhension au-dessous de la caisse saisie ;

est une vue en perspective montrant l’étape de mise en place de l’organe de butée de l’outil de préhension dans sa position basse ; et

est une vue en perspective de derrière de l’outil de préhension, montrant le corps secondaire en position déployée.

L’outil de préhension selon la présente invention est destiné à être monté sur un bras robotique (non représenté) et agencé pour la manutention d’une caisse C comprenant au moins une paroi latérale plane C1 et une paroi de fond C2.

Comme on peut le voir sur la , une telle caisse C pourrait être une caisse de type colis ayant quatre parois latérales C1, une paroi supérieure et une paroi de fond C2. Cette caisse pourrait également être une caisse de type plateau ayant quatre parois latérales et une paroi de fond. Il convient de noter que tout autre type de caisse ayant au moins une paroi latérale plane et une paroi de fond pourrait être manipulée par l’outil de préhension selon la présente invention.

Par ailleurs, l’outil de préhension selon la présente invention est remarquable en ce qu’il permet de manipuler de telles caisses C empilées en couches sur une palette, éventuellement séparées par des intercalaires I, les caisses C d’une même couche étant contiguës ou légèrement espacées les unes des autres, comme illustré sur la .

Si l’on se réfère aux Figures 2 à 5, on peut voir que l’outil de préhension 1 selon le mode de réalisation préféré de la présente invention comprend un châssis 2, des organes de saisie 3, un ensemble support 4, un organe de butée 5, une unité de détection 6 et un corps secondaire 7.

Le châssis 2 porte les organes de saisie 3, l’ensemble support 4, l’organe de butée 5, l’unité de détection 6 et le corps secondaire 7.

Ce châssis 2 comporte un corps principal 20 s’étendant selon un axe longitudinal et comprenant au moins une plaque centrale 21, deux plaques latérales 22 et une plaque supérieure 23. La plaque supérieure 23 s’étend au-dessus de la plaque centrale 21, perpendiculairement à celle-ci et du côté de la plaque centrale 21 portant les organes de saisie 3. La plaque supérieure 23 supporte une partie 24 de liaison à un bras robotique sur sa face opposée à la face dirigée vers les organes de saisie 3. Les deux plaques latérales 22 s’étendant perpendiculairement à plaque centrale 21 et présentent une forme de L, la grande branche 22a du L s’étendant le long de la plaque centrale 21 et la petite branche 22b du L s’étendant le long de la plaque supérieure 23.

Les organes de saisie 3 sont montés mobiles en translation par rapport au châssis 2, parallèlement audit axe longitudinal, dans un plan parallèle au plan de la plaque centrale 21, et leur déplacement est commandé par un moyen 8 de déplacement en translation.

Dans le mode de réalisation préféré représenté, les organes de saisie 3 comprennent une pluralité de ventouses 30, ici sept ventouses, alignées selon une direction transversale à l’axe longitudinal du châssis 2. Les ventouses 30 s’étendent sur toute la largeur du châssis 2. Les ventouses 30 définissent, par leur face libre 30a, un premier plan de contact avec une caisse C à saisir, lequel premier plan de contact est parallèle au plan de la plaque centrale 21. Chaque ventouse 30 est ici constituée par un soufflet déformable 30b dont l’espace intérieur est relié à une source d’aspiration via une nourrice à vide 31 qui porte au moins un raccord 32 pour flexible.

Le moyen 8 de déplacement en translation des organes de saisie 3 comprend une partie de support 80 et deux actionneurs linéaires 81.

La partie de support 80 porte les ventouses 30 sur un côté de celle-ci et la nourrice à vide 31 sur l’autre côté de celle-ci. La partie de support 80 se présente sous la forme d’une plaque 82 en forme globale de U. les ventouses 30 sont disposées le long du pied 82a de la plaque en U 82. L’extrémité libre 82c de chaque aile 82b de le plaque en U 82 est reliée à l’un des actionneurs linéaires 81. Chaque aile 82b est fixée, sensiblement en son centre, à un patin 83 monté coulissant le long d’un rail de guidage 84 fixé à la plaque centrale 21. Les deux rails de guidage 84 s’étendent parallèlement à l’axe longitudinal du châssis 2 et sont fixés dans la région inférieure de la plaque centrale 21, à savoir la région située à distance de la plaque supérieure 23. Ainsi, la partie de support 80 et donc les ventouses 30 sont montées mobiles en translation par rapport au châssis 2, le long des deux rails de guidage 84.

Dans le mode de réalisation représenté, les deux actionneurs linéaires 81 sont des vérins 85, notamment des vérins à double effet. Chaque vérin 85 comprend un corps 85a relié au châssis 2, en particulier relié à l’une des plaques latérales 22 via un flasque orientable 86, et une tige 85b reliée à la partie de support 80, notamment via une chape à rotule 87. L’axe de la tige 85b de chaque vérin 85 s’étend parallèlement à l’axe longitudinal du châssis 2. Ainsi, l’actionnement des deux vérins 85 permet le déplacement de la partie de support 80 le long des rails de guidage 84 et donc le déplacement des ventouses 30 entre une position basse, dans laquelle les ventouses 30 se situent à l’extrémité inférieure du châssis 2, et une position haute, dans laquelle les ventouses 30 sont déplacées en direction de la plaque supérieure 23.

L’ensemble support 4 est configuré de telle sorte qu’une caisse C saisie et inclinée à l’aide des ventouses 30 peut reposer, par sa paroi de fond C2, sur l’ensemble support 4.

L’ensemble support 4 comprend au moins un organe de support 40 déplaçable entre une position escamotée et une position déployée par un actionneur 41.

Dans le mode de réalisation représenté, l’ensemble support 4 comprend deux organes de support 40 chacun sous la forme d’un bras 40. Chaque bras 40 présente une forme allongée ayant une extrémité 40a de fixation au châssis et une extrémité libre 40b. Les deux bras 40 s’étendent dans un plan parallèle à la plaque supérieure 23 et donc perpendiculaire au premier plan de contact définit par les ventouses 30. L’extrémité de fixation 40a de chaque bras 40 se situe côté extérieur de chacune des plaques latérales 22, du côté de la plaque centrale 21 opposé au côté portant les ventouses 30. Les deux bras 40 sont montés à rotation autour d’un axe parallèle à l’axe longitudinal du châssis 2, les deux axes de rotation étant symétriques par rapport à l’axe longitudinal du châssis 2. Ainsi, les deux bras 40 sont déplacés de leur position escamotée à leur position déployée par rotation autour des deux axes de rotation au moyen de deux actionneurs 41, par exemple de deux moteurs synchrones 42. Ici, chaque bras 40 est relié au moteur respectif 42 par l’intermédiaire d’un réducteur planétaire 43, d’un accouplement à mâchoires 44 et d’un arbre 45 reçu dans des roulements et solidaire du bras 40.

Dans la position escamotée, les deux bras 40 sont repliés l’un contre l’autre, du côté de la plaque centrale 21 opposé au côté portant les organes de saisie 3, et s’étendent dans le même plan que les organes de saisie 3 en position basse. Dans la position déployée, les deux bras 40 s’étendent parallèlement l’un à l’autre, perpendiculairement au plan de la plaque centrale 21, au-dessous des organes de saisie 3 en position haute, et définissent un second plan de contact qui est perpendiculaire au premier plan de contact.

L’organe de butée 5 permet de maintenir davantage une caisse C reposant sur l’ensemble support 4, en formant une butée haute empêchant la caisse C d’être projetée lors du déplacement de l’outil de préhension 1, en particulier un déplacement avec de fortes accélérations/décélérations.

L’organe de butée 5 s’étend dans un plan perpendiculaire au premier plan de contact et parallèle au second plan de contact, donc parallèle à la plaque supérieure 23, du même côté du châssis 2 que l’au moins un organe de saisie 3. Dans le mode de réalisation représenté, l’organe de butée 5 se présente sous la forme d’une plaque 50, dite plaque de maintien, de forme rectangulaire, s’étendant sur toute la largeur de la plaque centrale 21, et présentant un évidement 50a en son centre. Une plaque de protection 51, de mêmes dimension et forme que la plaque de maintien 50 est fixée au-dessous de la plaque de maintien 50, ces deux plaques 50, 51 étant ainsi superposées.

La plaque de maintien 50 est rendue solidaire, au moyen de deux équerres 52, d’une plaque de support mobile 53 s’étendant dans un plan parallèle à la plaque centrale 21. Ladite plaque de support mobile 53 est portée par quatre patins 54, dont deux patins supérieurs et deux patins inférieurs. Chaque paire de patins 54 comprenant un patin inférieur et un patin supérieur est montée coulissante le long d’un rail de guidage 55 respectif fixé à la plaque centrale 21, côté organes de saisie 3, et s’étendant sur une distance allant de la plaque supérieure 23 aux organes de saisie 3. Ainsi, la plaque de maintien 50 est montée mobile en translation par rapport au châssis 2, parallèlement à l’axe longitudinal du châssis 2, par coulissement de la plaque de support mobile 53 de long des rails de guidage 55.

La plaque de support mobile 53 est également reliée à un actionneur 56, notamment un vérin, qui est également relié à une plaque solidaire de la plaque centrale 21 et s’étendant entre les deux rails de guidage 55 et en arrière de la plaque de support mobile 53.

Ainsi, l’actionnement du vérin 56 permet de déplacer la plaque de maintien 50 en translation entre une position haute dans laquelle, en utilisation, la plaque de maintien 50 est à distance d’une caisse C saisie par l’au moins un organe de saisie 3, et une position basse, dans laquelle, en utilisation, la plaque de protection 51 est apte à venir au contact d’une caisse C reposant sur l’ensemble support 4.

L’unité de détection 6 permet la détermination de la position de la paroi latérale C1 de la caisse C à manipuler par détection d’un coin de la caisse C et de son orientation en coordonnées X-Y, ainsi que la détermination de la position en hauteur de la caisse C à manipuler, selon l’axe Z.

L’unité de détection 6 comprend une caméra 60, une source d’éclairage 61 et un moyen de contrôle de hauteur 62.

La caméra 60 est montée dans l’espace situé entre la plaque centrale 21, la plaque supérieure 23 et les plaques latérales 22, au-dessus de la plaque supérieure 23. En particulier, la caméra 60 est fixée au-dessus d’une plaque de support de caméra 63 fixée aux deux branches courtes 22b des plaques latérales 22. La caméra 60 est dirigée vers l’espace situé au-dessous de la plaque supérieure 23, donc, lors de l’utilisation, en direction d’une caisse à manipuler.

La source d’éclairage 61 est une source d’éclairage annulaire solidaire de l’organe de butée 5, en particulier de la face de l’organe de butée côté caméra. La source d’éclairage annulaire est agencée de telle sorte que la caméra 60 se situe en regard de l’ouverture annulaire de la source d’éclairage 61.

Le moyen de contrôle de hauteur 62 est un détecteur à ultrasons 64, qui ici se situe à côté de la caméra 60, s’étend parallèlement à l’axe longitudinal du châssis 2 et est solidaire de la plaque centrale 21 via une plaque de fixation en U 65 s’étendant autour de la caméra 60. La source d’éclairage 61 et le détecteur à ultrasons 64 sont agencés de telle sorte que leur projection sur la plaque de maintien 50 correspond à son évidement 50a.

L’utilisation de caméras, sources d’éclairage et moyens de contrôle de hauteur est bien connue dans la technique des outils de préhension.

Le corps secondaire 7 permet la saisie d’un intercalaire I séparant des couches de caisses C empilées.

Comme on peut le voir sur les Figures 3 et 11, le corps secondaire 7 comprend une plaque de support 70 et des ventouses 71 portées par la plaque de support 70. Dans le mode de réalisation représenté, la plaque de support 70 porte quatre ventouses 71 délimitant un rectangle. La plaque de support 70 est solidaire, au niveau de ses deux coins côté organe de saisie 3, de deux paliers 72 reliés aux plaques latérales 22 du châssis 2 par des vis de centrage 73. L’axe des vis de centrage 73 est perpendiculaire à l’axe longitudinal du châssis 2. Ainsi, la plaque de support 70 s’étend du côté du châssis 2 opposé au côté portant la plaque de maintien 50 et le ou les organes de saisie 3.

La plaque de support 70 est montée mobile en rotation autour de l’axe des vis de centrage 73 sous la commande d’un actionneur 74, notamment d’un vérin à double effet 75, disposé du côté du châssis 2 portant le corps secondaire 7. Le vérin 75 comporte une tige 75a reliée à la plaque de support 70 par l’intermédiaire d’une chape à rotule 76 traversée par un axe de pivotement transversal à l’axe longitudinal du châssis 2, autrement dit, parallèle à l’axe des vis de centrage 73. Le vérin 75 comporte également un corps 75b relié à la plaque à laquelle est relié le vérin permettant le déplacement en translation de la plaque de maintien 50, laquelle plaque est solidaire de la plaque centrale 21 du châssis 2.

La plaque de support 70 comporte une zone évidée 70a permettant le passage du vérin 75.

Ainsi, le corps secondaire 7 est monté pivotant par rapport au châssis 2, sous la commande du vérin 75, autour de l’axe de pivotement, entre une position rangée dans laquelle le corps secondaire 7 s’étend le long du côté du châssis 2, opposé à celui sur lequel se situe l’au moins un organe de saisie 3, et une position déployée dans laquelle le corps secondaire 7 forme un angle, ici d’environ 90 degrés, avec l’axe longitudinal du châssis 2.

Concernant les dimensions de l’outil de préhension 1, celles-ci sont liées aux dimensions des caisses C qu’il s’agira de manipuler, en particulier aux dimensions de la caisse C ayant les plus petites dimensions.

À titre d’exemple non limitatif, dans le cas où l’outil de préhension 1 est destiné à manipuler des caisses C ayant une longueur minimale de 300 mm, une largeur maximale de 360 mm, une hauteur minimale de 38 mm et une hauteur maximale de 250 mm, l’outil de préhension 1 pourrait avoir les dimensions suivantes : une hauteur dans la direction de l’axe longitudinal du châssis 2 de 465 mm, une largeur de 295 mm et une profondeur de 320 mm dans la position escamotée de l’ensemble support 4.

Il est bien entendu que ces dimensions pourraient être réduites ou augmentées.

En utilisation, l’outil de préhension 1 est porté par un bras robotique d’un système de palettisation et/ou de dépalettisation, lequel bras robotique, bien connu en soi, est apte à déplacer l’outil de préhension 1 dans les trois dimensions de l’espace, l’outil de préhension 1 étant mis en œuvre selon un procédé tel que décrit ci-après afin de transférer une caisse C d’une première zone, par exemple une zone de stockage, telle qu’une palette sur laquelle la caisse C est empilée, à une seconde zone, de réception, souhaitée.

Le procédé selon l’invention comprend une première étape ( ) comprenant positionner l’outil de préhension 1 par rapport à la paroi latérale C1 de la caisse C à manipuler, éventuellement précédée d’une étape de détermination de la position de la caisse C, une deuxième étape ( ) comprenant saisir un côté de la caisse C par l’intermédiaire de l’au moins un organe de saisie 3, une troisième étape ( ) comprenant soulever le côté de la caisse C saisie par l’au moins un organe de saisie 3, une quatrième étape ( ) comprenant assurer le support de la caisse C dont un côté a été soulevé, par l’ensemble de support, et une cinquième étape ( ), facultative, comprenant aider au maintien de la caisse C sur l’ensemble support à l’aide de l’organe de butée 5.

Plus précisément, au cours de la première étape, dans le cas où la position de la caisse C n’est pas connue à l’avance, l’unité de détection 6 est utilisée pour déterminer la position de la paroi latérale C1 de la caisse C. Au préalable, si nécessaire, au cours d’une étape de détermination de la position de la caisse C, l’organe de butée 5 peut être utilisé pour déterminer la position en hauteur de la caisse C, en venant l’abaisser jusqu’à ce qu’il vienne en contact avec le haut de la caisse C, un capteur de position de l’organe de butée 5 étant prévu à cet effet pour déterminer la position de l’organe de butée 5 par rapport au châssis 2. Une fois la position de la caisse C déterminée, l’outil de préhension 1 est positionné par rapport à la caisse C, à l’aide du bras robotique, de telle sorte que le ou les organes de saisie 3 soient en regard de la paroi latérale C1 accessible de la caisse C à saisir, centrés par rapport aux bords latéraux de ladite paroi latérale C1 et en partie inférieure de ladite paroi latérale C1.

Au cours de la deuxième étape, les ventouses 30 sont mises sous vide afin de plaquer la paroi latérale C1 de la caisse C contre les ventouses 30 ( ).

Au cours de la troisième étape ( ), les ventouses 30 étant toujours mises sous vide, la partie de support 80 portant les ventouses 30 est déplacée en translation de sa position basse à sa position haute, sous l’action des deux vérins 85. Ce coulissement de la partie de support 80 le long des rails de guidage 84 permet de soulever le côté de la caisse C plaqué contre les ventouses 30, et donc de créer un espace libre au-dessus de la paroi de fond C2 de la caisse C.

Au cours de la quatrième étape, les deux bras 40 de l’ensemble support 4 sont déplacés en rotation par les deux moteurs 42, de leur position escamotée à leur position déployée et les ventouses 30 retombent sous l’effet de leur propre poids par la mise à l’échappement des deux vérins 85. Ainsi, dans cette position déployée, la caisse C repose par sa paroi de fond C2 sur les deux bras 40 tout en étant en prise par sa paroi latérale C1 avec les ventouses 30 ( ).

Au cours de la cinquième étape, la plaque de maintien 50 est déplacée en translation, par l’intermédiaire du vérin relié à la plaque de maintien 50, de sa position haute à sa position basse, dans laquelle la plaque de maintien forme une butée au-dessus de la caisse C. Ainsi, la caisse C est maintenue d’une part entre les bras 40 de l’ensemble support 4 et la plaque de maintien 50, et d’autre part par les ventouses 30 ( ). Le transfert de la caisse C peut donc être effectué de manière sûre.

Il est aisément compris que la dépose de la caisse dans la zone de réception souhaitée est effectuée par la réalisation des étapes inverses, à savoir le déplacement de la plaque de maintien 50 vers sa position haute, le déplacement des bras 40 vers leur position escamotée, le déplacement des ventouses 30 vers leur position basse et le relâchement de la mise sous vide des ventouses 30.

On souligne ici que l’on pourrait prévoir la mise à l’échappement des ventouses 30 une fois que la caisse C repose sur l’ensemble support 4.

Une fois la caisse C déposée dans la zone de réception souhaitée, l’outil de préhension 1 peut être à nouveau positionné dans la zone de stockage, pour la manipulation d’une autre caisse C.

Dans le cas où les caisses C sont séparées par un intercalaire I, le corps secondaire 7 peut être utilisé pour évacuer ledit intercalaire I. Pour cela, le vérin 75 est actionné afin de faire pivoter le corps secondaire 7 de 90 degrés par rapport à la plaque centrale 21 du châssis 2 ( ), l’outil de préhension 1 étant positionné de telle sorte que les ventouses 71 du corps secondaire 7 viennent en regard de l’intercalaire I. Les ventouses 71 sont alors mises sous vide, puis l’outil de préhension 1 est déplacé vers la zone d’évacuation de l’intercalaire I. Une fois l’intercalaire I déposé, le corps secondaire 7 est à nouveau déplacé vers sa position rangée.

Il est bien entendu que le mode de réalisation particulier qui vient d’être décrit a été donné à titre indicatif et non limitatif, et que des modifications peuvent être apportées sans que l’on s’écarte pour autant de la présente invention.

Claims (10)

1. Outil de préhension de caisse (1), destiné à être monté sur un bras robotique et agencé pour la manutention d’une caisse (C) comprenant au moins une paroi latérale plane (C1) et une paroi de fond (C2), l’outil de préhension (1) comprenant un châssis (2) ayant un axe longitudinal, caractérisé par le fait que le châssis (2) porte :

   • sur un premier côté de celui-ci, au moins un organe de saisie (3) apte à saisir une paroi latérale (C1) de la caisse (C) et définissant un premier plan de contact avec la caisse (C), l’au moins un organe de saisie (3) étant déplaçable en translation par rapport au châssis (2), parallèlement à l’axe longitudinal, par un moyen de déplacement en translation (8), de telle sorte qu’un déplacement en translation de l’au moins un organe de saisie (3), après qu’il a saisi une paroi latérale (C1) de la caisse (C), conduit à un soulèvement du côté respectif de la caisse (C) ; et
   • au moins un ensemble support (4), situé au-dessous de l’au moins un organe de saisie (3) et déplaçable entre une position escamotée, dans laquelle l’ensemble support (4) ne fait pas saillie au-delà du premier plan de contact, et une position déployée, dans laquelle l’ensemble support (4) s’étend au-delà du premier plan de contact et définit un second plan de contact avec la caisse, perpendiculaire au premier plan de contact, de telle sorte qu’après soulèvement du côté respectif de la caisse par l’au moins un organe de saisie (3), l’ensemble support (4) est placé dans la position déployée pour permettre à la caisse (C) de reposer, par sa paroi de fond (C2), sur l’ensemble support (4).
2. Outil de préhension de caisse (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l’au moins un organe de saisie (3) est une ventouse (30), de préférence, une pluralité de ventouses (30) alignées selon une direction transversale à l’axe longitudinal du châssis (2).
3. Outil de préhension de caisse (1) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le moyen de déplacement en translation (8) de l’au moins un organe de saisie (3) comprend une partie de support (80) de l’au moins un organe de saisie (3), montée mobile en translation sur le châssis (2), et au moins un actionneur linéaire (81), de préférence deux actionneurs linéaires (81) disposés de manière symétrique par rapport à l’axe longitudinal du châssis (2), la direction d’action de l’au moins un actionneur linéaire (81) étant parallèle à l’axe longitudinal du châssis (2) et l’au moins un actionneur linéaire (81) étant relié d’une part au châssis (2) et d’autre part à la partie de support (80).
4. Outil de préhension de caisse (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l’ensemble support (4) comprend au moins un organe de support (40) monté mobile en rotation autour d’un axe de rotation parallèle à l’axe longitudinal du châssis (2) sous l’action d’un actionneur (41), tel qu’un moteur (42).
5. Outil de préhension de caisse (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l’ensemble support (4) comprend un bras (40), de préférence deux bras (40), formant le cas échéant l’organe de support (40) monté à rotation.
6. Outil de préhension de caisse (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu’il comprend en outre un organe de butée (5) s’étendant dans un plan perpendiculaire au premier plan de contact et parallèle au second plan de contact, du même côté du châssis (2) que l’au moins un organe de saisie (3), l’organe de butée (5) étant déplaçable en translation, parallèlement à l’axe longitudinal du châssis (2), par un actionneur, entre une position haute dans laquelle, en utilisation, l’organe de butée (5) est à distance d’une caisse (C) saisie par l’au moins un organe de saisie (3), et une position basse, dans laquelle, en utilisation, l’organe de butée (5) est apte à venir au contact d’une caisse (C) reposant sur l’ensemble support (4).
7. Outil de préhension de caisse (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu’il comprend en outre une unité de détection (6) agencée pour permettre la détermination de la position de la paroi latérale (C1) de la caisse (C) par détection d’un coin de la caisse (C) et de son orientation en coordonnées X-Y d’un système de coordonnées X-Y-Z, et de préférence également la position en hauteur, suivant l’axe Z, de la caisse à saisir.
8. Outil de préhension de caisse (1) selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l’unité de détection (6) comprend une caméra (60) munie d’un source d’éclairage (61) et configurée pour prendre une ou plusieurs photographies d’une caisse (C) située côté organe de saisie (3) du châssis (2), et, facultativement, un moyen (62) de contrôle de la position en hauteur de la caisse (C) à saisir.
9. Outil de préhension de caisse (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu’il comprend en outre un corps secondaire (7) monté pivotant par rapport au châssis (2), sous la commande d’un actionneur (74), autour d’un axe de pivotement perpendiculaire à l’axe longitudinal du châssis (2) et parallèle au premier plan de contact, de telle sorte que le corps secondaire (7) est apte à pivoter entre une position rangée dans laquelle il s’étend le long d’un côté du châssis (2), opposé à celui sur lequel se situe l’au moins un organe de saisie (3), et une position déployée dans laquelle le corps secondaire (7) forme un angle, par exemple d’environ 90 degrés, avec l’axe longitudinal du châssis (2), la face du corps secondaire (7) opposée au châssis (2) dans la position rangée portant une pluralité de ventouses (71).
10. Système de palettisation et/ou de dépalettisation pour caisse ou analogue, caractérisé par le fait qu’il comprend un bras robotique portant un outil de préhension (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, le bras robotique étant apte à déplacer l’outil de préhension (1) dans les trois dimensions de l’espace.