Tête de préhension d'objets disposés en rangées parallèles
La présente invention a pour objet une tête de préhension d'objets, tels que bouteilles, flacons, boîtes, pièces détachées, etc., disposés en rangées parallèles.
Une telle tête est plus particulièrement destinée à équiper des installations manipulant de façon automatique de tels objets, et destinées à la mise en caisse de tels objets, soit au contraire pour les sortir des caisses. Dans l'un ou l'autre cas, les objets à mani- puler se présentent en rangées alignées. Pour assurer une manipulation rapide et sans casse, il est donc indispensable que la tête de préhension puisse saisir plusieurs de ces rangées à la fois et que la manoeuvre de la prise soit effectuée en une seule opération.
La tête de préhension selon la présente invention est caractérisée en ce qu'elle présente des organes preneurs, montés sur un même support et de façon à pouvoir osciller autour d'axes parallèles et formes d'une première série de mâchoires accouplées entre elles et d'une seconde série de mâchoires intercalées entre celles de la première série, les mâchoires d'une série au moins étant reliées à un dispositif de ma oeuvre de telle sorte que les mâchoires d'une série forment, avec celles de l'autre série, une pluralité de pinces fonctionnant en synchronisme.
On voit que le fait de se servir, comme organes preneurs, de mâchoires qui peuvent s'ecarter et se rapprocher les unes des autres, permet d'utiliser une même tête pour la manipulation d'une gamme importante d'objets de dimensions differentes. Il n'est donc nullement nécessaire de prévoir une tête preneuse spéciale pour chaque sorte d'objets à manipuler.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution de la tête de préhension selon l'invention ainsi que deux variantes de cette forme d'exécution.
La fig. 1 en montre, en élévation, une vue latérale.
La fig. 2 montre une coupe selon la ligne II-II de la fig. 3.
La fig. 3 est une vue de dessus de ladite tête de préhension.
La fig. 4 en est une vue en bout, avec coupe partielle.
La fig. 5 est une vue de dessus d'une première variante de réalisation.
La fig. 6 est une coupe selon la ligne II-II de la fig. 5.
La fig. 7 montre une seconde variante vue en élévation (avec arrachement partiel).
La fig. 8 montre une vue latérale de gauche de la variante de la fig. 7.
La tête de préhension représentée aux fig. 1 à 4 comprend une plaque support 1 de forme par exemple rectangulaire, sur chacun des bords latéraux la et lob de laquelle sont disposés une première série de bras 2a, 2b montés oscillants autour d'axes ou vis à portée 3a, 3b, tous parallèles entre eux et une seconde série de bras 4a, 4b intercalés entre les bras 2a et 2b et montés également de façon oscillante autour d'axes 5a, 5b, tous parallèles entre eux et parallèles aux axes 3a, 3b précités. Les bras 4a, 4b ont une longueur sensiblement inférieure à celles des bras 2a, 2b, mais les bras sont montés sur la plaque de telle sorte que leurs rebords inférieurs soient tous sensiblement dans le même plan.
Les bras placés de part et d'autre de la plaque support et dont les axes géométriques d'oscillation coïncident, sont reliés par paire entre eux au moyen de barrettes 6 fixées aux extrémités inférieures desdits bras et constituées par des cornières en forme de U. Ces cornières sont orientées de telle manière que leurs ouvertures se fassent face deux par deux. Chaque cornière comporte, insérée entre ses ailes, une bande 7 de caout chou c, matière synthétique, munie de striures en dents de scie ou de cannelures de manière à constituer un organe de retenue à la fois souple et rugueux.
A leur partie supérieure les bras 2a sont articulés sur une tige 8a et les bras 2b sur une tige 8b.
De la même façon les bras 4a et 4b sont articulés respectivement sur des tiges 9a et 9b. Les tiges 8a, 8b, 9a, 9b sont parallèles aux bords la et lb de la plaque support, et du fait de la longueur supérieure des bras 2a et 2b, les tiges 8a et 8b sont pla cees au-dessus des tiges 9a et 9b.
Les tiges 8a et 8b sont rendues solidaires l'une de l'autre au moyen d'une traverse 10, par exemple en forme de T disposée entre celles de leurs extrémités qui sont au voisinage du rebord le de la plaque support. De même les tiges 9a et 9b sont rendues solidaires l'une de l'autre au moyen d'une traverse il, identique à la traverse 10, et disposée entre celles des extrémités des tiges 9a et 9b qui se trouvent au voisinage du rebord id de la plaque support. Si on désire que les deux traverses 10 et 11 se trouvent approximativement dans le même plan on peut donner, comme représenté au dessin, au dernier des bras 4a et 4b des dimensions égales à celles des bras 2a (ou 2b) et fixer la traverse 1 1 aux extrémités supérieures de ces bras ainsi allongés.
Ce montage permet d'entraîner simultanément tous les bras 2a, 2b ainsi que ceux des barrettes 6 qui en sont solidaires. d'une part, et tous les bras 4a, 4b ainsi que ceux des barrettes 6 qui en sont solidaires, d'autre part.
Les deux séries de bras 2a, 2b et 4a, 4b sont manoeuvrées à l'aide d'un dispositif placé sur la partie supérieure de la plaque support 1 et comprenant une plaquette 12 de forme rectangulaire soudée à un axe 13 perpendiculaire à la plaque support 1 et monté de façon pivotante entre cette plaque, d'une part, et un pont ou analogue 14 situé légèrement au-dessus de la plaquette 12 de manière à ne pas gêner la rotation de cette dernière, d'autre part. Des roulements à aiguilles 15 et 16 facilitent la rotation de l'ensemble axe et plaquette par rapport au support.
A chacune de ses extrémités la plaquette 12 est munie d'équerres 17a et 17b supportées par des entretoises 18a et 18b. La plaquette 12, les entretoises 18a, 18b et les équerres 17a, 17b, constituent un ensemble rigide. Des équerres 19a et 19b, identiques aux équerres 17a et 17b, sont articulées au moyen des axes 20a et 20b. à des pattes 21a et 21b fixées aux traverses 10 et 11 respectivement, sensiblement au milieu de ces dernières. Les équerres 1 7a et 19a, d'une part, et les équerres 17b et 19b, d'autre part, sont rendues solidaires l'une de l'autre au moyen de tiges filetées 22 et 23 respectivement, munies de boulons de blocage appropriés.
La tête peut être fixée sur un chariot mobile ou analogue de l'installation de manipulation automatique au moyen d'un patin 24 solidaire de la plaque support. L'axe 13 est muni, à sa partie supérieure. d'un tenon 25 permettant son entraînement en rotation par des organes de commande disposés sur ledit chariot mobile.
Le fonctionnement de la tête de préhension est le suivant : lorsque l'on fait pivoter l'axe 1 3 sur luimême, il entraîne en rotation la plaquette 12, qui. par l'intermédiaire des équerres 17a et 17b, des tiges filetées 22 et 23 des équerres 1 9a et 1 9b, rapproche ou éloigne les traverses 10 et il l'une de l'autre.
Ce mouvement des traverses entraîne, par l'intermédiaire des tiges 8a, 8b et 9a, 9b, l'oscillation en sens inverse des séries de bras 2a, 2b, d'une part, et 4a, 4b, d'autre part. Les barrettes 6 conjuguées deux à deux de manière à constituer une pluralité de mâchoires se rapprochent ou s'éloignent de manière à pouvoir saisir, ou au contraire lâcher, un objet. L'ensemble des mâchoires ainsi constitué fonctionne en synchronisme et saisit ou lâche simultanément les objets. L'écartement entre les équerres peut être réglé grâce aux boulons des tiges filetées 22 et 23, et par suite, la pression de serrage peut être réglée à volonté.
Dans la variante représentée aux fig. 5 et 6, la tête de préhension comprend une plaque support 24 de forme par exemple rectangulaire, sur chacun des bords latéraux 24a, 24b de laquelle sont disposées une première série de bras 25a, 25b montés oscillants autour d'axes ou vis à portée, tels que 26a et une seconde série de bras 27a, 27b intercalés entre les bras 25a, 25b, et montée également de façon oscillante autour d'axes ou vis à portée tels que 28a. Les bras placés de part et d'autre de la plaque support 24 sont reliés par paires entre eux au moyen de barrettes 29 fixées aux extrémités inférieures desdits bras et constitués par des cornières ayant en coupe une forme en L. Chaque cornière porte, fixée sur l'une de ses ailes, une bande 30 de caoutchouc, ou d'autre matière plastique ou autre constituant un organe de retenue des objets saisis.
A leur partie supérieure, les bras 25a sont articulés sur une tige 31 a et les bras 25b sur une tige 31b. De la même façon, les bras 27a et 27b sont articulés respectivement sur des tiges 32a et 32b.
Les tiges 3la, 31b d'une part, et 32a. 32b d'autre part sont rendues solidaires au moyen de traverses 33, 34.
Les deux séries de bras 25a. 25b et 27a, 27b sont manceuvrées à l'aide d'un dispositif placé sur la partie supérieure de la plaque support 24 et comprennent un organe 35, de forme générale circulaire, et monté rotativement autour d'un axe 36 disposé entre la plaque 24 et un patin 37 lui-même solidaire de ladite plaque 24. L'organe 35 est muni de deux rampes 38. 39 faisant saillie sur son pourtour ct ayant un profil en forme d'arc de cercle excentré par rapport à l'axe de rotation dudit organe. L'organe 35 est muni également de bras 40, 41 dirigés radialement et destinés à coopérer avec des butées (non représentées) et à entraîner l'organe 35 en rotation autour de son axe lorsque la tête de préhension passe au voisinage desdites butées.
La rotation de l'organe 35 est limitée grâce à un méplat 35' qui vient, pour un angle donné, en butée contre le patin 37.
Les rampes 38 et 39 coopèrent avec des galets 42 et 43 portés respectivement par des étriers 44 et 45 fixés aux traverses 33 et 34. Ces étriers sont munis de trous oblongs tels que 46 pour le passage des vis 47 et 48 de sorte qu'ils sont réglables en position par rapport aux traverses 33 et 34. Le positionnement des étriers peut être obtenu au moyen de vis de réglage 49 et 50 portées par des pattes Si et 52 solidaires desdits étriers.
Les traverses 33 et 34 sont soumises à l'action de ressorts 53a, 53b et 54a, 54b fixés d'une part auxdites traverses et d'autre part au patin 37. Ces ressorts tendent à rapprocher les traverses 33 et 34 l'une de l'autre, et par suite à écarter les séries des bras 25 et 27 I'une de l'autre.
Le fonctionnement de la tête de préhension est le suivant : les ressorts 53 et 54 maintiennent constamment les galets 42 et 43 en appui contre les rampes 38 et 39, lorsque l'un des bras 40 ou 41 heurte, au cours du mouvement de translation de la tête de préhension, une butée qui peut être, par exemple, une butée fixe, il entraîne en rotation l'organe 35 qui, selon le sens de cette rotation, c'està-dire selon l'emplacement de cette butée, écarte l'une de l'autre les traverses 33 et 34 contre l'action des ressorts 53a, 53b, 54a, 54b ou au contraire permet le rapprochement des deux traverses sous l'influence desdits ressorts.
Ce mouvement des traverses entraîne, par l'intermédiaire des tiges 31a, 31b et 32a, 32b, l'oscillation en sens inverse des séries de bras 25a, 25b et 27a, 27b. Les barrettes 29 se rapprochent ou s'éloignent de manière à pouvoir saisir ou au contraire lâcher l'objet.
On pourrait prévoir des organes résilients qui, au lieu de rapprocher l'une de l'autre les traverses, tendraient à les éloigner, et combiner avec de tels organes résilients, une came ou analogue dont la rotation aurait pour effet de fermer les mâchoires et de maintenir par conséquent les objets en prise dans la tête de préhension.
Dans la variante, représentée aux fig. 7 et 8, l'organe préhenseur comprend une plaque support 55 de forme par exemple rectangulaire, sur chacun des
bords latéraux 55a et 55b de laquelle sont disposées
une première série de bras, 56a, 56b montés oscil
lants autour d'axes parallèles 57a, 57b et une seconde
série de bras 58a, 58b articulés sur ces mêmes axes
57a et 57b. Les bras 56a, 56b, 58a. 58b ont leurs
extrémités inférieures en forme de biseau et sont reliés par paires au moyen de barrettes 59, de forme trapézoïdale, fixées auxdites extrémités inférieures.
Ces barrettes sont constituées par des cornières munies de bandes de caoutchouc ou d'autres matières synthétiques, présentant des striures en dents de scie ou des cannelures de manière à constituer des organes de retenue souples et rugueux.
A leur partie supérieure, les bras 56a et 56b sont articulés avec un certain jeu sur des tringles 60a et 60b respectivement de façon à permettre aux pinces de s'adapter automatiquement aux dimensions des goulots, qui peuvent varier d'une rangée de bouteilles à l'autre. A cet effet les tringles 60a et 60b sont munies de lumières oblongues 61a dans lesquelles coulissent des vis à portées 62a, 62b solidaires des bras 56a, 56b. Chaque pince est munie d'un ressort 64a qui peut être, comme représenté, un ressort à boudin et qui tend à rapprocher les deux bras de la pince.
Les tringles 60a et 60b sont reliées par une traverse 63 qui peut être connectée à un organe de manoeuvre, non représenté, destiné à entraîner tous les bras 56a, 56b en rotation autour de leurs axes.
Les bras 58a et 58b sont munis de butées 66a et 66b respectivement qui coopèrent avec les bras 56a et 56b correspondants et sont prévues pour permettre à deux bras conjugués tels que 58a et 56a de s'écarter l'un de l'autre en pivotant autour de leur articulation commune, contre l'action des ressorts 64a, lorsqu'une bouteille est introduite entre les deux barrettes correspondantes. Sur les bords latéraux de la plaque support 55 sont fixées des butées 65a et 65b qui coopèrent avec les bras 58a et 58b respectivement. Ces butées 65a, 65b empêchent la rotation des bras 58a et 58b lorsque les bras 56a et 56b pivotent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par déplacement des tringles 60a et 60b de droite à gauche.
L'organe préhenseur peut être fixé sur un chariot mobile de l'installation de manipulation automatique, au moyen d'un patin 67 solidaire de la plaque support.
Le fonctionnement de l'organe préhenseur est le suivant:
On amène ledit organe préhenseur à l'aplomb d'un casier contenant les bouteilles et on l'abaisse de façon que les goulots de ces bouteilles s'engagent entre les pinces et les obligent à s'écarter l'une de l'autre contre l'action des ressorts de rappel. Les bouteilles sont alors maintenues par la pression exercée par les ressorts et il suffit de soulever l'organe préhenseur pour entraîner avec lui lesdites bouteilles.
Pour relâcher les bouteilles on ouvre les pinces grâce à l'organe de manoeuvre qui, par l'intermédiaire de la traverse 63 et des tringles 60a et 60b, fait osciller les bras 56a, 56b, autour de leurs axes de rotation contre l'action des ressorts.
Au lieu de ressorts à boudin travaillant à l'extension on pourrait utiliser des ressorts travaillant à la
compression ou encore des ressorts à lamelles. On pourrait également, au lieu de munir chaque pince de ressorts qui lui sont propres, utiliser un ressort commun pour tous les bras de la seconde série.