WO2024184592A1 - Facility and method for sorting objects - Google Patents
Facility and method for sorting objects Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024184592A1 WO2024184592A1 PCT/FR2023/052124 FR2023052124W WO2024184592A1 WO 2024184592 A1 WO2024184592 A1 WO 2024184592A1 FR 2023052124 W FR2023052124 W FR 2023052124W WO 2024184592 A1 WO2024184592 A1 WO 2024184592A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- tool
- outlet
- gripper
- objects
- replacement
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1612—Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/0052—Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors
- B25J15/0061—Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors mounted on a modular gripping structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/04—Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C2501/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material to be sorted
- B07C2501/0063—Using robots
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
- G05B19/40937—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
- G05B19/40938—Tool management
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39468—Changeable hand, tool, code carrier, detector
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39553—Dual gripper, two heads to pick up different objects
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39555—Revolver with several grippers, hands
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40053—Pick 3-D object from pile of objects
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40078—Sort objects, workpieces
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50276—Detect wear or defect tool, breakage and change tool
Definitions
- the invention relates to the technical sector of installations for sorting objects presented in bulk, immobile or moving on a conveyor, with a view to being seized, one by one, by a polyarticulated system and being deposited in an outlet.
- polyarticulated system we mean a four or six axis robotic system for example.
- the installation relates to an optimized sorting installation and method, and finds an advantageous application when it is necessary to sort objects presented in bulk and oriented randomly, and of different natures and/or materials and/or shapes.
- a polyarticulated system comprising a gripper coupled with a removable gripping tool, configured to grasp objects one by one and place them in an outlet;
- a vision system can be subjected to the polyarticulated system in order, in association with a control unit, to define optimized gripping points of the objects by the tool, and to control the movement of the polyarticulated system.
- the gripper can incorporate sensors, the connectivity of which with the removable tool and with the control unit is complex to manage.
- sensors may in particular depend on the type of tool (suction cups or clamps), so that changing the tool or type of tool becomes difficult to manage.
- the gripper is designed primarily to grip an object.
- the gripper does not incorporate any other functionality, thus allowing better velocity with reduced weight.
- One of the aims of the invention is to provide an installation for sorting objects by means of a polyarticulated system, which is of simple design, and which makes it possible to effectively detect when the seized objects are deposited in the outlet, without being disturbed by changes of tools, which may be of different types and/or sizes, nor by the low weight of the objects to be seized.
- Another objective of the invention is to improve the gripping performance of the polyarticulated system, and the sorting rates, as it is used. [0013] To this end, an object sorting installation has been developed comprising:
- a polyarticulated system comprising a gripper coupled with one or more gripping tool(s), configured to grip objects one by one and place them in an outlet;
- X, Y and Z being non-null positive integers with Y less than Z, chosen by the person skilled in the art depending on the objects to be captured and the complexity of the flow, the accepted failure rate, the desired yield, and the application considered.
- the invention makes it possible to overcome, in a simple and rational manner, the need to embed sensors directly on the gripper or on the tool and therefore to manage the inherent electronics, while effectively detecting that the objects supposed to be gripped by the tool are deposited in the outlet, without being disturbed by tool changes, which may be of different types, nor by the weight of the objects to be gripped which may be low. The gripper is therefore not weighed down, so that the sorting rate is not penalized.
- the invention makes it possible to deduce whether the gripping tool is non-functional, i.e. whether it may be faulty or soiled, by interpreting the information on the detection of the deposit of the object in the outlet sent by the sensor. If the tool is non-functional, the installation makes it possible to automatically replace the tool.
- the invention is therefore simple, the gripping of the object is not necessarily detected, but the analysis is carried out at the time of the deposit of said object in the outlet. If the deposit of an object in the outlet has not been detected, it is either because it has not been gripped or because it has not been released.
- the gripper can be coupled to several tools so that replacing the tool consists of pivoting the tool or the gripper to use another tool already mounted on the gripper.
- the tool(s) are removable and the installation comprises a replacement gripping tool magazine, and the computer program is programmed to control the uncoupling and depositing of the tool considered non-functional on the tool magazine, and the coupling of the gripper with the replacement tool.
- the magazine may comprise tools of different types and/or sizes, so that the tool change by the gripper can be carried out also when the tool, which would not be damaged or soiled, but would be non-functional because it is not adapted to the objects to be gripped.
- the replacement tool may be a tool of a different type, for example a clamp instead of a suction cup, or of a different size, for example a larger clamp.
- the computer program is programmed to define, in association with a vision system of the objects to be grasped, a gripping point optimized by the tool for each of the objects to be grasped, and the sensor is configured to send detection information to the computer program which is also programmed to annotate, for each of the optimized gripping points, which have or have not given rise to the detection of the deposit of an object in the outlet in order to carry out training of the computer program.
- the purposes are to produce statistics on non-deposits in the outlet depending on the type of objects, its position, the gripper and thus to select the appropriate gripper, the gripping technique, the speeds in order to improve the computer program and optimize the gripping sequence.
- the tool is coupled to the gripper with the capacity to move and rotate along and around an axis relative to the gripper;
- the gripper and the tool include complementary coupling/uncoupling means, operable according to successive movements:
- the magazine comprises a plurality of tool supports, each comprising means for locking the rotation of a tool on which the polyarticulated system is intended to perform successive movements of support of a tool along the axis, and of rotation of the gripper around the axis to uncouple the gripper with a tool considered non-functional or to couple the gripper with a replacement tool.
- the tool support also comprises means for axially locking the tool engaged with the rotation locking means, in order to secure the coupling and uncoupling operations of the tool.
- the tool supports in the store include tool presence detectors, connected to the control unit.
- the coupling/uncoupling means comprise at least one blocking element integral with the tool or the gripper, and a guide element provided respectively on the gripper or the tool intended to guide the blocking element towards a blocking zone during the rotational movement.
- the blocking element has the shape of at least one rod with a head
- the guide element has the shape of at least one oblong and arched slot having a widened portion for receiving the head of the rod in insertion, followed by a narrowed portion so that after rotational movement, the head of the rod is blocked axially in the oblong slot at the blocking zone.
- the invention also relates to a sorting method, consisting of grasping and depositing, one by one, objects in an outlet by means of a polyarticulated system comprising a gripper coupled with a removable gripping tool and, in uncoupling and depositing the tool considered non-functional on a tool magazine, and in coupling the gripper with a replacement tool, when one of the following conditions is met:
- FIG. 1 is a perspective representation of a sorting installation according to the invention, illustrating the tool magazine and the gripper of a polyarticulated system.
- FIG. 2 is a representation similar to that of Fig. 1, in detail on the tool magazine.
- FIG. 3 is a perspective view of the gripper of the polyarticulated system coupled to a gripping tool.
- FIG. 4 is an exploded view illustrating the means for coupling/uncoupling the gripper with the gripping tool.
- FIG. 5 is a sectional view of the gripper coupled with the gripping tool.
- FIG. 6 is a view illustrating a field of view of a vision system and displaying optimized object grip points determined by the computer program executed by the control unit of the polyarticulated system.
- FIG. 7 is a view illustrating the outlet implemented in the present invention.
- the invention relates to an installation (1) and a method for sorting objects (2), presented and oriented randomly, of sizes, shapes, and possibly different natures, in bulk volume or surface, with the aim of automatically grasping them, one by one, by a polyarticulated system, and depositing them in at least one outlet (3).
- the polyarticulated system is for example a four or six-axis robot, well known in the state of the art, and is capable of gripping an object (2), by a specific gripping point of said object (2).
- the polyarticulated system comprises a gripper (4) coupled with one or more preferably removable tools (5), such as clamps and/or suction cups.
- the installation (1) comprises an outlet (3) in which the objects (2) are intended to be deposited one by one, as well as, preferably, a store (6) of replacement gripping tools (5), identical, or of different types and/or sizes, making it possible to change the tool (5) of the gripper (4) when the tool (5) is considered non-functional, because it is for example soiled or damaged, or when it is not suitable for the object (2) to be gripped.
- the installation (1) comprises a control unit which executes a computer program programmed to define, for example in association with a vision system, not shown, objects (2) to be grasped, a gripping point optimized by the tool (5) for each of the objects (2) to be grasped present in the field of vision, see figure 6.
- the invention is remarkable in that it does not focus on detecting the grasping of the object (2), even if this detection can be implemented, but rather on detecting the deposit in the outlet (3) of the objects (2) supposed to be grasped by the tool (5).
- the installation (1) comprises at least one sensor (7), positioned at the outlet (3), such as a laser and barrier beam detection sensor (7). positioned at the entrance to the outlet (3), or any other type of sensor (7) allowing to detect that the object (2) is deposited in the outlet (3).
- a sensor (7) positioned at the outlet (3), such as a laser and barrier beam detection sensor (7).
- the sensor (7) is connected to the control unit to send it detection information.
- the computer program executed by the control unit is programmed to order a replacement of the tool (5), considered non-functional, by a replacement tool (5) when one of the following conditions is met:
- the replacement of the tool (5) may consist of using another tool (5) already mounted on the gripper, or of ordering the uncoupling and the depositing of the tool (5) considered non-functional on the magazine (6) of tools (5), and the coupling of the gripper (4) with the replacement tool (5).
- the computer program is also programmed to annotate, for each of the identified optimized gripping points (8), see figure 6, which have, or have not, given rise to the detection of the deposit of an object (2) in the outlet (3).
- the tool (5) is removable and coupled to the gripper (4) with the capacity for movement and rotation along and around an axis relative to the gripper (4), and preferably against a spring (9) positioned around the axis, between the tool (5) and the gripper (4), and exerting for example a force tending to push the tool (5) and the gripper (4).
- the gripper (4) and the tool (5) comprise complementary coupling/uncoupling means, which can be actuated according to successive movements:
- the tool (5) magazine (6) comprises a plurality of tool (5) supports (10), each comprising means for locking a tool (5) in rotation, on which the polyarticulated system is intended to carry out successive movements of support of a tool (5) along the axis, and of rotation of the gripper (4) around the axis to uncouple from the gripper (4) a tool (5) considered non-functional, or to couple with the gripper (4) a replacement tool (5).
- the tool (5) comprises projecting elements (11), such as fingers, for example projecting in a direction orthogonal to the axis of movement of the tool (5) relative to the gripper (4), intended to engage in the rotation locking means, which may for example be in the form of complementary hollow elements (12), such as grooves as illustrated, formed in the support.
- projecting elements (11) such as fingers, for example projecting in a direction orthogonal to the axis of movement of the tool (5) relative to the gripper (4), intended to engage in the rotation locking means, which may for example be in the form of complementary hollow elements (12), such as grooves as illustrated, formed in the support.
- the support comprises means for axially locking the tool (5) engaged with the rotation locking means.
- these axial locking means comprise stops (13), positioned for example in line with the rotation locking means (11, 12), and spaced apart by a distance greater than the thickness of the fingers of the tool (5).
- the tool (5) supports (10) of the store (6) comprise presence detectors (14) of the tools (5), of any suitable type, connected to the control unit so that the control unit is informed, in real time, of which supports (10) are occupied or vacant, with what type of tool (5) and in what condition, namely replacement or faulty.
- the coupling/uncoupling means may be of any suitable type.
- the latter comprise at least one blocking element (15), for example at least one rod with a head, integral with the tool (5) or the gripper (4), and a guide element (16) arranged respectively on the gripper (4) or the tool (5), for example an oblong and arcuate slot having a widened portion for receiving the head of the rod in insertion, followed by a narrowed portion, intended to guide the blocking element (15) towards a blocking zone (17) during the rotational movement.
- the narrowed portion makes it possible, after the rotational movement of the tool (5) relative to the gripper (4), to axially block the head of the rod in the oblong slot at the blocking zone (17).
- the locking zone (17) is of any suitable type, and is for example in the form of a wedging element or a particular adhesive coating and, in a particular embodiment, the locking zone (17) comprises a counterbore to house the head of the rod in the locking position, in particular maintained by the force exerted by the spring (9).
- the invention makes it possible to provide an installation and a method for sorting objects with a polyarticulated system, which are of simple design, and which make it possible to effectively detect when the objects seized are deposited in the outlet, without being disturbed by changes of tools, which may be of different types and/or sizes, nor by the low weight of the objects to be seized.
- the feedback from the sensor, connected to the control unit which executes the program, also makes it possible to improve the performance of the polyarticulated system's captures, and the sorting rates, as it is used.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
The invention relates to a facility for sorting objects (2), the facility comprising: - a polyarticulated system comprising a gripper (4) coupled to a removable picking tool (5) configured to pick up the objects (2) one by one and place them in an outlet (3); - at least one outlet (3); - a magazine (6) for replacement picking tools (5). According to the invention, the facility (1) comprises at least one sensor (7) positioned at the outlet (3) in order to detect that objects (2) intended to be picked up by the tool (5) are placed in the outlet (3), which sensor is connected to a control unit for controlling the polyarticulated system which runs a computer program programmed to control the decoupling and placement of the tool (5) considered to be non-functional on the magazine (6) for the tools (5), and coupling the gripper (4) to a replacement tool (5) when one of the following conditions is met: - X consecutive undetected placements of the objects (2) in the outlet (3); - Y undetected placements of the objects (2) in the outlet (3) on Z X, Y and Z being non-zero positive integers where Y is smaller than Z.
Description
Description Description
Titre de l’invention : Installation et procédé de tri d’objetsTitle of the invention: Installation and method for sorting objects
Domaine technique Technical field
[0001] L’invention se rapporte au secteur technique des installations de tri d’objets présentés en vrac volumique, immobile ou défilant sur un convoyeur, en vue d’être saisis, un par un, par un système polyarticulé et être déposés dans un exutoire. [0001] The invention relates to the technical sector of installations for sorting objects presented in bulk, immobile or moving on a conveyor, with a view to being seized, one by one, by a polyarticulated system and being deposited in an outlet.
[0002] Par l’expression « système polyarticulé », on entend un système robotisé quatre ou six axes par exemple. [0002] By the expression “polyarticulated system” we mean a four or six axis robotic system for example.
[0003] L’installation concerne une installation et un procédé de tri optimisé, et trouve une application avantageuse lorsqu’il convient de trier des objets présentés en vrac et orientés aléatoirement, et de différentes natures et/ou matières et/ou formes.[0003] The installation relates to an optimized sorting installation and method, and finds an advantageous application when it is necessary to sort objects presented in bulk and oriented randomly, and of different natures and/or materials and/or shapes.
Art antérieur Prior art
[0004] Il est connu de l’art antérieur une installation de tri d’objets comprenant : [0004] There is known from the prior art an installation for sorting objects comprising:
- un système polyarticulé comprenant un préhenseur accouplé avec un outil amovible de prise, configuré pour saisir, un par un, des objets et les déposer dans un exutoire ; - a polyarticulated system comprising a gripper coupled with a removable gripping tool, configured to grasp objects one by one and place them in an outlet;
- au moins un exutoire ; - at least one outlet;
- un magasin d’outils de prise de remplacement. - a replacement socket tool store.
[0005] En pratique, un système de vision peut être assujetti au système polyarticulé pour, en association avec une unité de contrôle, définir des points de prise optimisés des objets par l’outil, et pour commander le déplacement du système polyarticulé. [0005] In practice, a vision system can be subjected to the polyarticulated system in order, in association with a control unit, to define optimized gripping points of the objects by the tool, and to control the movement of the polyarticulated system.
[0006] Ces installations sont avantageuses en ce qu’elles permettent de dévraquer, de déposer et de trier des objets de manière automatisée. [0006] These installations are advantageous in that they allow objects to be unpacked, deposited and sorted in an automated manner.
[0007] Afin de détecter que le système polyarticulé saisit correctement l’objet et le dépose bien dans l’exutoire, le préhenseur peut embarquer des capteurs, dont la connectivité avec l’outil amovible et avec l’unité de contrôle est complexe à gérer. [0007] In order to detect that the polyarticulated system correctly grasps the object and places it correctly in the outlet, the gripper can incorporate sensors, the connectivity of which with the removable tool and with the control unit is complex to manage.
[0008] Ces capteurs peuvent notamment dépendre du type d’outil (ventouses ou pinces), de sorte que le changement d’outil ou de type d’outil devient difficile à gérer. [0008] These sensors may in particular depend on the type of tool (suction cups or clamps), so that changing the tool or type of tool becomes difficult to manage.
[0009] D’autres capteurs, tel que des capteurs de couple par exemple, ne dépendent pas du type d’outil accouplé au préhenseur, mais leur efficacité est diminuée lorsque
le poids des objets à saisir est faible, notamment de quelques grammes ou centaines de grammes (inférieur à 1 kg). [0009] Other sensors, such as torque sensors for example, do not depend on the type of tool coupled to the gripper, but their effectiveness is reduced when the weight of the objects to be seized is low, in particular a few grams or hundreds of grams (less than 1 kg).
[0010] Ceci étant, le préhenseur est conçu principalement pour prendre un objet. De préférence, le préhenseur n’embarque aucune autre fonctionnalité autorisant ainsi une meilleure vélocité avec un poids réduit. [0010] That being said, the gripper is designed primarily to grip an object. Preferably, the gripper does not incorporate any other functionality, thus allowing better velocity with reduced weight.
Exposé de l’invention Disclosure of the invention
[0011] L’un des buts de l’invention est de fournir une installation de tri d’objets par l’intermédiaire d’un système polyarticulé, qui soit de conception simple, et qui permet de détecter efficacement lorsque les objets saisis sont déposés dans l’exutoire, sans être perturbé par les changements d’outils, pouvant être de types et/ou de tailles différents, ni par le poids faible des objets à saisir. [0011] One of the aims of the invention is to provide an installation for sorting objects by means of a polyarticulated system, which is of simple design, and which makes it possible to effectively detect when the seized objects are deposited in the outlet, without being disturbed by changes of tools, which may be of different types and/or sizes, nor by the low weight of the objects to be seized.
[0012] Un autre objectif de l’invention est d’améliorer les performances de saisies du système polyarticulé, et les cadences de triage, au fur et à mesure de son utilisation. [0013] À cet effet, il a été mis au point une installation de tri d’objets comprenant :[0012] Another objective of the invention is to improve the gripping performance of the polyarticulated system, and the sorting rates, as it is used. [0013] To this end, an object sorting installation has been developed comprising:
- un système polyarticulé comportant un préhenseur accouplé avec un ou plusieurs outil(s) de prise, configuré(s) pour saisir, un par un, des objets et les déposer dans un exutoire ; - a polyarticulated system comprising a gripper coupled with one or more gripping tool(s), configured to grip objects one by one and place them in an outlet;
- au moins un exutoire. - at least one outlet.
[0014] Selon l’invention, l’installation comprend au moins un capteur, positionné au niveau de l’exutoire pour détecter que des objets censés être saisis par l’outil sont déposés dans l’exutoire, le capteur étant connecté à une unité de contrôle du système polyarticulé exécutant un programme d’ordinateur. Le programme d’ordinateur est programmé pour commander le remplacement de l’outil considéré non fonctionnel par un outil de remplacement lorsqu’une des conditions suivantes est réalisée : [0014] According to the invention, the installation comprises at least one sensor, positioned at the outlet to detect that objects supposed to be gripped by the tool are deposited in the outlet, the sensor being connected to a control unit of the polyarticulated system executing a computer program. The computer program is programmed to command the replacement of the tool considered non-functional by a replacement tool when one of the following conditions is met:
- X dépôts d’objets dans l’exutoire non détectés consécutifs ; - X consecutive undetected deposits of objects in the outlet;
- Y dépôts d’objets dans l’exutoire non détectés sur Z (moyenne glissante). - Y deposits of objects in the outlet not detected on Z (sliding average).
[0015] X, Y et Z, étant des nombres entiers positifs non nuis avec Y inférieur à Z, choisies par l’homme du métier en fonction du des objets à saisir et de la complexité du flux, du taux d’échec accepté, du rendement désiré, et de l’application considérée.
[0016] De cette manière, l’invention permet de s’affranchir, de manière simple et rationnelle, de la nécessité d’embarquer des capteurs directement sur le préhenseur ou sur l’outil et donc de gérer l’électronique inhérente, tout en détectant efficacement que les objets censés être saisis par l’outil sont déposés dans l’exutoire, sans être perturbé par les changements d’outils, pouvant être de type différent, ni par le poids des objets à saisir pouvant être faible. Le préhenseur n’est donc pas alourdi, de sorte que la cadence de triage n’est pas pénalisée. [0015] X, Y and Z, being non-null positive integers with Y less than Z, chosen by the person skilled in the art depending on the objects to be captured and the complexity of the flow, the accepted failure rate, the desired yield, and the application considered. [0016] In this way, the invention makes it possible to overcome, in a simple and rational manner, the need to embed sensors directly on the gripper or on the tool and therefore to manage the inherent electronics, while effectively detecting that the objects supposed to be gripped by the tool are deposited in the outlet, without being disturbed by tool changes, which may be of different types, nor by the weight of the objects to be gripped which may be low. The gripper is therefore not weighed down, so that the sorting rate is not penalized.
[0017] En d’autres termes, l’invention permet de déduire si l’outil de prise est non fonctionnel, c’est-à-dire qu’il peut être défaillant ou souillé, en interprétant l’information de détection du dépôt de l’objet dans l’exutoire envoyée par le capteur. Si l’outil est non fonctionnel, l’installation permet de remplacer automatiquement l’outil. L’invention est donc simple, la saisie de l’objet n’est pas obligatoirement détectée, mais l’analyse se fait au moment du dépôt dudit objet dans l’exutoire. Si le dépôt d’un objet dans l’exutoire n’a pas été détecté, c’est qu’il n’a soit pas été saisi, soit qu’il n’a pas été relâché. [0017] In other words, the invention makes it possible to deduce whether the gripping tool is non-functional, i.e. whether it may be faulty or soiled, by interpreting the information on the detection of the deposit of the object in the outlet sent by the sensor. If the tool is non-functional, the installation makes it possible to automatically replace the tool. The invention is therefore simple, the gripping of the object is not necessarily detected, but the analysis is carried out at the time of the deposit of said object in the outlet. If the deposit of an object in the outlet has not been detected, it is either because it has not been gripped or because it has not been released.
[0018] En pratique, le préhenseur peut être accouplé à plusieurs outils de sorte que le remplacement de l’outil consiste à faire pivoter l’outil ou le préhenseur pour utiliser un autre outil déjà monté sur le préhenseur. [0018] In practice, the gripper can be coupled to several tools so that replacing the tool consists of pivoting the tool or the gripper to use another tool already mounted on the gripper.
[0019] De préférence, le ou les outils sont amovibles et l’installation comprend un magasin d’outils de prise de remplacement, et le programme d’ordinateur est programmé pour commander le désaccouplement et le dépôt de l’outil considéré non fonctionnel sur le magasin d’outils, et l’accouplement du préhenseur avec l’outil de remplacement. [0019] Preferably, the tool(s) are removable and the installation comprises a replacement gripping tool magazine, and the computer program is programmed to control the uncoupling and depositing of the tool considered non-functional on the tool magazine, and the coupling of the gripper with the replacement tool.
[0020] Le magasin peut comprendre des outils de types et/ou de tailles différentes, de sorte que le changement d’outil par le préhenseur peut être effectué également lorsque l’outil, qui ne serait ni dégradé ni souillé, mais serait non fonctionnel du fait qu’il ne soit pas adapté aux objets à saisir. Dans cette situation, l’outil de remplacement peut être un outil de type différent, par exemple une pince au lieu d’une ventouse, ou bien de taille différente, par exemple une pince plus grande. [0020] The magazine may comprise tools of different types and/or sizes, so that the tool change by the gripper can be carried out also when the tool, which would not be damaged or soiled, but would be non-functional because it is not adapted to the objects to be gripped. In this situation, the replacement tool may be a tool of a different type, for example a clamp instead of a suction cup, or of a different size, for example a larger clamp.
[0021] D’une manière avantageuse, le programme d’ordinateur est programmé pour définir, en association avec un système de vision des objets à saisir, un point de prise optimisé par l’outil pour chacun des objets à saisir, et le capteur est configuré
pour envoyer une information de détection au programme d’ordinateur qui est également programmé pour annoter, pour chacun des points de prise optimisés, lesquels ont ou n’ont pas donné lieu à la détection du dépôt d’un objet dans l’exutoire afin de réaliser un apprentissage du programme d’ordinateur. [0021] Advantageously, the computer program is programmed to define, in association with a vision system of the objects to be grasped, a gripping point optimized by the tool for each of the objects to be grasped, and the sensor is configured to send detection information to the computer program which is also programmed to annotate, for each of the optimized gripping points, which have or have not given rise to the detection of the deposit of an object in the outlet in order to carry out training of the computer program.
[0022] En particulier, les finalités sont de réaliser des statistiques de non-dépôts dans l’exutoire en fonction du type d’objets, de sa position, du préhenseur et ainsi de sélectionner le préhenseur adéquat, la technique de prise, les vitesses pour ainsi améliorer le programme d’ordinateur et optimiser la séquence de prise. [0022] In particular, the purposes are to produce statistics on non-deposits in the outlet depending on the type of objects, its position, the gripper and thus to select the appropriate gripper, the gripping technique, the speeds in order to improve the computer program and optimize the gripping sequence.
[0023] Selon une forme de réalisation particulière : [0023] According to a particular embodiment:
- l’outil est accouplé au préhenseur avec capacité de déplacement et de rotation le long et autour d’un axe par rapport au préhenseur ; - the tool is coupled to the gripper with the capacity to move and rotate along and around an axis relative to the gripper;
- le préhenseur et l’outil comprennent des moyens d’accouplement/désaccouplement complémentaires, actionnables selon des mouvements successifs : - the gripper and the tool include complementary coupling/uncoupling means, operable according to successive movements:
* de déplacement, notamment par appui, de l’outil le long de l’axe et ; * movement, in particular by support, of the tool along the axis and;
* de rotation du préhenseur autour de l’axe ; * rotation of the gripper around the axis;
- le magasin comprend une pluralité de supports d’outils, comprenant chacun des moyens de blocage en rotation d’un outil sur lesquels le système polyarticulé est destiné à venir effectuer des mouvements successifs d’appui d’un outil le long de l’axe, et de rotation du préhenseur autour de l’axe pour désaccoupler le préhenseur avec un outil considéré non fonctionnel ou accoupler le préhenseur avec un outil de remplacement. - the magazine comprises a plurality of tool supports, each comprising means for locking the rotation of a tool on which the polyarticulated system is intended to perform successive movements of support of a tool along the axis, and of rotation of the gripper around the axis to uncouple the gripper with a tool considered non-functional or to couple the gripper with a replacement tool.
[0024] De cette manière, l’opération de changement d’outil est simple, mais sécurisée car elle nécessite une combinaison de mouvements. [0024] In this way, the tool change operation is simple, but safe because it requires a combination of movements.
[0025] De préférence, le support d’outils comprend également des moyens de blocage axial de l’outil engagé avec les moyens de blocage rotation, et ce afin de sécuriser les opérations d’accouplement et de désaccouplement de l’outil. [0025] Preferably, the tool support also comprises means for axially locking the tool engaged with the rotation locking means, in order to secure the coupling and uncoupling operations of the tool.
[0026] Afin d’éviter toute fausse manipulation, les supports d’outils du magasin comprennent des détecteurs de présence des outils, connectés à l’unité de contrôle. [0026] In order to avoid any false handling, the tool supports in the store include tool presence detectors, connected to the control unit.
[0027] Selon une forme de réalisation particulière, les moyens d’accouplement/désaccouplement comprennent au moins un élément de blocage solidaire de l’outil ou du préhenseur, et un élément de guidage ménagé
respectivement sur le préhenseur ou l’outil destiné à guider l’élément blocage vers une zone de blocage lors du mouvement de rotation. [0027] According to a particular embodiment, the coupling/uncoupling means comprise at least one blocking element integral with the tool or the gripper, and a guide element provided respectively on the gripper or the tool intended to guide the blocking element towards a blocking zone during the rotational movement.
[0028] Par exemple, l’élément blocage présente la forme d’au moins une tige à tête, et l’élément de guidage se présente sous la forme d’au moins une lumière oblongue et arquée présentant une portion élargie pour recevoir en insertion la tête de la tige, suivie d’une portion rétrécie de sorte qu’après mouvement de rotation, la tête de la tige est bloquée axialement dans la lumière oblongue au niveau de la zone de blocage. [0028] For example, the blocking element has the shape of at least one rod with a head, and the guide element has the shape of at least one oblong and arched slot having a widened portion for receiving the head of the rod in insertion, followed by a narrowed portion so that after rotational movement, the head of the rod is blocked axially in the oblong slot at the blocking zone.
[0029] L’invention concerne également un procédé de tri, consistant à saisir et à déposer, un par un, des objets dans un exutoire par l’intermédiaire d’un système polyarticulé comportant un préhenseur accouplé avec un outil amovible de prise et, à désaccoupler et déposer l’outil considéré non fonctionnel sur un magasin d’outils, et à accoupler le préhenseur avec un outil de remplacement, lorsqu’une des conditions suivantes est réalisée : [0029] The invention also relates to a sorting method, consisting of grasping and depositing, one by one, objects in an outlet by means of a polyarticulated system comprising a gripper coupled with a removable gripping tool and, in uncoupling and depositing the tool considered non-functional on a tool magazine, and in coupling the gripper with a replacement tool, when one of the following conditions is met:
- X dépôts d’objets dans l’exécutoire non détectés consécutifs ; - X consecutive undetected deposits of objects in the executory;
- Y dépôts d’objets dans l’exutoire non détectés sur Z (moyenne glissante) ; avec X, Y et Z étant nombres entiers positifs non nuis avec Y inférieur à Z. - Y deposits of objects in the outlet not detected on Z (sliding average); with X, Y and Z being non-harmful positive integers with Y less than Z.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
[0030] [Fig. 1] est une représentation en perspective d’une installation de tri selon l’invention, illustrant le magasin d’outils et le préhenseur d’un système polyarticulé. [0030] [Fig. 1] is a perspective representation of a sorting installation according to the invention, illustrating the tool magazine and the gripper of a polyarticulated system.
[0031] [Fig. 2] est une représentation similaire à celle de la figure 1 , en détail sur le magasin d’outils. [0031] [Fig. 2] is a representation similar to that of Fig. 1, in detail on the tool magazine.
[0032] [Fig. 3] est une vue en perspective du préhenseur du système polyarticulé accouplé à un outil de prise. [0032] [Fig. 3] is a perspective view of the gripper of the polyarticulated system coupled to a gripping tool.
[0033] [Fig. 4] est une vue éclatée illustrant les moyens d’accouplement/désaccouplement du préhenseur avec l’outil de prise. [0033] [Fig. 4] is an exploded view illustrating the means for coupling/uncoupling the gripper with the gripping tool.
[0034] [Fig. 5] est une vue en coupe du préhenseur accouplé avec l’outil de prise. [0034] [Fig. 5] is a sectional view of the gripper coupled with the gripping tool.
[0035] [Fig. 6] est une vue illustrant un champ de vision d’un système de vision et affichant des points de prise optimisés des objets, déterminés par le programme d’ordinateur exécuté par l’unité de contrôle du système polyarticulé.
[0036] [Fig. 7] est une vue illustrant l’exutoire mis en œuvre dans la présente invention. [0035] [Fig. 6] is a view illustrating a field of view of a vision system and displaying optimized object grip points determined by the computer program executed by the control unit of the polyarticulated system. [0036] [Fig. 7] is a view illustrating the outlet implemented in the present invention.
Description détaillée de l’invention Detailed description of the invention
[0037] En référence aux figures 1 à 7, l’invention concerne une installation (1 ) et un procédé de tri d’objets (2), présentés et orientés aléatoirement, de tailles, formes, et de natures éventuellement différentes, en vrac volumique ou surfacique, dans le but de les saisir automatiquement, un par un, par un système polyarticulé, et de les déposer dans au moins un exutoire (3). [0037] With reference to Figures 1 to 7, the invention relates to an installation (1) and a method for sorting objects (2), presented and oriented randomly, of sizes, shapes, and possibly different natures, in bulk volume or surface, with the aim of automatically grasping them, one by one, by a polyarticulated system, and depositing them in at least one outlet (3).
[0038] Le système polyarticulé, non représenté, est par exemple un robot quatre ou six axes, bien connu de l’état de la technique, et est apte à saisir un objet (2), par un point de prise spécifique dudit objet (2). À cet effet le système polyarticulé comprend un préhenseur (4) accouplé avec un ou plusieurs outils (5) de préférence amovibles, tels que des pinces et/ou des ventouses. [0038] The polyarticulated system, not shown, is for example a four or six-axis robot, well known in the state of the art, and is capable of gripping an object (2), by a specific gripping point of said object (2). For this purpose, the polyarticulated system comprises a gripper (4) coupled with one or more preferably removable tools (5), such as clamps and/or suction cups.
[0039] L’installation (1) comprend un exutoire (3) dans lequel les objets (2) sont destinés à être déposés un à un, ainsi que, de préférence, un magasin (6) d’outils (5) de prise de remplacement, identique, ou bien de types et/ou de tailles différents, permettant de pouvoir changer l’outil (5) du préhenseur (4) lorsque l’outil (5) est considéré non fonctionnel, car il est par exemple souillé ou dégradé, ou bien lorsqu’il n’est pas adapté à l’objet (2) à saisir. [0039] The installation (1) comprises an outlet (3) in which the objects (2) are intended to be deposited one by one, as well as, preferably, a store (6) of replacement gripping tools (5), identical, or of different types and/or sizes, making it possible to change the tool (5) of the gripper (4) when the tool (5) is considered non-functional, because it is for example soiled or damaged, or when it is not suitable for the object (2) to be gripped.
[0040] En pratique, l’installation (1 ) comprend une unité de contrôle qui exécute un programme d’ordinateur programmé pour définir, par exemple en association avec un système de vision, non représenté, des objets (2) à saisir, un point de prise optimisé par l’outil (5) pour chacun des objets (2) à saisir présents dans le champ de vision, voir figure 6. [0040] In practice, the installation (1) comprises a control unit which executes a computer program programmed to define, for example in association with a vision system, not shown, objects (2) to be grasped, a gripping point optimized by the tool (5) for each of the objects (2) to be grasped present in the field of vision, see figure 6.
[0041] L’invention est remarquable en ce qu’elle ne se focalise pas sur la détection de la saisie de l’objet (2), même si cette détection peut être mise en œuvre, mais plutôt sur la détection du dépôt dans l’exutoire (3) des objets (2) censés être saisis par l’outil (5). [0041] The invention is remarkable in that it does not focus on detecting the grasping of the object (2), even if this detection can be implemented, but rather on detecting the deposit in the outlet (3) of the objects (2) supposed to be grasped by the tool (5).
[0042] À cet effet, l’installation (1 ) comprend au moins un capteur (7), positionné au niveau de l’exutoire (3), tel qu’un capteur (7) de détection à laser et faisceau barrage
positionné à l’entrée de l’exutoire (3), ou tout autre type de capteur (7) permettant de détecter que l’objet (2) est déposé dans l’exutoire (3). [0042] For this purpose, the installation (1) comprises at least one sensor (7), positioned at the outlet (3), such as a laser and barrier beam detection sensor (7). positioned at the entrance to the outlet (3), or any other type of sensor (7) allowing to detect that the object (2) is deposited in the outlet (3).
[0043] Le capteur (7) est connecté à l’unité de contrôle pour lui envoyer une information de détection. Le programme d’ordinateur exécuté par l’unité de contrôle est programmé pour commander un remplacement de l’outil (5), considéré non fonctionnel, par un outil (5) de remplacement lorsqu’une des conditions suivantes est réalisée : [0043] The sensor (7) is connected to the control unit to send it detection information. The computer program executed by the control unit is programmed to order a replacement of the tool (5), considered non-functional, by a replacement tool (5) when one of the following conditions is met:
- X, par exemple 10, dépôts consécutifs d’objets (2) dans l’exutoire (3) non détectés par le capteur (7) ; - X, for example 10, consecutive deposits of objects (2) in the outlet (3) not detected by the sensor (7);
- Y, par exemple 20, dépôts d’objets (2) dans l’exutoire (3) non détectés sur Z, par exemple 50, ce qui constitue une moyenne glissante. - Y, for example 20, deposits of objects (2) in the outlet (3) not detected on Z, for example 50, which constitutes a sliding average.
[0044] Le remplacement de l’outil (5) peut consister à utiliser un autre outil (5) déjà monté sur le préhenseur, ou bien à commander le désaccouplement et le dépôt de l’outil (5) considéré non fonctionnel sur le magasin (6) d’outils (5), et l’accouplement du préhenseur (4) avec l’outil (5) de remplacement. [0044] The replacement of the tool (5) may consist of using another tool (5) already mounted on the gripper, or of ordering the uncoupling and the depositing of the tool (5) considered non-functional on the magazine (6) of tools (5), and the coupling of the gripper (4) with the replacement tool (5).
[0045] De cette manière, lorsque le système polyarticulé a été commandé pour saisir un objet (2) et le déposer dans l’exutoire (3), si le dépôt n’est pas détecté X fois de suite, ou Y fois sur Z, le changement d’outil (5) est commandé puisque cela signifie que l’outil (5) n’est pas fonctionnel, c’est-à-dire qu’il est soit défaillant, soit souillé, soit qu’il n’est pas adapté en taille ou en type (pince ou ventouse) à l’objet (2) à saisir. X, Y et Z sont définis comme des entiers positifs non nuis, avec Y inférieur à Z. [0045] In this way, when the polyarticulated system has been commanded to grasp an object (2) and deposit it in the outlet (3), if the deposit is not detected X times in a row, or Y times out of Z, the change of tool (5) is commanded since this means that the tool (5) is not functional, that is to say that it is either faulty, or soiled, or that it is not adapted in size or type (clamp or suction cup) to the object (2) to be grasped. X, Y and Z are defined as non-damaged positive integers, with Y less than Z.
[0046] Dans cette configuration, le programme d’ordinateur est également programmé pour annoter, pour chacun des points de prise (8) optimisés identifiés, voir figure 6, lesquels ont, ou n’ont pas, donné lieu à la détection du dépôt d’un objet (2) dans l’exutoire (3). [0046] In this configuration, the computer program is also programmed to annotate, for each of the identified optimized gripping points (8), see figure 6, which have, or have not, given rise to the detection of the deposit of an object (2) in the outlet (3).
[0047] De cette manière, cela permet de réaliser un apprentissage du programme d’ordinateur et ce afin d’améliorer ses performances dans la définition des points de prise optimisés, et en particulier en fonction de l’outil (5) accouplé au préhenseur (4). [0047] In this way, this makes it possible to carry out training of the computer program in order to improve its performance in defining the optimized gripping points, and in particular as a function of the tool (5) coupled to the gripper (4).
[0048] En référence aux figures 3 à 5, et afin de réaliser les opérations d’accouplement et de désaccouplement de l’outil (5), l’outil (5) est amovible et accouplé au préhenseur (4) avec capacité de déplacement et de rotation le long et
autour d’un axe par rapport au préhenseur (4), et de préférence à l’encontre d’un ressort (9) positionné autour de l’axe, entre l’outil (5) et le préhenseur (4), et exerçant par exemple un effort tendant à repousser l’outil (5) et le préhenseur (4). [0048] With reference to Figures 3 to 5, and in order to carry out the operations of coupling and uncoupling the tool (5), the tool (5) is removable and coupled to the gripper (4) with the capacity for movement and rotation along and around an axis relative to the gripper (4), and preferably against a spring (9) positioned around the axis, between the tool (5) and the gripper (4), and exerting for example a force tending to push the tool (5) and the gripper (4).
[0049] Le préhenseur (4) et l’outil (5) comprennent des moyens d’accouplement/désaccouplement complémentaires, qui sont actionnables selon des mouvements successifs : [0049] The gripper (4) and the tool (5) comprise complementary coupling/uncoupling means, which can be actuated according to successive movements:
- de déplacement, et notamment par appui, de l’outil (5) le long de l’axe et ; - movement, and in particular by support, of the tool (5) along the axis and;
- de rotation du préhenseur (4), ou respectivement de l’outil (5), autour de l’axe. - rotation of the gripper (4), or respectively of the tool (5), around the axis.
[0050] Pour pouvoir réaliser les opérations d’accouplement/désaccouplement en tant que telles, le magasin (6) d’outils (5) comprend une pluralité de supports (10) d’outils (5), comprenant chacun des moyens de blocage en rotation d’un outil (5), sur lesquels le système polyarticulé est destiné à venir effectuer des mouvements successifs d’appui d’un outil (5) le long de l’axe, et de rotation du préhenseur (4) autour de l’axe pour désaccoupler du préhenseur (4) un outil (5) considéré non fonctionnel, ou accoupler avec le préhenseur (4) un outil (5) de remplacement. [0050] In order to be able to carry out the coupling/uncoupling operations as such, the tool (5) magazine (6) comprises a plurality of tool (5) supports (10), each comprising means for locking a tool (5) in rotation, on which the polyarticulated system is intended to carry out successive movements of support of a tool (5) along the axis, and of rotation of the gripper (4) around the axis to uncouple from the gripper (4) a tool (5) considered non-functional, or to couple with the gripper (4) a replacement tool (5).
[0051] De préférence, l’outil (5) comprend des éléments en saillies (11 ), tels que des doigts, par exemple en saillies selon une direction orthogonale à l’axe de déplacement de l’outil (5) par rapport au préhenseur (4), destinés à s’engager dans les moyens de blocage en rotation, qui peuvent par exemple se présenter sous la forme d’éléments en creux complémentaires (12), tels que des rainures comme illustré, ménagés dans le support. [0051] Preferably, the tool (5) comprises projecting elements (11), such as fingers, for example projecting in a direction orthogonal to the axis of movement of the tool (5) relative to the gripper (4), intended to engage in the rotation locking means, which may for example be in the form of complementary hollow elements (12), such as grooves as illustrated, formed in the support.
[0052] Afin de sécuriser davantage les opérations d’accouplement/désaccouplement de l’outil (5), le support comprend des moyens de blocage axial de l’outil (5) engagé avec les moyens de blocage en rotation. Par exemple ces moyens de blocage axial comprennent des butées (13), positionnées par exemple au droit des moyens de blocage en rotation (11 , 12), et écartés d’une distance supérieure à l’épaisseur des doigts de l’outil (5). [0052] In order to further secure the coupling/uncoupling operations of the tool (5), the support comprises means for axially locking the tool (5) engaged with the rotation locking means. For example, these axial locking means comprise stops (13), positioned for example in line with the rotation locking means (11, 12), and spaced apart by a distance greater than the thickness of the fingers of the tool (5).
[0053] Toujours de manière à sécuriser les opérations d’accouplement/désaccouplement, et optimiser les retours d’information, les supports (10) d’outils (5) du magasin (6) comprennent des détecteurs de présence (14) des outils (5), de tout type approprié, connectés à l’unité de contrôle de sorte que l’unité de contrôle est informée, en temps réel, de quels supports (10) sont
occupés ou vacants, avec quel type d’outil (5) et de quel état, à savoir de remplacement ou défaillant. [0053] Still in order to secure the coupling/uncoupling operations, and to optimize the feedback, the tool (5) supports (10) of the store (6) comprise presence detectors (14) of the tools (5), of any suitable type, connected to the control unit so that the control unit is informed, in real time, of which supports (10) are occupied or vacant, with what type of tool (5) and in what condition, namely replacement or faulty.
[0054] Les moyens d’accouplement/désaccouplement peuvent être de tous types appropriés. Selon une forme de réalisation particulière, ces derniers comprennent au moins un élément de blocage (15), par exemple au moins une tige à tête, solidaire de l’outil (5) ou du préhenseur (4), et un élément de guidage (16) ménagé respectivement sur le préhenseur (4) ou l’outil (5), par exemple une lumière oblongue et arquée présentant une portion élargie pour recevoir en insertion la tête de la tige, suivie d’une portion rétrécie, destinée à guider l’élément de blocage (15) vers une zone de blocage (17) lors du mouvement de rotation. Ainsi, la portion rétrécie permet, après le mouvement de rotation de l’outil (5) par rapport au préhenseur (4), de bloquer axialement la tête de la tige dans la lumière oblongue au niveau de la zone de blocage (17). [0054] The coupling/uncoupling means may be of any suitable type. According to a particular embodiment, the latter comprise at least one blocking element (15), for example at least one rod with a head, integral with the tool (5) or the gripper (4), and a guide element (16) arranged respectively on the gripper (4) or the tool (5), for example an oblong and arcuate slot having a widened portion for receiving the head of the rod in insertion, followed by a narrowed portion, intended to guide the blocking element (15) towards a blocking zone (17) during the rotational movement. Thus, the narrowed portion makes it possible, after the rotational movement of the tool (5) relative to the gripper (4), to axially block the head of the rod in the oblong slot at the blocking zone (17).
[0055] La zone de blocage (17) est de tout type approprié, et se présente par exemple sous la forme d’un élément de coincement ou d’un revêtement adhérent particulier et, dans une forme de réalisation particulière, la zone de blocage (17) comprend un lamage pour loger la tête de la tige en position de blocage, notamment maintenue par l’effort exercé par le ressort (9). [0055] The locking zone (17) is of any suitable type, and is for example in the form of a wedging element or a particular adhesive coating and, in a particular embodiment, the locking zone (17) comprises a counterbore to house the head of the rod in the locking position, in particular maintained by the force exerted by the spring (9).
[0056] Il ressort de ce qui précède que l’invention permet de fournir une installation et un procédé de tri d’objet avec un système polyarticulé, qui soient de conception simple, et qui permettent de détecter efficacement lorsque les objets saisis sont déposés dans l’exutoire, sans être perturbé par les changements d’outils, pouvant être de types et/ou de tailles différents, ni par le poids faible des objets à saisir. Le retour d’information du capteur, connecté à l’unité de contrôle qui exécute le programme permet également d’améliorer les performances de saisies du système polyarticulé, et les cadences de triage, au fur et à mesure de son utilisation.
[0056] It is clear from the above that the invention makes it possible to provide an installation and a method for sorting objects with a polyarticulated system, which are of simple design, and which make it possible to effectively detect when the objects seized are deposited in the outlet, without being disturbed by changes of tools, which may be of different types and/or sizes, nor by the low weight of the objects to be seized. The feedback from the sensor, connected to the control unit which executes the program, also makes it possible to improve the performance of the polyarticulated system's captures, and the sorting rates, as it is used.
Claims
1 . Installation (1 ) de tri d’objets (2) comprenant : 1. Installation (1) for sorting objects (2) comprising:
- un système polyarticulé comportant un préhenseur (4) accouplé avec un ou plusieurs outils (5) de prise, configuré(s) pour saisir, un par un, des objets (2) et les déposer dans un exutoire (3) ; - a polyarticulated system comprising a gripper (4) coupled with one or more gripping tools (5), configured to grip, one by one, objects (2) and place them in an outlet (3);
- au moins un exutoire (3) ; caractérisée en ce que l’installation (1 ) comprend au moins un capteur (7), positionné au niveau de l’exutoire (3) pour détecter que des objets (2) censés être saisis par l’outil (5) sont déposés dans l’exutoire (3), connecté à une unité de contrôle du système polyarticulé exécutant un programme d’ordinateur programmé pour commander un remplacement de l’outil (5) considéré non fonctionnel par un outil (5) de remplacement lorsqu’une des conditions suivantes est réalisée : - at least one outlet (3); characterized in that the installation (1) comprises at least one sensor (7), positioned at the outlet (3) to detect that objects (2) supposed to be gripped by the tool (5) are deposited in the outlet (3), connected to a control unit of the polyarticulated system executing a computer program programmed to order a replacement of the tool (5) considered non-functional by a replacement tool (5) when one of the following conditions is met:
- X dépôts d’objets (2) dans l’exutoire (3) non détectés consécutifs ; - X consecutive undetected deposits of objects (2) in the outlet (3);
- Y dépôts d’objets (2) dans l’exutoire (3) non détectés sur Z - Y deposits of objects (2) in the outlet (3) not detected on Z
X, Y et Z étant des nombres entiers positifs non nuis avec Y inférieur à Z. X, Y and Z being positive integers with Y less than Z.
2. Installation (1) de tri selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l’outil2. Sorting installation (1) according to claim 1, characterized in that the tool
(5) est amovible, l’installation comprend un magasin (6) d’outils (5) de prise de remplacement, et le programme d’ordinateur est programmé pour commander le désaccouplement et le dépôt de l’outil (5) considéré non fonctionnel sur le magasin(5) is removable, the installation includes a magazine (6) of replacement grip tools (5), and the computer program is programmed to control the uncoupling and depositing of the tool (5) considered non-functional on the magazine
(6) d’outils (5), et l’accouplement du préhenseur (4) avec l’outil (5) de remplacement. (6) of tools (5), and the coupling of the gripper (4) with the replacement tool (5).
3. Installation (1) de tri selon la revendication 2, caractérisée en ce que le magasin (6) comprend des outils (5) de types ou de tailles différentes. 3. Sorting installation (1) according to claim 2, characterized in that the store (6) comprises tools (5) of different types or sizes.
4. Installation (1) de tri selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le programme d’ordinateur est programmé pour définir, en association avec un système de vision des objets (2) à saisir, un point de prise (8) optimisé par l’outil (5) pour chacun des objets (2) à saisir, et le capteur (7) étant configuré pour envoyer une information de détection au programme d’ordinateur qui est également programmé pour annoter, pour chacun des points de prise (8) optimisés, lesquels ont ou n’ont pas donné lieu à la détection du dépôt d’un objet (2) dans l’exutoire (3) afin de réaliser un apprentissage du programme d’ordinateur.4. Sorting installation (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the computer program is programmed to define, in association with a vision system of the objects (2) to be grasped, a gripping point (8) optimized by the tool (5) for each of the objects (2) to be grasped, and the sensor (7) being configured to send detection information to the computer program which is also programmed to annotate, for each of the optimized gripping points (8), which have or have not given rise to the detection of the deposit of an object (2) in the outlet (3) in order to carry out a learning of the computer program.
5. Installation (1) de tri selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
- l’outil (5) est accouplé au préhenseur (4) avec capacité de déplacement et de rotation le long et autour d’un axe par rapport au préhenseur (4) ; 5. Sorting installation (1) according to one of the preceding claims, characterized in that: - the tool (5) is coupled to the gripper (4) with the capacity to move and rotate along and around an axis relative to the gripper (4);
- le préhenseur (4) et l’outil (5) comprennent des moyens d’accouplement/désaccouplement complémentaires, actionnables selon des mouvements successifs : - the gripper (4) and the tool (5) include complementary coupling/uncoupling means, operable according to successive movements:
* de déplacement de l’outil (5) le long de l’axe et ; * movement of the tool (5) along the axis and;
* de rotation du préhenseur (4) autour de l’axe ; * rotation of the gripper (4) around the axis;
- le magasin (6) comprend une pluralité de supports (10) d’outils (5), comprenant chacun des moyens (12) de blocage en rotation d’un outil (5) sur lesquels le système polyarticulé est destiné à venir effectuer des mouvements successifs d’appui d’un outil (5) le long de l’axe, et de rotation du préhenseur (4) autour de l’axe pour désaccoupler le préhenseur (4) avec un outil (5) considéré non fonctionnel ou accoupler le préhenseur (4) avec un outil (5) de remplacement. - the magazine (6) comprises a plurality of supports (10) for tools (5), each comprising means (12) for locking the rotation of a tool (5) on which the polyarticulated system is intended to perform successive movements of support of a tool (5) along the axis, and of rotation of the gripper (4) around the axis to uncouple the gripper (4) with a tool (5) considered non-functional or to couple the gripper (4) with a replacement tool (5).
6. Installation (1) de tri selon la revendication 5, caractérisée en ce que le support d’outil (5) comprend des moyens de blocage axial (13) de l’outil (5) engagé avec les moyens de blocage en rotation. 6. Sorting installation (1) according to claim 5, characterized in that the tool support (5) comprises axial locking means (13) of the tool (5) engaged with the rotation locking means.
7. Installation (1) de tri selon l’une des revendications 5 à 6, caractérisée en ce que les supports (10) d’outils (5) du magasin (6) comprennent des détecteurs de présence (14) des outils (5), connectés à l’unité de contrôle. 7. Sorting installation (1) according to one of claims 5 to 6, characterized in that the tool (5) supports (10) of the store (6) comprise presence detectors (14) of the tools (5), connected to the control unit.
8. Installation (1) de tri selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d’accouplement/désaccouplement comprennent au moins un élément de blocage (15) solidaire de l’outil (5) ou du préhenseur (4), et un élément de guidage (16) ménagé respectivement sur le préhenseur (4) ou l’outil (5), et destiné à guider l’élément de blocage (15) vers une zone de blocage (17) lors du mouvement de rotation. 8. Sorting installation (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling/uncoupling means comprise at least one blocking element (15) integral with the tool (5) or the gripper (4), and a guide element (16) provided respectively on the gripper (4) or the tool (5), and intended to guide the blocking element (15) towards a blocking zone (17) during the rotational movement.
9. Installation (1) de tri selon la revendication 8, caractérisée en ce que l’élément de blocage (15) se présente sous la forme d’au moins une tige à tête, et l’élément de guidage (16) se présente sous la forme d’au moins une lumière oblongue et arquée présentant une portion élargie pour recevoir en insertion la tête de la tige, suivie d’une portion rétrécie de sorte qu’après le mouvement de rotation, la tête de la tige est bloquée axialement dans la lumière oblongue au niveau de la zone de blocage (17).
9. Sorting installation (1) according to claim 8, characterized in that the blocking element (15) is in the form of at least one rod with a head, and the guide element (16) is in the form of at least one oblong and arched slot having a widened portion for receiving the head of the rod in insertion, followed by a narrowed portion so that after the rotational movement, the head of the rod is blocked axially in the oblong slot at the blocking zone (17).
10. Installation (1) de tri selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le capteur (7) se présente sous la forme d’un capteur de détection à laser et faisceau barrage positionné à l’entrée de l’exutoire (3). 10. Sorting installation (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (7) is in the form of a laser and barrier beam detection sensor positioned at the entrance to the outlet (3).
11 . Procédé de tri caractérisé en ce qu’il consiste à saisir et à déposer, un par un, des objets (2) dans un exutoire (3) par l’intermédiaire d’un système polyarticulé comportant un préhenseur (4) accouplé avec un ou plusieurs outils (5) de prise et, à remplacer l’outil (5) considéré non fonctionnel par un outil (5) de remplacement, lorsque au moins un capteur (7) connecté à une unité de contrôle du système polyarticulé exécutant un programme d’ordinateur programmé pour commander un remplacement de l’outil (5), et positionné au niveau de l’exutoire (3) pour détecter que des objets (2) censés être saisis par l’outil (5) sont déposés dans l’exutoire (3), détecte qu’une des conditions suivantes est réalisée : 11. Sorting method characterized in that it consists in grasping and depositing, one by one, objects (2) in an outlet (3) by means of a polyarticulated system comprising a gripper (4) coupled with one or more gripping tools (5) and, in replacing the tool (5) considered non-functional by a replacement tool (5), when at least one sensor (7) connected to a control unit of the polyarticulated system executing a computer program programmed to command a replacement of the tool (5), and positioned at the outlet (3) to detect that objects (2) supposed to be grasped by the tool (5) are deposited in the outlet (3), detects that one of the following conditions is met:
- X dépôts d’objets (2) dans l’exutoire (3) non détectés consécutifs ; - X consecutive undetected deposits of objects (2) in the outlet (3);
- Y dépôts d’objets (2) dans l’exutoire (3) non détectés sur Z . - Y deposits of objects (2) in the outlet (3) not detected on Z.
X, Y et Z, étant des nombres entiers positifs non nuis avec Y inférieur à Z.
X, Y and Z, being positive uninterrupted integers with Y less than Z.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2302056A FR3146417A1 (en) | 2023-03-06 | 2023-03-06 | Installation and method for sorting objects |
FRFR2302056 | 2023-03-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2024184592A1 true WO2024184592A1 (en) | 2024-09-12 |
Family
ID=86851562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/FR2023/052124 WO2024184592A1 (en) | 2023-03-06 | 2023-12-26 | Facility and method for sorting objects |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3146417A1 (en) |
WO (1) | WO2024184592A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200016746A1 (en) * | 2018-07-16 | 2020-01-16 | XYZ Robotics Global Inc. | Robotic system for picking, sorting, and placing a plurality of random and novel objects |
WO2021021807A1 (en) * | 2019-07-29 | 2021-02-04 | Nimble Robotics, Inc. | Storage systems and methods for robotic picking |
WO2021198053A1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-10-07 | Beumer Group A/S | Pick and place robot system, method, use and sorter system |
WO2023057368A1 (en) * | 2021-10-04 | 2023-04-13 | Beumer Group A/S | Sorter system and with cascaded robots, use method |
-
2023
- 2023-03-06 FR FR2302056A patent/FR3146417A1/en active Pending
- 2023-12-26 WO PCT/FR2023/052124 patent/WO2024184592A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200016746A1 (en) * | 2018-07-16 | 2020-01-16 | XYZ Robotics Global Inc. | Robotic system for picking, sorting, and placing a plurality of random and novel objects |
WO2021021807A1 (en) * | 2019-07-29 | 2021-02-04 | Nimble Robotics, Inc. | Storage systems and methods for robotic picking |
WO2021198053A1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-10-07 | Beumer Group A/S | Pick and place robot system, method, use and sorter system |
WO2023057368A1 (en) * | 2021-10-04 | 2023-04-13 | Beumer Group A/S | Sorter system and with cascaded robots, use method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3146417A1 (en) | 2024-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3134234B1 (en) | Method and facility for automatically gripping an object | |
US11338451B2 (en) | Article of dishware gripping method with two adjacent teeth | |
WO2018162212A1 (en) | Clamp gripping device and system consisting of such devices | |
EP0417024B1 (en) | Piston-cylinder assembly containing means for determination and acknowledgement of the piston position | |
EP1015192B1 (en) | Robotized machine equipped with arm with symmetrical pantograph, for example for fruit picking or sorting diverse objects | |
CN114174016A (en) | Robotic device configuration | |
WO2024184592A1 (en) | Facility and method for sorting objects | |
EP0368777A1 (en) | Pneumatic gripper | |
EP0044245B1 (en) | Gripper with optical sensors and apparatus making use thereof | |
EP3167141B1 (en) | Method of drilling a ground using a robotic arm | |
EP3383597A1 (en) | Method and facility for composing a batch of parts from parts situated in different storage areas | |
EP0974422B1 (en) | Finishing tool, especially for ophtalmic lens, and equipment for using the same | |
EP2812161B1 (en) | Unit and method for the automatic hooking of parts onto complex supports | |
WO2021229092A1 (en) | Interface device for a rotary robot arm, control method, intervention device | |
FR2988636A1 (en) | Device for gripping ball of vegetable fiber for multiaxis robot in handling installation, has grip including bits movable with regard to each other, where grip defines tops of triangle in extension and retraction positions | |
EP2024152A1 (en) | Tubular body transfer unit | |
EP3094981B1 (en) | Mechanical device for detecting angular acceleration | |
EP3095565B1 (en) | Method and facility for unhooking parts hanging on hooks | |
FR3150729A1 (en) | System for gripping an object, in particular an elastomeric element, method for handling said object and installation for manufacturing tire blanks | |
WO2025056208A1 (en) | System for individually handling articles that is capable of dealing with instances of multiple articles being picked up at once, and associated method | |
FR2685243A1 (en) | DEVICE FORMING A MECHANICAL INTERFACE INTERPOSED BETWEEN THE END OF A ROBOT AND A TOOL OF THE ROBOT. | |
EP0887149B1 (en) | Method for handling a workpiece between hold and work positions | |
FR3139745A1 (en) | Grip system for a textile part | |
FR3077518A1 (en) | MULTIPURPOSE PREHENSER OF BODY PARTS | |
EP3898130A1 (en) | Facility and method for the automated processing, and in particular the slicing, of a rigid product such as a frozen food product |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23841617 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |