MODULAR GRIPPER

PREHENSEUR MODULAIRE

Abrégé français

Ce préhenseur modulaire est destiné à convoyer tous types de matériaux, métal,
carton, verre, plastique, bois, dans tous types d'industries. Il est constitué
de plusieurs sortes de profilés aluminium, ainsi que de plusieurs sortes de
pièces mécaniques en alliage léger qui, par leurs formes, peuvent se monter
rapidement et faire face à toutes les formes de pièces à convoyer. Cette
invention est particulièrement destinée à la préhension des pièces dans tous
types de matériaux, métal, carton, verre, plastique, bois, etc. dans toutes
les industries.

Abrégé anglais

The invention concerns a modular gripper designed to transport all types of materials: metal, cardboard, glass, plastic, wood, in all types of industries. It consists of several types of aluminium sections, and several types of mechanical components made of light alloy which, by virtue of their shapes, can be quickly assembled and manage all types of materials to be transported (see photograph 1). Said invention is particular designed for gripping parts made of material of all types such as metal, cardboard, glass, plastic, wood and others in all types of industries.

Revendications

7
REVENDICATIONS
1) Préhenseur pourvu de ventouses d'aspiration par le vide,
apte à convoyer divers matériaux et objets, caractérisé en ce qu'il est
constitué d'une structure modulaire, comportant une âme centrale
profilée (Fig.2 et 3) dont la dimension est adaptée à la taille de la pièce
à convoyer, de profilés (Fig.4) adaptés pour venir se fixer
perpendiculairement sur ladite âme centrale, des moyens pour fixer ces
derniers profilés à l'emplacement choisi, des supports à rotule montés
aux extrémités desdits profilés (Fig.7 à 10), les ventouses étant fixées
aux extrémités des rotules (Fig.10, 16 et 21 ) et les rotules permettant un
débattement angulaire des ventouses.
2) Préhenseur selon la revendication 1, caractérisé en ce
que l'âme centrale est profilée de manière à permettre de clipser
latéralement des tuyaux d'aspiration pour les ventouses (Fig.18).
3) Préhenseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en
ce que les moyens pour fixer lesdits profilés à l'âme centrale
comprennent, pour chaque profilé, une équerre (Fig.6) et une plaquette
(Fig. 13) permettant auxdits profilés de se fixer à un endroit quelconque
de l'âme centrale.
4) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 3
caractérisé en ce que chaque ventouse est supportée par une rotule
(Fig. 8) montée dans un support de rotule (Fig 7) conférant à l'ensemble
un débattement déterminé, par exemple de 22 degrés, permettant ainsi
de convoyer des pièces avec des formes gauches (Fig.10).

8
5)~Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 3 ,
caractérisé en ce que la ventouse est supportée par une rotule combinée
(Fig. 21) montée dans un support rotule (Fig,7) donnant à l'ensemble un
débattement angulaire de 30 degrés, et présentant différentes longueurs
faisant fonction de rallonges.
6) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en
ce que la ventouse est supportée par une pièce en forme de rotule dont l'axe
est
monté avec un ressort (Fig. 9), et qui est montée dans un support de rotule
(Fig
7) donnant à l'ensemble un débattement angulaire de 22 degrés.
7) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce qu'il comprend un support de rotule (Fig. 7) adapté
pour y monter des rotules (Fig. 8) et des rotules à ressort (Fig. 9) ainsi
que des rotules combinées (Fig. 27), permettant ainsi un débattement
angulaire de + 22 degrés dans les deux premiers cas et de 30 degrés
dans le dernier cas, leur fixation sur le profilé correspondant permettant
ainsi de faire coulisser l'ensemble jusqu'à l'emplacement voulu le long
du profilé (Fig. 4, 19, 20, 21).
8) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en
ce qu'il comprend des rallonges (Fig. 11) et des rotules combinées (Fig.
27) permettant aux ventouses d'aller aspirer des pièces de formes et de
dérivelés importants.
9) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce
qu'il comporte des cales pentues (Fig.12) permettant d'accentuer l'angle
de 15 degrés dans un cas et de 35 degrés dans un deuxième cas.
10) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en
es qu'il est adapté pour être fixé sur un robot ou sur u n système
mécanisé au moyen d'une interface manuelle (Fig. 14), adaptée pour
permettre un serrage efficace du préhenseur avec une grande rigidité.

9
11) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en
ce qu'il est adapté pour être fixé sur un robot ou sur un système
mécanisé par des interfaces automatiques (Fig . 2, 23, 24 et 25) avec
une grande rigidité de serrage.
12) Préhenseur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en
ce qu'ilest monté sur une traverse (Fig . 26) elle- même montée soit sur
un robot soit sur un système mécanisé, et qui reçoit trois interfaces
permettant de monter un préhenseur au centre pour de petites pièces à
convoyer , ou un à chaque extrémité pour des pièces de grandes
dimensions.

Description

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1
Pré~nxw modulaire
I,a présente invention a pour objet un préhenseur pourvu de ventouses
d'aspiration pur le vide, apte à convoyer divers matériaux ou objets,
notamment
en métal, carton verre, bois dans tous types d'industries.
iv La fabrication de ces préhenseurs est gdnéralement réalisée de maniçre non
industrielle, différente xlon l'environnement industriel, souvent e~a tubes
acier
mécano-soudés, à chaque fois au dernier moment, à partir d'un prototype de
pi~cc à convoyer , conçu par les sezvices maintenancx des usines.
On connat"t des préhenseurs de ve type par exemple par 1c: F'R-A 2 566 310 et
par
i5 1c EP 8 802 334. La standardisation de ces préhenseurs n'est pas une
priorité et
ne fait pas l'objet de recherches en matière de productivijté.
_ Le prëhenseur visé par l'invention a pour but de pallier ces inconvénients.
Conform&neat à f invention, le pre'henseur comporte les caractéristiques selon
la revendication 1.
2o Grâce à celles-ci, un prototype de la picee à convoyer n'est glus
nécessaire , car
le préhenseur peut être conçu à partir d'une bande nwnéris6a de la pièce. Le
nombre important de piètes standard permet de 1c monter en quelques dizaines
de minutes seulement, de par sa modntarité. En outre , Ie réglage peut
s'effectuer en trois dimensions. Dans ce cas la préhcnsi.on de pièces de
formes
25 gauches et complexes est possible.
Suivant l'invention, te préhenseur c~porte égalGmccm les caracxéristiques des
revendications 2 à 12.
L'invention sera dEcrite en réfcrence aux dessins amaexés fui en illustre
diffcreats modes de rEalisation possibles.
30 - La Figure 1 est une vue en petspGCtlve d'une forme de
réalisation d'un ptdhenseur modulaire selon l'invention.
- Les Figures 2 et 3 sont des vues en coupe transversale de profilés
pouvant oonstitaer une ~e ventrale du préhensaxr salon l'invention.
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- ha Figure 4 est une we en coupe oxansversale d'un profile
pouvant se fixer perpendiculairement à l'àme oenirale Ciu préhenseur.
- La Figure 5 est une vue en perspective d'un rac~rd de fixation
d'un grofilé à l'âme centrale.
- La Figure 6 est une vine en perspective d'acte équerre de fixation
d'un profil6 à l'âme centrale.
- L,a Figure 7 est une vue en perspective d'un support dc rotule.
- ta Figure 8 est une vue en perspective d'une rotule.
- La Figure 9 ast une vue en coupe lonF~tudinale d'une rotule à
io ressort salon un second mode de réalisation.
- La Figure 1,0 montre un support dc; rotule équipée d'acte
ventouse.
les Figntrs 11 et 12 montrent respectivement une rallonge et
une cale pensée
La Figaro 13 montre une plaquette ;
Les Figures 14 et IS sont des vagis en perspective d'interfaces
manuelles entre le préhenseur et un robot ou un systéme mécanisë non
. représenté.
- La Figure 16 est une vue cn coupe. ~slévation d'un rotule à
2o ressort, de sa ventouse ct de son support.
La Figure 17 est une vue en éldvation d'une guerre de f>xation
- La Figure 18 çst une vue ea coupe transversale d'us àmo
profilée du prcttenseur.
La Figure I9 est une vue en pcrspectiva et coupe partielle de
25 l'àme profilée, d'un support de rotule, d'une rotule à rrsssort et de Ia
ventouse
sssociee.
La FiEure 20 est une we similaire à la Figure 19 selon une autre
ïorme da rdalisatioa de la rotule.
ï,a Figure Zl est une vue cu élévation similaire à la Figura ZO
30 montrant acte autre variante de rcalisation
- La Figure ZZ est une vue cn pcrsp:ctive d'une interface
manucllc entre lc préhenseur et un robot,
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23. feb, 2:25

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- les Figures 23 à 25 sont des vues eu perspectives d'iniçrfa~ces
automatiques entre le préhenseur modulaire selon l'invention et un robot ou un
système automatisé non reprEsenté.
- ta Figure 26 e.St une wc en parspecxi~ro d'une traverse équipée
de trois interfacxs avec des préhenseurs selon I'inventic~n.
La Figure 27 est une vue en Élévation d'une mtule combic>Ce à
une rallonge.
Les Figures 28 et 29 montrent des plaques pour bras coudés
verticalement.
io i.a Fgure 30 est une vue en perspet2ive à échelle réduite d'un
préhenseur équipé de plaques des Figures 2t3 et .?9.
Les Fgures 31 et 32 montrent des plaque;, pour bras coudés
horizontalement.
La Fgure 33 est une vus en perspective ~ éc~eiie réduite d'un
ts préhenseur équipé de plaques selon les Figures 3'i et 32.
Ls préhenseur illustré aux dessins est constitué d'une structure
modulaire, qui comporte une ârne rentraie profilée (F~g 2 ) dont la
dimension est adaptée ~ fa tante de ta pièce à cc,nvoyer, et de profilés
(Fig 4) adaptés pour venir se sucer perpendiculainem~t sur ladite ame
zo centrale .
Deux rainures latérales 10, 20 du profité de la Figure 4 permettent d'y
clipser, de chaque côté, un tuyau de par exemp~ie 5,5 x B.La méme
possibilité existe pour tes rainures latérales opposées 30, 40 et 50, 60
des profilés des Figures 2 et 3, dont la géométrie p~aut âtre sensiblement
25 rnodfiée pour permettre aux rainures 30, 40, 50, 60 d'y clipser, des deux
côtés, des tuyaux 5,5 x 8.
Le préhenseur comprend également des moyens p,~ur fixer ces damiers
profilés à l'emplacement choisi, des supports à rotules montés aux
extrémités desdits pro~iés (Fig 7 â 10), des ventouses sont aux
3o extrémités des rotules (F~g 10 , 1 B et 21 ) et tes rotules permettent un
débattement angulaire des ventouses.
L'ârtte centrais peut être en aluminium. L.e système de fucation comporte
un raccord (Fg S~ et des équerres (Fig 6) ; il permet de régler aisément
les dtfïérenis profilés de I8 ~g 4 ~ !emplacement choisi. !,a longueur des
Pni'ltedNl4 05 200a~' n"+vanPCt t > i~ FEUILLE MODIFI E
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profilés de la Fig 4 est déterminée par la position des ventouses qui.
elles mbmes, sont fonction d~ ta géométrie de fa pièce à convoyer.
Au bout des profilés de la F'~g 4 sont forés des suplaorts de rotules (Fig 7,
plan du profil de la Fig 17j sur lesquels sont montées, en fonctüon des
besoins, des rotules simples (Fig 8 ) ou des rotulE~ à ressort (Fig 9) ou
des rotules combinées (Fg 27).Le montage de l:ous les éléments est
représenté aux Figures 10. 16 et 21.t..es supports re rotules (Fig '~ sont
fixés sur le profité de la Fig 4 par des plaquettes (Fig 13) qui coulissent à
l'intérieur de celui-ci, et qui permettent ainsi de fournir un réglage
io supplémentaire.
Les deux différentes sortes de rotules (Fig 8 et 9) permettent un
débattement angulaire de + 22 de grés environ, ce qui permet d'affiner le
réglage ftnaLLes rotules combinées (Fig 27) permE~ttent un débattement
angulaire de + 3D degrés environ, et en fonction de leur longueur servent
is en méme temps de rallonge. Les différentes sortE;s de ventouses sont
choisies en fonction de la place disponible sur la pièce à convoyer et de
son poids. Elles sont fixées au bout des rotules (Fig 10 ,16 et 21).
En cas de besoin de réglage en hauteur , ~ e~dsi:e plusieurs types de
rallonges (Fg 11 ) cowrdM la plupart des réglages nécessaires ou les
2o rotules combinées. Dans le cas de pièces gau~rhes nécessitant un
débattement angulaire supérieur à celui obtenu avec tes supports de
rotules ,(Fg 7) et !es rotules (Fig 8, 9) ainsi que les rotules combinées, il
est prévu des cales pentues (Fig 12) permettant d'accentuer l'angle de
degrés dans un cas et de 35 degrés dans l'autre cas.
zs L'assemblage de toutes ces pièces permet de construire un préhenseur
modulaire capable de répor~tre à tous les bEaoins. Les formes
par4cutiérement étudiées dors profilés, ainsi que de l'ensemble des
pièces standard en alliage léger, permettent d'obtenir un ensemble
d'une grande rigidité avec un poids relativement f$Ible. Sur les
3o trois sortes de profilés , des formes ont été spéc~al:ernent étudiées afin
de clipser deux types de tuyau d'aspiration, ce qui apporte un gain de
temps au montage, et évite de les forer avec des colliers (voir Figure
18).11s sont tous les trois étudiés pour recevoir fa E>laquette de fixation
(Fig 13), ce qui permet de ne stocker qu'une ;seule référence de
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plaquette, et d'obtenir une bonne qualité de serraç~e dans les profilés de
30.Le trou intérieur des profilés est conçu de façon à étre directement
taraudabie dans des pas ISO sans besoin d'usinag;e.
Le préhenseur modulaire selon l'inverrdon peut éts~e fixé sur un robot ou
s sur un système mécanisé à (aide d'une interface manuelle spécialement
adaptée à cet effet (Eig 14 et 15) pour les profilés ~~es Figures 2, 22 et 3.
II est également possible de mettre ~n ae wre des interfaces
automatiques pour le profilé de la Fgure 2 (Fig 23 et 24), et pour le
profilé de la Figure 3 ( Fg 25).
in Les intertaGes, de par leur serrage monostabie à came en coin de
profilé, dans tous les cas permettent une grande rigidité de serrage et
une bonne répétabilité de ta précision de positionnement du préhenseur
modulaire.
Le profilé en aluminium des Fgures 2 et 3 présente une structure dont
ms les formes sont spécialement étudiées pour obtenir un poids
particulièrement faible, tout en lui conservant une résistance à 13 torsion
et à la dèche particulièrement bonne. De plus, sur deux o8tss opposés .
du profité de la Fig 2, le diamètre des cormes et la largeur de la rainure
d'entrée donnent la possibilité de Gipser d'un c8té du tuyau d'aspiration
2o de 5,5x 8 , et de l'autre, du tuyau d'aspiration de 4 x: fi (voir Flg 18).
Par ailleurs , sur les deus autres c5tés, les fomncs des
t~issicres pcrmetteat da
monter les plaquettes de fncation (Fig 13) qui seront ooauau~s au profilé de
la
Fg 3 et au profilé de la Fg 4.Ceci a pour conséquence qu'on n'a qu'à
stocker une seule référence de plaquette (Frg 13) et qu'on obtient un bon
2s couple de serrage, puisqu'on réalise une bonne implantation de la vis. Le
diamétre du trou intérieur du profilé est prévu pour ëtre directement
taraudable sans perçage supplémentaire.
Les différentes pi8ces de fucaflon ( raccoird de la Fg 5, équerre de la Frg
6, plaquette de la F~g 13) permettent au profilé de Ga Ftg 4 de se fuser à
3o n'importe quai endroit choisi le iong de fème oentrrte, constituée par le
profslé de la Fig 2 ou par celui de la F'~g 3.La ventouae est supportée par
une pièce en fom~e de rotule ( Fig 8) gui, une finis montre dans le
support rotule (Fg 7, donne à (ensemble un déb~tement angulaire de +
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22 degrés, permettant ainsi de convoyer des pi~èoes avec des formes
gauches et d'affiner les rëglages au damier moment (Fig 10).
Les rallonges (Fig 11) permeüent aux ventouses d'aller aspirer des
pièces dont les fiormes ou fes dénivelés sont importants, L'interface
s automatique des Fig 23 et 24 est préwe pour le profilé de ta Fïg 2,
tandis que (interface automatique de !a Fg 25 e.~t prévue pour le profilé
de la Flg 3.
La conception de ces interfaces permet un serrage efficace du
préhenseur modulaire par carne à serrage irréver,~ible, donc une grande
fo rigidité de serrage. De plus elle assure une bonne répétabitité de fa
précision au montage, car le serrage s'effiectue su;r le profilés, autorisant
une inierchangeabilfté des préhenseurs en quelqu,ss secondes.
' Le préhenseur modulaire peut étre monté sur unE: traverse (Fg 26j, qui
elle- méme est montée , soit sur un robot soit sur un système mécanisé.
is Cette traverse reçoit Mois interfaces déterminées selon les besoins. Ce
système permet de monter un préhenseur au centre au centre dans le
cas de petites pièces à convoyer, ou un à chaque extrémité pour les
pièces de grandes dimensions. Les formes spécialement étudiées de la
traverse lui permettent d'ètre légère tout en gardant une bonne rigidité et
2o en limitant tes vibrations.
Les Fgures 28 et 29 montrent des plaque:. pour bras cardés
horizontalement, pouvant équiper un préhenseur (Fig 30).Elles
permettent de casser Pâme centrale d'un préhenssrur à 60 degrés .Elles
se montent par deux : fun~ dans la rainure d'un proiylé 4/6 et foutre
25 dans celle de 6/8,
Les Figures 31 et 32 i1)us#rent des plaques pour bras coudés
verticalement, pour des proftfés de 50 x 50 (Fig 31) ou de 40 x 40 (Fig
32) Ces plaques scion leur hauteur, servent à rapprocher te prél~nseut
de la pièce à convoyer dans le sens de la hauteur.
Ontvanrst tijâ FEUILLE'MODIFI E Afdruk tijd 23, :ab, 21;25 '~s

Dessin représentatif