FR3063666A1 - DEVICE FOR HANDLING AND / OR POSITIONING OBJECT - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif pour la manipulation et/ou le positionnement d'objet. Le dispositif comprend une embase (1), un bras (2) muni d'un support (3) d'objet, un premier système (4) de déplacement configuré pour permettre au bras (2) de pivoter autour d'un premier axe (A2) entre une position abaissée et une position relevée ; un deuxième système (5) de déplacement configuré pour permettre au support (3), porté par le bras (2), de pivoter autour d'un deuxième axe (A3). Lesdits systèmes (4, 5) de déplacement sont configurés de telle sorte que, en l'absence de commande du deuxième système (5), le pivotement du bras (2) par le premier système (4) laisse inchangée l'orientation du support par rapport à l'embase.The invention relates to a device for manipulating and / or positioning an object. The device comprises a base (1), an arm (2) provided with an object support (3), a first displacement system (4) configured to allow the arm (2) to pivot about a first axis (A2) between a lowered position and a raised position; a second displacement system (5) configured to allow the support (3), carried by the arm (2), to pivot about a second axis (A3). Said displacement systems (4, 5) are configured in such a way that, in the absence of control of the second system (5), the pivoting of the arm (2) by the first system (4) leaves the orientation of the support unchanged. relative to the base.
Description
(54) DISPOSITIF POUR LA MANIPULATION ET/OU LE POSITIONNEMENT D'OBJET.(54) DEVICE FOR HANDLING AND / OR POSITIONING AN OBJECT.
FR 3 063 666 - A1 _ L'invention concerne un dispositif pour la manipulation et/ou le positionnement d'objet. Le dispositif comprend une embase (1 ), un bras (2) muni d'un support (3) d'objet, un premier système (4) de déplacement configuré pour permettre au bras (2) de pivoter autour d'un premier axe (A2) entre une position abaissée et une position relevée ; un deuxième système (5) de déplacement configuré pour permettre au support (3), porté par le bras (2), de pivoter autour d'un deuxième axe (A3). Lesdits systèmes (4, 5) de déplacement sont configurés de telle sorte que, en l'absence de commande du deuxième système (5), le pivotement du bras (2) par le premier système (4) laisse inchangée l'orientation du support par rapport à l'embase.FR 3 063 666 - A1 _ The invention relates to a device for handling and / or positioning an object. The device comprises a base (1), an arm (2) provided with an object support (3), a first movement system (4) configured to allow the arm (2) to pivot around a first axis (A2) between a lowered position and a raised position; a second displacement system (5) configured to allow the support (3), carried by the arm (2), to pivot around a second axis (A3). Said displacement systems (4, 5) are configured so that, in the absence of control of the second system (5), the pivoting of the arm (2) by the first system (4) leaves the orientation of the support unchanged relative to the base.
ii
DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne de manière générale les dispositifs de manipulation et/ou de positionnement d’objet.The present invention relates generally to devices for handling and / or positioning an object.
ART ANTERIEURPRIOR ART
On connaît de l’état de la technique des postes de travail permettant à un opérateur d’intervenir sur un objet pour l’inspecter visuellement et/ou agir îo physiquement sur ledit objet, par exemple pour le réparer ou effectuer une opération technique telle qu’une opération de soudure.It is known from the state of the art of workstations allowing an operator to intervene on an object to visually inspect it and / or act physically on said object, for example to repair it or perform a technical operation such as 'a welding operation.
Cependant, on constate que les postes de travail connus rendent le travail de l’opérateur fastidieux. En effet, il est généralement difficile pour l’opérateur d’atteindre les différentes parties ou côtés de l’objet sans avoir à se pencher ou à se baisser. De tels postes de travail amènent l’opérateur à travailler dans des positions inconfortables.However, it can be seen that the known work stations make the operator's work tedious. Indeed, it is generally difficult for the operator to reach the different parts or sides of the object without having to bend over or bend down. Such workstations cause the operator to work in uncomfortable positions.
La présente invention a pour but de proposer un nouveau dispositif permettant de palier à tout ou partie des problèmes exposés ci-dessus.The object of the present invention is to propose a new device making it possible to overcome all or part of the problems set out above.
En particulier, un but de l’invention est de proposer un nouveau dispositif de position d’objet permettant de manipuler et/ou de positionner aisément ledit objet dans l’espace et permettant de faciliter l’accès visuel et physique audit objet pour un opérateur.In particular, an object of the invention is to propose a new object position device making it possible to easily manipulate and / or position said object in space and making it possible to facilitate visual and physical access to said object for an operator. .
Un autre but de l’invention est d’éviter à l’opérateur d’avoir à porter et manipuler un objet lourd et de travailler dans une posture inconfortable.Another object of the invention is to avoid the operator having to carry and handle a heavy object and to work in an uncomfortable posture.
RESUME DE L’INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif pour la manipulation et/ou le positionnement d’un objet, par exemple en vue de son inspection et/ou d’une opération sur ledit objet, par exemple une opération de soudage ou de réparation, ledit dispositif comprenant :To this end, the subject of the invention is a device for handling and / or positioning an object, for example for its inspection and / or for an operation on said object, for example a welding operation or repair, said device comprising:
une embase ;a base;
un bras, appelé bras de de positionnement, muni d’un support apte à recevoir directement ou indirectement ledit objet ;an arm, called positioning arm, provided with a support capable of receiving said object directly or indirectly;
un premier système de déplacement du bras configuré pour permettre au bras de pivoter autour d’un premier axe, de préférence orthogonal audit bras et parallèle au plan d’appui au sol de l’embase, entre une position abaissée et une position relevée ;a first arm displacement system configured to allow the arm to pivot about a first axis, preferably orthogonal to said arm and parallel to the ground support plane of the base, between a lowered position and a raised position;
un deuxième système de déplacement du support configuré pour permettre au support, porté par le bras, de pivoter autour d’un deuxième axe distinct du premier axe, de préférence sensiblement parallèle audit premier axe;a second support displacement system configured to allow the support, carried by the arm, to pivot about a second axis distinct from the first axis, preferably substantially parallel to said first axis;
des moyens de commande permettant de commander le premier système de déplacement et le deuxième système de déplacement, caractérisé en ce que lesdits systèmes de déplacement sont configurés de telle sorte que, en l’absence de commande du deuxième système du support, le pivotement du bras par le premier système de déplacement entre sa position abaissée et sa position relevée, laisse inchangée l’orientation du support par rapport à l’embase.control means for controlling the first movement system and the second movement system, characterized in that said movement systems are configured so that, in the absence of control of the second support system, the pivoting of the arm by the first displacement system between its lowered position and its raised position, leaves unchanged the orientation of the support relative to the base.
Autrement dit, le support est déplacé avec le bras (donc en suivant la course du bras) mais parallèlement à lui-même, de sorte que la normale à son plan moyen ne change pas d’orientation. LOrientation du support, c'est-à-dire la position du support autour du deuxième axe ou encore la direction de la normale du support, peut être définie par référence à l’embase pour avoir un référentiel indépendant du bras ou par rapport à tout autre référence fixe du dispositif.In other words, the support is moved with the arm (so following the stroke of the arm) but parallel to itself, so that the normal to its mean plane does not change orientation. LOrientation of the support, that is to say the position of the support around the second axis or the direction of the normal of the support, can be defined by reference to the base to have a frame of reference independent of the arm or relative to any another fixed reference of the device.
Ce maintien de l’orientation du support permet lors de la levée ou de l’abaissement du bras pour effectuer une opération sur un objet porté par un accessoire fixé au support, de conserver l’orientation de l’objet, ce qui facilite le travail de l’opérateur qui n’a pas besoin de modifier ou d’adapter la position de l’objet en fonction de la position du bras. En effet l’opérateur positionne l’objet sur le support avec l’orientation souhaitée, et l’orientation de l’objet est conservée lors du déplacement du bras, ce qui permet par exemple à l’opérateur de charger l’objet sur le support (de préférence via un accessoire de fixation de l’objet fixé lui-même au support) en position abaissée du bras pour éviter d’avoir à lever l’objet, puis de commander le déplacement du bras en position levée pour travailler sur ledit objet dans une posture adéquate, îo sans pour autant que l’orientation de l’objet (par rapport au repère terrestre, par exemple par rapport à l’embase) soit changée.Maintaining the orientation of the support makes it possible, when raising or lowering the arm to perform an operation on an object carried by an accessory fixed to the support, to keep the orientation of the object, which facilitates work of the operator who does not need to modify or adapt the position of the object according to the position of the arm. Indeed the operator positions the object on the support with the desired orientation, and the orientation of the object is preserved during the movement of the arm, which allows for example the operator to load the object on the support (preferably via an accessory for fixing the object itself fixed to the support) in the lowered position of the arm to avoid having to lift the object, then to control the movement of the arm in the raised position to work on said object in an adequate posture, îo without the orientation of the object (relative to the terrestrial reference, for example relative to the base) being changed.
Ainsi l’orientation du support par rapport à la base est indépendante du déplacement à pivotement du bras autour dudit premier axe.Thus the orientation of the support relative to the base is independent of the pivoting movement of the arm around said first axis.
Pour autant, l’opérateur peut, lorsqu’il le souhaite, modifier l’orientation de l’objet grâce au deuxième système de déplacement et/ou grâce à la mobilité de pivotement du support sur lui-même comme expliqué ci-après.However, the operator can, when he wishes, modify the orientation of the object thanks to the second displacement system and / or thanks to the pivoting mobility of the support on itself as explained below.
Un tel dispositif permet à l’utilisateur d’augmenter sa productivité tout en effectuant des mouvements manuels de manière naturelle.Such a device allows the user to increase his productivity while performing manual movements naturally.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le deuxième système de déplacement du support est configuré pour permettre d’orienter ledit support entre une première orientation selon laquelle la normale au plan moyen dudit support est sensiblement parallèle au plan d’appui au sol de l’embase et une deuxième orientation selon laquelle ladite normale audit support est plus proche de la normale au plan d’appui au sol de l’embase.According to an advantageous characteristic of the invention, the second support displacement system is configured to allow said support to be oriented between a first orientation in which the normal to the mean plane of said support is substantially parallel to the ground support plane of the 'base and a second orientation that said normal to said support is closer to normal to the ground support plane of the base.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le deuxième système de déplacement du support comprend deux pignons et une chaîne de transmission, l’un des pignons étant porté par le bras du côté de l’extrémité du bras opposée audit premier axe, le support étant monté solidaire en rotation dudit pignon, et l’autre pignon, coaxial audit premier axe, étant couplé à un mécanisme d’entrainement permettant de faire tourner ledit autre pignon.According to an advantageous characteristic of the invention, the second system for moving the support comprises two sprockets and a transmission chain, one of the sprockets being carried by the arm on the side of the end of the arm opposite to said first axis, the support being mounted integral in rotation with said pinion, and the other pinion, coaxial with said first axis, being coupled to a drive mechanism making it possible to rotate said other pinion.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, lesdits pignons sont de même diamètre primitif.According to an advantageous characteristic of the invention, said pinions have the same pitch diameter.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, lesdits systèmes de déplacement comportant des vérins qui comprennent chacun un corps et une tige, chacun des vérins est orienté de sorte que son corps présente une extrémité de fond plus haute que son extrémité opposée par laquelle la tige dudit vérin est apte à sortir.According to an advantageous characteristic of the invention, said displacement systems comprising jacks which each comprise a body and a rod, each of the jacks is oriented so that its body has a bottom end higher than its opposite end by which the rod said cylinder is adapted to come out.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le support est aussi monté rotatif autour d’un troisième axe parallèle à la normale à son plan moyen.According to an advantageous characteristic of the invention, the support is also rotatably mounted around a third axis parallel to the normal to its mean plane.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le support comprend des moyens de verrouillage activables et désactivables permettant de verrouiller sa mobilité angulaire autour dudit troisième axe en des positions angulaires prédéfinies.According to an advantageous characteristic of the invention, the support comprises activatable and deactivable locking means making it possible to lock its angular mobility around said third axis in predefined angular positions.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le support comprend des moyens de fixation configurés pour permettre la fixation d’un accessoire apte à recevoir ledit objet.According to an advantageous characteristic of the invention, the support comprises fixing means configured to allow the fixing of an accessory capable of receiving said object.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le bras et le support sont situés d’un côté du plan orthogonal au plan d’appui au sol de l’embase et passant par l’axe de pivotement du bras, tandis que les vérins sont situés de l’autre côté dudit plan.According to an advantageous characteristic of the invention, the arm and the support are located on one side of the plane orthogonal to the ground support plane of the base and passing through the pivot axis of the arm, while the jacks are located on the other side of said plane.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le premier système de déplacement du bras comprend au moins un, de préférence deux, vérin(s) et une bielle dont une extrémité est solidaire à pivotement du bras de positionnement, et dont l’extrémité opposée est articulée à la tige dudit ou desdits vérins.According to an advantageous characteristic of the invention, the first arm displacement system comprises at least one, preferably two, jack (s) and a connecting rod, one end of which is pivotally attached to the positioning arm, and the opposite end of which is articulated to the rod of said cylinder or cylinders.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la îo description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting and should be read with reference to the appended drawings, in which:
- la figure 1 est une vue en perspective avant du dispositif conformément à un mode de réalisation de l’invention, en position abaissée du bras et en position dite verticale du support ;- Figure 1 is a front perspective view of the device according to an embodiment of the invention, in the lowered position of the arm and in the so-called vertical position of the support;
- les figures 1A et 1B sont des vues de parties du dispositif de la figure 1 montrant plus particulièrement le deuxième système de déplacement du support ;- Figures 1A and 1B are views of parts of the device of Figure 1 showing more particularly the second support movement system;
- la figure 2 est une vue de côté du dispositif conformément à un mode de réalisation de l’invention, en position levée du bras et en position dite verticale du support ;- Figure 2 is a side view of the device according to an embodiment of the invention, in the raised position of the arm and in the so-called vertical position of the support;
- la figure 2A est une vue en perspective d’une partie du dispositif de la figure 2 située au niveau de l’axe de pivotement du bras ;- Figure 2A is a perspective view of part of the device of Figure 2 located at the pivot axis of the arm;
- la figure 3 est une vue de côté du dispositif conformément à un mode de réalisation de l’invention, en position levée du bras et en position dite horizontale du support ;- Figure 3 is a side view of the device according to an embodiment of the invention, in the raised position of the arm and in the so-called horizontal position of the support;
- la figure 3A est une vue en perspective d’une partie du dispositif de la figure 3 située au niveau de l’axe de pivotement du bras ;- Figure 3A is a perspective view of part of the device of Figure 3 located at the pivot axis of the arm;
- la figure 4 est une vue de côté du dispositif conformément à un mode de réalisation de l’invention, en position abaissée du bras et en position dite horizontale du support ;- Figure 4 is a side view of the device according to an embodiment of the invention, in the lowered position of the arm and in the so-called horizontal position of the support;
- la figure 4A est une vue en perspective d’une partie du dispositif de la figure 4 située au niveau de l’axe de pivotement du bras.- Figure 4A is a perspective view of a part of the device of Figure 4 located at the pivot axis of the arm.
DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION
Le concept de l'invention est décrit plus complètement ci-après avec référence aux dessins joints, sur lesquels des modes de réalisation du concept de l'invention sont montrés. Des numéros similaires font référence à des éléments similaires sur tous les dessins. Cependant, ce concept de l'invention peut être mis en œuvre sous de nombreuses formes différentes et ne devrait pas être interprété comme étant limité aux modes de réalisation exposés ici. Au lieu de cela, ces modes de réalisation sont proposés de sorte que cette description soit complète, et communiquent l'étendue du concept de l'invention aux hommes du métier. L'étendue de l'invention est par conséquent définie par les revendications jointes.The concept of the invention is described more fully below with reference to the accompanying drawings, in which embodiments of the concept of the invention are shown. Similar numbers refer to similar elements in all of the drawings. However, this concept of the invention can be implemented in many different forms and should not be interpreted as being limited to the embodiments set out here. Instead, these embodiments are offered so that this description is complete, and communicates the scope of the concept of the invention to those skilled in the art. The scope of the invention is therefore defined by the appended claims.
Une référence dans toute la spécification à « un mode de réalisation » signifie qu'une fonctionnalité, une structure, ou une caractéristique particulière décrite en relation avec un mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, l'apparition de l'expression « dans un mode de réalisation » à divers emplacements dans toute la spécification ne fait pas nécessairement référence au même mode de réalisation. En outre, les fonctionnalités, les structures, ou les caractéristiques particulières peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée dans un ou plusieurs modes de réalisation.A reference throughout the specification to "an embodiment" means that a particular functionality, structure, or feature described in connection with an embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the appearance of the phrase "in one embodiment" at various locations throughout the specification does not necessarily refer to the same embodiment. Additionally, the particular features, structures, or characteristics can be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
En référence aux figures et comme rappelé ci-dessus, l'invention concerne un dispositif pour la manipulation et/ou le positionnement d’objet, par exemple en vue de son inspection et/ou d’une opération sur ledit objet, par exemple une opération de soudage ou de réparation. Ledit objet peut être un objet de maroquinerie, tel qu’une malle, ou tout autre objet. L’invention s’applique en effet à différents domaines industriels.With reference to the figures and as recalled above, the invention relates to a device for handling and / or positioning an object, for example with a view to its inspection and / or an operation on said object, for example a welding or repair operation. Said object may be a leatherwork object, such as a trunk, or any other object. The invention is indeed applicable to different industrial fields.
Ledit dispositif comprend une embase 1, par exemple en forme de croissant de lune, qui présente un plan d’appui au sol. Avantageusement, ledit plan d’appui au sol est sensiblement horizontal. L’embase peut être munie de roulettes pour permettre le déplacement du dispositif. Un châssis 7 est monté sur l’embase 1. Ledit châssis 7 porte un bras 2, appelé bras de de positionnement, muni d’un support 3 de fixation d’accessoire.Said device comprises a base 1, for example in the form of a crescent moon, which has a ground support plane. Advantageously, said ground support plane is substantially horizontal. The base can be fitted with rollers to allow the device to move. A chassis 7 is mounted on the base 1. Said chassis 7 carries an arm 2, called a positioning arm, provided with a support 3 for attachment of accessories.
Le dispositif comprend aussi un premier système 4 de déplacement du bras configuré pour permettre au bras 2, de pivoter autour d’un premier axe A2, orthogonal audit bras 2 et parallèle au plan d’appui au sol de l’embase 1, entre îo une position abaissée et une position relevée. Autrement dit, ledit axe A2 est sensiblement horizontal lorsque le plan d’appui au sol de l’embase est horizontal.The device also includes a first arm displacement system 4 configured to allow the arm 2 to pivot about a first axis A2, orthogonal to said arm 2 and parallel to the ground support plane of the base 1, between îo a lowered position and a raised position. In other words, said axis A2 is substantially horizontal when the support plane on the ground of the base is horizontal.
Autrement dit, le bras 2 peut pivoter entre une position dite abaissée, selon laquelle l’axe du bras 2 est sensiblement parallèle au plan moyen de l’embase 1 (position dite abaissée), et une position dite relevée selon laquelle l’axe du bras 2 est sensiblement orthogonal au plan moyen de l’embase 1 ou plan d’appui au sol de ladite embase.In other words, the arm 2 can pivot between a so-called lowered position, in which the axis of the arm 2 is substantially parallel to the mean plane of the base 1 (so-called lowered position), and a so-called raised position in which the axis of the arm 2 is substantially orthogonal to the mean plane of the base 1 or ground support plane of said base.
Comme illustré à la figure 1, un deuxième système 5 de déplacement est configuré pour permettre au support 3, porté par le bras 2, de pivoter autour d’un deuxième axe A3 sensiblement parallèle audit premier axe A2. Ledit axe A3 est l’axe d’articulation du support 3 par rapport au bras 2.As illustrated in FIG. 1, a second displacement system 5 is configured to allow the support 3, carried by the arm 2, to pivot around a second axis A3 substantially parallel to said first axis A2. Said axis A3 is the axis of articulation of the support 3 relative to the arm 2.
Ledit support 3 de fixation d’accessoire présente une forme générale de plateau.Said accessory attachment support 3 has a general form of tray.
Comme schématisé à la figure 2, un poste de commande 90 permet de commander le premier système 4 de déplacement et le deuxième système 5 de déplacement.As shown diagrammatically in FIG. 2, a control station 90 makes it possible to control the first movement system 4 and the second movement system 5.
Ledit poste de commande 90 comprend une unité de pilotage, telle qu’un processeur ou microcontrôleur, et une interface d’entrée de données permettant de définir la position souhaitée du bras et/ou l’orientation souhaitée du support 3, et donc d’obtenir le positionnement souhaité de l’objet porté de préférence par un accessoire fixé au support. Ladite unité de pilotage est configurée pour transmettre des instructions de commande au premier système et/ou au deuxième système 5 de déplacement pour obtenir la configuration de position souhaitée du support. En particulier, dans le cas où comme expliqué ci-après les systèmes 4, 5 comprennent des vérins électriques, on peut prévoir que l’unité de pilotage soit configurée pour transmettre des îo signaux de commande d’actionnement audit vérins. Selon un mode de réalisation on peut prévoir que chaque vérin électrique soit associé à un système de gestion d’alimentation électrique, comprenant par exemple des relais qui alimentent électriquement le vérin en fonction du signal de commande reçu depuis l’unité de pilotage.Said control station 90 comprises a control unit, such as a processor or microcontroller, and a data input interface making it possible to define the desired position of the arm and / or the desired orientation of the support 3, and therefore obtain the desired positioning of the object preferably carried by an accessory fixed to the support. Said control unit is configured to transmit control instructions to the first system and / or to the second movement system 5 to obtain the desired position configuration of the support. In particular, in the case where, as explained below, the systems 4, 5 comprise electric actuators, provision can be made for the control unit to be configured to transmit actuation control signals to said actuators. According to one embodiment, it is possible to provide that each electric actuator is associated with a power supply management system, comprising for example relays which electrically supply the actuator as a function of the control signal received from the control unit.
Lesdits systèmes 4, 5 de déplacement sont configurés de telle sorte que, en l’absence de commande du deuxième système 5 de déplacement du support et suite à une commande de déplacement du bras 2 reçue par le premier système, le premier système 4 de déplacement fait pivoter le bras 2 jusqu’à la position souhaitée, tandis que le support 3 conserver son orientation par rapport à l’embase tout au long du pivotement du bras 2.Said displacement systems 4, 5 are configured so that, in the absence of a command from the second system 5 for moving the support and following a command to move the arm 2 received by the first system, the first displacement system 4 rotates the arm 2 to the desired position, while the support 3 maintain its orientation relative to the base throughout the pivoting of the arm 2.
Ainsi, comme illustré aux figures 1 et 2, lorsque le bras 2 est en position abaissée et que la normale N3 au support est sensiblement horizontale (figureThus, as illustrated in FIGS. 1 and 2, when the arm 2 is in the lowered position and the normal N3 to the support is substantially horizontal (FIG.
1 - position dite verticale du support), le pivotement du bras 2 en position relevée (figure 2), et inversement, peut s’effectuer en conservant l’orientation du support 3 (la normale N3 restant horizontale), sans commande du système de déplacement.1 - so-called vertical position of the support), the pivoting of the arm 2 in the raised position (FIG. 2), and vice versa, can be carried out while maintaining the orientation of the support 3 (the normal N3 remaining horizontal), without control of the displacement.
De même, comme illustré aux figures 3 et 4, lorsque la bras 2 est en position abaissée et que la normale au support est sensiblement verticale (figure 4 position dite horizontale du support), le pivotement du bras 2 en position relevée (figure 3), et inversement, peut s’effectuer en conservant l’orientation du support 3 (la normale N3 restant verticale), sans commande du système 5 de déplacement.Similarly, as illustrated in Figures 3 and 4, when the arm 2 is in the lowered position and the normal to the support is substantially vertical (Figure 4 so-called horizontal position of the support), the pivoting of the arm 2 in the raised position (Figure 3) , and conversely, can be carried out while preserving the orientation of the support 3 (the normal N3 remaining vertical), without control of the movement system 5.
II est ainsi possible de déplacer le bras 2 tout en conservant une orientation donnée du support et donc de l’objet destiné à être porté par le support (par l’intermédiaire d’un accessoire). Une telle cinématique permet ainsi de charger aisément l’objet souhaité sur un accessoire fixé au support en position abaissée du bras, puis de relever le bras pour relever l’objet afin de pouvoir îo inspecter et/ou agir sur et autour dudit objet facilement sans que le déplacement du bras modifie l’orientation dudit objet.It is thus possible to move the arm 2 while retaining a given orientation of the support and therefore of the object intended to be carried by the support (by means of an accessory). Such kinematics thus makes it possible to easily load the desired object on an accessory fixed to the support in the lowered position of the arm, then to raise the arm to raise the object in order to be able to inspect and / or act on and around said object easily without that the movement of the arm changes the orientation of said object.
De manière similaire, le changement d’orientation du support 3 à l’aide du deuxième système 5 de déplacement n’a pas d’incidence sur la position du bras 2. Le bras 2 peut ainsi, en l’absence de commande du premier système 4 de déplacement conserver sa position pendant l’actionnement du support 3.Similarly, the change in orientation of the support 3 using the second movement system 5 does not affect the position of the arm 2. The arm 2 can thus, in the absence of control of the first movement system 4 keep its position during actuation of the support 3.
Le dispositif forme ainsi un poste multi-positions permettant de recevoir, positionner et manipuler, un objet dans l’espace dans différentes positions ou orientations, tout en étant aisément accessible visuellement ou physiquement pour un opérateur. Par ailleurs, une telle conception du bras et du support permet à l’opérateur de circuler aisément autour dudit objet.The device thus forms a multi-position station for receiving, positioning and manipulating an object in space in different positions or orientations, while being easily accessible visually or physically for an operator. Furthermore, such a design of the arm and of the support allows the operator to circulate easily around said object.
Le deuxième système 5 de déplacement à pivotement est configuré pour permettre d’orienter ledit support 3 entre une première orientation selon laquelle la normale N3 audit support 3 est sensiblement parallèle au plan moyen ou plan d’appui au sol de l’embase 1, proche de l’horizontale, et une deuxième orientation selon laquelle la normale N3 audit support 3 est plus proche de la normale au plan moyen ou plan d’appui au sol de l’embase 1, par exemple proche de la verticale.The second pivoting movement system 5 is configured to allow said support 3 to be oriented between a first orientation according to which the normal N3 to said support 3 is substantially parallel to the mean plane or ground support plane of the base 1, close from the horizontal, and a second orientation according to which the normal N3 to said support 3 is closer to the normal to the mean plane or ground support plane of the base 1, for example close to the vertical.
On entend par « proche de la normale N1 au plan moyen ou plan d’appui au ίο sol de l’embase 1 » le fait que la normale N3 est parallèle à ladite normale N1 ou forme un angle avec la normale N1 inférieur à celui formé par ladite normale N3 avec le plan moyen ou plan d’appui au sol de l’embase 1.By "close to normal N1 in the middle plane or support plane on the ground of base 1" is meant that the normal N3 is parallel to said normal N1 or forms an angle with the normal N1 less than that formed by said normal N3 with the mean plane or ground support plane of the base 1.
De manière similaire, en position relevée du bras 2, l’axe du bras 2 est parallèle à ladite normale N1 ou forme un angle avec la normale N1 inférieur à celui formé par l’axe du bras 2 avec le plan moyen ou plan d’appui au sol de l’embase 1.Similarly, in the raised position of arm 2, the axis of arm 2 is parallel to said normal N1 or forms an angle with normal N1 less than that formed by the axis of arm 2 with the mean plane or plane of support on the ground of the base 1.
îo Selon un mode de réalisation, en position relevée, le bras 2 reste cependant incliné par rapport à la normale N1 au plan moyen ou plan d’appui au sol de l’embase 1 et vers l’avant du dispositif. L’arrière du dispositif correspond à la zone où sont situés les vérins 41, 42, 53 (présentés ci-après) et l’avant correspond à la zone opposée.îo According to one embodiment, in the raised position, the arm 2 remains however inclined relative to normal N1 in the middle plane or ground support plane of the base 1 and towards the front of the device. The rear of the device corresponds to the zone where the jacks 41, 42, 53 are located (presented below) and the front corresponds to the opposite zone.
Le premier système 4 de déplacement à pivotement du bras 2 comprend au moins un vérin, de préférence deux vérins 41, 42, et une bielle 24 dont une extrémité est montée solidaire du bras 2 de positionnement. L’extrémité de la bielle 24 est montée pivotante sur l’arbre de pivotement 20. De même, le bras 2 est monté pivotant sur l’arbre de pivotement 20. Autrement dit, l’arbre de pivotement 20 est fixe par rapport au châssis. L’extrémité opposée de la bielle 24 est articulée à la tige du ou desdits vérins 41, 42 par l’intermédiaire d’un arbre de liaison 240.The first system 4 for pivoting movement of the arm 2 comprises at least one actuator, preferably two actuators 41, 42, and a connecting rod 24, one end of which is mounted integral with the positioning arm 2. The end of the connecting rod 24 is pivotally mounted on the pivot shaft 20. Similarly, the arm 2 is pivotally mounted on the pivot shaft 20. In other words, the pivot shaft 20 is fixed relative to the chassis . The opposite end of the connecting rod 24 is articulated to the rod of said cylinder or cylinders 41, 42 by means of a connecting shaft 240.
Lorsque le ou les vérins 41, 42 s’étirent, c'est-à-dire lorsque la tige du ou de chacun desdits vérins sort, la bielle 42, qui est montée solidaire du bras 2 (par exemple grâce à deux frettes de serrage et une entretoise), tourne autour de l’axe A2 et entraîne donc la levée du bras 2.When the cylinder or cylinders 41, 42 stretch, that is to say when the rod of or each of said cylinders comes out, the connecting rod 42, which is mounted integral with the arm 2 (for example by means of two clamping hoops and a spacer), turns around the axis A2 and therefore causes the arm 2 to be raised.
Dans le sens inverse, lorsque les vérins 41, 42 se compriment, c'est-à-dire lorsque la ou les tiges de vérin rentrent, la bielle entraîne alors la rotation du bras 2 dans le sens inverse par rapport à l’axe A2 et génère donc la descente du bras 2.In the opposite direction, when the jacks 41, 42 compress, that is to say when the jack rod (s) retract, the connecting rod then causes the rotation of the arm 2 in the opposite direction relative to the axis A2 and therefore generates the descent of arm 2.
Le deuxième système de déplacement 5 comprend deux pignons 51, 52 et une chaîne de transmission 50 qui relie lesdits pignons. Un organe de tension est prévu pour permettre de tendre la chaîne. Lesdits pignons 51, 52 sont de même diamètre primitif. Autrement dit, lesdits pignons présentent un même nombre de dents. Une telle conception des pignons permet en combinaison avec la chaîne de transmission entre les pignons, de conserver l’orientation du support lors de la levée ou descente du bras. Ainsi, lorsque le bras 2 passe par îo pivotement de la position abaissée de la figure 1A à la position relevée de la figure 2A, le pignon 52 reste fixe tandis que la chaîne de transmission se déplace autour du pignon 52 en faisant tourner le pignon 51 d’un angle égal en valeur absolue, mais de signe opposé, à l’angle de pivotement du bras 2.The second displacement system 5 comprises two sprockets 51, 52 and a transmission chain 50 which connects said sprockets. A tension member is provided to allow the chain to be tensioned. Said pinions 51, 52 are of the same pitch diameter. In other words, said pinions have the same number of teeth. Such a design of the sprockets makes it possible, in combination with the transmission chain between the sprockets, to maintain the orientation of the support when the arm is raised or lowered. Thus, when the arm 2 passes by pivoting from the lowered position of FIG. 1A to the raised position of FIG. 2A, the pinion 52 remains fixed while the transmission chain moves around the pinion 52 by rotating the pinion 51 of an angle equal in absolute value, but of opposite sign, to the pivot angle of the arm 2.
L’un 51 des pignons est porté par le bras 2 à proximité du support 3, c'est-àdire à proximité de l’extrémité du bras 2 opposée à l’axe de pivotement A2. Le pignon 51 est mobile à pivotement autour de l’axe A3 et le support 3 est monté solidaire en rotation dudit pignon 51. L’autre pignon 52 est coaxial à l’axe A2 de pivotement du bras 2. Le pignon 52 est ainsi positionné à proximité de l’autre extrémité du bras 2 et est porté par un arbre 20 de pivotement du bras 2. Ledit arbre 20 dont l’axe correspond à l’axe A2 est porté par le châssis 7. Ledit pignon 52 est couplé à un mécanisme 53, 353 d’entrainement en pivotement permettant de faire tourner le pignon 52 autour dudit arbre de pivotement 20. Ledit mécanisme 53, 353 comprend un vérin 53 et une bielleOne of the pinions 51 is carried by the arm 2 near the support 3, that is to say near the end of the arm 2 opposite the pivot axis A2. The pinion 51 is pivotally movable around the axis A3 and the support 3 is mounted for rotation with said pinion 51. The other pinion 52 is coaxial with the axis A2 of pivoting of the arm 2. The pinion 52 is thus positioned near the other end of the arm 2 and is carried by a pivot shaft 20 of the arm 2. Said shaft 20 whose axis corresponds to the axis A2 is carried by the chassis 7. Said pinion 52 is coupled to a mechanism 53, 353 for pivoting drive making it possible to rotate the pinion 52 around said pivot shaft 20. Said mechanism 53, 353 comprises a jack 53 and a connecting rod
3 53 dont une extrémité est montée solidaire du pignon 52 et pivotante sur l’arbre 20 et dont l’autre extrémité est montée articulée autour d’un axe A353 à la tige du vérin 53.3 53, one end of which is mounted integral with the pinion 52 and pivots on the shaft 20 and the other end of which is mounted articulated around an axis A353 to the rod of the jack 53.
L’inclinaison (ou modification d’orientation) du support 3 par pivotement autour de l’axe A3 est effectué grâce audit mécanisme 53, 353. Comme rappelé cidessus, le vérin 53 est couplé à la bielle 353 sur l’axe A353 via un arbre d’articulation. Lorsque le vérin 53 s’étire, c'est-à-dire lorsque la tige du vérin passe d’une position rentrée dans le corps du vérin à une position sortie, il entraine en rotation la bielle 353 autour de l’axe A2. La bielle 353 étant solidarisée en rotation avec le pignon 52 à chaîne, de préférence à l’aide d’une entretoise et de vis, la rotation de la bielle entraine la rotation du pignon 52 dont le mouvement est transmis par la chaîne au pignon 51 auquel est couplé le support 3. La mobilité de pivotement entre l’ensemble comprenant la bielle 353 et le pignon à chaîne 52, et l’arbre 20 peut être réalisée par roulements.The inclination (or modification of orientation) of the support 3 by pivoting around the axis A3 is effected by means of said mechanism 53, 353. As mentioned above, the jack 53 is coupled to the connecting rod 353 on the axis A353 via a articulation shaft. When the cylinder 53 stretches, that is to say when the cylinder rod passes from a position retracted into the body of the cylinder to an extended position, it rotates the connecting rod 353 around the axis A2. The connecting rod 353 being secured in rotation with the chain sprocket 52, preferably using a spacer and screws, the rotation of the connecting rod causes the rotation of the sprocket 52 whose movement is transmitted by the chain to the sprocket 51 to which the support 3 is coupled. The pivoting mobility between the assembly comprising the connecting rod 353 and the chain sprocket 52, and the shaft 20 can be produced by bearings.
Le pignon 51 est en liaison pivot sur l’axe A3 par rapport au bras 2. îo Avantageusement, le pignon 51 est solidarisé en rotation au support 3 autour de l’axe A3 à l’aide d’un moyeu de serrage associé à deux chapes et d’une platine de fixation. Comme expliqué ci-dessus, lorsque la tige du vérin 53 est déplacée, le pignon 51 et donc le support 3 est entraîné en rotation autour de l’axe A3 par l’intermédiaire de la chaîne 50 et du pignon 52 couplé à la bielleThe pinion 51 is in pivot connection on the axis A3 with respect to the arm 2. îo Advantageously, the pinion 51 is secured in rotation to the support 3 around the axis A3 using a clamping hub associated with two yokes and a fixing plate. As explained above, when the rod of the jack 53 is moved, the pinion 51 and therefore the support 3 is rotated around the axis A3 by means of the chain 50 and the pinion 52 coupled to the connecting rod
353. Le dispositif comprend aussi un frein électromagnétique 9 permettant de bloquer le pivotement du support 3 par rapport au bras de positionnement 2. Dans l'exemple illustré aux figures, ledit frein électromagnétique 9 comprend un électro-aimant 9 activable pour bloquer en rotation le support 3 par rapport à l’axe A3. Selon un mode de réalisation, l’électro-aimant 9 est enclenché lorsque le réglage d’inclinaison (ou d’orientation) du support 3 est terminé.353. The device also comprises an electromagnetic brake 9 making it possible to block the pivoting of the support 3 relative to the positioning arm 2. In the example illustrated in the figures, said electromagnetic brake 9 comprises an electromagnet 9 which can be activated to block in rotation the support 3 with respect to axis A3. According to one embodiment, the electromagnet 9 is activated when the inclination (or orientation) adjustment of the support 3 is completed.
Comme illustré plus particulièrement aux figures 1, 21, 3A et 4A, lesdits systèmes 4, 5 de déplacement comprennent des vérins 41, 42, 53. Chaque vérin comprend un corps et une tige. Chacun des vérins est orienté de sorte que son corps présente une extrémité de fond plus haute que son extrémité opposée par laquelle sort la tige dudit vérin.As illustrated more particularly in FIGS. 1, 21, 3A and 4A, said displacement systems 4, 5 comprise jacks 41, 42, 53. Each jack comprises a body and a rod. Each of the jacks is oriented so that its body has a bottom end higher than its opposite end through which the rod of said jack exits.
Une telle configuration des vérins permet d’obtenir une position abaissée du bras 2 proche de l'embase 1 et donc proche du sol, ce qui peut être utile pour le chargement de l’objet souhaité sur le support 3 par l’intermédiaire de son accessoire de fixation (non représenté).Such a configuration of the jacks makes it possible to obtain a lowered position of the arm 2 close to the base 1 and therefore close to the ground, which can be useful for loading the desired object onto the support 3 via its fixing accessory (not shown).
Les extrémités arrière des vérins sont montées articulées autour d’un axe A45 parallèle à l’axe A2 (voir figure 1 ). L’axe d’articulation 45 est formé par un arbre porté par le châssis 7.The rear ends of the cylinders are mounted articulated around an axis A45 parallel to the axis A2 (see Figure 1). The articulation axis 45 is formed by a shaft carried by the chassis 7.
Le support 3 est aussi monté rotatif sur lui-même autour d’un troisième axe A4 parallèle à sa normale N3 et passant par le centre dudit support 3. Ledit support 3 forme ainsi un plateau tournant. Le plateau tournant 3 est de préférence rotatif à 360 degrés autour de l’axe A4.The support 3 is also rotatably mounted on itself around a third axis A4 parallel to its normal N3 and passing through the center of said support 3. Said support 3 thus forms a turntable. The turntable 3 is preferably rotatable 360 degrees around the axis A4.
îo Le support 3 comprend des moyens de verrouillage 8 activables et désactivables permettant de verrouiller la position angulaire du support autour dudit troisième axe A4 selon des positions angulaires prédéfinies. Dans l'exemple illustré aux figures, les moyens de verrouillage 8 comprennent un doigt d’indexage et un électro-aimant dont la désactivation permet d’insérer ledit doigt d’indexage dans l’une des ouvertures d’indexage 38 de la platine d’indexage 30 du support 3 pour verrouiller le plateau dans la position angulaire souhaitée autour de l’axe A4. L’électro-aimant peut être activé pour libérer le doigt d’indexage de la platine et permettre à l’opérateur de faire tourner le plateau autour de l’axe A4.îo The support 3 comprises locking means 8 which can be activated and deactivated, making it possible to lock the angular position of the support around said third axis A4 according to predefined angular positions. In the example illustrated in the figures, the locking means 8 comprise an indexing finger and an electromagnet, the deactivation of which enables said indexing finger to be inserted into one of the indexing openings 38 of the plate d indexing 30 of the support 3 to lock the plate in the desired angular position around the axis A4. The electromagnet can be activated to release the indexing finger from the stage and allow the operator to rotate the stage around the A4 axis.
Le support 3 comprend des moyens de fixation 39 configurés pour permettre la fixation d’un accessoire de positionnement d’objet (non représenté), tel qu’une table. Ledit accessoire peut être équipé lui-même d’éléments d’attache dudit objet, tels que des sangles ou un système de retenue. Dans l'exemple illustré aux figures, les moyens de fixation 39 comprennent des éléments de fixations ménagés sur le support 3, afin de fixer par exemple une table permettant d’accueillir un produit à positionner dans l’espace pour faciliter sa fabrication ou son contrôle.The support 3 comprises fixing means 39 configured to allow the fixing of an object positioning accessory (not shown), such as a table. Said accessory can itself be fitted with elements for attaching said object, such as straps or a restraint system. In the example illustrated in the figures, the fixing means 39 comprise fixing elements formed on the support 3, in order to fix for example a table making it possible to accommodate a product to be positioned in space to facilitate its manufacture or its control. .
Dans l'exemple illustré aux figures, le bras 2 et le support 3 sont situés d’un côté du plan vertical (orthogonal à l’embase 1) passant par l’axe de pivotement A2 du bras 2. Les vérins 41, 42, 53 sont situés de l’autre côté dudit plan. Une telle répartition permet de conserver une bonne stabilité et un encombrement limité du dispositif.In the example illustrated in the figures, the arm 2 and the support 3 are located on one side of the vertical plane (orthogonal to the base 1) passing through the pivot axis A2 of the arm 2. The jacks 41, 42, 53 are located on the other side of said plane. Such a distribution makes it possible to maintain good stability and a limited bulk of the device.
En projection dans le plan d’appui au sol de l’embase 1, les extrémités de l’embase s’étendent de part et d’autre du bras 2, tandis que le châssis 7 et les vérins 41, 42, 53 contenus dans le châssis, s’étendent en porte à faux de ladite embase 1 du côté opposé aux extrémités de ladite embase 1.In projection into the support plane on the ground of the base 1, the ends of the base extend on either side of the arm 2, while the chassis 7 and the jacks 41, 42, 53 contained in the chassis extend cantilevered from said base 1 on the side opposite the ends of said base 1.
Selon un mode de réalisation, le poste multi-positions permet en position levée îo du bras 2 de positionner le plateau tournant 3 à une hauteur comprise entreAccording to one embodiment, the multi-position station allows in the raised position îo of the arm 2 to position the turntable 3 at a height between
380 mm et 1000 mm par rapport au sol.380 mm and 1000 mm from the ground.
Le poste multi-positions peut se brancher sur secteur, via une prise prévue sur le châssis. En variante, ledit poste peut être alimenté en énergie par une batterie.The multi-position set can be connected to the mains, via a socket provided on the chassis. As a variant, said station can be supplied with energy by a battery.
Le poste multi-positions peut être fixé au sol, posé sur des pieds ou bien monté sur des roulettes, par exemple via des perçages ménagés dans l’embase.The multi-position station can be fixed to the ground, placed on feet or mounted on casters, for example via holes made in the base.
Avantageusement, l’unité de pilotage comprend des moyens de traitement électronique et/ou informatique qui peuvent être mise en oeuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels (p. ex. des réseaux de portes programmables).Advantageously, the control unit comprises electronic and / or computer processing means which can be implemented in the form of a computer program or via hardware components (eg networks of programmable doors).
Le poste de commande peut comprendre des profils de positionnement d’objet prédéfinis en mémoire correspondant à des couples de valeurs prédéfinies de pivotement du bras 3 et de pivotement du support autour de l’axe 2. L’opérateur peut ainsi sélectionner l’un de ces profils prédéfinis pour que l’unité de pilotage transmettre les commandes correspondantes aux premier et deuxième systèmes de déplacement de manière à obtenir automatiquement le positionnement souhaité de l’objet porté par le support.The control station can include predefined object positioning profiles in memory corresponding to pairs of predefined pivot values of the arm 3 and pivoting of the support around the axis 2. The operator can thus select one of these predefined profiles so that the control unit transmit the corresponding commands to the first and second displacement systems so as to automatically obtain the desired positioning of the object carried by the support.
Le positionnement de l’objet correspond, par rapport à une position donnée de référence, à un angle de pivotement du bras autour de l’axe A2 et à un angle de pivotement du support autour de l’axe A3. Comme expliqué ci-avant, l’opérateur peut en outre faire tourner le support 3, et donc l’objet, sur luimême.The positioning of the object corresponds, relative to a given reference position, to a pivot angle of the arm around the axis A2 and to a pivot angle of the support around the axis A3. As explained above, the operator can also rotate the support 3, and therefore the object, on itself.
En outre, on peut prévoir que le poste de commande comprenne un système de mémorisation des diverses positions du dispositif. En particulier, l’opérateur peut mémoriser la configuration (positionnement) dans laquelle se trouve le dispositif à un instant donné pour la retrouver (recharger) plus tard.In addition, provision can be made for the control station to include a system for memorizing the various positions of the device. In particular, the operator can memorize the configuration (positioning) in which the device is located at a given time to find it (reload) later.
Les programmes d’ordinateur, ou instructions informatiques, peuvent être contenus dans des dispositifs de stockage de programme, par exemple des supports de stockage de données numériques lisibles par ordinateur, ou des programmes exécutables. Les programmes ou instructions peuvent aussi être exécutés à partir de périphériques de stockage de programme.Computer programs, or computer instructions, can be contained in program storage devices, such as computer readable digital data storage media, or executable programs. Programs or instructions can also be executed from program storage devices.
L'invention n’est pas limitée aux modes de réalisation illustrés dans les dessins. En conséquence, il doit être entendu que, lorsque les caractéristiques mentionnées dans les revendications annexées sont suivies par des signes de référence, ces signes sont inclus uniquement dans le but d'améliorer l'intelligibilité des revendications et ne sont nullement limitatifs de la portée des revendications.The invention is not limited to the embodiments illustrated in the drawings. Consequently, it should be understood that, when the features mentioned in the appended claims are followed by reference signs, these signs are included only for the purpose of improving the intelligibility of the claims and are in no way limitative of the scope of the claims.
De plus, le terme « comprenant » n’exclut pas d’autres éléments ou étapes. En outre, des caractéristiques ou étapes qui ont été décrites en référence à l’un des modes de réalisation exposés ci-dessus peuvent également être utilisées en combinaison avec d’autres caractéristiques ou étapes d’autres modes de réalisation exposés ci-dessus.In addition, the term "comprising" does not exclude other elements or steps. In addition, features or steps which have been described with reference to one of the embodiments set out above can also be used in combination with other features or steps of other embodiments set out above.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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| FR1751886A FR3063666B1 (en) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | DEVICE FOR HANDLING AND / OR POSITIONING OF OBJECTS |
Applications Claiming Priority (2)
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| FR1751886A FR3063666B1 (en) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | DEVICE FOR HANDLING AND / OR POSITIONING OF OBJECTS |
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| FR3063666B1 FR3063666B1 (en) | 2021-05-07 |
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ID=58993021
Family Applications (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3063666B1 (en) | 2021-05-07 |
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