Brevet FR2530403A1 — publié le 19840127

DISPOSITIF DE PREHENSION POUR SAISIR ET CUEILLIR DES OBJETS SENSIBLES AUX CHOCS NOTAX1ENT DES FRUITS PLACES SUR DES ARBRES, COMME DES POStES, DES POIRES ET DES AGRUMES. La présente invention concerne un dispositif de préhension pour saisir des objets sensibles aux chocs, notamment des fruits se trouvant sur des arbres, comme des pommes, des poires, des agrumes, composé d'éléments mécaniques, électroniques, électriques, pneumatiques, hydrauliques, à l'aide d'un levier ou d'une tige correspondante sans que l'opérateur ait à grimper sur l'arbre. On connait differents dispositifs de préhension et machines de récolte de fruits qui sont cependant liés à des types de fruits déterminés, ou bien à des dispositifs mécaniques de principe déterminé. Ces machines et dispositifs sont généralement compliqués, coûteux et, dans le cas d'un actionnement manuel, leur manoeuvre est fatigante alors que, dans le cas d'un actionnement mécanique, les appareils sont difficiles à déplacer et peu productifs. L'invention a pour but de creer un dispositif de préhension actionné mécaniquement, pouvant être fabriqué de façon peu coûteuse, d'une réalisation simple et d'un poids relativement faible, ce dispositif pouvant entre actionné, conformément à l'exemple de réalisation, soit individuellement à l'aide de leviers et manuellement, soit de façon groupée et également mécaniquement. L'idée essentielle de l'invention consiste en ce que, pour saisir, cueillir et déposer des objets sensibles à des chocs notamment des fruits, il est prévu un dispositif de préhension se composant, d'une part, d'eléments mecaniques, electroniques et électriques et, d'autre part, d'éléments pneumatiques et hydrauliques, et qui est caractérisé en ce qu'il est prévu trois, ou plus, doigts de préhension fixés sur le carter de support ou bien sur la tête de support de doigts servant au positionnement à l'aide d'axes de basculement, mais pouvant se déplacer sur un arc de cercle autout desdits axes en faisant un certain angle avec l'axe du carter, ces doigts étant reliés par un moteur électrique, ou bien un noyau de traction, ou bien un verin pneumatique avec interposition de l'arbre ou de la coulisse ou de la broche de guidage de l'engrenage droit et du pignon conique d'entraînement en rotation des doigts, de l'engrenage droit assurant la rotation du support de tête ue préhension et, en outre, du ressort d'ouverture ou de levier basculant, à l'aide d'un contacteur et par I'intermédiaire de la liaison électrique, pneumatique, hydraulique ou mécanique passant par des alésages du manche de préhension, à une source de courant ou à une autre source d'énergie. Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que le moteur électrique ainsi que son arbre, et son engrenage droit, sont montés à l'intérieur du carter de support, tandis que les doigts de préhension sont entraînés par la partie filetée intnrieuren,ent de la broche d'actionnement des doigts et par les engrenages droits actions dírectement par l'engrenage droit associé. Une autre caractéristique consiste en ce que le dispositif est équipé de plusieurs doigts de préhension qui sont agencés en correspondance à la forme de fruits et qui sont pourvus d'une enveloppe élastique, d'un axe de traction ou d'un ressort d'ouverture et d'un cylindre d'actionne nient et qui comportent en outre une antienne de palpage, un support d'antenne et une parabole alors que, par contre, dans la variante pneumatique, ils sont reliés à un vérin pneumatique de travail, à une tête d'oscillation et à l'arbre. D'autres caractéristiques et avantages de la presente invention appa raîtront à la lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre illustratif mais non limitatif. La figure 1 représente le carter de support conforme à l'invention et le moteur électrique en coupe, cette figure étant complétée sur la Figure 1/a par le dispositif à doigts de préhension, tandis que la Fig. 1/b donne une coupe du carter de support suivant la ligne A-A. La figure 2 représente le carter de support avec le bobinage électrique d'attraction. La figure 3 représente un exemple de réalisation du dispositif pourvu a'un cylindre pneumatique de travail. La figure 3/a représentant une vue correspondant à "A", tandis que la figure 3/b montre l'agencement des doigts, et que la figure 3/c montre l'agencement des rainures dans la tête de support de doigts, alors que, par contre, la figure 4 montre l'actionnement manuel du dispositif conforme à l'invention. Sur la figure 1, on a représenté un carter de support 63 pourvu du moteur électrique 68, ainsi que des doigts de préhension'61, un arbre 62 des doigts de préhension, un pivot 62/a, une broche à filetage intérieur 62/b, ainsi que des engrenages 64 et 65 servant à l'entraînement en rotation des doigts et qui sont reliés à l'arbre 71 ainsi qu'à l'arbre 66 servant à entraîner en rotation les doigts, et également, le montage du pivot de doigt 67, l'engrenage droit 69 et l'engrenage mené 69/a, en outre un passage de ventilation 72, l'oeillet 79 de la tête due préhension et l'enveloppe en caoutchouc 80 des doigts 61. Sur les figures l/a et l/b, on a représenté: une broche à filetage intérieure 62/b et l'engrenage droit 69, l'engrenage 64 assurant la rotation des doigts, ainsi que, l'engrenage 77 assurant la rotation du support de la tête de préhension et l'arbre 76 du support de tête de préhension, le manche 74, ainsi que la broche d'actionnement 70 des doigts prévue dans le carter de support 63, un alésage 75 du support de tete de préhension, un conduit d'alimentation en courant ou en huile 78, un conduit de palpeur 73, l'oeillet 79 de la tête de préhension et un trou de graissage 81. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, on peut voir la tête de positionnement 91, le conduit 93 pour l'alimentation du bobinage, le conduit de sortie d'antenne -94, la base 95 de la tête de préhension, la broche de guidage 96 ainsi que le bobinage d'attraction. Sous l'action du courant électrique qui parcourt le bobinage, le noyau d'attraction 98 est attiré vers ce bobinage à l'encontre du ressort d'ouverture 97 et ainsi, il peut actionner une tige de commande 114 en direction axiale, vers l'avant ou vers l'arrière. La tige 114 fait tourner des leviers de préhension 103 autour d'un pivot 107, en opposition à la force antagoniste exercee par un ressort de rappel 105. Les leviers 103 sont prolongés par des doigts de préhension 104 munis d'un revêtement 106 en caoutchouc-mousse. En outre, on peut voir sur la figure, un support d'antenne 99, une parabole 100, une antenne de pal page 101 et, en outre, un contacteur 113, un taquet d'actionnement 111, une oreille 112, une tôle de protection d'antenne 10?, un axe tubulaire de support de tête de pre- hension 108, un arbre tournant 109 et la liaison d'un engrenage 110 de support de tête de préhension. Sur la figure 3, on peut voir la liaison de la parabole 100, de la tôle de protection de l'antenne de palpage 101, de la tête pivotante 121 et du manche 122, ainsi que la disposition de la- tête de support de doigt 124, du doigt élastique 129, de la coulisse 125 et de l'axe de bascule- ment 127, de l'axe d'inversion 133 et des verins pneumatiques 140 et 141, la figure montrant également l'agencement de la sortie d'antenne 94, de la monture en caoutchouc 137, de la tôle de fixation 134, des vis de -fixation 136, du manche 122 et des bras de retenue 142. Sur la figure 3/a, on peut voir le mode de liaison et d'agencement du manche 122 et des composants de la tête pivotante dans une vue selon la flèche "A". Sur la figure 3/b, on peut voir l'agencement de la tête de doigt 126, de l'axe de basculement 127 et de la bague de sécurité 128 ainsi que la liaison du levier basculant 130 et, en outre, la vis de fixation 131 et la broche cylindrique 132. Sur la figure 3/c, on peut voir l'agencement et la disposition de la rainure en oblique 139. Dans le dispositif représenté sur les figures 3, 3/a, 3/b et 3/c, la fermeture des doigts 129 est assurée par la coulisse 125, actionnée par le vérin pneumatique de travail 140, au moyen du levier basculant 130, le basculement des têtes de doigts 126 étant engendré par le mouvement de rentrée du vérin pneumatique. Après la saisie du fruit, la coulisse 125 reste immobile (en suspension), la tête de support de doigt 124 est rentrée par le vérin dans un manchon de rotation 123. La rainure en oblique 139 qui est ménagee dans la paroi de ce manchon est en prise avec le téton cylindrique 133 prévu dans la tête pivotante 121 de manière que, sous l'effet du mouvement de rentrée du manchon de rotation 123, les doigts 126 soient entraînés en rotation et qu'également le manche puisse faire tourner le fruit.Pour la perception des objets, le dispositif peut être pourvu de l'antenne parabolique 100 et de l'antenne de palpage 101 ainsi que de la tôle de protection d'antenne 102. Ces trois composants peuvent être montées sur les trois têtes de préhension décrites. En outre, le dispositif peut egalement être pourvu de systèmes optiques. Sur la figure 4, on a mis en évidence le fonctionnement du disposi tif selon l'invention par actionnement manuel, la figure montrant simulta nément également l'agencement de l'axe 108 du support de tête de préhension, de l'arbre tournant 109, du manche 119-ainsi que de la batterie 117, du conducteur 118 et de la prise 120 de raccordement au secteur, la figure montrant en outre également un fruit 115 et la caisse de récolte 116. A l'aide du contacteur manuel 113, le cueilleur de fruits peut actionner la tête de préhension à l'aide du courant electrique fourni par une batterie 117 ou à l'aide de l'air comprimé en provenance d'un réservoir d'air et à l'aide d'un équipement spécial, peut déposer sans choc dans une caisse 116 le fruit qui vient d'être cueilli. Les avantages du dispositif de préhension selon l'invention peuvent être résumés dans les points suivants: 1. il permet la cueillette sans chocs d'objets suspendus en des points dispersés de l'espace, tels que des fruits; 2. il présente un mode de réalisation essentiellement simple et moderne et qui assure une sécurité de fonctionnement tout en n'exigeant que peu de matériaux 3. il peut être actionné par des sources d'énergie diverses et peut être mis en oeuvre isolément par une seule personne. Bien entendu, la présente invention n' est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans quel'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de préhension pour saisir des objets sensibles aux chocs, notamment des fruits se trouvant sur des arbres, comme des pommes, des poires, des agrumes, composé d'éléments mécaniques, électroniques, électriques, pneuiatiques, hydrauliques, a l'aide d'un levier ou -d'une tige correspondante sans que I'opérateur ait à grimper sur l'arbre, carac térisé en ce qu'il est prévu trois, ou plus, doigts de préhension (61, 104, 129) fixés sur un carter de support 63) ou sur la tête de positionnement f91) ou bien sur la tête de support de doigts (124), à l'aide d'axes de basculement (127, 107, 62/a). et déplaçasse en faisant un certain angle avec un arbre ou tige (71, 114) du carter ou tête de support, lesdits doigts de préhension étant relies par un moteur électrique (68), ou bien un noyau d'attraction (98), ou bien un vérin pneumatique (140) par l'intermédiaire de l'arbre ou tige (71, 114) ou de la coulisse (125) ou bien de la broche de guidage (96), de l'engrenage droit (69;; et du pignon conique (65) d'entraînement en rotation des doigts, de l'engrenage t77) entrainant en rotation le support de tête de préhension et, en outre, du ressort d'ouverture (97) ou du levier basculant (130) au moyen d'un contacteur (113) par l'intermédi-aire de la liaison (118 > électrique, pneumatique, hydraulique ou mécanique passant par des alésages du manche de préhension (119), à une source de courant ou a une autre source d'énergie. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique (68) ainsi que son arbre (71), et l'engrenage droit (69) sont logés à l'intérieur du carter de support (63), les doigts de préhension (61) étant entraînés au moyen de la partie filetée intérieurement (62b) de la broche d'actionnement (70) des doigts et par des engrenages droits (69/a) actionnés directement par l'engrenage droit associé (69). 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que plusieurs engrenages droits (69/a) sont entrainés par l'arbre (71) et l'engrenage droit (69) tandis que plusieurs pignons coniques (64) et plusieurs broches (70) d'actionnement des doigts sont entrainés par les arbres d'entraînement de doigts (66). 4.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est équipé de 3-4-5 ou 6 doigts de préhension (61), (104, 129), qui sont agencés en correspondance à la forme des fruits (115) et qui sont pourvus d'une enveloppe élastique et reliés mécaniquement à une tige de commande (114) et à un ressort d'ouverture (97) coopérant avec un noyau d'attraction (98) et un taquet d'actionnement (111). 5.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que. la tête de support de doigts (124) est reliée au doigt de préhension (129) en pouvant tourner de 1 à 3600 par rapport à sa position initiale, la tête de pivotement (121) étant reglable coaxialement au manche (122) par un vérin pneumatique (141) ou bien pouvant être amenée par pivotement dans une certaine position angulaire par rapport à celui-ci. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérise en ce qu'il est relié, en vue d'un déplacement manuel, à la broche (70) disposée dans le carter porteur (63) ou bien à un arbre tournant (76/108) relié à un manche (122) ou bien à un bras de maintien (142). 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérise en ce que, pour saisir le fruit (115), il est pourvu d'une antenne de palpage (101), d'une plaque protectrice (102), d'une parabole (100) et d'un support d'antenne (99) ou bien d'un des composants précités.