Brevet FR2601612A1 — publié le 19880122

La préseate ivention concerne un dispositif de préhension destiné à la manipolation automatisée d'objets no tamment d'articles mous ou moëlleux, fragiles ou facilemerït déformables, ce dispositif étant plus particulièrement et non exclusivement applicable à la manipulation de pains de mie frais et chauds. On connaît de nombreux dispositifs de manipulation susceptibles de transporter ou déplacer des objets mous ou moelleux. Ces dispositifs soit constitués de tapis, plateaux ou réceptacles venant toujours supporter lesdits objets, voire leur permettre de glisser d'ur point à un autre. Eri revanche, s'il devient récessaire de saisir ces mêmes objets mous et moelleux pour les sou lever ou plus généralement les déplacer dans uri plari vertical pour quelque raisor, que ce soit, or, se heurte alors au risque évident de détériorer lesdits objets déformables par hypothèse, sauf à concevoir des systèmes d'une extrême complexité comportant des balar,celles et des échappemer,ts très sophistiqués.En outre, tous ces dispositifs doivent, à un moment ou a uri autre, dans le processus de corivoiemerat, faire appel à uri dispositif de préhension, même de façor, fugitive o très momentanée. Dès lors, or est contraint d'utiliser des tech niques à pinces simples ou è pression, contrôlée avec tolus les risques manifestes d'abîmer ou "marquer" les objets ainsi véhiculés et appréhendés.De plus, tous ces moyens connus de préher,sior, font appel à des mécanismes dorit la cinématique est compliquée, et ils sont ainsi corifrorités à des problèmes importants d'usure compte tenu des cadences de fonctionnement souvent observées dans ce domaine. Or retrouve tous ces problèmes dans la fabrication des pains de mie découpés e tranches et mis eri sachets pour urie longue conservation. En effet, après cuisson, les pains de mie sont introduits daris urie trancheuse, repris eri sortie par ri corivoyeur et mis eri attente avec un espacement régulier. Les pains sont alors saisis par un dispositif de préhension pour les disposer dans des alvéoles comprenant uri film plastique simple ou complexe destiné à envelopper les pairs après passage daris urie thermoformeuse. On comprend bieri daris cet exemple toute la difficulté de saisir un objet constitué de trariches de pair. frais et chaud. Tout système classique de pince serait inefficace, voire rédhibitoire, les pairs n'ayant aucune consistance et donc aucune résistance aux pressions d'organes mécaniques. La présente invention vise à remédier à ces inconvé- riierits. A cet effet ce dispositif de préhension automatique d'objets, tiotammetit d'articles mous ou moelleux, fragiles ou facilemetit déformable tels que des pains frais et chauds, est caractérisé er ce qu'il comporte uri châssis pouvant veriir coiffer chaque objet, ce châssis comportant au moiris deux parois latérales opposées si tuées à urie distance l'une de l'autre supérieure à la largeur de l'objet à saisir, et pouvant vernir se placer de part et d'autre de cet objet, et sur les faces internes eri regard de ces parois latérales opposées, au moins ut élément gonflable pouvant venir eri cor tact, utile fois gonflé, avec la surface latérale de l'ob- jet, en au moitis deux zones opposées de celui-ci, de manière à serrer l'objet au moye, du ou des éléments goriflés pour permettre sa manipulation. Les éléments gonflables peuvent s'étendre tout autour de l'objet à manipuler, an former t éventuellement urie ceinture gonflable continue ou en étant répartis indépendam met et a distance les utis des autres. La forme du dispositif de préhension dépeiid de celle de l'objet à manipuler et plus particulièrement elle peut être homothétique de celle de l'objet. Elle peut être ainsi polygonale, notamment rectangulaire (pour la manipulation d'objets parallèlépipédiques tels que des pains de mie par exemple), ou encore elle peut être utile courbe fermée, riotammatit circulaire. Le dispositif de préhension ainsi constitué saisit les objets, rot pas comme ut étau en quelques points particuliers, occasionnant marquages ou déformations sur les objets, mais en une infinité de points. Chaque fibre du matériau déformable corlstituar,t la membrane du ou des élé- ments gonflables vient épouser la partie de l'objet er regard, quelle que soit sa position d'ailleurs, et saris besoin de pression excessive puisque la surface de préhension est par définition maximale. Dès lors, 1' opération d'enlèvement des objets- mous, tels que le pair de mie frais et chaud et coupé en tratiches, rie pose plus de problème et s' apparente au fonctionnement d'un vérin souple à commande pneumatique - l'objet étant dans sa position adéquate, le vérin souple, dont la membrane est mise en dépression, vient coiffer ledit objet - la membrane du ou des éléments gonflables est alors mise et pressier, et se comporte comme urie ceinture varient coller à l'objet saris le déformer - le vérin souple est alors remonté pour soulever ledit objet et le transporter et, un lieu d'arrivée déter miné - il suffit alors de mettre le ou les éléments gon- flables dudit vérin souple eri dépression et de retirer ce lui-ci. Suivant urie caractéristique complémentaire de 1' iti- vention le dispositif de préhension est avantageusement muni d'un dispositif éjecteur facilitant le retrait du dispositif de préhension après la mise eri dépressior, de la membrane. I1 s'agit, et, fait, d'une plaque horizontale, riormalemerit et positiori haute à l'intérieur du châssis du dispositif de préhension pendant toutes les opératioris de saisie et de transport. Cette plaque peu t être animée d' ut mouvement dans le plat vertical grâce à un simple vérin, pneumatique et elle vient en appui sur le haut de l'objet pour le maintenir eri contact sur le lieu d'arrivée pendent que remonte le dispositif de préhension préalablement mis eri dé pression, pour opérer r, dégagement complet de 1' objet et se remettre et position pour ut cycle nouveau. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les opérations d'ouverture et de fermeture du dispositif de préhension, c'est-à-dire de gotiflage et dégonflage de la membrane du ou des éléments gonflables, peuvent être effec tuées au moyen d'une urique arrivée d'air comprimé, utilisée soit directement pour la mise et pression soit au travers d'un système "divergent-convergent" pour obtenir une dépressior, suffisante pour dégonfler quasi instantanément la m membraie du ou des éléments gonflables. L'ensemble du dispositif suivant l'invention procure tous les avantages d'un système de préhension pour l'erilève- matit d'objets auxquels s'ajoute, de façon iriatterldue, tout l'intérêt d'un mécanisme rapide et pratiquement satis usure, tout et évitant à coup sûr toute blessure aux objets trarîs- portés. Or, décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, e@ référence au dessir, annexé sur lequel: La figure 1 est ue vue de dessous d'un dispositif de préhension suivant l'invention, en position de travail, c'est-à-dire avec sa ceinture gonflée. La figure 2 est une vue er, coupe faite suivant la ligrie II-II de la figure 1 moritrar,t le dispositif de préhension suivant l'invention en position de travail ou de ceiriturage de l'objet tel qu'un pairs de mie. La figure 3 est une vue schématique ert coupe similaire montrant le dispositif de préhension suivati t l'inven- tiori et position de départ après la mise et dépression de la ceinture, l'éjecteur maititerîarit l'objet, tel qu'ure pair de mie, eri appui sur sot, support. La figure 4 est une vue de face de la contreplaque de blocage de la membrane constituant la ceinture, vue du côté intérieur de la chambre å air. La figure 5 est urie vue en coupe faite suivant la ligrie V-V de la figure 4. La figure 6 est urie demi-vue de dessous, et coupe transversale de l'organe de préhension suivant l'invention. La figure 7 est urie vue de face d' utie contreplaque particulière de maititieti de la membrane sur le châssis de l'organe de préhension et ce sens qu'elle est rnurîie du dispositif d'amersée de l'air dans la ceinture gotiflable. Conformément à la figure 1, le dispositif de préhen- sion, suivant une exécution particulière, sinon préférée de l'invention, est constitué d'un châssis métallique 1, et forme de parallélépipède rectangle saris fod bas, de section droite horizoritale plus grande que celle des objets à saisir.A l'intérieur du châssis et tout autour de ses quatre faces latérales verticales la s' étend une membrane tubulaire 4, aria loue à ut, boyau de cycle, h l'intérieur de laquelle on introduit un nombre suffisant de contreplaques 5, conformes aux figures 4 et 5, qui viennent plaquer ladite membrane 4 sur les quatre faces latérales la du châssis 1 au moyen de vis 7 erigagées dans des perçages prévus 9 cet effet dans la membrane 4 et traversant les parois latérales et verticales la.Les deux extrémités de la membratie 4 sort aboutées et prises et sandwich sous urie coritreplaque 8 vissée sur une plaque latérale la du châssis 1 constituant ainsi utie fermeture simple et rapide de la ceinture. Ainsi constituée, la membrane 4 forme ut élémerit ou ceinture gor,flable délimitant urie chambre interne étanche à l'air susceptible de présenter deux états possibles a) une position de travail dans laquelle la membrarie 4 en matériau élastique est mise sous une pression coriveria- ble correspotidatit à la dimension périphérique de l'objet 3 à saisir.Ori comprerid mieux le forictiorîtiemarit de la positiori de travail de la ceinture gonflée 2, en se reportant à la figure 2 montrant un schéma de l'organe et, coupe, daris ut exemple de préhension d'un objet 3 constitué par un pair de mie frais b) urie positiori de repos daris laquelle la ceintura gor,flable 2 est er, complète dépression, et la membrane 4 est plaquée sur les contreplaques 5, en dégageait ainsi l'objet de l'emprise du dispositif de préhension. Conformément à la figure 3, représentant une coupe schématique du dispositif de préhension et positior, de repos, oti pet observer que le dégagement du pair de mie 3, dans l'exemple, est facilité par ut éjecteur auxiliaire 10, comportatît urie plaque d'appui 14 qui vient contraindre le produit 3 à rester au sol durant la remoritée du dispositif de préhension. Cet éjecteur 10 comprend et fait la plaque d'appui 14, entraînée et, trarisla tiorî verticale par uri simple vérin, pneumatique vertical 15, porté par la face horizoritale supérieure lb du châssis 1 et dori t la commande est synchronisé a avec l'ensemble de com mande pneumatique du dispositif de préherisíorl suivant 1' iri- vention. On peut aussi remarquer que la commande du dispositif de préhension est, dans 1' exemple donné ci-dessous, totalement réalisée par urie simple arrivée d'air comprimé utilisée soit directement pour mettre la membrane 4 eti pression, soit indirectement, par l'intermédiaire d'un "divergent-convergent", pour créer une dépression suffisante et ainsi dégonfler totalement la ceinture 2. Or, observera tout l'intérêt de la description précéderite qui ajoute aux avantages déjà décrits de simplicité, de résistance à l'usure et d'adaptabilité aux produits mous ou moelleux, celui de n'utiliser qu'ure simple source d'air comprimé toujours présente sur un lieu de travail alors qu'il est nettement plus rare de trouver des sources de dépressiori sur les mêmes lieux. Conformément à la figure 4, une caractéristique particulière du dispositif de préhension suivant l'invention ressort des deux rainures 6, s'étendant longitudinalement le lorig de chaque contreplaque 5, suivait un profil préféré tel qu'il apparaît sur la figure 5.Ces rainures 6 orit pour objet principal de ménager à l'intérieur de la chambre à air ut ou plusieurs canaux de circulation de l'air de sorte que, même lorsque la membrane 4 est "collée" sur la contreplaque 5, au moment de la dépression, il soit toujours possible de retirer ou d'admettre de l'air et donc de dégorifler ou gori fler la ceinture, principe de base daris le fonctionnement du dispositif de préhension suivant l'invention. La figure 6 morître utie demi-vue de dessous, en coupe horizontale, du dispositif de préhension dans laquelle le dispositif d'admission d'air dans la ceinture gonflable 2 est constitué d'un tube 13 relié par ut tube 9 à la commatide pneumatique du système et traversatît une paroi latérale la du châssis 1 auquel il est fixé par des moyeris classique. Ce tube 13 débouche à l'intérieur de la chambre 2 au centre d'une contreplaque 11 logée à l'intérieur de la ceinture 2 conformément à la figure 7.Cette coritreplaque rectangulaire 11 maintient la membrane 4 plaquée coritre la face latérale la du châssis 1 à l'instar des autre coritreplaques 5 et elle présente, sur sa surface tournée vers l'intérieur de la ceinture 2, deux rainures 12, disposées eri diagonales. Le poirit de rencontre de ces deux rainures, au centre de la coritreplaque 11, correspond à l'arrivée d'air par le tube 13, permettant ainsi une circulation d'air dans la ceinture, que la membrar,e 4 soit ou non plaquée sur la corltreplaque 11. Le dispositif air,si décrit est directemerit applicable à la manipulation des pains de mie frais et chauds, lorsque ceux-ci, sort art d'urie traricheusa diminuant encore leur corisistarice, sor,t repris et disposés dans des alvéoles thermoformées. Bieri que dans la description qui précède le dispositif de préhension ait utile forme rectangulaire et coupe hori zoritale, il va de soi qu'il pourrait avoir une autre forme polygoriale ou courba, notamment circulaire, suivant la forme de la section droite des objets å saisir. Par ailleurs l'élémerit goriflable 2 rie doit pas né- cessairement $constituer une ceinture continue entourant l'objet à saisir. Et effet le dispositif de préherîsior pourrait rie comporter au minimum que deux éléments gor,flables portés l'un er, face de l'autre par deux parois latérales opposées du châssis de manière à serrer etitre eux, urie fois gonflés, l'objet à saisir. 11 suffit, dans ce cas, que les deux parois opposées d'appui des deux éléments goriflables soient situées à ure distarice l'une de l'autre supérieure à la largeur de l'objet se trouvant antre elles. REVENDICATIDNS 1.- Dispositif de préhension automatique d'objets (3), tiotammerît d'articles mous ou moelleux, fragiles ou facilement déformables, tels que des pairis frais et chauds, caractérisé eri ce qu'il comporte un châssis (1) pouvant venir coiffer chaque objet, ce châssis comportant au moitis deux parois latérales opposées (la) situées à urie distarice l'un de l'autre supérieure à la largeur de l'objet (3) à saisir, et pouvant venir se placer de part et d'autre de cet objet, et sur les faces internes en regard de ces parois latérales opposées (la) au moitis uri élément gotîflable (2) pouvant venir er, contact, urate fois gonflé, avec la surface latérale de l'objet, et au moitis deux zones oppo-sées de celui-ci, de manière à serrer l'objet au moyan du ou des éléments goriflés (2) pour permettre sa manipulation. 2.-Dispositif suivait la revendication 1 caractérisé en ce que le châssis (1) présente urie section droite, dar,s uri plan parallèle à la direction dans laquelle est produit l'effort de serrage, qui est homothétique de celle de l'objet (3) à saisir. 3.-Dispositif suivant l'une quelconque des reveridicatioris précédentes caractérisé en ce qu'il comporte uria ceinture goriflable (2) fixée tout autour du châssis (1), sur les faces internes des parois latérales de celui-ci. 4.-Dispositif de préhension suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la ceinture gonflable (2) est cor,stituée d'une membrane tubulaire (4) en matériau déformable ou élastique, à 1' intérieur de laquelle sor,t iritroduites des contreplaques (5) serrées par vissage sur les faces latérales (la) de manière à plaquer sur celles-ci ladite membrane (4) et coristituer une chambre étanche à l'air. 5.- Dispositif de préhension suivant la revendica- tion 4 caractérisé an ce que la coritreplaque (5) de fixation de la membrane (4) comporte, sur sa face libre à l'intérieur de la ceirîture gonflable (2) ou chambre à air, au moir,s une rainure (6) s'étendant longitudinalement tout le long de ladite contreplaque (5), afin de ménager une circulation de l'air même lorsque la membrane (4) est en appui sur la con- treplaque (5). 6.- Dispositif de préhension suivant l'une quelconque des revendication précéder,tes caractérisé en ce que la commande de fermeture et d'ouverture, c'est-à-dire de gonflage et de dégonflage de l'élément goriflable (2), est effectuée à partir d'urie même arrivée d'air comprimé utilisée soit directement pour le gonflage de l'élément goriflable (2) soit par l'intermédiaire d'un "divergent-convergent" pour créer urie dépression variant dégorîfler le même élément gon- flable (2). 7.- Dispositif de préhension suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6 caractérisé et ce que les deux extrémités de la ceinture goriflable (2) sorit aboutées et maintenues par urie contreplaque (8) vissée au châssis assurarit la fermeture de ladite ceinture (2). 8.- Dispositif de préhension suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément gonflable (2) comprend un dispositif d'admission d'air constitué d'un tube (13) traversant le châssis (1) auquel il est fixé pour déboucher au centre d'une coritreplaque (11) de maintien de la membrane (4) de l'élément gorifla- ble (2) au poirit de rencontre de deux rairiures (12) diagona- lement disposées sur la face de ladite contreplaque (11) tournée vers l'intérieur de la chambre à air constituée par la membrar,e (4), rainures destinées à ménager utie circulatiori de l'air même lorsque la membrane (4) est eri appui sur la contreplaque (11). 9.- Dispositif de préhension suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé er, ce qu' il comprend, à l'intérieur et a centre du châssis (1), un éjecteur (10) constitué d'une plaque (14) d'appui sur l'objet (3) entraînée par des moyens connus tels qu'un vérin pneumatique (15) depuis urie positions haute de repos vers utile position basse correspondant à une libération totale de l'objet (3) hors du dispositif de préhension préalablement mis et dépressior,.