Brevet FR2639334A1 — publié le 19900525

La présente invention se rapporte & un ensemble de préhension, de transfert et de distribution d'un lot de pièces ou d'objets divers, notamment objets alimentaires tels que fruits, en présentation géométrique en vue de leur dépose sur une surface de réception ou de leur chargement de moules, par exemple & alvéoles. On connaît les difficultés de préhension des fruits de petite taille en vue de leur chargement en présentation géométrique quadrillée dans des moules b alvéoles. Les memes difficultés existent pour toutes les opérations de saisie et de distribution automatiques d'un lot de pièces quelconques, par exemple alimentaires en vue de leur utilisation ultérieure. Sans pour autant devoir être considéré comme limitatif, le but de la présente invention consiste & transférer un lot de petits fruits et plus généralement de pièces préalablement disposés en présentation géométrique. Les difficultés supplémentaires concernent la petite taille des fruits, par exemple cerises ou griottes, la fragilité de ceux-ci et l'état de présentation dans lequel elles doivent se trouver après ces manipulations. Ces aspects particuliers ne permettent pas l'utilisation des dispositifs connus à dépression en raison même de la déformation possible des fruits et de la neutralisation de l'effet de succion par l'aspiration du jus dont est gorgé le fruit. En vue de remédier à ces inconvénients, la présente invention concerne un ensemble de préhension, de transfert et de distribution d'un lot de fruits ou de pièces alimentaires, notamment fragiles et de petites dimensions, caractérisé en ce qu'il se compose d'une plaque de transfert et d'une plaque porte-pinces en -rapprochement ou en éloignement mutuel sous l'effet d'un mécanisme central de commande, l'ensemble étant monté mobile par un vérin de manoeuvre verticale et guidé par rapport à un ch ssis solidaire d'un chariot mobile en translation, une pluralité de dispositifs rétractables individuels de préhension sont montés sur la plaque porte-pinces et traversent la plaque de transfert pour émerger sur sa sous-face. Les nombreux avantages découlant de la présente invention concernent les principaux points suivants précision et sécurité de la préhension préservation de la forme du fruit et de ses qualités gustatives possibilité d'automatisation à grande vitesse des opérations de pose dans un moule grande capacité de préhension fiabilité et sécurité de la saisie et du maintien au niveau de chaque dispositif de préhension. La présente invention sera bien comprise å la lecture de la description qui suit, effectuée à titre d'exemple non limitatif sur un mode d'exécution en référence aux dessins accompagnants dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective de l'ensemble de préhension et de distribution selon l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective de la plaque de transfert montrant plus particulièrement sa sous-face; la figure 3 est un agrandissement en perspective schematique de l'extrémité d'un dispositif de préhension individuel ;; les figures 4 et 5 sont des vues en coupe transversale de l'ensemble de préhension au niveau d'un dispositif individuel de préhension les figures 6, 7 et 8 sont des schémas illustratifs successifs montrant les diverses phases de préhension d'un fruit. L'idée générale inventive consiste F réaliser une pluralité de dispositifs individuels mobiles par poussée et retrait, formés chacun de plusieurs aiguilles mobiles longitudinalement le long de pièces-guides émergeant en sous-face d'une plaque de transfert, lesdites aiguilles étant incurves en extrémité de façon à converger vers une zone centrale de prise située sur l'axe du dispositif 9 un niveau suffisant pour se croiser dans le fruit ou sous l'objet à saisir et à transporter. On forme ainsi des griffes convergentes constituant autant de pinces élémentaires pour la saisie, le maintien et le relachement de chaque objet. On choisira ci-après les griottes comme exemple de fruits de petites dimensions car elles correspondent å un cas réel. I1 est bien entendu toutefois qu'il ne doit être considéré nullement comme limitatif et qu'à chaque emploi du terme griotte, il devra être compris comme couvrant tous les cas d'utilisation possibles, notamment toutes les pièces succeptibles d'une telle préhension. En référence à la figure 1, l'ensemble de préhension et de distribution selon l'invention se présente sous la forme d'un bloc mécanique 1 constitué d'une plaque de transfert 2 montée mobile en rapprochement et en éloignement par rapport à une contre-plaque 3 appelée ci-après plaque porte-pinces. La plaque de transfert présente une sous-face 4 de laquelle émerge une pluralité de dispositifs individuels de préhension tels que 5 destinés à saisir les pièces les plus diverses depuis des fruits de petites dimensions, morceaux de fruits, jusqu'à des objets mécaniques de petites dimensions, billes, micro-contacteurs, micro-interrupteurs... Ces dispositifs font saillie en sous-face 4 de la plaque de transfert 2 à travers des pièces-guides 6, réalisés sous la forme de pièces en matière plastique, cylindriques à tête 7, emmanchées à force de l'intérieur ou de l'extérieur dans des ouvertures telles que 8 pratiquées dans la plaque de transfert 2. Les corps des pièces constituant les guides 6 se poursuivent à travers l'épaisseur de la plaque de transfert 2 dans laquelle elles sont immobilisées. Ces pièces font saillie en sous-face de la plaque de transfert 2 par leur tête 7. Celle-ci est pourvue d'une cuvette de contact 9 concave, conique ou semi-sphérique dans laquelle vient s'appliquer la partie supérieure de l'objet saisi lorsque sa forme générale est sphérique ou approchante. La forme extérieure de la tête 7 est conique ou aplatie & rebord périphérique 10 ou non. Selon la variante d'exécution représentée, les pièces-guides 6 présentent un épaulement 11 constituant une butée immobilisée par la pression d'une pièce de maintien 12 à ouverture filetée 13 appliquée contre le chant adjacent de la face arrière de deux pièces-guides voisines par une vis 14 traversant la plaque de transfert 2 en prise dans l'ouverture filetée 13. Chaque pièce-guide 6 porte en partie centrale une tige guide-butée 15 terminée par une tête 16. Chaque tige-guide 15 traverse une pièce de fermeture 17 rapportée sur la plaque porte-pinces 3. La pièce de fermeture comporte un conduit central débouchant sur la face opposée par une cavité centrale cylindrique 18 servant de siège à la tête 16 de la tige-guide 15. Les dispositifs individuels de préhension 5 sont rétractables, constitués chacun d'au moins trois éléments de préhension sous la forme d'aiguilles de préhension telles que 19, 20 et 21 réalisées, par exemple, à partir d'un fil 22 rigide d'une matière plastique non cassante. Ce fil est légèrement incurvé å son extrémité de préhension 23 et recourbé & angle droit * son autre extrémité 24 au voisinage de laquelle il se trouve bloqué par la pression d'une vis 25. Chacune des aiguilles d'un même groupe traverse la piece-guide 6 correspondante le long d'un canal longitudinal de coulissement tel que 26 de largeur suffisante pour admettre et absorber le léger débattement de déformation lors des mouvements longitudinaux de coulissement, de l'extrémité incurve de chaque aiguille. Chaque canal longitudinal de coulissement est ouvert l'une de ses extrémités et se termine vers le bas par un conduit de guidage 27 de section plus faible, incliné vers l'axe du dispositif débouchant de biais sur la face extérieure de la tête des pièces 6 travers la paroi de la cuvette de contact 9 de manière & donner à la portion émergente de l'aiguille une direction générale en biais dirigée vers l'axe du dispositif de préhension. Les trois aiguilles de chaque dispositif de préhension forment chacune une griffe pour constituer ensemble autant de pinces élémentaires présentes en sous-face de la plaque de transfert Elles sont disposées de façon & converger sans se toucher dans une zone centrale située sur l'axe de chaque dispositif de préhension. L'ensemble de préhension selon l'invention est monté mobile verticalement par un vérin 28 de manoeuvre verticale porté par une plaque-support 29 mobile par rapport ss un châssis mécanique 30 constituant un chariot 31 de translation déplaçable le long de deux pièces de guidage tiges, profilés rainurés ou autres. La stabilité des mouvements de manoeuvre verticale est garantie par quatre guides tels que 32 assurant également la liaison mécanique avec une structure porteuse 33 sur laquelle est montée mobile la plaque porte-pinces par l'intermédiaire d'un vérin de commande 34 et quatre guides télescopiques tels que 35 disposés entre la plaque porte-pinces 3 et la structure porteuse 33 aux quatre coins de celles-ci. Comme indiqué, l'ensemble de préhension selon l'invention est destiné à saisir une pluralité de fruits ou d'objets, à transporter ce lot d'un endroit à un autre et à le déposer en disposition géométrique sur une surface de réception ou dans un moule. Cette application peut exister au sein d'une même installation entre un poste et un autre ou à partir d'un approvisionnement en vue du chargement séquentiel et cadencé d'un poste de travail ou de conditionnement. Le chariot se met en place par translation au-dessus d'un poste de prélèvement et de présentation des fruits en coincidence avec les positions des dispositifs individuels de préhension. Le vérin de commande 34 rapprochant les plaques porte-pinces 3 et de transfert 2 amène, à la manière d'un poussoir, les aiguilles en position sortie ouvrant ainsi les pinces constituées par chaque groupe de trois aiguilles par rapprochement mutuel des plaques porte-pinces et de transfert. Le vérin de manoeuvre verticale est actionné en descente jusqu'à contact des fruits ou objets avec la face avant des pièces-guides 6. La saisie a lieu par pénétration partielle des fruits ou objets ou par enserrement par les pinces lors de l'actionnement inverse du vérin de commande 34 par butée de la tête 16 de la tige de guidage jusqu'à une position de fermeture des pinces jugée suffisante. Les objets ou fruits sont maintenus et la levée des plaques peut avoir lieu par rapprochement de la structure porteuse du chariot F l'aide du vérin de manoeuvre verticale. Le chariot est déplacé le long de ses guides ou glissières jusqu'à l'endroit de dépose où les manoeuvres inverses sont effectuées jusqu'à libération des objets qui tombent chacun à l'emplacement souhaité. L'invention a été décrite ci-dessus en détail. Il est bien entendu cependant que diverses modifications simples, adjonctions, variantes directes, substitutions par des moyens équivalents entrent dans le cadre de la présente protection. REVENDICATIONS 1. Ensemble de préhension et de distribution automatiques d'un lot de pièces, fruits ou autres éléments alimentaires coractérisé en ce qu'il se compose d'une plaque de transfert (2) et d'une plaque portepinces (3) en rapprochement ou en éloignement mutuel sous l'effet d'un mécanisme central de commande, l'ensemble étant monté mobile par un vérin (28) de manoeuvre verticale et guidé par rapport & un châssis solidaire d'un chariot mobile en translation, une pluralité de dispositifs rétractables individuels de préhension (5) sont montés sur la plaque porte-pinces (3) et traversent la plaque de transfert (2) pour émerger sur sa sous-face (4). 2. Ensemble de préhension selon la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque de transfert présente une pluralité de passages dans lesquels sont immobilisées des pièces-guides (6) traversées par les éléments de préhension des dispositifs de préhension et en ce que ces pièces-guides (6) portent une tige guidebutée (15) terminée par une tête (16) le long de laquelle se déplace la plaque porte-pinces et contre laquelle elle bute en fin de course en position rétractée des dispositifs de préhension. 3. Ensemble selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les éléments de préhension sont des fils incassables å extrémité inférieure incurvée et å extrémité supérieure coudée pour leur accrochage sur la plaque porte-pinces. 4. Ensemble selon la revendication 3 caractérisé en ce que les éléments de préhension sont au nombre de trois. 5. Ensemble selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble caractérisé en ce que les tiges-guides (6) présentent un canal longitudinal de coulissement (26) pour chaque élément de préhension, canal terminé chacun par un conduit de guidage (27) incliné vers l'axe pour déboucher de biais dans la cavité inférieure de la piece-guide. 6.Ensemble selon les revendications précédentes caractérisé en ce que chaque dispositif de préhension est maintenu par une pièce de fermeture (17) à conduit débouchant sur la face opposée par une cavité centrale cylindrique (18) rapportée sur la plaque portepinces, ladite pièce portant les extrémités des éléments de préhension immobilisées sur celle-ci et traversées par la tige-guide dont la tete vient se loger dans la cavité (18) lui servant de siège. 7. Ensemble selon les revendications 7 et 8 caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de chaque élément de préhension est immobilisée sur la plaque de fermeture par la pression d'une vis. 8. Ensemble selon les revendications précédentes caractérisé en ce que les extrémités des tigesguides (6) sont concaves, surface sur laquelle s'appuie le corps semi-spherique des pièces ou des fruits.