Brevet FR2724644A1 — publié le 19960322

VENTOUSES DE PREHENSION ET DISPOSITIF DE PREHENSION LES COMPORTANT L'invention concerne des ventouses de préhension et un dispositif les comportant. L'invention concerne plus particulièrement des ventouses de préhension constituées par un corps dont une extrémité porte un cône de préhension et dont l'autre extrémité porte un conduit d'aspiration relié à une source de vide. La manipulation et le transport de pièces sensiblement planes, telles que des tôles de carrosserie, est généralement effectuée par des pensrs spécifiques ou capacitaires munis de ventouses. Ces ventouses, nombreuses, sont en particulier montées en série et actionnées par une source de vide telle qu'un venturi ou une pompe à vide, leur état de travail étant contrôlé par un vacuostat. Après mise en marche de la source de vide et positionnement des ventouses sur la pièce à saisir, si le cône de préhension de l'une des ventouses ne repose pas entièrement sur la pièce ou s'il est détérioré, le vacuostat indique une anomalie et le fonctionnement du préhenseur est stoppé. Cet arrêt est indépendant du nombre de ventouses bien positionnées qui auraient pu suffire pour saisir la pièce. La publication FR-A-2 633 265 décrit un dispositif de préhension constitué par un préhenseur muni de ventouses dont chacune est reliée individuellement à une source de vide, des électrovannes logées dans le corps du préhenseur permettant l'actionnement individuel de chaque ventouse. Ainsi ce dispositif permet de sélectionner les ventouses activées en fonction du contour de la pièce à saisir. Cependant un tel dispositif qui suppose une installation à la fois coûteuse et complexe, n'évite pas l'arrêt généralisé du préhenseur lors d'une mauvaise sélection ou du disfonctionnement d'une ventouse. De plus, ce dispositif ne permet pas d'anticiper la nécessité d'actionner la ventouse, le vide se faisant à l'intérieur de la chambre. L'invention a pour objet de pallier l'inconvénient énoncé précédemment par la réalisation d'un dispositif de préhension des pièces simple muni de ventouses actionnées collectivement. L'invention a également pour objet des ventouses de préhension devenant automatiquement passives en cas de mauvais positionnement desdites ventouses par rapport à la pièce à saisir. Selon l'invention, le corps de la ventouse délimite intérieurement une chambre d'aspiration dans laquelle débouche le conduit d'aspiration et qui porte un moyen d'obstruction dudit conduit. Avantageusement, le moyen d'obstruction possède une face active sur laquelle s'exerce la dépression de commande de la ventouse. Selon une variante de réalisation de l'invention, le moyen d'obstruction est constitué par un piston qui se déplace le long et au contact de la paroi intérieure de la chambre d'aspiration. Préférentiellement, la face passive du piston orientée vers le cône de préhension porte un joint d'étanchéité. De plus, la face active du piston orientée vers le conduit d'aspiration porte un tenon de centrage du piston par rapport audit conduit. Selon une seconde variante de réalisation de l'invention, le moyen d'obstruction est constitué par une membrane souple dont le bord est solidaire de la paroi intérieure de la chambre d'aspiration, et dont la surface est supérieure à celle de ladite chambre. L'invention concerne également un dispositif pour la préhension de pièces de surface sensiblement plane constitué essentiellement par un préhenseur caractérisé par le fait qu'il porte des ventouses conformes à l'invention reliées à une même source de vide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un exemple de réalisation d'une ventouse et d'un dispositif de préhension conformes à l'invention, en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une coupe longitudinale de la ventouse selon une première variante de réalisation, - la figure 2 est une coupe longitudinale de la ventouse selon une seconde variante de réalisation, - la figure 3 est une représentation schématique de la ventouse représentée à la figure 1, au repos, - la figure 4 est une représentation schématique de la ventouse représentée à la figure 1, en position de préhension correcte d'une pièce, - la figure 5 est une représentation schématique de la ventouse représentée à la figure 1, en position de préhension incorrecte d'une pièce. On désignera dans la suite de la description par les mêmes références les organes communs aux différentes figures. Selon la figure 1, la ventouse de préhension 5 d'une tôle 6 est constituée par un corps 7 dont une extrémité 71 porte un cône de préhension 8 et dont l'autre extrémité 72 porte un conduit d'aspiration 9 relié à une source de vide non représentée telle qu'un venturi. Ce conduit d'aspiration 9 permet de réaliser dans la ventouse 5 la dépression nécessaire à la saisie d'une pièce par le cône de préhension 8. L'extrémité 72 du corps 7 permet, de plus, la fixation de la ventouse 5 sur le dispositif la comportant. Le corps 7 de la ventouse 5 pour des raisons de facilité de réalisation est généralement constitué par deux blocs solidarisés entre eux comme le montrent les figures 1 et 2, cependant on pourrait envisager de le réaliser en un seul bloc. Le corps 7 délimite intérieurement une chambre d'aspiration 10 dans laquelle débouche le conduit d'aspiration 9 et qui porte un moyen d'obstruction 11 dudit conduit 9. L'obstruction du conduit d'aspiration 9 est ainsi réalisée automatiquement lorsque le venturi ne peut pas faire le vide dans la chambre d'aspiration 10 du fait d'une détérioration du cône de préhension 8 de la ventouse 5 ou de son mauvais positionnement par rapport à la pièce à saisir. Ainsi le moyen d'obstruction 1 1 possède une face active 114 sur laquelle s' exerce la dépression de commande de la ventouse 5. Par ailleurs, la ventouse 5 possède un clapet 12 d'obstruction de la sortie 101 de la chambre 10 située à la jonction de cette dernière avec le cône de préhension 8. Ce clapet 12 fonctionne de façon connue en soi en obstruant la sortie 101 lorsque la ventouse 5 n'est pas au contact d'une pièce. Cependant on pourrait envisager une ventouse conforme à l'invention sans clapet. Selon une première variante de réalisation de la ventouse 5 représentée à la figure 1, le moyen d'obstruction est constitué par un piston 1 1 qui se déplace le long et au contact de la paroi intérieure de la chambre d'aspiration 10. La face passive 113 du piston 11 orientée vers le cône de préhension 8 porte un joint d'étanchéité 13 qui peut être directement intégré dans le piston 11 comme dans le cas d'un piston à joint d'étanchéité. La face opposée active 114 du piston 11, orientée vers le conduit d'aspiration 9, porte un tenon 14 de centrage du piston 11, qui permet d'assurer au piston 11 en position d'obstruction un meilleur positionnement par rapport au conduit 9. L'ensemble du piston 11, du joint d'étanchéité 13 et du tenon 14 sont solidarisés entre eux de façon classique à l'aide d'une vis 15. On décrira dans la suite le fonctionnement du piston 11 en référence aux figures 3, 4 et 5. En position de repos de la ventouse 5, comme le montre la figure 3, le piston 11 est en butée sur le rebord 711 de l'extrémité 71 du corps 7 de la ventouse 5. Une fois la ventouse 5 positionnée au dessus de la pièce 6 à saisir, le venturi est actionné. Le sens de l'aspiration est représenté par une flèche sur les figures 4 et 5. La dépression s'établit alors dans le conduit 9 et dans la chambre d'aspiration 10. Deux cas peuvent se présenter, comme le montrent respectivement les figues 4 et 5, entraînant des fonctionnements différents de la ventouse 5 - soit l'ensemble de la surface délimitée par le cône de préhension 8 est couverte par la pièce 6 : le vide s'établit dans la chambre 10 permettant la saisie de la pièce et le piston 11 se déplace vers une position d'équilibre à l'intérieur de la chambre 10, - soit une partie de la surface délimitée par le cône de préhension 8 n'est pas recouverte par la pièce 6 ou ledit cône 8 est détérioré, le vide ne pouvant s'établir dans la chambre d'aspiration 10 : le piston 11 est alors entraîné vers le haut de ladite chambre 10. Ce dernier vient obstruer le conduit d'aspiration 9 et la ventouse 5 est sans prise sur la pièce 6. Le piston 11 est maintenu en position par l'aspiration constante du venturi. I1 est également possible, afin de réaliser un gain en temps de cycles, d'actionner le venturi avant le positionnement de la ventouse 5. Cependant la réalisation de ce "pré-vide" nécessite la présence d'un obturateur de la sortie 101 de la chambre d'aspiration 10 tel que le clapet 12 représenté sur les différentes figures. En effet le vide s'établit alors dans la chambre 10 et le piston 1 1 adopte une position d'équilibre. Au contact de la pièce 6, le clapet 12 est soulevé et le piston 11 se repositionne en fonction des deux cas possibles décrits précédemment. Une autre variante de réalisation de la ventouse 5 est représenté à la figure 2. Ici le moyen d'obstruction est constitué par une membrane 11' dont le bord 111' est solidaire de la paroi intérieure de la chambre 10. Le bord 111' peut être maintenu, à titre d'exemple, dans un interstice 16 situé à la jonction des deux blocs constituant le corps 7 de la ventouse 5. La membrane 11' est réalisée dans un matériau tel que du caoutchouc ou du polyuréthane. La surface de la membrane 11' est supérieure à celle de la chambre 10 afin de permettre à ladite membrane 11' une déformation variable au sein de la chambre 10 en fonction du vide y régnant. Sur la figure 2, est représentée en trait plein la membrane 11' en position de repos de la ventouse 5 et en pointillés ladite membrane ll' en position d'obstruction. En effet les dimensions de la membrane 11' sont telles que lorsque le vide ne peut pas être réalisé dans la chambre 10, la partie centrale de la face active 114' de la membrane 11' est déplacée vers le haut de ladite chambre 10 au contact du conduit d'aspiration 9, et vient obstruer ce dernier. L'aspiration constante par le venturi permet le maintien en position de la membrane 11'. Comme précédemment pour le piston 11, cette variante permet l'actionnement du venturi préalablement au positionnement de la ventouse 5. L'invention a également pour objet le dispositif de préhension non représenté, constitué essentiellement par un préhenseur muni de ventouses selon l'invention, qui sont reliées à un seul venturi. Lorsque le venturi fonctionne et que l'une des ventouses 5 n'est pas correctement positionnée par rapport à la pièce à saisir 6, son conduit d'aspiration est automatiquement obstrué comme décrit préeédemment. La ventouse 5 n'est alors plus en prise avec la pièce 6 sans provoquer d'interruption dans le fonctionnement général du préhenseur. La pièce 6 est saisie par les autres ventouses. REVENDICATTONS 1) Ventouse de préhension (5) constituée par un corps (7) dont une extrémité (71) porte un cône de préhension (8) et dont l'autre extrémité (72) porte un conduit d'aspiration (9) relié à une source de vide, caractérisée par le fait que le corps (7) délimite intérieurement une chambre d'aspiration (10) dans laquelle débouche le conduit d'aspiration (9) et qui porte un moyen d'obstruction (11, 11') dudit conduit (9). 2) Ventouse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le moyen d'obstruction (11, 11') possède une face active (114, 114') sur laquelle s'exerce la dépression de commande de la ventouse (5). 3) Ventouse selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le moyen d'obstruction (11, 11') est constitué par un piston (11) qui se déplace le long et au contact de la paroi intérieure de la chambre d'aspiration (10). 4) Ventouse selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la face passive (113) du piston (11) orientée vers le cône de préhension (8) porte un joint d'étanchéité (13). 5) Ventouse selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que la face active (114) du piston (11) orientée vers le conduit d'aspiration (9) porte un tenon (14) de centrage du piston (11) par rapport audit conduit (9). 6) Ventouse selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le moyen d'obstruction est constitué par une membrane (11') souple dont le bord (111') est solidaire de la paroi intérieure de la chambre d'aspiration (10), et dont la surface est supérieure à celle de ladite chambre (10). 7) Dispositif pour la préhension de pièces de surface sensiblement plane constitué essentiellement par un préhenseur caractérisé par le fait qu'il porte des ventouses selon l'une quelconques des revendications 1 à 6, reliées à une même source de vide.