Brevet FR2803586A1 — publié le 20010713

La présente invention concerne une tête de préhension par aspiration. On connaît des systèmes de préhension et de transport de matériaux tels que des planches, des plaques de tôles ou des matériaux analogues. Ces systèmes comprennent une structure montée mobile le long d'un châssis et comportant une tête de préhension par aspiration. Dans les systèmes connus, les têtes de préhension par aspiration comprennent un caisson relié à un dispositif d'aspiration, généralement une turbine, porté par le châssis du système. Le caisson de la tête de préhension comporte une semelle supportant des rangées de compartiments indépendants comprenant chacun un orifice d'aspiration débouchant sur la face inférieure de la semelle. Afin d'assurer une bonne étanchéité entre la semelle et les articles saisis par la tête de préhension, il est connu du document FR-A2.495.592 d'équiper la semelle d'une plaque de matériau alvéolaire comportant des perçages en regard des orifices d'aspiration de la semelle du caisson. Afin d'assurer une mise en dépression sur une surface suffisante pour permettre le soulèvement des articles saisis par la tête de préhension, les perçages décrits dans ce document sont en forme de lumières oblongues disposées côte à côte selon des rangées. On prévoit dans ce document de réaliser la plaque de matériau alvéolaire selon une structure à cellules ouvertes ou partiellement fermées et de revêtir la paroi latérale des perçages avec une membrane semi-perméable évitant une trop grande déperdition de l'aspiration. Une tête de ce type est satisfaisante pour la préhension d'articles présentant une grande surface de contact avec la tête de préhension mais soulève des problèmes pour la préhension d'articles présentant au moins une dimension de faible importance, par exemple pour la préhension de baguettes ou pour la préhension de morceaux de bois de faible longueur, qui peuvent alors se présenter en biais par rapport aux perçages de la plaque de matériau alvéolaire, de sorte que les perçages qui sont insuffisamment recouverts ne peuvent pas être mis en dépression et ne participent donc pas à la préhension de l'article. En outre, la mise en place d'une membrane semi- perméable sur la paroi des lumières oblongues est une opération délicate qui augmente de façon sensible le coût de réalisation d'une tête de préhension conforme à ce document. Selon l'invention on prévoit une tête de préhension par aspiration comprenant un caisson ayant une semelle percée d'orifices d'aspiration et équipée d'une plaque de matériau déformable comportant en regard des orifices d'aspiration des perçages traversant la plaque et associés à des cavités débouchant sur la face inférieure de la plaque et ayant des parois inclinées vers un perçage débouchant dans une cavité. Ainsi, lors de la saisie d'un article, il suffit d'abaisser la tête de préhension pour provoquer un écrasement local du matériau déformable jusqu'à ce qu'un contact suffisant soit obtenu avec les parois de la cavité pour assurer une fermeture étanche de celle-ci. L'aspiration provoque alors une mise en dépression d'une surface qui est fonction du degré d'enfoncement du matériau déformable. Il est ainsi possible d'assurer une mise en dépression d'une surface importante tout en réalisant des perçages de faible dimension dans la plaque de matériau déformable. Selon une version avantageuse de l'invention, les perçages dans la plaque de matériau déformable comportent des inserts rigides. On évite ainsi une diminution de la section de passage des perçages lors de la mise en dépression de la cavité correspondante et il est donc possible de réduire encore la dimension des perçages, ce qui améliore les performances de la tête de préhension en diminuant le débit nécessaire pour son fonctionnement et en minimisant le nombre de cavités qui ne peuvent pas être fermées de façon étanche en particulier en bordure d'un article. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré non limitatif de l'invention, en relation avec les figures ci-jointes parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue de dessous d'une partie d'une tête de préhension selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe agrandie selon la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 2 d'une cavité selon une première variante de réalisation de l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 2 d'une cavité selon une seconde variante de réalisation de l'invention. En référence aux figures 1 et 2, la tête de préhension selon l'invention comporte de façon connue en soi un caisson 1 ayant une semelle 2 percée d'orifices d'aspiration 3 associés à des compartiments 4 reliés à des collecteurs d'aspiration 5 par des orifices supérieurs 6 des compartiments 4, des orifices supérieurs 6 pouvant être obturés par des clapets 7 lorsque les compartiments 4 sont mis en dépression alors qu'aucun article n'est présent en regard des orifices d'aspiration 3 correspondants. Selon l'invention, la tête de préhension comporte une plaque de matériau déformable 8, ici une plaque de matériau alvéolaire tel que de la mousse de matière plastique ou de la mousse de caoutchouc, comportant des perçages 9 qui traversent la plaque 8 en regard des orifices d'aspiration 3 de la semelle 2 du caisson et auxquels sont associées des cavités 10. Les cavités 10 débouchent sur la face inférieure de la plaque de matériau alvéolaire et ont des parois 11 qui sont inclinées vers le perçage 9 débouchant dans la cavité correspondante. Dans le mode de réalisation particulier illustré sur la figure 1, en l'absence d'objets saisis les cavités 10 ont un bord délimitant un pourtour rectangulaire et les parois inclinées des cavités sont sensiblement planes et forment avec un plan horizontal un angle d'environ 100. Les parois inclinées 11 se coupent selon des lignes d'intersection 12 qui convergent vers-les perçages 9 mais sont de préférence non sécantes au bord du perçage 9 afin de réaliser des conduits radiaux autour du perçage 9 correspondant même lorsque la plaque de matériau alvéolaire 2 est fortement écrasée en regard d'un perçage 9. Ces conduits radiaux sont particulièrement utiles lorsque les parois des cavités sont très faiblement inclinées par rapport à un plan horizontal, et peuvent également être réalisés sous forme de rainures dans les parois des cavités ou au contraire sous forme de nervures en saillie diminuant localement la déformation de la paroi. Ces conduits radiaux aident à maintenir en dépression par diffusion une surface aussi grande que possible de la partie d'article couverte par la partie correspondante d'une cavité. Pour éviter une réduction de la section de passage des perçages 9 lors de la mise en dépression d'une cavité 10, les perçages 9 sont de préférence équipés d'inserts rigides 13, par exemple des tronçons de tube en matière plastique rigide. Pour minimiser l'usure de la plaque de matériau alvéolaire, ou pour modifier sa perméabilité dans le cas d'une mousse à cellules ouvertes ou semi-fermées, on peut avantageusement prévoir que celle-ci soit équipée d'une peau 14 sur sa face inférieure. Il convient toutefois de noter que la peau 14 diminue la flexibilité du matériau alvéolaire et sa capacité à épouser le contour des aspérités de la surface des articles à saisir. La peau 14 devra donc être réalisée de préférence en un matériau très souple. Cette peau peut être étanche ou semi-perméable et couvrir tout ou partie des parois des cavités. Elle peut être obtenue par simple projection ou application d'un produit sur les parois des cavités 10. Dans le cas d'une plaque en matériau alvéolaire réalisée par moulage la peau peut également être obtenue directement lors du moulage par un traitement approprié de la surface de la plaque. Lors de l'utilisation de la tête de préhension selon l'invention, celleci est progressivement abaissée vers des articles à saisir. La face inférieure de la plaque de matériau alvéolaire 8 vient tout d'abord en contact avec la surface supérieure des articles à saisir au niveau des zones 15 qui séparent les cavités 10. Compte tenu de la faible importance de ces zones, il est aisé de réaliser un écrasement du matériau alvéolaire constituant la plaque 8 même si celui-ci est un matériau à cellules fermées. Cet écrasement est réalisé jusqu'à ce que les arêtes supérieures ou la surface de l'article à saisir viennent en contact avec les parois des cavités 10 afin que les cavités correspondantes soient obturées de façon étanche par l'article 16 à soulever, ici une planche de bois. Ceci permet donc de soulever des articles ayant des dimensions plus faibles que le pourtour des cavités 10. On constate alors (voir figure 2) que la surface de l'article 16 mise en dépression est fonction de l'écrasement du matériau alvéolaire constituant la plaque 8. Pour obtenir une grande surface mise en dépression, il est donc souhaitable d'effectuer un écrasement aussi faible que possible de la plaque de matériau alvéolaire 8. Toutefois, lorsqu'un article se présente en travers d'une cavité, il est nécessaire d'assurer un écrasement suffisant du matériau alvéolaire pour que la partie de cavité contenant l'orifice d'aspiration 3 soit obturée de façon étanche. Le choix du matériau alvéolaire ainsi que la forme des cavités, le profil des parois et l'inclinaison de celles-ci seront donc choisis en fonction des articles à soulever. En particulier dans le cas de planches ou d'articles allongés, il est préférable de réaliser des cavités dont le bord délimite un pourtour rectangulaire comme illustré sur la figure 1. Pour des raisons de fabrication on peut prévoir un pourtour avec des angles arrondis. Dans le cas d'articles de dimensions plus équilibrées, par exemple dans le cas d'une préhension d'articles de forme carrée ou en forme de disque, on utilisera de préférence une tête de préhension comportant des cavités ayant un bord délimitant un pourtour polygonal régulier ou circulaire. De même, le profil optimum des parois ll des cavités dépend de la forme et de l'état de surface des articles à saisir. A titre d'exemple des parois 11 présentant un profil curviligne convexe comme illustré par la figure 3 permettent d'assurer une bonne étanchéité avec des articles de petite dimension ou disposés de façon transversale par rapport à la cavité en raison du faible écrasement qui est nécessaire pour fermer une cavité 10 de façon étanche quelle que soit la dimension ou l'orientation de l'article. En revanche ce type de profil entraîne une réduction rapide de la surface mise en dépression lors de l'écrasement du matériau alvéolaire 8. Lorsque l'on souhaite saisir ces articles de grande dimension, il est au contraire préférable de réaliser des cavités 10 avec des parois 11 présentant un profil curviligne concave comme illustré par la figure 4 afin de maintenir une grande partie de la surface en dépression quelque soit le degré d'écrasement du matériau alvéolaire 8. Des parois 11 planes constituent donc un compromis intéressant entre la capacité d'adaptation à des articles de dimensions variées tout en maintenant en dépression une surface d'une taille satisfaisante permettant un soulèvement des articles. A ce propos on remarquera que lors de la mise en dépression les parois planes ont tendance à prendre une forme curviligne qui est d'autant plus prononcée que la dépression est plus forte et lorsque le matériau alvéolaire est à cellules fermées. Il convient donc de tenir compte de ces données lors de la détermination de la forme et des dimensions des cavités. A ce propos on remarquera en outre qu'après préhension d'un article le degré d'écrasement tend à s'équilibrer automatiquement. En effet un écrasement trop important entraîne une diminution de la surface d'application de la dépression, cette diminution étant d'autant plus forte que l'inclinaison des parois par rapport à un plan horizontal est plus faible. Lorsque la surface d'application de la dépression est faible la force de sustentation de l'article est elle-même faible de sorte que sous l'effet de son poids l'article à tendance à s'écarter de la semelle du caisson. Ceci a pour effet d'augmenter la surface d'application de la dépression jusqu'à ce qu'un équilibre soit atteint entre le poids de l'article et la force de sustentation, à condition bien entendu que la force de sustentation maximale pouvant être obtenue soit supérieure au poids de l'article. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, bien que la plaque de matériau déformable ait été illustrée sous forme d'un matériau alvéolaire on peut réaliser celle-ci sous d'autres formes, par exemple sous forme d'une ou plusieurs poches en matière souple accrochées sous la semelle, remplies de liquide ou de petites billes, et comportant des oeillets en regard des orifices d'aspiration 3. Bien que la plaque de matériau alvéolaire ait été illustrée sous forme d'une seule couche homogène, on peut réaliser une plaque comportant différentes couches associées afin de réaliser une structure laminée adaptée à une application particulière. Plutôt que de mettre en place des inserts rigides 13 dans les perçages 9, on peut prévoir de réaliser une structure de plaque laminée comportant une couche relativement ferme en contact avec la semelle 2 du caisson et une couche plus molle en contact avec les articles à soulever. Bien que l'invention ait été illustrée en relation avec une plaque de matériau alvéolaire en un seul morceau, on peut prévoir de réaliser celleci en plusieurs morceaux comprenant chacun une ou plusieurs rangées de cavités et disposés côte à côte sur la semelle de la tête de préhension. Bien que l'invention ait été illustrée avec des cavités 10 centrées sur les perçages 9, on peut prévoir des cavités décentrées par rapport aux perçages 9, en particulier sur le pourtour de la tête de préhension. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec une tête de préhension comprenant des compartiments 4 dont l'ouverture supérieure peut être fermée par un clapet, la réduction de la dimension des ouvertures d'aspiration 3 qui est rendue possible par l'invention permet d'envisager dans certains cas de supprimer les compartiments 4 et de maintenir une aspiration à travers tous les orifices d'aspiration 3 même lorsque ceux-ci ne sont pas en regard d'un article à soulever. REVEND I CATIONS 1. Tête de préhension par aspiration comprenant un caisson (1) ayant une semelle (2) percée d'orifices d'aspiration (3) caractérisée en ce que la semelle est équipée d'une plaque de matériau déformable (8) comportant en regard des orifices d'aspiration (3) des perçages (9) traversant la plaque et associés à des cavités (10) débouchant sur une face inférieure de la plaque et ayant des parois (11) inclinées vers un perçage (9) débouchant dans une cavité. 2. Tête de préhension selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cavités (10) sont centrées sur les perçages (9). 3. Tête de préhension selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les percages (9) dans la plaque de matériau déformable comportent des inserts rigides (13). 4. Tête de préhension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les cavités (10) ont un bord délimitant un pourtour généralement rectangulaire. 5. Tête de préhension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'en l'absence d'objets saisis les parois (11) des cavités (10) sont sensiblement planes. 6. Tête de préhension selon la revendication 5, caractérisée en ce que les parois (11) se coupent selon des lignes d'intersection (12) convergentes vers une extrémité adjacente aux perçages (9) mais non sécantes au voisinage de celui-ci. 7. Tête de préhension selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que les parois des cavités (10) forment un angle d'environ 10 avec un plan horizontal. 8. Tête de préhension selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'en l'absence d'objets saisis les parois (11) des cavités (10) sont curvilignes concaves. 9. Tête de préhension l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'en l'absence d'objets saisis, les parois (11) des cavités (10) sont curvilignes convexes. 10. Tête de préhension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les parois (11) des cavités (10) sont recouvertes d'une peau (14).