Brevet FR2797605A1 — publié le 20010223

L'invention concerne un élément de préhension à aspiration fonctionnant exclusivement par dépression, destiné à être utilisé dans la construction de machines spéciales. L'invention peut être mise en oeuvre partout o de petites pièces doivent être prélevées d'une machine et être transportées, ceci dans des conditions de place disponible restreinte. De manière connue, dans la fabrication de petites pièces, celles-ci sont aspirées et déplacées à l'aide d'éléments de préhension à aspiration fonctionnant par dépression. En plus des éléments aspirants ou ventouses, ceci nécessite également des éléments de pression, qui assurent le mouvement de rapprochement des éléments aspirants, à savoir leur course de déplacement. Aussi, l'élément de préhension à aspiration peut-il devenir de taille trop importante pour de nombreux domaines d'utilisation. Dès lors, le but de l'invention est de fournir un élément de préhension à aspiration, qui permette également le transport de très petites pièces dans un espace très étroitement limité. Ce but est atteint par un élément de préhension à aspiration qui comprend un cylindre et un piston destiné à exécuter une course d'aspiration, avec une première et une seconde position de déplacement. Conformément à l'invention, il est prévu un corps de cylindre qui comporte une chambre de cylindre et possède, à une extrémité, une ouverture vers la pression atmosphérique, vis-à-vis de laquelle la chambre de cylindre est rendue étanche par le piston précontraint par un ressort de compression, la tige de piston faisant saillie hors de l'autre extrémité du corps de cylindre en vue de l'exécution d'une course de déplacement. La chambre de cylindre présente une liaison permanente au canal à vide ou à dépression par l'intermédiaire d'un premier alésage de passage prévu dans le corps de cylindre. La tige de piston possède, à l'extrémité en saillie vers l'extérieur, un alésage central qui, à son extrémité intérieure, peut être relié au canal à dépression par l'intermédiaire d'un alésage radial prévu dans la tige de piston et d'un second alésage de passage prévu dans le corps de cylindre. A l'extrémité en saillie vers l'extérieur de la tige de piston, l'alésage central est fermé par un élément aspirant ou ventouse, pour l'aspiration d'une pièce à aspirer. Dans la première position de déplacement, le piston est contigu à l'ouverture et l'alésage radial est obturé par le corps de cylindre, de sorte qu'il n'existe pas de liaison avec le canal à 2 2797605 dépression. Dans la seconde position de déplacement, par application d'une dépression à la chambre de cylindre, le piston est déplacé, de sorte que l'alésage radial est relié au second alésage de passage et que la dépression est appliquée à l'alésage central. Pour produire le déclenchement de la fonction de soupape entre la course de déplacement de l'élément de préhension à aspiration et l'aspiration de la pièce à aspirer, la dépression est appliquée, par l'intermédiaire d'une rampe de distribution formée sur le second alésage de passage dans le corps de cylindre, à l'alésage central dans la tige de piston. L'avantage particulier de cet élément de préhension à aspiration réside dans les faibles dimensions de construction. Celles-ci résultent avant tout du fait que l'on utilise la même source de vide ou de dépression aussi bien pour la course de déplacement que pour l'aspiration de la pièce à aspirer. Les deux phases de travail sont alors effectuées automatiquement l'une après l'autre, suivant un seul signal de commande. Dans un premier mode de réalisation de l'élément de préhension à aspiration, le canal à dépression se trouve dans la paroi du corps de cylindre, qui est alors relié à la source de dépression. Mais, il est également possible que le corps de cylindre soit disposé dans un dispositif de transport et que le canal à dépression se trouve dans ce dispositif de transport. Si dans une ligne de fabrication, une ou plusieurs pièces doivent être aspirées par des éléments de préhension à aspiration pour être transportées à un autre poste d'usinage, l'élément de préhension à aspiration est amené dans une certaine position par rapport à la pièce à aspirer, et l'on déclenche un signal de commande. Une dépression est alors admise dans la chambre de cylindre par l'intermédiaire du canal à dépression. En raison de la différence de pression entre la pression atmosphérique sur la face extérieure du piston et la dépression dans la chambre de cylindre, le piston est tiré à l'encontre du ressort de compression, et la tige de piston, avec l'élément aspirant, est poussée vers la pièce à aspirer. Juste avant la fin de la course de la tige de piston, entre en jeu une fonction de soupape. L'alésage radial atteint une rampe de distribution sur le second alésage de passage dans le corps de cylindre, et la dépression est admise dans l'alésage central de la tige de piston. Grâce à cette dépression, le bord d'étanchéité de 3 2797605 l'élément aspirant est appliqué fermement contre la pièce à aspirer. Dans cette position, la pièce à aspirer peut être transportée jusqu'à un autre poste d'usinage. Ici, la pièce est amenée dans la position requise et la dépression est interrompue par un nouveau signal de commande. La pression augmente dans la chambre de cylindre et la tige de piston rentre en glissant dans le corps de cylindre. L'alésage central dans la tige de piston est ainsi isolé de la dépression et l'élément aspirant se détache de la pièce à aspirer. Ce processus peut être accéléré si l'on applique une brève impulsion de soufflage au canal à dépression. On réalise ainsi un élément de préhension à aspiration, qui peut être mis en oeuvre, également pour le transport de petites pièces dans des machines spéciales et des lignes de transfert. Les avantages essentiels de l'élément de préhension à aspiration conforme à l'invention résultent de sa construction de taille réduite et compacte, de l'application d'une seule forme d'énergie et de la fourniture d'un seul signal de commande, aussi bien pour la course de déplacement que pour 1' aspiration. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail, mais à l'aide simplement d'un exemple de réalisation non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 montre un élément de préhension à aspiration selon la présente invention, dans la position détachée; la figure 2 montre un élément de préhension à aspiration selon la présente invention, dans la position appliquée d'aspiration; et la figure 3 montre un élément de préhension à aspiration selon la présente invention, en position de transport. Sur la figure 1, est représenté le principe du mode de construction de l'élément de préhension à aspiration, conforme à la présente invention. Dans un corps de cylindre 1 se trouve une chambre de cylindre 4 pour le vide ou une dépression, qui est rendue étanche, d'un côté, par une tige de piston 3 faisant saillie hors du corps de cylindre 1. A l'autre extrémité, le corps de cylindre 1 possède une ouverture 6 qui réalise une liaison à l'atmosphère. A cette extrémité, la chambre de cylindre 4 pour la dépression est rendue étanche par le piston 2 se trouvant sur la tige de piston 3. A l'extrémité de la tige de piston 3, qui fait saillie hors du corps de cylindre 1, est fixé un élément aspirant ou ventouse 13. A l'intérieur du 4 2797605 corps de cylindre 1 se trouve un ressort de compression 14 qui, dans l'état détaché de l'élément de préhension à aspiration, pousse le piston 2 contre l'ouverture 6. Le corps de cylindre 1 est vissé dans un dispositif de transport 17 dans lequel se trouve un canal à dépression 5 dans lequel débouchent deux alésages de passage 7, 8 décalés axialement, réalisés dans le corps de cylindre 1, l'un de ces alésages de passage, à savoir l'alésage de passage 7, conduisant à la chambre de cylindre 4 en étant relié en permanence à celle-ci. La tige de piston 3 comporte un alésage central 9 ouvert vers l'élément aspirant 13 et présentant un alésage radial 10, qui, lors du déplacement de la tige de piston 3 dans la seconde position de déplacement, est relié à l'alésage de passage 8 dans le corps de cylindre 1. La figure 2 montre l'élément de préhension à aspiration selon la présente invention, dans la position dans laquelle une pièce 12 à aspirer est aspirée. Dans cette position de la tige de piston 3 portant l'élément aspirant 13, l'alésage central 9 de la tige de piston 3 est mis en liaison avec le canal à dépression 5 par l'intermédiaire de l'alésage radial 10 et de l'alésage de passage 8 dans le corps de cylindre 1. La dépression pour le mouvement de déplacement de la tige de piston 3 est de ce fait utilisée simultanément pour l'aspiration de la pièce 12 à aspirer. La figure 3 montre un mouvement de pivotement du dispositif de transport 17, qui peut être prévu pour le transport de la pièce 12. Mais il est également possible de mettre en oeuvre un dispositif de transport 17 par lequel est effectué un guidage adapté de l'élément de préhension à aspiration, selon un mouvement rectiligne, un mouvement de montée ou de descente ou un mouvement similaire. Pour aspirer une pièce 12 à aspirer, la dépression est appliquée au canal à dépression 5. La dépression est acheminée dans la chambre de cylindre à travers l'alésage 7, ce qui produit, en raison de la différence de pression par rapport à la pression atmosphérique, le déplacement du piston 2 à l'encontre du ressort de compression 14, de sorte que la tige de piston 3 est poussée hors du corps de cylindre 1. Juste avant que la fmin de la course soit atteinte, entre en jeu une fonction de soupape, qui est déclenchée par une rampe de distribution 15 au niveau de l'alésage de passage 8. Dans cette position, l'alésage de passage 8 est relié à l'alésage central 9 de la tige de piston 3, par l'intermédiaire de l'alésage radial 10. La dépression est 2797605 ainsi appliquée à l'élément aspirant 13. Un vide est créé dans l'élément aspirant 13, qui dans cette position saisit la pièce à aspirer 12, et la pièce à aspirer 12 adhère à l'élément aspirant 13 par l'intermédiaire d'un bord d'étanchéité 16. La fonction de soupape empêche une entrée d'air avant que le bord d'étanchéité 16 vienne s'appliquer sur la pièce 12. La puissance du débit volumique pour le vide est ainsi maintenue faible, à l'inverse d'éléments de préhension à aspiration connus, conçus spécialement pour des matériaux poreux et fonctionnant par l'intermédiaire d'étranglements. L'élément de préhension, avec la pièce 12 aspirée, peut maintenant être soulevé, basculé ou déplacé linéairement, ceci de manière connue. En interrompant la dépression, l'élément aspirant 13 revient automatiquement à sa position initiale grâce au ressort de compression 14 qui se détend. Ce processus peut être accéléré, si l'on applique une brève impulsion de soufflage au canal à dépression 5. Pour expliciter l'invention, on a décrit en détail un exemple de réalisation. Pour réduire davantage encore l'encombrement extérieur, il est également possible d'intégrer le canal à dépression 5 dans la paroi du corps de cylindre 1. Le bord d'étanchéité 16 peut également être aménagé de manière à être en mesure d'aspirer aussi des pièces 12 à surface sphérique. Grâce à la forte diminution de l'encombrement extérieur de l'élément de préhension à aspiration, il est pour la première fois possible de disposer côte à côte ou les uns derrière les autres, un grand nombre d'éléments de préhension à aspiration, dans une ligne de transfert pour petites pièces. 6 2797605 REVENDICATIONS 1. Elément de préhension à aspiration comprenant un cylindre et un piston destiné à exécuter une course d'aspiration avec une première et. une seconde position de déplacement, caractérisé en ce qu'il est prévu un corps de cylindre (1) qui comporte une chambre de cylindre (4) et possède, à une extrémité, une ouverture (6) vers la pression atmosphérique, vis-àvis de laquelle la chambre de cylindre (4) est rendue étanche par le piston (2) précontraint par un ressort de compression (14), la tige de piston (3) faisant saillie hors de l'autre extrémité du corps de cylindre en vue de l'exécution d'une course de déplacement (11), en ce que la chambre de cylindre (4) présente une liaison permanente au canal à dépression (5) par l'intermédiaire d'un premier alésage de passage (7) prévu dans le corps de cylindre (1), en ce que la tige de piston (3) possède, à l'extrémité en saillie vers l'extérieur, un alésage central (9) qui est fermé par un élément aspirant (13), pour l'aspiration d'une pièce à aspirer (12), et qui à son extrémité intérieure peut être relié au canal à dépression (5) par l'intermédiaire d'un alésage radial (10) prévu dans la tige de piston (3) et d'un second alésage de passage (8) prévu dans le corps de cylindre (1), en ce que dans la première position de déplacement, le piston (2) est contigu à l'ouverture (6) et l'alésage radial (10) est obturé par le corps de cylindre (1), de sorte qu'il n'existe pas de liaison avec le canal à dépression (5), et en ce que dans la seconde position de déplacement, par application d'une dépression à la chambre de cylindre (4), le piston est déplacé de sorte que l'alésage radial (10) est relié au second alésage de passage (8) et que la dépression est appliquée à l'alésage central (9). 2. Elément de préhension à aspiration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dépression est dirigée, par l'intermédiaire d'une rampe de distribution (15) formée sur le second alésage de passage (8) dans le corps de cylindre (1), vers l'alésage central (9) dans la tige de piston (3). 3. Elément de préhension à aspiration selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal à dépression (5) se trouve dans la paroi du corps de cylindre (1). 4. Elément de préhension à aspiration selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps de cylindre est disposé dans un dispositif de 7 2797605 transport (17) et le canal à dépression (5) se trouve dans ce dispositif de transport (17). 5. Elément de préhension à aspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que sur le canal à dépression (5) est prévue une arrivée pour une impulsion de soufflage.