Brevet FR2857288A1 — publié le 20050114

Ventouse de préhension L'invention concerne une ventouse de préhension destinée à aspirer des pièces, comportant un raccord de dépression, un corps de succion élastique et un support de corps de succion, le corps de succion présentant sur sa face en regard de la pièce une lèvre d'étanchéité délimitant un espace de succion et l'espace de succion étant en liaison pneumatique avec le raccord de dépression, le corps de succion présentant une surface de contact qui vient se plaquer contre la pièce lorsqu'une dépression règne dans l'espace de succion. Les ventouses de préhension sont utilisées pour aspirer des objets ou des pièces de manière à pouvoir soit les immobiliser, soit les manier. Lorsqu'elles se trouvent sur des manipulateurs, les ventouses de préhension permettent de transporter l'objet aspiré. Pour des objets différents, il est nécessaire d'utiliser des ventouses de préhension différentes. En règle générale, les ventouses de préhension sont adaptées aux dimensions et au poids de l'objet à manipuler. Ces ventouses de préhension présentent, au niveau du corps de succion, une lèvre d'étanchéité périphérique qui délimite ou qui étanche vis-à-vis de l'environnement un espace de succion. Le corps de succion est, quant à lui, relié à un conduit de dépression via le support de corps de succion, le corps de succion et le support de corps de succion pouvant être conçus monobloc ou en deux parties. Ainsi, on connaît par exemple des corps de succion fabriqués selon la technique à deux composants dans des matières plastiques présentant des propriétés différentes. Des objets plats, des feuilles de tôle ou des plaques de verre par exemple, peuvent ainsi être saisis et transportés relativement facilement. Toutefois, le problème suivant se pose pour les feuilles de tôle en particulier: les feuilles de tôle glissent sur la ventouse de préhension car 2857288 2 leurs surfaces sont huilées. Cela peut parfois provoquer des ralentissements de la production et, dans le pire des cas, des arrêts de production. Les cadences de production devenant toujours plus élevées, il doit être garanti que les objets, ou les pièces, seront saisis et maintenus en toute fiabilité, même quand des forces relativement élevées sont transmises par la ventouse de préhension à l'objet à transporter et inversement. En règle générale, il s'agit de forces verticales, grâce auxquelles l'objet est soulevé, et de forces tangentielles générées par des accélérations et des ralentissements. Ces forces tangentielles sont généralement transmises par frottement de la ventouse de préhension à l'objet et de l'objet à la ventouse de préhension. S'il est possible d'augmenter la fiabilité de maintien en augmentant la dépression, cela risque toutefois de déformer les objets, notamment des tôles minces ou similaires. Pour les tôles minces d'épaisseur inférieure à un millimètre, qui sont principalement utilisées en carrosserie automobile, des déformations de ce type ne sont pas acceptables. Le document DE 299 05 951 U1 propose une ventouse de préhension dont l'espace de succion est doté de nervures faisant saillie à l'intérieur de l'espace de succion, les nervures présentant des rainures de réception et d'évacuation de l'huile. Lorsque l'on aspire une pièce avec une ventouse de préhension de ce type, la pièce prend appui sur les nervures et la résistance due au frottement entre la ventouse de préhension et la pièce s'accroît. Cet appui se fait au niveau des surfaces frontales libres des nervures qui présentent les rainures pour l'huile. En règle générale, ces ventouses de préhension sont de conception symétrique. 2857288 -3 L'invention a pour but de proposer une ventouse de préhension qui autorise, à dépression égale, la transmission à la pièce de forces tangentielles encore plus élevées. Ce problème est résolu selon l'invention par une ventouse de préhension du type cité en préambule dans laquelle la surface de contact présente des propriétés de frottement directionnelles. La ventouse de préhension selon l'invention possède une surface de contact qui vient se plaquer contre la pièce et qui présente des propriétés de frottement directionnelles. C'est-à-dire que les propriétés de frottement sont fonction de la direction ou du sens dans laquelle/lequel la ventouse de préhension est déplacée. Comme la grande majorité des utilisations de cette ventouse de préhension consiste en un déplacement rectiligne, où la pièce est transportée d'un lieu à un autre par exemple, il n'est pas impérativement nécessaire que ces ventouses présentent des propriétés de frottement identiques dans toutes les directions. L'optimisation des propriétés de frottement pour des directions et des sens de déplacement privilégiés permet d'une part de réduire les dimensions de la ventouse de préhension et, d'autre part, de diminuer les forces produites par dépression de manière à réduire le risque de déformation de la pièce. Cette ventouse de préhension selon l'invention est montée de manière que les sens ou directions correspondant aux propriétés de frottement optimales coïncident avec les sens des vecteurs d'accélération et de freinage lors du transport de la pièce. Etant donné que dans les autres directions, notamment dans la direction transversale à celle du transport, il ne s'exerce aucune force ou seulement des forces insignifiantes, des forces de frottement réduites sont suffisantes dans ce cas. 2857288 -4- Il est prévu, dans un développement, que la surface de contact présente une structure de surface orientée. Cette structure de surface, qui est par exemple formée de ressauts, de nervures, de boutons ou similaires, permet d'obtenir des propriétés de frottement différentes selon le sens. Ce principe correspond par exemple au profil d'un pneu de véhicule, qui présente un sens de roulement préféré dans lequel il possède des propriétés d' adhérence optimales. La surface de contact de la ventouse de préhension peut bien évidemment posséder plusieurs sens ou directions préféré(e)s dans lesquelles les propriétés de frottement prennent des valeurs optimales, cependant, un sens ou une direction privilégié(e) unique est préférable. Ce sens ou cette direction privilégié(e) résulte par exemple du type et/ou de la forme de la géométrie de la surface de contact. La direction privilégiée est alors perpendiculaire à la normale à la surface de contact. Dans un exemple de réalisation particulier, différentes propriétés de frottement correspondent à des surfaces de pièce spécifiques. C'est-àdire que les propriétés de frottement de ventouses de préhension spécifiques prennent des valeurs optimales pour des surfaces de pièces spécifiques ou des propriétés spécifiques de ces surfaces de pièces. Dans un exemple de réalisation, la surface de contact présente une première orientation préférée correspondant à une propriété de frottement optimale sur des surfaces recouvertes de liquides fortement visqueux (de l'huile par exemple) et une seconde direction correspondant à une propriété de frottement optimale sur des surfaces recouvertes de liquides faiblement visqueux (de l'eau par exemple). Une ventouse de préhension de ce type peut convenir aussi bien pour des surfaces huilées que pour des surfaces 2857288 -5- mouillées. De préférence, les deux directions ne sont pas identiques mais forment entre elles un angle, en particulier un angle de 90 . Dans un exemple de réalisation préféré, une marque est prévue pour indiquer la direction ou le sens correspondant aux propriétés de frottement optimales. Cette marque permet de monter correctement la ventouse de préhension dans le dispositif de manipulation de manière à en exploiter pleinement les propriétés. D'autres avantages, caractéristiques et propriétés de l'invention ressortiront de la description qui va suivre où différentes formes d'exécution de l'invention sont décrites en faisant référence aux figures des dessins. Les caractéristiques représentées sur les dessins et énoncées dans la description et dans les revendications peuvent être essentielles pour l'invention chacune en soi ou en toute combinaison. On a représenté : Figure 1 une vue en coupe transversale d'une ventouse de préhension; Figure 2 une première vue en plan de la surface de contact de la ventouse de préhension dans le sens de la flèche II de la figure 1; et Figure 3 une seconde vue en plan de la surface de contact de la ventouse de préhension dans le sens de la flèche III de la figure 1. Sur la figure 1, qui représente une vue en coupe transversale d'une ventouse de préhension désignée dans son ensemble par le repère 10, un support de corps de succion est désigné par le repère 12. Celui-ci présente un raccord de dépression 14, doté par exemple d'un taraudage 16. 2857288 6 La face externe du support de corps de succion 12 est dotée de deux collerettes 18, auxquelles est fermement fixé un corps de succion 20 élastique. Ce corps de succion 20 affecte sensiblement la forme d'une cloche et présente un bord inférieur périphérique en forme de lèvre d'étanchéité 22. Le corps de succion 20 présente en outre une ouverture centrale 24 qui communique avec le raccord de dépression 14. L'ouverture 24 débouche dans un espace de succion 26 entouré par la lèvre d'étanchéité 22. L'espace de succion 26 est par ailleurs délimité par une surface de contact 28 qui, lorsqu'on aspire une pièce 32, vient se plaquer contre une surface 30 de la pièce 32. La figure 2 montre une vue en plan de la surface de contact 28 dans le sens de la flèche II de la figure 1, où la lèvre d'étanchéité périphérique 22 et l'ouverture 24 sont nettement visibles. On distingue en outre des nervures 34 agencées transversalement par rapport à une flèche 36. Les nervures 34 affectent la forme de lamelles et se trouvent à une faible distance de la lèvre d'étanchéité 22 et à une faible distance les unes des autres. Par conséquent, la pièce aspirée 32 est soutenue par les nervures 34 sur une grande surface de sorte qu'elle ne subit aucun cintrage ni aucune déformation de manière générale. En raison de leur forme lamellaire, les nervures 34 peuvent se replier légèrement dans la direction de la double flèche 36, ce qui permet de refouler facilement un liquide faiblement visqueux, de l'eau par exemple, adhérant à la surface 30 de la pièce 32. Une surface de contact 28 ainsi conçue possède des propriétés de frottement optimales sur des surfaces 30 recouvertes d'eau. Perpendiculairement à la direction de la flèche 36, c'est-à-dire dans la direction de la double flèche 44, les nervures 34 sont relativement rigides. Pour cette raison, elles peuvent facilement refouler des liquides fortement visqueux adhérant à la surface 30 de la pièce 32, de l'huile par exemple, et se coller à la surface 30. 2857288 7 Une surface de contact 28 ainsi conçue possède des propriétés de frottement optimales pour des surfaces 30 recouvertes d'huile. La figure 3 représente une vue en plan d'une surface de contact 28 dans le sens de la flèche III de la figure 1, dans laquelle il est prévu, à l'intérieur de la lèvre d'étanchéité 22, des ressauts 38 qui sont sensiblement en forme de L ou en forme de V et dont la pointe 40 est dirigée dans le sens de la flèche 46. Ces ressauts 38 possèdent également des propriétés de frottement optimales dès lors que la pièce est déplacée dans le sens de la flèche 46. Cette ventouse de préhension 10 est adaptée aux situations d'accélération rapide ou de freinage rapide de pièces 32. Sur la figure 1, on peut voir sur la face supérieure du corps de succion 20 une marque 42 qui indique la direction ou le sens de transport préféré(e) dans laquelle/lequel la ventouse de préhension 10 possède sa propriété de frottement optimale. On peut également prévoir une pluralité de marques 42 indiquant la direction ou le sens optimal(e) pour des surfaces recouvertes par exemple d'huile, d'eau, d'agent de refroidissement ou similaires. Ces sens ou directions peuvent être des sens d'accélération et des sens de ralentissement. -8-REVENDICATIONS 1. Ventouse de préhension destinée à aspirer des pièces (32), comportant un raccord de dépression (14), un corps de succion (20) élastique et un support de corps de succion (12), le corps de succion (20) présentant sur sa face en regard de la pièce (32) une lèvre d'étanchéité (22) délimitant un espace de succion (26) et l'espace de succion (26) étant en liaison pneumatique avec le raccord de dépression (14), le corps de succion (20) présentant une surface de contact (28) qui vient se plaquer contre la pièce (32) lorsqu'une dépression règne dans l'espace de succion (26), caractérisée en ce que la surface de contact (28) présente des propriétés de frottement directionnelles. 2. Ventouse de préhension selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface de contact (28) présente une structure de surface orientée. 3. Ventouse de préhension selon la revendication 2, caractérisée en ce que la structure de surface est formée de ressauts (38), de nervures (34), de boutons ou similaires. 4. Ventouse de préhension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface de contact (28) présente des propriétés de frottement optimales dans au moins une direction ou un sens privilégié(e) (36, 44, 46). 5. Ventouse de préhension selon la revendication 4, caractérisée en ce que la direction ou le sens privilégié(e) (36, 44, 46) est perpendiculaire à la normale à la surface de contact (28). 2857288 9 6. Ventouse de préhension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les différentes propriétés de frottement correspondent à des surfaces de pièce spécifiques. 7. Ventouse de préhension selon la revendication 6, caractérisée en ce que la surface de contact (28) présente une première direction (44) correspondant à une propriété de frottement optimale sur des surfaces (30) recouvertes de liquide fortement visqueux (huilées par exemple) et une seconde direction (36) correspondant à une propriété de frottement optimale sur des surfaces (30) recouvertes d'un liquide faiblement visqueux (de l'eau par exemple). 8. Ventouse de préhension selon la revendication 7, caractérisée en ce que les deux directions forment entre elles un angle non nul, notamment un angle de 90 . 9. Ventouse de préhension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une marque (42) est prévue pour indiquer la direction ou le sens (36, 44, 46) correspondant aux propriétés de frottement optimales. 10. Ventouse de préhension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface de contact/surface de frottement est de forme géométrique générale ronde.