Brevet FR2930766A1 — publié le 20091106

La présente invention concerne un appareil (caisson ou ventouse) à dépression pour le transport d'objets, l'objet à transporter adhérant au caisson ou à la ventouse sous l'effet d'une dépression créée par une aspira- tion d'air. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Un caisson présente une pluralité d'orifices d'aspiration dont certains ne jouent leur office de point de préhension que s'ils sont recouverts de l'objet à ma- nipuler. Or de nombreux orifices ne sont pas recouverts par un objet et de ce fait la charge du générateur de vide est considérablement majorée. Dans le cas de ventouses, cette fonction de préhension n'est pas assurée en cas de défaut de la ventouse ou en l'absence d'objet sous celle-ci. Pour éviter ces inconvénients chaque orifice ou conduit d'aspiration est muni de manière connue d'un dis-positif de fermeture ou d'obturation qui interrompt automatiquement la connexion entre cet orifice et le caisson à dépression. Plus précisément, dans un caisson, il est connu de ménager dans la paroi du caisson une chambre et de placer dans cette chambre un clapet ayant comme organe mobile une bille, par exemple, libre en déplacement entre certaines limites. La chambre est réalisée suffisamment grande pour que, pendant le fonctionnement normal, le vide créé dans l'orifice au droit de l'objet présent sous ne soulève pas la bille. Si aucun objet n'est présent au droit de l'orifice, l'air est aspiré et le flux dans la chambre est suffisant pour entraîner la bille et la soulever jus- qu'au siège du clapet au travers du quel la chambre est reliée au volume intérieur du caisson pour l'y appliquer de façon étanche contre son orifice, de sorte que l'orifice est mise hors service. Il convient pour ce faire que la course offerte à la bille, son poids et les dimensions de l'orifice, soient convenablement déterminés les uns par rapport aux autres. Il faut aussi prévoir que cet isolement de l'orifice par rapport à l'atmosphère puisse cesser quand une pièce se présente en face de l'orifice condamné par le clapet à bille. A cet effet, on dispose en parallèle avec la chambre à clapet, un canal d'air de section calibrée. Ainsi en présence d'un objet obturant de manière étanche l'orifice et la zone environnante dans laquelle débouche ce conduit calibré, il est possible de faire baisser la pression dans cet espace étanche donc dans la chambre en amont du clapet. Quand la pression est devenue suffisamment basse, la bille se décolle de son siège et une section plus importante est ainsi ouverte à l'aspiration. La prise et le maintien de l'objet sont ainsi améliorés. Le document EP 1 012 101 d écrit un dispositif de ce type. L'usinage requis pour sa fabrication est onéreux car il requiert l'aménagement de deux canaux en parallèle dont un est de diamètre extrêmement précis pour que la fuite permanente qu'il réalise entre la source de vide et l'atmosphère soit maîtrisée et ne surcharge pas le générateur de vide. OBJET DE L'INVENTION L'invention entend proposer une solution alternative à cette architecture qui soit d'un coût beaucoup moins élevé que la technologie connue. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION. A cet effet l'invention a donc pour objet un appareil de préhension par aspiration comportant une canalisation de liaison entre une source de dépression et un organe de préhension par aspiration, cette canalisation comportant un premier canal formé par une chambre aval et par un conduit amont, un siège étant prévu entre la chambre et le conduit, un clapet étant logé mobile et avec jeu dans la chambre, entre une butée inférieure et le siège, et un second canal formant dérivation calibrée du premier canal au niveau du siège, de section inférieure à celle du jeu qui existe dans la chambre entre la surface intérieure de celle-ci et la surface extérieure du clapet qui peut s'y mouvoir, caractérisé en ce que le second canal est ménagé au centre du clapet. Ainsi, contrairement aux dispositifs antérieurs, il n'est pas nécessaire de construire de manière séparée, par usinage ou autre moyen de fabrication, la dérivation calibrée : il suffit de percer le clapet d'un trou calibré traversant dans quelques dixièmes de millimètres de matière au sommet de ce clapet. Le clapet est de manière préférée en forme de cloche avec une jupe cylindrique de surface extérieure par exemple à facettes et u:i fond tourné vers le siège et percé en son centre. Lorsque l'organe de préhension est un caisson, siège d'une dépression entretenue, limité par une paroi inférieure sensiblement plane, équipée sur sa face extérieure d'une garniture élastique étanche à l'air, la paroi est pourvue d'une pluralité de passages, chacun d'eux composé comme décrit ci-dessus, la butée inférieure pour le clapet étant formée par une partie de la garniture en débord à l'intérieur du débouché du premier canal sur la face extérieure de la paroi inférieure du caisson. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci- après à titre d'exemple d'un mode de sa réalisation. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un cals- son de manutention par le vide conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale du caisson de la figure 1 au niveau de sa paroi inférieure, - la figure 3 est une vue de détail d'un orifice aspirant conforme à l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe d'une variante de réalisation de l'invention, destinée à une mise en place dans un passage reliant une source de dépression à un organe de préhension par aspiration. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Au figures 1 à 3, le caisson de l'invention se présente sous la forme d'une boîte parallélépipédique 1 avec une face inférieure pourvue d'une garniture souple et étanche à l'air, une mousse 2 ferme à cellules semi- fermées par exemple, montée sur une plaque de support rigide 2a, l'intérieur de cette boîte étant reliée à une source ou générateur de vide non représenté par un conduit 3, tandis que sa paroi inférieure et la garniture sont percées d'une pluralité de trous ou passages 4. Ce caisson est destiné à être porté par un châssis de support (non représenté) sur lequel plusieurs caissons pa- rallèles peuvent être installés, lequel châssis est fixé à l'extrémité d'un bras manipulateur ou à un portique d'une installation de manutention contrôlée par un ordinateur ou par un automate programmé. Les opérations de manutention consistent à porter au contact de pièces à déplacer, se présentant sous la forme d'un lit ou d'une couche de pièces au sommet par exemple d'une charge pale::tisée, le châssis avec les caissons. La garniture s'écrase au contact des pièces et le volume compris entre le débouché de chaque orifice et la surface supérieure de la pièce qui écrase la garniture à cet endroit devient une chambre d'aspiration agissant comme une ventouse. Les pièces ainsi agrippées peuvent être soulevées et déplacées par le bras manipulateur qui soutient la batterie de caisson. Chaque orifice ou passage 4 (qui, dans ce mode de réalisation, forme la canalisation susdite) comprend en fait une première partie avec une première section 4a qui traverse la garniture, un orifice 4b qui est ménagé dans la plaque de support 2a de la garniture 2 et une section 4c qui est ménagée dans l'épaisseur de la paroi inférieure la du caisson. La section 4c constitue une chambre basse 5 dans laquelle est logé avec jeu un clapet 6. Le diamètre de l'orifice 4b est inférieur au diamètre de la chambre 5 de sorte que la plaque 2a, au bord de l'orifice 4b, forme une butée de retenue du clapet 6 dans la chambre 5. Une deuxième partie de cet orifice 4 est un canal supérieur 7 plus étroit que la chambre 5 de sorte qu'entre les deux existe un épaulement 8 conformé autour du débouché 7a du canal supérieur dans la chambre 5 en un siège 9 sur lequel le clapet 6 peut prendre appui. 6 Le clapet 6 est en forme de cloche avec une jupe cylindrique 6a dont le diamètre extérieur est inférieur à celui de la chambre 5. Dans une variante préférée de réalisation de ce clapet, la jupe 6a est à facettes sur sa surface extérieure de sorte que le guidage est assuré par les arêtes de ces facettes et le jeu présent entre ces facettes et la surface de la chambre 5. La section de passage dans la chambre, autour du clapet, sera dénommée S. Si la surface extérieure du clapet est cylindrique, des nervures 5a peuvent être prévues dans la chambre 5 pour guider le clapet dans son coulissement dans la chambre 5. La cloche possède un fond 6b tourné vers le siège 9 et percé d'un orifice calibré 10 dont la section est très inférieure à celle S susdite de passage entre le clapet et la chambre. L'orifice calibré constitue une dérivation permanente du passage 4 pour contourner le siège 9. Bien entendu, comme dans l'état de la technique, le poids du clapet sera choisi de manière que si l'orifice n'est pas couvert par un objet à saisir, le flux d'air aspiré depuis l'atmosphère sera suffisant pour faire monter le clapet 6 dans la chambre 5 et le maintenir plaqué contre le siège 9. Le débit s'écoulant au travers de l'orifice calibré 10 est suffisamment faible pour ne pas créer une charge trop importante à la source de vide. Ce débit permet cependant, alors que le clapet est en appui sur son siège et qu'un objet est présent devant l'orifice 4, de purger progressivement l'espace étanche ainsi constitué en amont du siège 9 de sorte q'un équili- bre des pression de part et d'autre du clapet soit at- 7 teint et que le clapet quitte son siège. La dépression maximale est alors entretenue dans l'orifice 4. On pourra adapter le préhenseur à la porosité du matériau des objets à manipuler en modifiant la masse du clapet et le diamètre de fuite défini par l'orifice calibré 10, donc en proposant à la vente des jeux de clapets affectés aux différents matériaux que le préhenseur est appelé à manipuler. Le clapet percé est d'un prix de revient très in- férieur à toute autre réalisation connue. En outre, l'entretien de l'appareil est beaucoup plus simple car tout bouchage de l'orifice calibré est très simple à remédier. Au pire, un échange standard de clapet permet par une intervention rapide de régler la défaillance de l'appareil, le débouchage pouvant être réalisé à l'extérieur de l'appareil. A la figure 4, on a représenté un clapet à fuite isolé, comportant un corps 20 équipé de moyens (filetage 21) pour son raccordement au tronçon amont d'une canali- sation extérieure formant la liaison de ce corps à une source de vide non représentée et des moyens (par exemple un filetage 22) pour raccorder le corps 20 au tronçon aval de cette canalisation assurant sa liaison à un organe de préhension par aspiration tel qu'une ventouse. A l'intérieur du corps 20 on retrouve la chambre 5, le clapet 6, le canal 7 et le siège 9, une butée (grille) in-terne 23 étant prévue pour maintenir le clapet 6 dans la chambre 5. REVENDICATIONS1. Appareil de préhension par aspiration comportant une canalisation de liaison d'une source de dépression à un organe de préhension par aspiration, cette ca- nalisation comportant un premier canal formé par une chambre aval (5) et par un conduit amont (7), un siège (9) étant prévu entre la chambre (5) et le conduit (7), un clapet (6) étant logé mobile et avec jeu dans la chambre (5), entre une butée (2a,22) inférieure et le siège (9), et un second canal (10) formant dérivation calibrée du premier canal au niveau du siège (9), de section inférieure à celle (S) du jeu qui existe dans la chambre (5) entre la surface intérieure de celle-ci et la surface extérieure du clapet (6) qui peut s'y mouvoir, caractérisé en ce que le second canal (10) est ménagé au centre du clapet (6). 2. Appareil de préhension selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet (6) est en forme de cloche avec une jupe (6a) cylindrique et un fond (6b) percé en son centre et tourné vers le siège (9). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la jupe possède une surface extérieure à facettes. 4. Appareil selon la revendication 1, comportant un caisson (1), siège d'une dépression entretenue, limité par une paroi inférieure (la) sensiblement plane, équipée sur sa face extérieure d'une garniture (2,2a) compressible élastiquement et étanche à l'air, la paroi étant pourvue d'une pluralité de passages (4), formant chacun une canalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée inférieure pour le clapet (6) est forméepar une partie de la garniture (2,2a) en débord à l'intérieur du débouché du premier canal (4b) sur la face extérieure de la paroi inférieure (la) du caisson (1).