Brevet FR2967370A1 — publié le 20120518

La présente invention concerne une ventouse pour appareil de manutention à dépression comme par exemple un manipulateur de bouteilles. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION La manutention de certains objets est réalisée par des bras automatisés à l'extrémité desquels l'organe de préhension est une ventouse à dépression. La structure classique d'une telle ventouse comprend un soufflet souple et élastique, de forme générale circulaire ou ovale, dont le bord libre, lorsqu'il est appliqué sur l'objet à saisir, isole le volume interne du soufflet de l'atmosphère extérieure de sorte que ce volume peut être connecté à une source de vide. Le vide ainsi établit dans la chambre de la ventouse n'est jamais absolu et la force avec laquelle la ventouse adhère sur l'objet est donc inférieure à la surface de l'objet circonscrite par le bord du soufflet multipliée par la pression atmosphérique. Cette force détermine donc le poids maximum de l'objet que la ventouse peut prendre en charge. La chambre de la ventouse est connectée à l'atmosphère au moyen d'un clapet commandé. Il est usuel, dans ce type de ventouses que le soufflet comporte d'une part un insert supérieur qui forme une platine de fixation de la ventouse à un manipulateur et une platine de support du clapet susdit et du conduit pneu- matique, et d'autre part, des raidisseurs périphériques en forme d'anneau logés dans les plis extérieurs du soufflet. Le clapet commandé est normalement fermé lorsque la ven- touse est hors service, c'est-à-dire lorsque la ventouse n'est en face d'aucune pièce à saisir, ce qui est le cas quand une machine comporte une pluralité de ventouses pour saisir des pièces en nombre inférieur à celui des ventou- ses. Au moment où la ventouse vient au contact de la pièce à traiter, le soufflet s'écrase et un poussoir, porté par le soufflet qui prend appui sur la pièce, soulève le clapet de son siège. La dépression peut alors s'établir dans la chambre de la ventouse. Lorsqu'il s'agit de libérer la pièce, l'aspiration est interrompue et de l'air atmosphérique (ou un gaz de soufflage) traverse le clapet encore ou- vert et emplit la chambre de la ventouse. Le manipulateur peut alors écarter la ventouse de l'objet, le poussoir quitte la surface de l'objet et le circuit d'aspiration est fermé par le clapet sous l'effet d'un ressort de rappel prévu à cet effet, ce qui évite une perte d'énergie. On comprend qu'il existe une relation dimensionnelle entre le poussoir et le soufflet qu'il faut respecter pour que la ventouse fonctionne correctement. A la mise en service, il convient donc de pouvoir établir cette relation pour chaque ventouse, compte tenu de la dispersion des dimensions du soufflet et des variations dans les caractéristiques mécaniques et élastiques d'un soufflet à l'autre En outre, la course d'écrasement du soufflet pour que le poussoir atteigne l'objet à saisir varie en fonction de l'âge du soufflet. Ce dernier en effet, peut perdre un peu de sa mémoire de forme et ne pas retourner à ses dimensions initiales au fil du temps de sorte que la relation établie à l'origine n'est plus respectée. La conséquence de ce vieillissement du soufflet est qu'après le lâcher de la pièce, le clapet ne se ferme pas et il peut exister une fuite importante au moment de la remise sous vide de ma ventouse alors que celle-ci n'est en face d'aucun objet à saisir. L'invention a pour but de pallier cet inconvénient au moyen d'une disposition simple pour prendre en compte pendant la durée de vie de la ventouse, les effets du vieillissement du soufflet qui est un corps déformable très sollicité en fatigue et dont les caractéristiques géométriques varie avec le temps. OBJET DE L'INVENTION C'est ainsi que l'invention a pour objet une ventouse à soufflet comportant une paroi de fond équipée d'une platine de fixation traversée par un conduit pneumatique et porteuse du siège d'un clapet d'ouverture et de fermeture de ce conduit, une paroi latérale en forme de soufflet dont le bord libre constitue une lèvre d'étanchéité de la ventouse contre un objet à saisir, un poussoir dont une extrémité est solidaire du clapet susdit, traversant le siège et dont l'autre extrémité est voisine de la lèvre à l'intérieur du soufflet, caractérisée en ce que le soufflet est équipé d'un insert en forme de plaque perforée au des-sus de la lèvre susdite qui est solidaire du poussoir et dont la position le long de ce poussoir est réglable. Dans un mode de réalisation, le poussoir est formé par un fil déformable incompressible et inextensible et par un ressort de compression disposé entre le siège porté par la platine et l'insert autour du fil. La fixation réglable de l'insert au poussoir est assurée par un système vis écrou dont l'un des éléments est fixé au poussoir et dont l'autre est monté libre en rotation dans l'insert. De manière préférée, la vis est fixée au poussoir tandis que l'écrou est monté à rotation libre dans l'insert et est manoeuvrable depuis l'intérieur de l'extrémité libre du soufflet. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de réalisation de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence au dessin annexé représentant par une figure unique en coupe axiale une ventouse selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Cette figure illustre la ventouse de l'invention en 35 ce qu'elle comprend un soufflet 1 qui en forme la paroi la- térale déformable le long de son axe 2. La section de la ventouse peut être circulaire ou oblongue. Le soufflet se termine à son extrémité ouverte par une lèvre périphérique 1a d'étanchéité. Dans chacun des plis du soufflet, cette ventouse comporte des raidisseurs 3, ici au nombre de quatre, qui empêchent l'effondrement vers le centre de la paroi latérale lorsque la chambre intérieure 4 de la ventouse est soumise à une dépression. En partie supérieure, la ventouse comporte une paroi de fond 5 qui recouvre une platine 6 au moyen de laquelle la ventouse peut être fixée à un support appartenant à un appareil (un robot) de manutention. Cette platine est également le support d'un siège 7 pour un clapet 8, ici en forme d'olive, entourant un conduit pneumati- que 9 ménagé dans la platine 6 et la paroi de fond 5 de la ventouse. Ce conduit est relié à une source de vide non représenté. Le clapet 8 est solidaire d'un poussoir 10 qui tra- verse le conduit 9, pour se prolonger jusqu'à un insert in- férieur 11 en forme de plaque perforée dont la périphérie est encastrée dans le soufflet au dessus de la lèvre 1a. L'insert 11 est fixé au poussoir 10 par des moyens qui per- mettent d'ajuster la longueur du poussoir à la distance qui doit séparer le siège 7 de l'insert inférieur 11. Dans le mode de réalisation représenté, l'insert 11 porte au centre une douille 12 dans laquelle un écrou 13 est monté à rota- tion au moyen de deux goupilles 14. Un joint 15, par exem- ple torique, sert de frein pou l'écrou dans sa coopération avec la douille 12. Cet écrou possède une fente de manoeu- vre 16 et un taraudage 17, lequel reçoit une vis 18. La partie supérieure de cette vis peut coulisser sans tourner dans la douille 12 et possède un logement cylindrique pour recevoir l'extrémité inférieure du poussoir 10. La fixation du poussoir à la vis est assurée par une vis radiale 19 dont l'extrémité de manoeuvre coulisse dans une fente 20 de la douille 12, formant ainsi l'arrêt en rotation de la vis 18 par rapport à cette douille. On comprend qu'en manoeuvrant l'écrou 13 par la fente 16, on fait monter au descendre (sur la figure qui représente l'axe 2 vertical) l'insert 11 par rapport au poussoir. Le poussoir 10 est un fil déformable inextensible et incompressible dont l'extrémité solidaire du clapet 8 est fixée à ce dernier par le moyen également d'une vis radiale 21. On notera enfin la présence d'un ressort 22 qui entoure le poussoir 10 et qui tend à écarter l'insert inférieur du siège 7 du clapet. En service, le conduit de vide non représenté est connecté à la source d'aspiration de la machine de préhension. Lorsque la ventouse arrive au contact de la pièce à saisir, l'insert inférieur 11 est soulevé en direction de la platine 6 et le clapet 8, soulevé de son siège 7. Le vide s'établit dans la chambre 4 de la ventouse ce qui en-gendre la force de préhension en même temps qu'une contraction axiale du soufflet. Le poussoir du fait de son carac- tère filaire peut se déformer (onduler) pour absorber les contraction et déformation du soufflet alors que le clapet reste soulevé. Au moment de la dépose de l'objet saisi, le vide cesse dans le conduit en amont du clapet, par une commande appropriée de la machine, et la chambre 4 est mise en communication avec l'atmosphère ou avec une source d'air comprimé destiné à remplir rapidement le soufflet. Le soufflet s'allonge et le clapet rejoint son siège alors que la force de préhension s'éteint. L'objet est alors relâché, la cham- bre 4 est de nouveau isolée du conduit de vide situé au de-là du clapet par rapport à la platine. Un nouveau cycle de préhension peut alors recommencer. La fermeture du clapet doit donc coïncider avec une pression dans la chambre 4 au moins égale à la pression at- mosphérique. On comprend que si le comportement du soufflet a varié au cours du temps, il puisse ne pas y avoir conservation de cette coïncidence ajustée lors du réglage initial de la machine. Par action sur l'écrou, on peut augmenter ou raccourcir l'amplitude de l'allongement du soufflet donc le temps nécessaire au clapet d'atteindre son siège et ainsi rétablir la coïncidence entre les moments où le clapet se ferme et où la pression dans la chambre 4 est égale à la pression atmosphérique qui permet un véritable lâcher de l'objet saisi au moment opportun du cycle de manutention. REVENDICATIONS1. Ventouse à soufflet comportant une paroi de fond (5) équipée d'une platine (6) de fixation traversée par un conduit (9) pneumatique et porteuse du siège (7) d'un cla- pet (8) d'ouverture et de fermeture de ce conduit, une paroi latérale (1) en forme de soufflet dont le bord libre constitue une lèvre (1a) d'étanchéité de la ventouse contre un objet à saisir, un poussoir (10) dont une extrémité est solidaire du clapet (8) susdit, traversant le siège (7) et dont l'autre extrémité est voisine de la lèvre (1a) à l'intérieur du soufflet, caractérisée en ce que le soufflet est équipé d'un insert (11) en forme de plaque perforée au dessus de la lèvre (1a) susdite qui est solidaire du poussoir (10) et dont la position le long de ce poussoir est réglable. 2 Ventouse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poussoir (10) est formé par un fil déformable incompressible et inextensible et par un ressort (22) de compression disposé entre le siège (7) porté par la platine (5) et l'insert (11), autour du fil. 3. Ventouse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la fixation réglable de l'insert (11) au poussoir (10) est assurée par un système vis écrou (13,18) dont l'un des éléments (18) est fixé au poussoir (10) et dont l'autre (13) est monté libre en rotation dans l'insert (11). 4. Ventouse selon la revendication 3, caractérisée en ce que la vis (18) est fixée au poussoir (10) tandis que l'écrou (13) est monté à rotation libre dans l'insert (11) et est manoeuvrable (16) depuis l'intérieur de l'extrémité libre du soufflet.