Brevet FR3005887A1 — publié le 20141128

L'invention se situe dans le domaine des robots permettant le déplacement de produits d'un point A vers un point B. La présente invention concerne plus particulièrement un outil préhenseur de produits, notamment alimentaires, plus précisément encore des 5 produits frais, par exemple des fromages ou de la viande. Ces produits doivent être déplacés, par exemple, d'un convoyeur vers un autre convoyeur ou vers un emballage. Pour ce faire, on connaît déjà dans l'état de la technique un outil préhenseur qui permet de réaliser une multiprise unitaire de produits par 10 dépression. En d'autres termes, chaque produit est manipulé individuellement à l'aide d'une ventouse mais l'outil préhenseur est équipé de plusieurs ventouses, de façon à déplacer simultanément plusieurs produits. Plus précisément, un tel outil préhenseur comprend un support équipé de moyens moteur permettant son déplacement vertical vers le bas et 15 vers le haut, ce support comprenant au moins deux têtes de préhension munies chacune d'une ventouse d'aspiration. Le fond de chaque ventouse est connecté à un conduit d'aspiration et les différents conduits d'aspiration sont eux-mêmes connectés à un unique moyen d'aspiration, par exemple une pompe à vide. Or, il peut arriver dans certaines conditions, que l'une des 20 ventouses ne parvienne pas à retenir un produit. Lorsque ce produit tombe, la dépression n'existe plus dans le conduit d'aspiration correspondant, ce qui perturbe l'ensemble du système d'aspiration et aboutit à la chute de tous les produits manipulés par l'outil préhenseur. Afin d'éviter cela, une solution consiste à placer une vanne d'arrêt 25 sur chaque conduit d'aspiration, en amont de la pompe à vide, à positionner à proximité de chaque ventouse, un capteur permettant de détecter la non-prise d'un produit par cette ventouse et à réaliser un asservissement du fonctionnement de la dite vanne d'arrêt par ce capteur de façon à commander sa fermeture dès que le capteur correspondant détecte la non-prise d'un produit. 30 Cette vanne étant fermée, la dépression est maintenue dans le reste du système d'aspiration et les autres produits ne sont pas relâchés par les autres ventouses. On connait déjà dans l'état de la technique, un premier type de capteur extérieur à la ventouse, tel qu'une cellule photoélectrique comprenant un émetteur de faisceau laser et un récepteur. Si un tel capteur permet effectivement de détecter la non-prise 5 d'un produit, il est par contre sensible à un environnement humide. Or, dans l'industrie agro-alimentaire, l'environnement ou les produits à manipuler peuvent être très humides, le taux d'humidité atteignant parfois 95%. De plus, outre le fait que la présence de gouttes d'eau sur le produit à prélever risque de perturber le fonctionnement du capteur, le nettoyage de l'installation avec des 10 produits chimiques conduit également à son endommagement. On connait également dans l'état de la technique, un deuxième type de capteur placé immédiatement en amont de la pompe à vide, et qui permet de détecter une perte de pression dans l'ensemble du circuit d'aspiration. Toutefois, on observe des problèmes de précision lorsqu'une seule 15 ventouse sur un grand nombre n'a pas fonctionné correctement. Il est également envisageable de mettre un tel détecteur de perte de pression dans chaque conduit d'aspiration conduisant à une ventouse, mais cette solution est complexe et très onéreuse. De plus, pour des raisons d'hygiène, l'intérieur de la ventouse et du 20 conduit d'aspiration correspondant doit être nettoyé fréquemment à l'aide de produits de nettoyage extrêmement agressifs, tels que des produits alcalins haute densité, par exemple. Ces produits endommagent rapidement ces détecteurs de perte de pression. L'invention a donc pour but de résoudre les inconvénients précités 25 de l'état de la technique. Elle a notamment pour but de proposer un outil préhenseur de produits, qui comprend plusieurs ventouses d'aspiration : - avec une seule source d'aspiration pour ces différentes ventouses, 30 - avec un capteur de détection par ventouse, qui soit à la fois précis et bien protégé des agressions extérieures, - et qui, dans le cas d'un non-fonctionnement de l'une des ventouses, permette d'empêcher la perte des produits soulevés par les autres ventouses. 35 A cet effet, l'invention concerne un outil préhenseur de produits, notamment de produits frais alimentaires, comprenant un support qui comprend au moins deux têtes de préhension, chacune d'entre elles étant munie d'une ventouse d'aspiration connectée à un conduit d'aspiration et ces différents conduits d'aspiration étant eux-mêmes connectés à une unique source d'aspiration permettant de créer une dépression dans chacune desdites ventouses, chaque conduit d'aspiration étant équipé d'une vanne d'arrêt. Conformément à l'invention, l'embouchure de chaque ventouse est obturée par une grille, munie d'une tige verticale qui s'étend depuis sa face intérieure en direction du conduit d'aspiration auquel est connectée ladite ventouse, un actionneur est disposé à l'intérieur de ladite tige, un capteur de détection du déplacement dudit actionneur est noyé dans ledit support à proximité dudit conduit d'aspiration et dudit actionneur, et, lorsque ledit capteur de détection ne détecte pas le déplacement dudit actionneur, alors que l'unique source d'aspiration est en marche, il commande la fermeture de la vanne d'arrêt montée sur ledit conduit d'aspiration. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison : - ledit actionneur est positionné à l'intérieur de l'extrémité libre de ladite tige ; - ledit actionneur est un aimant et ledit capteur est un détecteur magnétique ; - la grille et la tige sont réalisées en acier inoxydable ; - chaque tête de préhension comprend une ventouse montée sur un tube qui constitue l'entrée du conduit d'aspiration, ce tube étant fixé sur un organe de fixation muni de moyens permettant un accrochage amovible de la 25 tête sur le support ; - un joint d'étanchéité est monté entre ledit organe de fixation et le support ; - ledit support est équipé de moyens moteur permettant son déplacement vertical vers le bas et vers le haut. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, un mode de réalisation possible. Sur ces dessins : 35 - la figure 1 est un schéma représentant le principe de fonctionnement de l'outil préhenseur conforme à l'invention, et - les figures 2 et 3 sont des vues en perspective et en coupe partielle de l'outil préhenseur conforme à l'invention, respectivement en position de repos et en position de préhension. En se reportant à la figure 1, on peut voir que l'outil préhenseur est destiné à prendre simultanément plusieurs produits P, de façon unitaire. Cet outil comprend un support 1, équipé de moyens moteur (non représentés sur la figure), permettant son déplacement vertical vers le bas et vers le haut, comme schématisé par la flèche F. Ce support 1 comprend au moins deux têtes de préhension 2. Sur l'exemple de la figure 1, quatre de ces têtes sont représentées. Chaque tête de préhension 2 est munie d'une ventouse d'aspiration 3, connectée à un conduit d'aspiration 4. Enfin, ces différents conduits d'aspiration 4 sont eux-mêmes connectés à une unique source d'aspiration 5, telle qu'une pompe à vide, qui permet de créer une dépression dans chacune des ventouses 3. Chaque conduit d'aspiration 4 est équipé d'une vanne d'arrêt 40, située en amont du point où les différents conduits d'aspiration 4 se rejoignent. Chaque vanne 40, lorsqu'elle est fermée, permet d'isoler la 20 ventouse 3 correspondante du reste du circuit d'aspiration. Les têtes de préhension 2 et une partie du support 1 vont maintenant être décrites plus en détail, en liaison avec les figures 2 et 3. Le support 1 est une plaque qui présente en regard de chaque tête de préhension 2, un orifice délimitant une partie du conduit d'aspiration 4. 25 Plus précisément, le support 1 comprend un orifice cylindrique vertical 10 le traversant de part en part. Cet orifice 10 se prolonge à son extrémité supérieure, par un manchon vertical cylindrique 12 qui fait saillie depuis la face supérieure 11 du support 1 et, il débouche à son extrémité inférieure, dans un orifice oblong 13 ouvert sur la face inférieure 14 du support 30 1. Un capteur 6, dont le rôle sera décrit ultérieurement, est noyé dans le support 1, de façon que son extrémité de détection, ici l'extrémité inférieure 60, soit située à une faible distance D de la paroi de l'orifice oblong 13. 35 A cet effet, on notera que le matériau constituant le support 1 est avantageusement choisi parmi les matériaux résistants aux produits de nettoyage chimiques et aptes à être surmoulé autour du capteur 6. Le support 1 est ainsi avantageusement réalisé dans une matière plastique, par exemple du polyéthylène haute densité (PEHD) de type alimentaire. Chaque tête de préhension 2 comprend un organe de fixation 7 qui 5 permet de la fixer sur le support 1. Cet organe de fixation 7 présente une zone en saillie 70 orientée vers le bas et traversée de part en part par un orifice cylindrique vertical 71 dont l'extrémité supérieure présente un épaulement annulaire 72. Un joint 15 est disposé entre le support 1 et l'organe de fixation 7. 10 La ventouse 3 est fixée sur l'organe de fixation 7 par l'intermédiaire d'un tube 73. Ce tube 73 présente deux portions étagées successives, à savoir une portion supérieure 731 de plus grand diamètre et une portion inférieure 732 de plus petit diamètre. 15 La portion inférieure 732 présente à sa surface extérieure au moins une nervure annulaire 733, de préférence deux superposées. La portion de plus grand diamètre 731 présente à son extrémité supérieure, une collerette annulaire 734 reçue et retenue dans l'épaulement 72. La ventouse 3 est réalisée dans une matière plastique souple, par 20 exemple en caoutchouc. La ventouse 3 comprend une cupule 31 en forme d'accordéon, qui se prolonge à sa partie supérieure, c'est-à-dire au niveau de son fond, par un tube cylindrique 32. Ce dernier présente intérieurement deux gorges annulaires 321. La ventouse 3 peut ainsi être emmanchée sur le tube 73, les nervures 733 25 étant reçues dans les gorges 321, et ce de manière étanche aux gaz. Le conduit d'aspiration 4 présente dans ce cas, une forme coudée plusieurs fois, puisque l'extrémité supérieure du tube 73 débouche à une extrémité de l'orifice oblong 73 et l'orifice cylindrique 10 à l'autre extrémité. Une grille 8 circulaire munie de perforations 80 est fixée à 30 l'extrémité inférieure de la ventouse 3. Plus précisément, son rebord périphérique est retenu dans une gorge annulaire 310, ménagée sur le bord intérieur et inférieur de la cupule 31, en d'autres termes au niveau de l'embouchure de cette cupule. Cette grille 8 est munie d'une tige verticale 81 qui s'étend depuis 35 sa face intérieure en direction de la partie supérieure du tube 73, (c'est-à-dire à l'entrée du conduit d'aspiration 4). La grille 8 ainsi que la tige 81 sont de préférence réalisées dans un matériau résistant aux produits chimiques de nettoyage, par exemple de l'acier inoxydable. Un actionneur 9 est noyé dans la tige 81, de préférence à 5 l'extrémité libre supérieure de celle-ci. Par "actionneur", on désigne tout élément susceptible d'être détecté par le capteur 6 qui est un capteur de détection du déplacement de cet "actionneur". Le capteur 6 est noyé dans le support 1 de façon à être à proximité 10 de la paroi du conduit d'aspiration 4, ici à proximité de la paroi du fond de l'orifice oblong 13. Par "proximité", on entend "espacé de la paroi d'une distance D qui est à la fois suffisamment grande pour que le matériau constituant le support 1 protège le capteur 6 et suffisamment faible pour autoriser la détection de l'actionneur 9 au travers de ce matériau". 15 Le capteur 6 est également positionné de façon à être suffisamment proche de l'actionneur 9 pour détecter son déplacement. De façon avantageuse, cet actionneur 9 est un aimant et le capteur 6, un détecteur magnétique. Lorsque la tête de préhension 2 est dans la position de repos 20 représentée sur la figure 2, la cupule 31 de la ventouse 3 est dépliée et l'extrémité supérieure de la tige 81 portant l'actionneur 9 se trouve à l'intérieur de la portion de plus grand diamètre 731 du tube 73. Dans cette position, l'actionneur 9 est à distance du capteur 6 et celui-ci ne le détecte pas. Lorsque la tête de préhension 2 est dans la position de préhension 25 d'un produit P, qui est celle représentée sur la figure 3, la cupule 31 de la ventouse 3 est en position repliée, ce qui a pour effet de déplacer vers le haut la tige 81 et d'amener l'actionneur 9 à proximité du capteur de détection 6. Ce dernier détecte alors la présence de cet actionneur 9. En d'autres termes, il détecte également son déplacement par rapport à sa position de repos. 30 Comme on peut le voir sur la figure 1, chaque capteur 6 est connecté à la vanne d'arrêt 40 du conduit d'aspiration 4 de la tête de préhension 2 au-dessus duquel est placé ce capteur 6. Il existe donc un asservissement entre ce capteur 6 et la vanne 40. Ainsi, lorsque la source d'aspiration 5 est en marche et que le 35 capteur 6 détecte la proximité de l'actionneur 9 ou son déplacement, ceci signifie que le produit P a été correctement pris. Dans ce cas, le capteur 6 maintient la vanne 40 en position ouverte. Inversement si, alors que la source d'aspiration 5 est en marche, le capteur 6 ne détecte pas la proximité de l'actionneur 9 ou son déplacement, ceci 5 signifie que le produit P n'a pas été correctement pris ou s'est détaché. Dans ce cas, le capteur 6 commande la fermeture de la vanne d'arrêt 40, en isolant ainsi la portion de circuit d'aspiration 4 qui s'étend entre cette vanne 40 et la ventouse 3 correspondante, du reste du système d'aspiration. Les autres produits P qui ont été correctement pris par les ventouses des autres têtes d'aspiration 10 peuvent continuer à être déplacés puisque l'effet d'aspiration est maintenu dans ces ventouses. On notera que l'organe de fixation 7 est de préférence monté sur le support 1 de manière amovible, de sorte qu'il est possible de remplacer une tête de préhension 2 par une autre, par exemple en cas d'endommagement. A 15 cet effet, l'organe 7 est muni de moyens d'accrochage amovible, non représentés sur les figures. L'outil préhenseur conforme à l'invention permet de prélever plusieurs produits P simultanément, ces derniers pouvant être disposés parallèlement, ou en quinconce par exemple. Lorsque l'écartement entre deux 20 produits P voisins varie, il peut être nécessaire de remplacer la tête de préhension 2, telle que celle représentée sur la figure 2, par une autre tête de préhension qui diffère de la précédente en ce que le tube 73 est légèrement décalé par rapport à l'organe de fixation 7, par exemple décalé vers la droite de la figure 2. 25 La longueur de l'orifice oblong 13 du support 1 permet ce genre d'adaptation et l'embouchure de sortie du tube 73 peut ainsi se retrouver légèrement décalée vers la droite mais toujours en regard de l'orifice oblong 13 et donc du conduit d'aspiration 4. Dans ce cas, il est possible de prévoir que l'actionneur 9 et 30 l'extrémité supérieure libre de la tige 81 soient un peu plus larges, de façon que la détection par le capteur 6 puisse continuer de s'opérer. Il est également possible de prévoir un deuxième capteur 6, installé entre le premier et le manchon cylindrique 12, ces deux capteurs 6 permettant l'asservissement de la vanne d'arrêt 40 correspondante. 35 Le fonctionnement du dispositif est le suivant. L'outil préhenseur conforme à l'invention est déplacé au-dessus de l'endroit où se trouvent les différents produits P à prélever. Le support 1 est déplacé vers le bas jusqu'à ce que les grilles 8 affleurent à la partie supérieure des produits P. Simultanément, l'unique source de dépression 5 est activée pour créer l'aspiration. La vanne d'arrêt 40 étant ouverte, le flux d'air aspiré provoque une dépression à l'intérieur de la cupule 31 et un effet d'aspiration via les orifices 80. Le produit P se trouve alors aspiré et plaqué contre la face extérieure de la grille 8. Si la préhension par l'une des ventouses ne s'effectue pas 10 correctement, alors le capteur 6 agit sur la vanne d'arrêt 40 comme expliqué précédemment. L'organe de préhension conforme à l'invention présente de nombreux avantages. Comme l'actionneur 9 est placé à l'intérieur de la tige 81 et que le 15 capteur 6 est noyé dans le support 1, ces deux éléments sont protégés des produits chimiques de nettoyage, ainsi que de l'humidité ambiante ou de l'humidité des produits P à déplacer. Le fait que l'actionneur 9 soit dans la tige rend la détection par le capteur 6 précise, puisque s'il n'y a pas de détection, c'est que la tige n'a pas 20 bougé. Enfin, l'asservissement de chaque vanne d'arrêt 40 à un capteur 6 permet d'isoler du circuit d'aspiration uniquement les ventouses qui n'ont pas pris correctement un produit P. REVENDICATIONS1. Outil préhenseur de produits, notamment de produits frais alimentaires, comprenant un support (1) qui comprend au moins deux têtes de préhension (2), chacune d'entre elles étant munie d'une ventouse d'aspiration (3) connectée à un conduit d'aspiration (4) et ces différents conduits d'aspiration (4) étant eux-mêmes connectés à une unique source d'aspiration (5) permettant de créer une dépression dans chacune desdites ventouses, chaque conduit d'aspiration (4) étant équipé d'une vanne d'arrêt (40), caractérisé en ce que l'embouchure de chaque ventouse (3) est obturée par une grille (8), munie d'une tige verticale (81) qui s'étend depuis sa face intérieure en direction du conduit d'aspiration (4) auquel est connectée ladite ventouse, en ce qu'un actionneur (9) est disposé à l'intérieur de ladite tige (81), en ce qu'un capteur (6) de détection du déplacement dudit actionneur (9) est noyé dans ledit support (1) à proximité de la paroi dudit conduit d'aspiration (4) et dudit actionneur (9), et en ce que lorsque ledit capteur de détection (6) ne détecte pas le déplacement dudit actionneur (9), alors que l'unique source d'aspiration (5) est en marche, il commande la fermeture de la vanne d'arrêt (40) montée sur ledit conduit d'aspiration (4). 2. Outil préhenseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit actionneur (9) est positionné à l'intérieur de l'extrémité libre de ladite tige (81). 3. Outil préhenseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit actionneur (9) est un aimant et en ce que ledit capteur (6) est un détecteur magnétique. 4. Outil préhenseur selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que la grille (8) et la tige (81) sont réalisées en acier inoxydable. 5. Outil préhenseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque tête de préhension (2) comprend une ventouse (3) montée sur un tube (73) qui constitue l'entrée du conduit d'aspiration, ce tube 30 étant fixé sur un organe de fixation (7) muni de moyens permettant un accrochage amovible de la tête (2) sur le support (1). 6. Outil préhenseur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (15) est monté entre ledit organe de fixation (7) et le support (1). 7. Outil préhenseur selon l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que ledit support (1) est équipé de moyens moteur permettant son déplacement vertical vers le bas et vers le haut.