Brevet FR3101801A1 — publié le 20210416

L’invention concerne une antenne de préhension (1) comprenant une extrémité de connexion (4) destinée à être connectée à une structure de support (3) et une extrémité de préhension pneumatique (5) sur laquelle est fixée une ventouse (6) reliée à des moyens d'alimentation pneumatique. Selon l’invention, l'extrémité de connexion (4) est reliée à la structure de support (3) par un connecteur articulé (8) permettant à l’antenne de préhension (1) d’être mobile en rotation par rapport à la structure de support (3) autour d’un axe de rotation (R). L’antenne de préhension (1) comprend des moyens de guidage (9) destinés à venir en contact avec une surface externe d’une pièce automobile lors du déplacement de la structure de support (3) suivant une direction de déchargement pour guider le mouvement de rotation de l’antenne de préhension (1) en fonction de la géométrie de la surface externe de la pièce automobile. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3 Antenne de préhension articulée La présente invention concerne une antenne de préhension et un préhenseur pneumatique pour la fabrication de véhicules automobiles comprenant une telle antenne de préhension. La présente invention se rapporte au secteur de l'emboutissage de pièces de carrosserie automobile et plus particulièrement au transport de ces pièces d'une presse à l'autre positionnée à différents postes. Des préhenseurs pneumatiques sont utilisés pour ce transport. Le document FR2926239 décrit un préhenseur pneumatique comprenant une structure de support munie de moyens d'alimentation pneumatique sur laquelle sont fixées deux unités de préhension. Les deux unités de préhension comprennent chacune quatre antennes de préhension, munies chacune à leur extrémité libre d'une ventouse. La structure de support est mobile en translation suivant un axe de translation suivant une direction de chargement dans laquelle la ventouse maintient une pièce automobile par aspiration pour la déplacer d’un premier poste à un deuxième poste et suivant une direction de déchargement dans laquelle la ventouse revient à vide du deuxième poste vers le premier poste. Le transfert de la structure de support et donc des antennes de préhension d’un poste amont vers un poste aval n’est pas réglable, la trajectoire de la structure de support est figée. Il existe une courbe de chargement et une courbe de déchargement de la pièce automobile à emboutir qui ne sont donc pas identiques, ni paramétrables. Pour pouvoir garantir la bonne tenue de la pièce automobile par la ventouse et donc la qualité et la performance de l’opération d’emboutissage, il faut impérativement positionner la ventouse sur une zone spécifique de préhension de la pièce automobile. Cependant, lors de l’opération d'emboutissage, la pièce automobile est emboutie sur un outil en forme qui présente une forme présentant une hauteur non nulle. Lors du retour de la ventouse suivant la direction de déchargement dans laquelle elle revient à vide du deuxième poste vers le premier poste, elle se retrouve en interférence avec la pièce automobile et l’outil en forme sur lequel vient se coiffer la pièce automobile qui en est sa reproduction parfaite. La ventouse vient en collision avec la pièce automobile et l’outil en forme sur son chemin retour. Les préhenseurs pneumatiques connus ne permettent donc pas de positionner les ventouses dans les zones spécifiques de préhension de la pièce automobile, ce qui bloque le processus d’emboutissage ou entraine une impossibilité d’affectation d’une pièce sur la ligne. Ceci entraîne des pertes de pièces, des arrêts machines et des pertes de production et donc des pertes financières. L’invention vise donc à résoudre ces problèmes en fournissant une antenne de préhension et un préhenseur pneumatique comprenant une telle antenne de préhension permettant de déplacer tout type de pièces automobiles, quelle que soit leur forme et de positionner les ventouse dans les zones spécifiques de préhension de la pièce automobile sans difficulté. L’invention concerne une antenne de préhension destinée à être montée sur un préhenseur pneumatique pour la fabrication de véhicules automobiles. Le préhenseur pneumatique comprend une structure de support comportant des moyens d'alimentation pneumatique. L’antenne de préhension comprend une extrémité de connexion destinée à être connectée à la structure de support et une extrémité de préhension pneumatique sur laquelle est fixée une ventouse destinée à être reliée aux moyens d'alimentation pneumatique. La structure de support est mobile en translation suivant un axe de translation X suivant une direction de chargement C dans laquelle la ventouse maintient une pièce automobile par aspiration pour la déplacer d’un premier poste P1 vers un deuxième poste P2 et suivant une direction de déchargement D dans laquelle la ventouse revient à vide du deuxième poste P2 vers le premier poste P1. Selon l’invention, l'extrémité de connexion est reliée à la structure de support par un connecteur articulé permettant à l’antenne de préhension d’être mobile en rotation par rapport à une surface externe de la structure de support dans un plan (X, Y) perpendiculaire à la pièce automobile et autour d’un axe de rotation R perpendiculaire au plan (X, Y). L’antenne de préhension comprend des moyens de guidage destinés à venir en contact avec la surface externe de la pièce automobile lors du déplacement de la structure de support suivant la direction de déchargement D pour guider le mouvement de rotation de l’antenne de préhension en fonction de la géométrie de la surface externe de la pièce automobile. L’invention fournit ainsi une antenne de préhension et un préhenseur pneumatique comprenant une telle antenne de préhension permettant de déplacer tout type de pièces automobiles, quelle que soit leur forme et de positionner les ventouses dans les zones spécifiques de préhension de la pièce automobile sans difficulté. L’antenne de préhension articulée permet en effet d’affecter tout type de pièce automobile sur les presses transfert à ventouses sans tenir compte de la géométrie de la pièce et de l’outil de forme, ni de la courbe de déchargement de l’antenne de préhension (chemin de retour). L’invention permet ainsi d’éviter le blocage du processus d’emboutissage et les pertes de production et financières. En effet, l’antenne de préhension articulée suit le profil de la pièce automobile lors de son retour suivant la direction de déchargement dans laquelle elle revient à vide du deuxième poste vers le premier poste. Elle ne se retrouve plus en interférence avec la pièce automobile et l’outil en forme sur lequel vient se coiffer la pièce automobile qui en est sa reproduction parfaite. L’antenne de préhension articulée permet de positionner les ventouses aux endroits souhaités de la pièce pour garantir un défilement optimal et la qualité de la pièce automobile. L’antenne articulée permet également de garantir une excellente tenue des pièces automobile lors de leur transfert sur un poste en aval suivant la direction de chargement. Selon un mode de réalisation, les moyens de guidage comprennent une roulette destinée à rouler sur la surface externe de la pièce automobile lorsque l’antenne de préhension se déplace suivant la direction de déchargement. C’est un moyen simple et fiable pour permettre le guidage. De préférence, les moyens de guidage comprennent des premiers moyens de rétraction destinés à permettre à la roulette d’être mobile en translation suivant un axe de translation T perpendiculaire à la surface externe de la pièce automobile pour se rétracter. Ceci permet à la roulette de s’éclipser par rapport à la ventouse pour ne pas gêner la prise de la pièce automobile lorsque la ventouse aspire la pièce. Selon une alternative, l’antenne de préhension comprend des deuxièmes moyens de rétraction permettant à la ventouse d’être mobile en translation suivant un axe de translation T’ perpendiculaire à la surface externe de la pièce automobile. Ceci permet à la ventouse de pouvoir se rétracter lorsqu’elle touche la surface externe de la pièce automobile lors de son retour suivant la direction de déchargement. Avantageusement, les moyens de guidage sont positionnés à proximité de la ventouse sur l’extrémité de préhension pneumatique. L’antenne de préhension comprend une tige de préhension s’étendant suivant une direction longitudinale L. La ventouse est reliée à la tige de préhension par l’intermédiaire des deuxièmes moyens de rétraction et la roulette est reliée à la tige de préhension par l’intermédiaire des premiers moyens de rétraction. Selon un mode de réalisation possible, les premiers moyens de rétraction et les deuxièmes moyens de rétraction comprennent chacun un tube apte à coulisser dans un support de roulette ou un support de ventouse, et un ressort entourant le tube. Chaque ressort est relié au support de roulette ou au support de ventouse par l’une de ses extrémités et à la tige de préhension par son autre extrémité. Ceci fournit une solution simple et efficace. De préférence, la distance entre la tige de préhension et la roulette est égale ou supérieure à la distance entre la tige de préhension et la ventouse lorsque l’antenne de préhension suit le profil de la surface externe de la pièce automobile suivant la direction de déchargement D. Ceci d’assurer que la roulette est toujours en contact avec la pièce automobile. Le connecteur articulé comprend une première partie fixée à la tige de préhension et une deuxième partie destinée à être connectée mécaniquement à un moyen de connexion de la structure de support. La première partie est mobile par rapport à la deuxième partie autour de l’axe de rotation R. L’invention concerne également un préhenseur pneumatique pour la fabrication de véhicules automobiles comprenant une structure de support comportant des moyens d'alimentation pneumatique et au moins une antenne de préhension telle que définie précédemment. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple, en référence aux figures annexées : représente un schéma d’un préhenseur pneumatique pour la fabrication de véhicules automobiles, selon un mode de réalisation de l’invention ; représente un schéma d’une antenne de préhension suivant le profil d’une pièce automobile lors de son trajet retour suivant une direction de déchargement D ; représente un schéma d’une antenne de préhension connectée à la structure de support, selon un mode de réalisation possible de l’invention ; représente un schéma détaillé d’une ventouse et des moyens de guidage de l’antenne de préhension ; représente un schéma détaillé de l’extrémité de connexion de l’antenne de préhension connectée à des moyens de connexion de la structure de support. La figure 1 représente un préhenseur pneumatique 2 pour la fabrication de véhicules automobiles comprenant cinq structures de support 3 comprenant chacune des moyens d'alimentation pneumatique (non représentées) et huit antennes de préhension 1 dont quatre antennes de préhension 1 positionnées d’un côté de la structure de support 3 et quatre autres antennes de préhension 1 positionnées de l’autre côté de la structure de support 3. D’autres configurations sont possibles. Chaque antenne de préhension 1 comprend une extrémité de connexion 4 destinée à être connectée mécaniquement à la structure de support 3 et une extrémité de préhension pneumatique 5 sur laquelle est fixée une ventouse 6 destinée à être reliée aux moyens d'alimentation pneumatique. La structure de support 3 est mobile en translation suivant un axe de translation X suivant une direction de chargement C dans laquelle la ventouse 6 maintient une pièce automobile 7 par aspiration pour la déplacer d’un premier poste P1 vers un deuxième poste P2 et suivant une direction de déchargement D dans laquelle la ventouse 6 revient à vide du deuxième poste P2 vers le premier poste P1. Les postes peuvent être des postes d’emboutissage comme les postes P1, P3 et P5 comprenant un outil de forme 18 sur lequel est emboutie la pièce automobile 7 ou des postes morts comme les postes P2 et P4, par exemple. La structure de support 3 suit ainsi un chemin de chargement 19 de la pièce automobile 7 du premier poste P1 vers le deuxième poste P2 et un chemin de déchargement 20 du deuxième poste P2 vers le premier poste P1 qui est opposé au chemin de déchargement 19. La structure de support 3 se présente sous la forme d’une barre transversale comprenant deux extrémités 21, 22 opposées chacune reliée à un chariot 23 mobile en translation suivant l’axe X sur une poutre de levage 24. La poutre de levage 24 est mobile en translation suivant la direction Y. Selon l’invention, l'extrémité de connexion 4 de l’antenne de préhension 1 est reliée à la structure de support 3 par un connecteur articulé 8 permettant à l’antenne de préhension 1 d’être mobile en rotation par rapport à la structure de support 3 autour d’un axe de rotation R, comme illustré sur la figure 2. La rotation est libre. La structure de support 3 de la figure 2 ne comprend qu’une antenne de préhension 1. De préférence, la structure de support 3 comprend au moins deux antennes de préhension 1 positionnées en regards l’une de l’autre et en opposition par rapport à la structure de support 3. L’antenne de préhension 1 est mobile dans un plan (X, Y) qui est perpendiculaire à une surface externe 10 de la pièce automobile 7, c’est-à-dire au plan général dans lequel s’étend la pièce automobile 7. L’axe de rotation R est perpendiculaire au plan (X, Y). On entend par perpendiculaire, complètement perpendiculaire ou quasiment perpendiculaire. L’axe de rotation R est parallèle à la structure de support 3 et au plan général dans lequel s’étend la pièce automobile 7. L’antenne de préhension 1 forme une antenne de préhension 1 articulée. L’antenne de préhension 1 comprend des moyens de guidage 9 destinés à venir en contact avec la surface externe 10 de la pièce automobile 7 lors du déplacement de la structure de support 3 suivant la direction de déchargement D pour guider le mouvement de rotation de l’antenne de préhension 1 en fonction du profil (ou la géométrie) de la surface externe 10 de la pièce automobile 7. Ainsi, l’antenne de préhension 1 pivote autour de l’axe de rotation R au fur et à mesure que les moyens de guidage 9 se déplacent sur la surface externe 10 de la pièce automobile 7 qui présente généralement une géométrie non plane après emboutissage. Le chemin de déchargement 20 suivi par la ventouse 6 ou l’extrémité de préhension pneumatique 5 de l’antenne de préhension 1 du deuxième poste P2 vers le premier poste P1 est fonction de la forme de la surface externe 10 de la pièce automobile 7. La ventouse 6 se déplace suivant une courbe qui est l’image du profil de la pièce automobile 7. Comme illustré sur la figure 2, le chemin de déchargement 20 obtenu avec l’invention est différent d’un chemin de déchargement 25 qui était obtenu avec une antenne de préhension de l’art antérieur (non représentée) entrainant une zone d’interférence 26 entre la pièce automobile 7 et l’antenne de préhension 1. Avantageusement, les moyens de guidage 9 comprennent une roulette 11 qui roule sur la surface externe 10 de la pièce automobile 7 suivant la direction de déchargement D dans laquelle la ventouse 6 revient à vide du deuxième poste P2 vers le premier poste P1 en empruntant le chemin de déchargement 20. L’antenne de préhension 1 roule alors sur la surface externe 10 de la pièce automobile 7 jusqu’à une zone spécifique de préhension 27 de la pièce automobile où la ventouse 6 maintient la pièce automobile 7 par aspiration pour ensuite la déplacer du premier poste P1 vers le deuxième poste P2 suivant la direction de chargement C. Les moyens de guidage 9 comprennent des premiers moyens de rétraction 12 permettant à la roulette 11 d’être mobile en translation suivant un axe de translation T perpendiculaire à la surface externe 10 de la pièce automobile 7 lorsque la roulette 11 est en contact avec la surface externe 10. De préférence, les moyens de guidage 9, et plus précisément la roulette 11, sont positionnés à proximité de la ventouse 6 sur l’extrémité de préhension pneumatique 5, comme illustrés sur la figure 3. La roulette 11 est quasiment en contact avec la ventouse 6. L’antenne de préhension 1 comprend une tige de préhension 14 s’étendant suivant une direction longitudinale L. La roulette 11 est reliée à la tige de préhension 14 par l’intermédiaire des premiers moyens de rétraction 12. Avantageusement, la distance entre la tige de préhension 14 et la roulette 11 est égale ou supérieure à la distance entre la tige de préhension 14 et la ventouse 6 lorsque l’antenne de préhension 1 revient suivant la direction de déchargement D en suivant le profil de la pièce automobile 7. De préférence, la roulette 11 et la ventouse 6 sont sensiblement au même niveau. Lors de la prise de la pièce automobile 7 par la ventouse 6, les premiers moyens de rétraction 12 permettent à la roulette 11 de se rétracter vers la tige de préhension 14. La distance entre la tige de préhension 14 et la roulette 11 est alors inférieure à la distance entre la tige de préhension 14 et la ventouse 6. Ceci permet à la roulette 11 de s’éclipser par rapport à la ventouse 6 pour ne pas gêner la prise de la pièce automobile 7. Les premiers moyens de rétraction 12 comprennent un tube 28 apte à coulisser dans un support de roulette 29 supportant la roulette 11, comme illustré sur la figure 4, et plus précisément dans un élément tubulaire 43 du support de roulette 29. Le tube 28 est fixé à la tige de préhension 14 par une bride de fixation 30. Les premiers moyens de rétraction 12 comprennent un ressort 31 entourant le tube 28 et qui est relié au support de roulette 29 par l’une de ses extrémités et à la bride de fixation 30 par son autre extrémité. Cet ensemble forme un canon à ressort. De préférence, le tube 28 est perpendiculaire à la tige de préhension 14. Le tube 28 est perpendiculaire à l’axe de translation X et parallèle à l’axe Y. Le tube 28 et la tige de préhension 14 sont dans le plan (X, Y). Alternativement, le tube 28 peut présenter un angle différent de 90° par rapport à la tige de préhension 14. La roulette 11 est montée en rotation sur le support de roulette 29 autour d’un axe de rotation 32. L’antenne de préhension 1 comprend des deuxièmes moyens de rétraction 13 permettant à la ventouse 6 d’être mobile en translation suivant un axe de translation T’ perpendiculaire à la surface externe 10 de la pièce automobile 7. En variante, l’antenne de préhension 1 peut ne pas comprendre les deuxièmes moyens de rétraction 13 et comprendre seulement les premiers moyens de rétraction 12. La ventouse 6 est reliée à la tige de préhension 14 par l’intermédiaire des deuxièmes moyens de rétraction 13. Les deuxièmes moyens de rétraction 13 comprennent un tube 33 apte à coulisser dans un support de ventouse 34 fixé à la ventouse 6, comme illustré sur la figure 4, et plus précisément dans un élément tubulaire 44 du support de ventouse 34. Le tube 33 est fixé à la tige de préhension 14 par une bride ou élément de fixation 35. Les deuxièmes moyens de rétraction 13 comprennent un ressort 36 entourant le tube 33 et qui est relié au support de ventouse 34 par l’une de ses extrémités et à la bride de fixation 35 par son autre extrémité. Cet ensemble forme un canon à ressort. Le tube 33 est perpendiculaire à la tige de préhension 14. Le tube 33 est perpendiculaire à l’axe de translation X et parallèle à l’axe Y. Le tube 33 et la tige de préhension 14 sont dans le plan (X, Y). Alternativement, le tube 33 peut présenter un angle différent de 90° par rapport à la tige de préhension 14. Le tube 33 des deuxièmes moyens de rétraction 13 et le tube 28 des premiers moyens de rétraction 12 sont parallèles. Le connecteur articulé 8 comprend une première partie 15 fixée à la tige de préhension 14 et une deuxième partie 16 connectée mécaniquement à un moyen de connexion 17 de la structure de support 3, comme illustrées sur la figure 5. La première partie 15 est mobile par rapport à la deuxième partie 16 autour de l’axe de rotation R. La tige de préhension 14 comprend une partie rectiligne 37 prolongée par une partie recourbée 38 vers le haut et qui est fixée à la première partie 15 du connecteur articulé 8. La tige de préhension 14 est en rotation libre autour de l’axe de rotation R. Les deuxièmes moyens de rétraction 13 permettent à la ventouse 6 de se rétracter vers la tige de préhension 14 lorsque la roulette 11 roule sur la pièce automobile 7. Le moyen de connexion 17 de la structure de support 3 représenté dans l’exemple de la figure 5 est un moyen de connexion 17 connu de l’art antérieur. La deuxième partie 16 du connecteur articulé 8 peut être connectée et déconnectée à un port de connexion mécanique 39 du moyen de connexion 17 de la structure de support 3. La deuxième partie 16 du connecteur articulé 8 peut être déconnectée du port de connexion mécanique 39 en actionnant un levier 40 relié à un ressort 41 ramenant le levier en position initiale, comme décrit dans le document FR2926239 par exemple. Le moyen de connexion 17 de la structure de support 3 comprend également un port de connexion pneumatique 42 permettant de relier la ventouse 6 aux moyens d'alimentation pneumatique de la structure de support 3 par une tuyauterie (non représentée). Antenne de préhension (1) destinée à être montée sur un préhenseur pneumatique (2) pour la fabrication de véhicules automobiles, le préhenseur pneumatique (2) comprenant une structure de support (3) comportant des moyens d'alimentation pneumatique, l’antenne de préhension (1) comprenant une extrémité de connexion (4) destinée à être connectée à la structure de support (3) et une extrémité de préhension pneumatique (5) sur laquelle est fixée une ventouse (6) destinée à être reliée aux moyens d'alimentation pneumatique, la structure de support (3) étant mobile en translation suivant un axe de translation (X) suivant une direction de chargement (C) dans laquelle la ventouse (6) maintient une pièce automobile (7) par aspiration pour la déplacer d’un premier poste (P1) vers un deuxième poste (P2) et suivant une direction de déchargement (D) dans laquelle la ventouse (6) revient à vide du deuxième poste (P2) vers le premier poste (P1), caractérisée en ce que: l'extrémité de connexion (4) est reliée à la structure de support (3) par un connecteur articulé (8) permettant à l’antenne de préhension (1) d’être mobile en rotation par rapport à la structure de support (3) dans un plan (X, Y) perpendiculaire à une surface externe (10) de la pièce automobile (7) et autour d’un axe de rotation (R) perpendiculaire au plan (X, Y), et l’antenne de préhension (1) comprend des moyens de guidage (9) destinés à venir en contact avec la surface externe (10) de la pièce automobile (7) lors du déplacement de la structure de support (3) suivant la direction de déchargement (D) pour guider le mouvement de rotation de l’antenne de préhension (1) en fonction de la géométrie de la surface externe (10) de la pièce automobile (7). Antenne de préhension (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de guidage (9) comprennent une roulette (11) destinée à rouler sur la surface externe (10) de la pièce automobile (7) lorsque l’antenne de préhension (1) se déplace suivant la direction de déchargement (D). Antenne de préhension (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de guidage (9) comprennent des premiers moyens de rétraction (12) destinés à permettre à la roulette (11) d’être mobile en translation suivant un axe de translation (T) perpendiculaire à la surface externe (10) de la pièce automobile (7) pour se rétracter. Antenne de préhension (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’elle comprend des deuxièmes moyens de rétraction (13) permettant à la ventouse (6) d’être mobile en translation suivant un axe de translation (T’) perpendiculaire à la surface externe (10) de la pièce automobile (7). Antenne de préhension (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de guidage (9) sont positionnés à proximité de la ventouse (6) sur l’extrémité de préhension pneumatique (5). Antenne de préhension (1) selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce qu’elle comprend une tige de préhension (14) s’étendant suivant une direction longitudinale (L), la ventouse (6) étant reliée à la tige de préhension (14) par l’intermédiaire des deuxièmes moyens de rétraction (13) et la roulette (11) étant reliée à la tige de préhension (14) par l’intermédiaire des premiers moyens de rétraction (12). Antenne de préhension (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les premiers moyens de rétraction (12) et les deuxièmes moyens de rétraction (13) comprennent chacun un tube (28, 33) apte à coulisser dans un support de roulette (29) ou un support de ventouse (34), et un ressort (31, 36) entourant le tube (28, 33) associé, chaque ressort (31, 36) étant relié au support de roulette (29) ou au support de ventouse (34) par l’une de ses extrémités et à la tige de préhension (14) par son autre extrémité. Antenne de préhension (1) selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que la distance entre la tige de préhension (14) et la roulette (11) est égale ou supérieure à la distance entre la tige de préhension (14) et la ventouse (6) lorsque l’antenne de préhension (1) suit le profil de la surface externe (10) de la pièce automobile (7) suivant la direction de déchargement (D). Antenne de préhension (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que le connecteur articulé (8) comprend une première partie (15) fixée à la tige de préhension (14) et une deuxième partie (16) destinée à être connectée mécaniquement à un moyen de connexion (17) de la structure de support (3), la première partie (15) étant mobile par rapport à la deuxième partie (16) autour de l’axe de rotation (R). Préhenseur pneumatique pour la fabrication de véhicules automobiles comprenant une structure de support (3) comportant des moyens d'alimentation pneumatique et au moins une antenne de préhension (1) telle que définie selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.