Brevet FR3116223A1 — publié le 20220520

L’invention concerne un dispositif de transfert automatisé d’un bloc élastomérique entre une première position où il est installé sur un support souple et une deuxième position, comprenant un préhenseur apte à saisir le bloc et un manipulateur apte à déplacer et orienter le préhenseur, le dispositif étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens de maintien en position du support lors d’un mouvement du bloc élastomérique. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif et procédé de transfert de blocs élastomériques La présente invention se rapport à un dispositif de transfert automatisé de blocs élastomériques, et à un procédé de transfert de blocs élastomériques mettant en œuvre un tel dispositif. Le déplacement d’un bloc élastomérique est réalisé dans une grande variété d’applications industrielles dans lesquelles il est nécessaire de transférer le bloc d’une première à une deuxième position, suivant un processus de fabrication. On connaît, dans l’état de la technique, différents moyens pour éviter un transfert manuel des blocs, qui peuvent s’avérer relativement lourds, par exemple de l’ordre de plusieurs dizaines de kilogrammes. Ainsi, la demande JP2005297091 décrit un portique de transfert automatisé comprenant un préhenseur muni de deux mèches destinées à saisir des blocs empilés dans un bac. On connaît également, de la demande US20130013109, un dispositif d’assistance pour un manipulateur automatisé. Une charge est maintenue par un préhenseur fixé à l’extrémité du manipulateur. Le dispositif d’assistance prend la forme d’une potence qui comporte des poulies et un dispositif de compensation de masse. Un câble, guidé par les poulies, relie le dispositif de compensation au manipulateur de telle sorte que les masses de la charge et du préhenseur sont en partie compensées. Selon la configuration industrielle dans laquelle les blocs sont utilisés, il n’est pas rare de voir l’utilisation d’un support, par exemple un tapis de convoyage, sur lequel les blocs sont positionnés avant leur transfert. Or on a constaté, dans l’utilisation de tels dispositifs, que les blocs ont tendance à coller sur le support. Il a été envisagé, pour remédier à cela, d’utiliser des supports antiadhésifs, tels que des textiles recouverts d’un agent anti-collant. Toutefois, il s’avère que l’utilisation d’un tel agent n’est pas suffisante, et que les blocs élastomériques collent toujours de manière résiduelle sur le support. Ce collant résiduel peut en effet mener à l’entrainement du support antiadhésif par le bloc élastomérique en cours de transfert jusqu’au moment où celui-ci se décolle complétement et retombe de lui-même. Cette retombée n’étant pas contrôlée, le support antiadhésif, une fois retombé, peut former des plis ou des ondulations pouvant empêcher la prise du bloc élastomérique suivant. En outre, dans certaines configurations, il est utile de pouvoir évacuer le support une fois les blocs transférés, et le repliement partiel du support peut empêcher sa préhension pour évacuation. La présente invention vise donc à résoudre ce problème en proposant des solutions visant à limiter le mouvement du support lors du transfert des blocs. Ainsi, la présente invention concerne un dispositif de transfert automatisé d’un bloc élastomérique entre une première position où il est installé sur un support souple et une deuxième position, comprenant un préhenseur apte à saisir le bloc et un manipulateur apte à déplacer et orienter le préhenseur de manière à mettre le bloc en mouvement, le dispositif étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens de maintien en position du support lors d’un mouvement du bloc élastomérique. Un bloc élastomérique peut se présenter sous différentes formes, notamment sous forme d’un parallélépipède. De manière avantageuse, le support souple est un support antiadhésif, par exemple un textile recouvert d’un agent anti-collant. Néanmoins, un dispositif selon l’invention permet un transfert de blocs élastomériques disposés sur un autre type de support souple, puisque les moyens de maintien en position du support permettent de résister à l’effort de traction exercé par le bloc élastomérique sur le support lorsque le bloc est déplacé par le préhenseur. Dans un mode de réalisation préférentiel, les moyens de maintien en position du support comportent un actionneur linéaire destiné à exercer un effort normal à la surface du support souple. Dans un mode de réalisation préférentiel, les moyens de maintien en position du support comportent en outre un bras installé sur l’actionneur linéaire, comportant un dispositif d’appui sur le support souple. Dans un mode de réalisation préférentiel, dans lequel le support souple présente une forme rectangulaire, les moyens de maintien en position sont positionnés au-dessus d’au moins deux coins du support souple. Dans un mode de réalisation préférentiel, le dispositif comprend en outre des moyens de remise en position du support souple. Dans un mode de réalisation préférentiel, les moyens de remise en position comportent un dispositif de soufflage d’air en direction du support souple. Dans un mode de réalisation avantageux, un système selon l’invention comprend des moyens d’automatisation des moyens de maintien en position et/ou des moyens de remise en position. Ceci permet de rendre le système autonome, et ne nécessitant pas l’intervention d’un opérateur pendant le transfert de l’ensemble des blocs situés sur un même support. Un autre objet de l’invention concerne un système de transfert de blocs, comportant une pluralité de blocs élastomériques installés sur un support souple de forme rectangulaire, et un dispositif de transfert selon l’invention. Un autre objet de l’invention concerne un procédé de pilotage d’un système selon l’invention, le procédé comprenant : - au moins une étape de préhension et de soulèvement d’un bloc élastomérique positionné sur le support, - au moins une étape d’activation des moyens de maintien en position sur un coin du support, - au moins une autre étape de préhension et de soulèvement d’un bloc élastomérique, répétée autant de fois que le nombre de blocs positionnés initialement sur le support, moins une. Dans un mode de réalisation avantageux, un procédé selon l’invention comprend une autre étape d’activation des moyens de maintien en position sur un autre coin du support. Dans un mode de réalisation avantageux, un procédé selon l’invention comprend en outre une étape d’activation de moyens de remise en position. Ces moyens de remise en position sont par exemple des buses permettant de souffler de l’air en direction du support. Le flux d’air permet de remettre à plat le support qui aurait pu être relevé lors du soulèvement d’un bloc élastomérique. Les buses sont avantageusement utilisées lors de la prise et l’enlèvement d’un bloc installé dans un coin du support antiadhésif. De manière préférentielle, dans le cas où les moyens de remise en position comportent plusieurs buses, c’est la buse positionnée dans la direction du coin soulevé qui est actionnée à partir du moment où le préhenseur se saisit du bloc jusqu’à la fin du cycle de prise défini par un point de passage du robot. Durant toute la phase où la buse est activée celle-ci participe au « pelage » de l’intercalaire du bloc en tirant profit de la surface de support antiadhésif soulevé par le bloc qui se retrouve ainsi exposé au flux d’air qui génère une force participant au décollement entre l’intercalaire et le bloc. Le flux d’air généré par la buse permet aussi de contrôler la chute de l’intercalaire lorsque celui-ci est totalement séparé du bloc. Du fait du flux d’air continu, le support antiadhésif ne peut pas former un pli vers l’intérieur de la palette et donc ne peut pas retomber sur un autre bloc. Le caractère orientable des buses permet de renforcer la précision du soufflage. D’autres modes de réalisation et avantages de l’invention vont être décrits, de manière non limitative, à l’aide des figures, parmi lesquelles : - la montre une vue générale d’un dispositif selon l’invention, - la montre une vue détaillée d’un élément d’un dispositif selon l’invention, - la montre plusieurs exemples de cycles applicables dans un procédé selon l’invention. Un exemple de dispositif selon l’invention est montré en . Le dispositif comprend une table 1 sur laquelle est disposé un support souple 2, destiné à accueillir les blocs élastomériques (non représentés sur cette figure). Le dispositif comprend un robot 3, muni d’un bras au bout duquel se trouve une pince, permettant d’attraper les blocs à déplacer. Le dispositif comprend également trois actionneurs verticaux 4a, 4b et 4c disposés aux angles de la table 1. Nous allons décrire en détail le fonctionnement d’un de ces actionneurs, mais cette description s’applique aux trois actionneurs, qui sont identiques. On précise ici que l’invention n’est pas restreinte à ce nombre d’actionneurs. En effet, un dispositif selon l’invention peut comporter entre un et quatre actionneurs, préférablement deux. L’actionneur 4a est un vérin pneumatique sans tige, permettant la montée et la descente d’un système d’appui. Ce système comporte un bras 5 actionnable automatiquement, par un vérin ou un moteur, au bout duquel est positionné une surface d’appui cylindrique 6, configurée de manière à ne pas endommager le support souple lors de l’appui. Le bras actionnable est, dans l’exemple, une sauterelle pneumatique, dispositif bien connu de l’homme du métier. Le bras est surmonté de deux buses de soufflage 7a et 7b, permettant de contrôler la retombée du support sur la table, s’il est soulevé lors de l’enlèvement du bloc, et ce avant d’éviter qu’un pli ne se forme lors de cette retombée. Ces buses de soufflage sont avantageusement orientables, afin de pouvoir souffler dans différentes directions en fonction de l’étape du cycle de déplacement des blocs, tel que décrit juste après. En effet, un système selon l’invention verra ses avantages renforcés s’il est utilisé selon un cycle de fonctionnement optimisé. La montre sept configurations différentes, numérotées de 10 à 16 de positionnement de blocs élastomériques, représentés en vue de dessus par des rectangles noirs. Les configurations 10 à 13 montrent des combinaisons avec six blocs élastomériques, les configurations 14 et 15 comportent quatre blocs de plus grande taille, et la configuration 16 comporte trois blocs, également de plus grande taille. L’invention s’applique en effet à différents types de blocs, quelle que soit leur surface de base et leur hauteur. Dans le cas où des blocs de plus grande taille sont à déplacer, il convient d’adapter le format du préhenseur pour qu’il ait une mâchoire, ou pince, assez large. Selon les modes de réalisation, différents types de préhenseur peuvent être utilisés, tel qu’une pince, une mâchoire, une mèche. La ligne supérieure indique l’état de chaque configuration au début d’un cycle. Dans toutes les configurations, on peut voir que les blocs sont répartis sur l’ensemble du support, représenté par le rectangle extérieur. Par conséquent, en début de cycle, à l’étape E1, il n’y a pas la place, et il n’est pas nécessaire, de positionner des moyens de maintien en position sur le support. Chaque étape du cycle, numérotées chronologiquement de E1 à E6, montre un enlèvement d’un bloc. Ainsi, un procédé de transfert de bloc comporte autant d’étapes que le nombre de blocs à transférer. On a constaté de manière surprenante qu’il était avantageux de ne pas soulever le bloc par le milieu, mais par une des extrémités. En effet, lorsqu’on applique une force de traction verticale à une extrémité du bloc, l’autre extrémité sera poussée en direction du support souple, et viendra donc jouer un rôle de maintien en position du support. De manière encore plus avantageuse, on a constaté qu’il fallait saisir le bloc par l’extrémité la plus éloignée du centre du support, pour éviter que la force exercée par le bloc sur le support ne s’applique sur un côté du support, plus apte à se replier sous l’effet de cette force. Les points de préhension des blocs sont représentés sur la par les points blancs 100. Les flèches présentes sur la figure ne montrent la présence de ces points de préhension que dans quatre cas, mais chaque étape dans chaque configuration comprend un tel point. Nous allons maintenant décrire les différentes étapes d’un procédé de transfert. Les trois premières étapes sont communes à l’ensemble des configurations : - Etape A : on enlève le bloc élastomérique dont une extrémité se situe dans l’angle inférieur gauche du support, en le saisissant par cet extrémité, - Etape B : à l’emplacement ainsi libéré, on descend verticalement l’actionneur vertical, pour qu’ils viennent appuyer, à l’aide de la sauterelle pneumatique, à l’endroit indiqué par les cercles 101 sur la figure, et on enlève le bloc dont une extrémité se situe dans l’angle inférieur droit, en le saisissant par cette extrémité, - Etape C : à l’emplacement ainsi libéré, on descend le second actionneur vertical, puis on enlève un troisième bloc. - Etapes suivantes : dans les configurations montrées dans cet exemple, seuls deux actionneurs sont utilisés. Les étapes suivantes consistent donc à enlever les blocs restants un par un, dans un ordre qui dépend des configurations. On précise que, comme pour les points 100, seuls quatre cercles 101 sont référencés sur la figure, mais l’ensemble des cercles doivent être compris comme des points d’appui de la sauterelle pneumatique. Toutefois, certaines règles communes à toutes les configurations permettent un fonctionnement optimal d’un système selon l’invention : - les blocs élastomériques dont une extrémité se situe dans un des angles supérieurs (droit ou gauche), seront enlevés en dernier. Ainsi, ils peuvent remplir le rôle de maintien en position jusqu’à la dernière, ou avant-dernière, étape du cycle. - on enlève les blocs par ordre décroissant de distance par rapport au centre du support, à l’exception des deux blocs cités préalablement, - chaque bloc est saisi par l’extrémité située la plus loin du support. Ainsi, un système selon l’invention permet de remédier aux inconvénients de l’état de la technique en proposant une solution pour transférer aisément des blocs élastomériques. L’efficacité du système est encore renforcée lorsqu’il est piloté selon un cycle prédéterminé en fonction du positionnement des blocs élastomériques sur le support. Dispositif de transfert automatisé d’un bloc élastomérique entre une première position où il est installé sur un support souple et une deuxième position, comprenant un préhenseur apte à saisir le bloc et un manipulateur apte à déplacer et orienter le préhenseur de manière à mettre le bloc en mouvement, le dispositif étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens de maintien en position du support lors d’un mouvement du bloc élastomérique. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de maintien en position du support comportent un actionneur linéaire destiné à exercer un effort normal à la surface du support souple. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les moyens de maintien en position du support comportent en outre un bras installé sur l’actionneur linéaire, comportant un dispositif d’appui sur le support souple. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le support souple présente une forme rectangulaire, et les moyens de maintien en position sont positionnés au-dessus d’au moins deux coins du support souple. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre des moyens de remise en position du support souple. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de remise en position comportent un dispositif de soufflage d’air en direction du support souple. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le support souple est un support antiadhésif. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, comprenant des moyens d’automatisation des moyens de maintien en position et/ou des moyens de remise en position. Système de transfert de blocs, comportant une pluralité de blocs élastomériques installés sur un support souple de forme rectangulaire, et un dispositif de transfert selon l’une des revendications 1 à 8. Procédé de pilotage d’un système selon la revendication 9, le procédé comprenant : - au moins une étape de préhension et de soulèvement d’un bloc élastomérique positionné sur le support, - au moins une étape d’activation des moyens de maintien en position sur un coin du support, - au moins une autre étape de préhension et de soulèvement d’un bloc élastomérique, répétée autant de fois que le nombre de blocs positionnés initialement sur le support, moins un. Procédé de pilotage selon la revendication 9, comprenant une autre étape d’activation des moyens de maintien en position sur un autre coin du support. Procédé de pilotage selon la revendication 9, comprenant en outre une étape d’activation de moyens de remise en position.