EP1118578A1 - Tête de préhension par aspiration - Google Patents
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- EP1118578A1 EP1118578A1 EP01400035A EP01400035A EP1118578A1 EP 1118578 A1 EP1118578 A1 EP 1118578A1 EP 01400035 A EP01400035 A EP 01400035A EP 01400035 A EP01400035 A EP 01400035A EP 1118578 A1 EP1118578 A1 EP 1118578A1
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- B66C1/02—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by suction means
- B66C1/0237—Multiple lifting units; More than one suction area
- B66C1/025—Divided cups
Definitions
- the present invention relates to a head gripping by suction.
- the gripping heads by suction include a box connected to a device suction, generally a turbine, carried by the system chassis.
- the gripping head box has a sole supporting rows of independent compartments each comprising an opening suction opening on the underside of the sole.
- the document US-A-1 514 036 describes in particular a gripping member using a rigid plate to which a rubber plate is attached having a peripheral lip forming a suction cup. This device does not allow objects to be lifted not completely covering the perimeter of the lip.
- the head of gripping comprises in a manner known in itself a box 1 having a sole 2 pierced with orifices 3 associated with compartments 4 connected to suction collectors 5 through upper ports 6 compartments 4, upper openings 6 can be closed by valves 7 when the compartments 4 are depressed while no article is present in look at the corresponding suction ports 3.
- the walls inclined 11 intersect along lines of intersection 12 which converge towards the holes 9 but are preferably not intersecting at the edge of the hole 9 in order to achieve radial conduits around the corresponding corresponding hole 9 when the sheet of cellular material 2 is strongly crushed opposite a hole 9.
- These radial conduits are particularly useful when the cavity walls are very slightly inclined with respect to a horizontal plane, and can also be made in the form of grooves in the walls of the cavities or on the contrary in the form of projecting ribs locally reducing the deformation of Wall.
- These radial conduits help maintain diffusion depression an area as large as possible of the article part covered by the part corresponding to a cavity.
- the holes 9 are preferably fitted with rigid inserts 13, for example rigid plastic tube sections.
- the skin 14 decreases the flexibility of the material alveolar and its ability to follow the contours of roughness of the surface of the articles to be grasped.
- the skin 14 should therefore preferably be made of a very flexible.
- This skin can be waterproof or semi-permeable and cover all or part of the walls of the cavities. She can be obtained by simple projection or application of a product on the walls of the cavities 10. In the case of a sheet of cellular material made by molding the skin can also be obtained directly during molding by appropriate treatment of the plate surface.
- the optimum profile of the walls 11 of the cavities depends on the shape and surface condition of the items to grab.
- the walls 11 having a convex curvilinear profile as illustrated by Figure 3 ensure good sealing with small items or arranged in a way transverse to the cavity due to the low crushing which is necessary to close a cavity 10 of waterproof regardless of size or orientation of the article.
- this type of profile results in a rapid reduction in the area under vacuum during the crushing of the cellular material 8.
- Walls 11 planar therefore constitute an interesting compromise between the capacity adaptation to articles of various dimensions while now in depression a surface of a size satisfactory allowing lifting of the articles.
- depression flat walls tend to take a curvilinear form which is all the more pronounced as the depression is stronger and when the foam material is closed cell. It is therefore necessary to take into account these data when determining the form and dimensions of the cavities.
- the degree of crushing tends to balance automatically. Indeed a crush too important results in a decrease in the surface application of depression, this decrease being all the stronger as the inclination of the walls by compared to a horizontal plane is weaker.
- the vacuum application surface is weak the force lift of the item is itself weak so due to its weight, the article tends to move away from the base of the box. This has the effect increase the area of application of the vacuum until a balance is reached between the weight of the article and the lift force, provided well understood that the maximum lift force that can be obtained is greater than the weight of the article.
- the sheet of foam material was illustrated as a single homogeneous layer, we can make a plate with different layers associated in order to achieve a laminated structure adapted to a particular application. Rather than set up rigid inserts 13 in the holes 9, provision may be made to produce a laminated plate structure comprising a relatively firm layer in contact with sole 2 of box and a softer layer in contact with the items to lift.
- the invention has been illustrated in relation with a sheet of foam material in one piece, we can plan to make it in several pieces each comprising one or more rows of cavities and arranged side by side on the sole of the head gripping.
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Abstract
Tête de préhension par aspiration comprenant un caisson (1) ayant une semelle (2) percée d'orifices d'aspiration (3), cette semelle (2) étant équipée d'une plaque de matériau déformable (8) comportant en regard des orifices d'aspiration (3) des perçages (9) traversant la plaque et associés à des cavités (10) formées dans l'épaisseur de la plaque de matériau déformable (8) et débouchant sur une face inférieure de la plaque, chaque cavité (10) ayant des parois (11) déformables inclinées s'étendant à proximité immédiate d'un perçage (9) débouchant dans la cavité. <IMAGE>
Description
La présente invention concerne une tête de
préhension par aspiration.
On connaít des systèmes de préhension et de
transport de matériaux tels que des planches, des plaques
de tôles ou des matériaux analogues. Ces systèmes
comprennent une structure montée mobile le long d'un
châssis et comportant une tête de préhension par
aspiration.
Dans les systèmes connus, les têtes de préhension
par aspiration comprennent un caisson relié à un dispositif
d'aspiration, généralement une turbine, porté par le
châssis du système. Le caisson de la tête de préhension
comporte une semelle supportant des rangées de
compartiments indépendants comprenant chacun un orifice
d'aspiration débouchant sur la face inférieure de la
semelle. Le document US-A-1 514 036 décrit en particulier
un organe de préhension mettant en oeuvre une plaque rigide
sur laquelle est rapportée une plaque de caoutchouc
présentant une lèvre périphérique formant une ventouse. Ce
dispositif ne permet pas de soulever des objets ne
recouvrant pas totalement le périmètre de la lèvre.
De même, le document US-A-4 852 926 décrit un
organe de préhension par aspiration mettant en oeuvre une
couche de mousse de caoutchouc prise en sandwich entre deux
plaques rigides percées, la plaque inférieure étant de
dimension plus faible que la plaque supérieure de façon que
le rapprochement par serrage des deux plaques forme dans la
mousse de caoutchouc une cavité délimitée par une lèvre en
bordure de la couche de mousse. Comme dans le document
précédent, l'étanchéité n'est obtenue que si l'objet à
soulever s'étend au-delà du bord de la plaque inférieure.
Celle-ci ayant une dimension importante, aucun effet
d'adaptation à des articles de faible largeur ne peut être
obtenu. Aucune recherche d'une telle adaptation n'est
d'ailleurs mentionnée dans ce document.
Afin d'assurer une bonne étanchéité entre la
semelle et les articles saisis par la tête de préhension,
il est connu du document FR-A-2.495.592 d'équiper la
semelle d'une plaque de matériau alvéolaire comportant des
perçages en regard des orifices d'aspiration de la semelle
du caisson. Afin d'assurer une mise en dépression sur une
surface suffisante pour permettre le soulèvement des
articles saisis par la tête de préhension, les perçages
décrits dans ce document sont en forme de lumières
oblongues disposées côte à côte selon des rangées. On
prévoit dans ce document de réaliser la plaque de matériau
alvéolaire selon une structure à cellules ouvertes ou
partiellement fermées et de revêtir la paroi latérale des
perçages avec une membrane semi-perméable évitant une trop
grande déperdition de l'aspiration.
Une tête de ce type est satisfaisante pour la
préhension d'articles présentant une grande surface de
contact avec la tête de préhension mais soulève des
problèmes pour la préhension d'articles présentant au moins
une dimension de faible importance, par exemple pour la
préhension de baguettes ou pour la préhension de morceaux
de bois de faible longueur, qui peuvent alors se présenter
en biais par rapport aux perçages de la plaque de matériau
alvéolaire, de sorte que les perçages qui sont
insuffisamment recouverts ne peuvent pas être mis en
dépression et ne participent donc pas à la préhension de
l'article. En outre, la mise en place d'une membrane semi-perméable
sur la paroi des lumières oblongues est une
opération délicate qui augmente de façon sensible le coût
de réalisation d'une tête de préhension conforme à ce
document.
Selon l'invention on prévoit une tête de préhension
par aspiration comprenant un caisson ayant une semelle
percée d'orifices d'aspiration, cette semelle étant équipée
d'une plaque de matériau déformable comportant en regard
des orifices d'aspiration des perçages traversant la plaque
et associés à des cavités débouchant sur une face
inférieure de la plaque, chaque cavité ayant des parois
déformables inclinées vers un perçage débouchant dans la
cavité, caractérisée en ce que les cavités sont formées
dans l'épaisseur de la plaque de matériau déformable et en
ce que les parois déformables s'étendent à proximité
immédiate du perçage.
Ainsi, lors de la saisie d'un article, il suffit
d'abaisser la tête de préhension pour provoquer un
écrasement local du matériau déformable jusqu'à ce qu'un
contact suffisant soit obtenu avec les parois inclinées de
la cavité pour assurer une fermeture étanche de celle-ci.
L'aspiration provoque alors une mise en dépression d'une
surface qui est fonction du degré d'enfoncement du matériau
déformable. Il est ainsi possible d'assurer une mise en
dépression d'une surface importante tout en réalisant des
perçages de faible dimension dans la plaque de matériau
déformable.
Selon une version avantageuse de l'invention, les
perçages dans la plaque de matériau déformable comportent
des inserts rigides. On évite ainsi une diminution de la
section de passage des perçages lors de la mise en
dépression de la cavité correspondante et il est donc
possible de réduire encore la dimension des perçages, ce
qui améliore les performances de la tête de préhension en
diminuant le débit nécessaire pour son fonctionnement et en
minimisant le nombre de cavités qui ne peuvent pas être
fermées de façon étanche en particulier en bordure d'un
article.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention apparaítront à la lecture de la description qui
suit d'un mode de réalisation préféré non limitatif de
l'invention, en relation avec les figures ci-jointes parmi
lesquelles :
- la figure 1 est une vue de dessous d'une partie d'une tête de préhension selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe agrandie selon la ligne II-II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 2 d'une cavité selon une première variante de réalisation de l'invention,
- la figure 4 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 2 d'une cavité selon une seconde variante de réalisation de l'invention.
En référence aux figures 1 et 2, la tête de
préhension selon l'invention comporte de façon connue en
soi un caisson 1 ayant une semelle 2 percée d'orifices
d'aspiration 3 associés à des compartiments 4 reliés à des
collecteurs d'aspiration 5 par des orifices supérieurs 6
des compartiments 4, des orifices supérieurs 6 pouvant être
obturés par des clapets 7 lorsque les compartiments 4 sont
mis en dépression alors qu'aucun article n'est présent en
regard des orifices d'aspiration 3 correspondants.
Selon l'invention, la tête de préhension comporte
une plaque de matériau déformable 8, ici une plaque de
matériau alvéolaire tel que de la mousse de matière
plastique ou de la mousse de caoutchouc, comportant des
perçages 9 qui traversent la plaque 8 en regard des
orifices d'aspiration 3 de la semelle 2 du caisson et
auxquels sont associées des cavités 10. Les cavités 10
débouchent sur la face inférieure de la plaque de matériau
alvéolaire et ont des parois 11 qui sont inclinées vers le
perçage 9 débouchant dans la cavité correspondante. Dans le
mode de réalisation particulier illustré sur la figure 1,
en l'absence d'objets saisis les cavités 10 ont un bord
délimitant un pourtour rectangulaire et les parois
inclinées des cavités sont sensiblement planes et forment
avec un plan horizontal un angle d'environ 10°. Les parois
inclinées 11 se coupent selon des lignes d'intersection 12
qui convergent vers les perçages 9 mais sont de préférence
non sécantes au bord du perçage 9 afin de réaliser des
conduits radiaux autour du perçage 9 correspondant même
lorsque la plaque de matériau alvéolaire 2 est fortement
écrasée en regard d'un perçage 9. Ces conduits radiaux sont
particulièrement utiles lorsque les parois des cavités sont
très faiblement inclinées par rapport à un plan horizontal,
et peuvent également être réalisés sous forme de rainures
dans les parois des cavités ou au contraire sous forme de
nervures en saillie diminuant localement la déformation de
la paroi. Ces conduits radiaux aident à maintenir en
dépression par diffusion une surface aussi grande que
possible de la partie d'article couverte par la partie
correspondante d'une cavité. Pour éviter une réduction de
la section de passage des perçages 9 lors de la mise en
dépression d'une cavité 10, les perçages 9 sont de
préférence équipés d'inserts rigides 13, par exemple des
tronçons de tube en matière plastique rigide.
Pour minimiser l'usure de la plaque de matériau
alvéolaire, ou pour modifier sa perméabilité dans le cas
d'une mousse à cellules ouvertes ou semi-fermées, on peut
avantageusement prévoir que celle-ci soit équipée d'une
peau 14 sur sa face inférieure. Il convient toutefois de
noter que la peau 14 diminue la flexibilité du matériau
alvéolaire et sa capacité à épouser le contour des
aspérités de la surface des articles à saisir. La peau 14
devra donc être réalisée de préférence en un matériau très
souple. Cette peau peut être étanche ou semi-perméable et
couvrir tout ou partie des parois des cavités. Elle peut
être obtenue par simple projection ou application d'un
produit sur les parois des cavités 10. Dans le cas d'une
plaque en matériau alvéolaire réalisée par moulage la peau
peut également être obtenue directement lors du moulage par
un traitement approprié de la surface de la plaque.
Lors de l'utilisation de la tête de préhension
selon l'invention, celle-ci est progressivement abaissée
vers des articles à saisir. La face inférieure de la plaque
de matériau alvéolaire 8 vient tout d'abord en contact avec
la surface supérieure des articles à saisir au niveau des
zones 15 qui séparent les cavités 10. Compte tenu de la
faible importance de ces zones, il est aisé de réaliser un
écrasement du matériau alvéolaire constituant la plaque 8
même si celui-ci est un matériau à cellules fermées. Cet
écrasement est réalisé jusqu'à ce que les arêtes
supérieures ou la surface de l'article à saisir viennent en
contact avec les parois des cavités 10 afin que les cavités
10 correspondantes soient obturées de façon étanche par
l'article 16 à soulever, ici une planche de bois. Ceci
permet donc de soulever des articles ayant des dimensions
plus faibles que le pourtour des cavités 10. On constate
alors (voir figure 2) que la surface de l'article 16 mise
en dépression est fonction de l'écrasement du matériau
alvéolaire constituant la plaque 8. Pour obtenir une grande
surface mise en dépression, il est donc souhaitable
d'effectuer un écrasement aussi faible que possible de la
plaque de matériau alvéolaire 8. Toutefois, lorsqu'un
article se présente en travers d'une cavité, il est
nécessaire d'assurer un écrasement suffisant du matériau
alvéolaire pour que la partie de cavité contenant l'orifice
d'aspiration 3 soit obturée de façon étanche. Le choix du
matériau alvéolaire ainsi que la forme des cavités, le
profil des parois et l'inclinaison de celles-ci seront donc
choisis en fonction des articles à soulever. En particulier
dans le cas de planches ou d'articles allongés, il est
préférable de réaliser des cavités dont le bord délimite un
pourtour rectangulaire comme illustré sur la figure 1. Pour
des raisons de fabrication on peut prévoir un pourtour avec
des angles arrondis. Dans le cas d'articles de dimensions
plus équilibrées, par exemple dans le cas d'une préhension
d'articles de forme carrée ou en forme de disque, on
utilisera de préférence une tête de préhension comportant
des cavités ayant un bord délimitant un pourtour polygonal
régulier ou circulaire.
De même, le profil optimum des parois 11 des
cavités dépend de la forme et de l'état de surface des
articles à saisir. A titre d'exemple des parois 11
présentant un profil curviligne convexe comme illustré par
la figure 3 permettent d'assurer une bonne étanchéité avec
des articles de petite dimension ou disposés de façon
transversale par rapport à la cavité en raison du faible
écrasement qui est nécessaire pour fermer une cavité 10 de
façon étanche quelle que soit la dimension ou l'orientation
de l'article. En revanche ce type de profil entraíne une
réduction rapide de la surface mise en dépression lors de
l'écrasement du matériau alvéolaire 8. Lorsque l'on
souhaite saisir ces articles de grande dimension, il est au
contraire préférable de réaliser des cavités 10 avec des
parois 11 présentant un profil curviligne concave comme
illustré par la figure 4 afin de maintenir une grande
partie de la surface en dépression quelque soit le degré
d'écrasement du matériau alvéolaire 8. Des parois 11 planes
constituent donc un compromis intéressant entre la capacité
d'adaptation à des articles de dimensions variées tout en
maintenant en dépression une surface d'une taille
satisfaisante permettant un soulèvement des articles.
A ce propos on remarquera que lors de la mise en
dépression les parois planes ont tendance à prendre une
forme curviligne qui est d'autant plus prononcée que la
dépression est plus forte et lorsque le matériau alvéolaire
est à cellules fermées. Il convient donc de tenir compte de
ces données lors de la détermination de la forme et des
dimensions des cavités. A ce propos on remarquera en outre
qu'après préhension d'un article le degré d'écrasement tend
à s'équilibrer automatiquement. En effet un écrasement trop
important entraíne une diminution de la surface
d'application de la dépression, cette diminution étant
d'autant plus forte que l'inclinaison des parois par
rapport à un plan horizontal est plus faible. Lorsque la
surface d'application de la dépression est faible la force
de sustentation de l'article est elle-même faible de sorte
que sous l'effet de son poids l'article à tendance à
s'écarter de la semelle du caisson. Ceci a pour effet
d'augmenter la surface d'application de la dépression
jusqu'à ce qu'un équilibre soit atteint entre le poids de
l'article et la force de sustentation, à condition bien
entendu que la force de sustentation maximale pouvant être
obtenue soit supérieure au poids de l'article.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode
de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes
de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que
défini par les revendications.
En particulier, bien que la plaque de matériau
déformable ait été illustrée sous forme d'un matériau
alvéolaire on peut réaliser celle-ci sous d'autres formes,
par exemple sous forme d'une ou plusieurs poches en matière
souple accrochées sous la semelle, remplies de liquide ou
de petites billes, et comportant des oeillets en regard des
orifices d'aspiration 3.
Bien que la plaque de matériau alvéolaire ait été
illustrée sous forme d'une seule couche homogène, on peut
réaliser une plaque comportant différentes couches
associées afin de réaliser une structure laminée adaptée à
une application particulière. Plutôt que de mettre en place
des inserts rigides 13 dans les perçages 9, on peut prévoir
de réaliser une structure de plaque laminée comportant une
couche relativement ferme en contact avec la semelle 2 du
caisson et une couche plus molle en contact avec les
articles à soulever.
Bien que l'invention ait été illustrée en relation
avec une plaque de matériau alvéolaire en un seul morceau,
on peut prévoir de réaliser celle-ci en plusieurs morceaux
comprenant chacun une ou plusieurs rangées de cavités et
disposés côte à côte sur la semelle de la tête de
préhension.
Bien que l'invention ait été illustrée avec des
cavités 10 centrées sur les perçages 9, on peut prévoir des
cavités décentrées par rapport aux perçages 9, en
particulier sur le pourtour de la tête de préhension.
Bien que l'invention ait été décrite en relation
avec une tête de préhension comprenant des compartiments 4
dont l'ouverture supérieure peut être fermée par un clapet,
la réduction de la dimension des ouvertures d'aspiration 3
qui est rendue possible par l'invention permet d'envisager
dans certains cas de supprimer les compartiments 4 et de
maintenir une aspiration à travers tous les orifices
d'aspiration 3 même lorsque ceux-ci ne sont pas en regard
d'un article à soulever.
Claims (10)
- Tête de préhension par aspiration comprenant un caisson (1) ayant une semelle (2) percée d'orifices d'aspiration (3), cette semelle (2) étant équipée d'une plaque de matériau déformable (8) comportant en regard des orifices d'aspiration (3) des perçages (9) traversant la plaque et associés à des cavités (10) débouchant sur une face inférieure de la plaque, chaque cavité (10) ayant des parois (11) déformables inclinées vers un perçage (9) débouchant dans la cavité, caractérisée en ce que les cavités sont formées dans l'épaisseur de la plaque de matériau déformable (8) et en ce que les parois (11) déformables s'étendent à proximité immédiate du perçage (9) .
- Tête de préhension selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cavités (10) sont centrées sur les perçages (9).
- Tête de préhension selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les perçages (9) dans la plaque de matériau déformable comportent des inserts rigides (13).
- Tête de préhension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les cavités (10) ont un bord délimitant un pourtour généralement rectangulaire.
- Tête de préhension selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'en l'absence d'objets saisis les parois (11) des cavités (10) sont sensiblement planes.
- Tête de préhension selon la revendication 5, caractérisée en ce que les parois (11) se coupent selon des lignes d'intersection (12) convergentes vers une extrémité adjacente aux perçages (9) mais non sécantes au voisinage de celui-ci.
- Tête de préhension selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que les parois des cavités (10) forment un angle d'environ 10° avec un plan horizontal.
- Tête de préhension selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'en l'absence d'objets saisis les parois (11) des cavités (10) sont curvilignes concaves.
- Tête de préhension l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'en l'absence d'objets saisis, les parois (11) des cavités (10) sont curvilignes convexes.
- Tête de préhension selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les parois (11) des cavités (10) sont recouvertes d'une peau (14).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR0000264 | 2000-01-11 | ||
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|---|---|
| EP1118578A1 true EP1118578A1 (fr) | 2001-07-25 |
Family
ID=8845766
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| EP01400035A Withdrawn EP1118578A1 (fr) | 2000-01-11 | 2001-01-09 | Tête de préhension par aspiration |
Country Status (2)
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| EP (1) | EP1118578A1 (fr) |
| FR (1) | FR2803586B1 (fr) |
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