FR3135762A1 - Vérin télescopique double canal - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un vérin télescopique double canal permettant la manipulation d’objets par aspiration, caractérisé en ce qu’il comporte un premier tube central (2) télescopique formé de plusieurs tronçons (2a, 2b, 2c…) coulissant les uns dans les autres de façon étanche, débouchant à son extrémité libre dans une ventouse de préhension (7), relié alternativement par son autre extrémité à une source de dépression (8a) ou à l’atmosphère au moment de déposer l’objet et caractérisé aussi en ce qu’il comporte une seconde chambre annulaire (3) extérieure audit tube central (2), étanche autour de ce dernier et formée par un agencement d’un même nombre de tronçons (3a, 3b, 3c…) coulissant les uns dans les autres de manière étanche et solidaires des extrémités desdits tronçons de tube central (2), ladite chambre annulaire (3) étant connectée alternativement à une source de pression (8b) et à ladite source de dépression (8a), selon qu’il convient respectivement, d’allonger ou de raccourcir ledit vérin télescopique.
Figure d’abrégé : Fig 1.
Description
La présente invention concerne un vérin télescopique double canal pour appareil de manutention à ventouse et son application à un distributeur de plateaux.
Il existe de nombreux dispositifs de manutention destinés à prélever par dépression un objet pour le mettre en place dans un poste de traitement ou de présentation pour un usager. On citera par exemple le document FR 2.637.275 qui concerne un bras manipulateur.
Dans de nombreux cas, le manipulateur est formé par un mécanisme qui peut mouvoir dans l’espace, selon une ou plusieurs des trois dimensions de celui-ci, une ventouse qu’il porte à son extrémité libre et dans laquelle on crée une dépression quand il s’agit de prélever un objet au contact duquel la ventouse est amenée par le mécanisme et dans laquelle on interrompt cette dépression quand il s’agit de déposer l’objet à un autre endroit de l’espace.
L’appareil illustré par le document cité comporte un portique sur lequel peut circuler un chariot porteur d’un vérin à tige unique double effet pour mouvoir une ventouse de préhension. Le vérin étant à double effet pour abaisser et monter la ventouse sous le chariot, il convient donc de prévoir une alimentation en fluide sous pression de chaque côté du piston du vérin ainsi qu’une conduite reliant la ventouse à la source de vide.
Dans d’autres cas, la manipulation se résume à un mouvement vertical de la charge élevée par le manipulateur entre un niveau bas (qui peut être variable) et un niveau haut sensiblement invariable (voir FR 3.058.667) au-dessus d’un plan de recueil à translation horizontale.
Les vérins utilisés sont soit à tige unique soit télescopiques lorsque la course d’un vérin à tige unique est inadaptée. Dans les deux cas la connexion de la ventouse à la source de vide nécessite une conduite, conduite qui doit en permanence suivre les mouvements de la ventouse, vérin déployé ou rétracté. Différents systèmes permettent les mouvements de la conduite, mais cette dernière, extérieure au vérin, est visible et souvent gênante.
L’invention propose pour assurer les fonctions de prélèvement et d’élévation de la charge un dispositif ne nécessitant pas de conduite extérieure pour alimenter la ventouse.
A cet effet, la présente invention concerne un vérin télescopique double canal permettant la manipulation d’objets par aspiration, caractérisé en ce qu’il comporte un premier tube central télescopique formé de plusieurs tronçons coulissant les uns dans les autres de façon étanche, débouchant à son extrémité libre dans une ventouse de préhension, relié alternativement par son autre extrémité à une source de dépression ou à l’atmosphère au moment de déposer l’objet et caractérisé aussi en ce qu’il comporte une seconde chambre annulaire extérieure audit tube central, étanche autour de ce dernier et formée par un agencement d’un même nombre de tronçons coulissant les uns dans les autres de façon étanche et solidaires des extrémités desdits tronçons de tube central, ladite chambre annulaire étant connectée alternativement à une source de pression et à ladite source de dépression, selon qu’il convient, respectivement, d’allonger ou de raccourcir le vérin télescopique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les connexions alternatives sont assurées par un jeu d’électrovannes commandées par une électronique gérant les différentes fonctions.
On comprend bien qu’en mettant la chambre annulaire en pression, on obtient l’extension du vérin, qui peut ainsi parvenir jusqu’à la surface de l’objet à prendre en charge et dont le déploiement s’arrête automatiquement dès que la ventouse est au contact de cet objet qui l’obstrue de manière étanche. En effet, à ce moment la pression atmosphérique régnant dans le tube central chute brutalement puisqu’il n’y a plus d’entrée d’air. Cette chute détectée par un capteur de vide constitue le signal de commande de mise en dépression de la chambre annulaire, le vérin se raccourcit alors sous l’effet de la pression atmosphérique. L’objet pris en charge par la ventouse est translaté jusqu’à ce que le vérin soit parvenu à sa dimension minimale. L’objet se trouvant dans la position finale, détectée par le capteur de distance, la pression atmosphérique est alors injectée dans le dit tube central et l’objet est détaché de la ventouse sous l’effet de la gravité.
L’invention trouve une application intéressante dans un distributeur de plateaux du genre de celui décrit dans le document FR 3.058.667. L’objet manipulé est ici le plateau situé au sommet d’une pile de ces derniers. Il est pris en charge par le vérin télescopique double canal qui l’amène d’une position basse à une position haute sous laquelle un support se déplace et peut réceptionner le plateau afin de le délivrer à l’usager.
Il est bien entendu également possible que le vérin et l’objet saisi puissent se déplacer selon les axes X, Y, Z ou encore selon une courbe. Ainsi, dans une variante du distributeur de plateaux décrit précédemment, le vérin télescopique double canal, après avoir prélevé verticalement le plateau situé au sommet d’une pile de ces derniers, est capable de se déplacer horizontalement entre deux positions pour délivrer directement le plateau à l’usager.
Selon la valeur maximale désirée de l’extension du vérin télescopique, on mettra en œuvre tant pour le tube central que pour la chambre annulaire extérieure, plusieurs tronçons intermédiaires coulissant les uns dans les autres, de manière étanche.
L’invention sera mieux comprise au cours de la description d’un exemple de sa réalisation donné ci-après.
Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels :
Les éléments identiques représentés dans les figures portent des références identiques.
En se reportant à la , le vérin manipulateur selon l’invention comporte une platine d’extrémité 1 qui assure la fixation étanche d’un premier tronçon 2a de tube central 2 et un premier tronçon 3a d’une chambre extérieure entourant le premier tronçon 2a et définissant entre eux un tronçon de chambre annulaire 3. La platine 1 comporte des conduits internes qui débouchent en 1a dans le tube central et en 1b dans la chambre annulaire.
Un second jeu de tronçons 2b et 3b prolongent la chambre centrale et la chambre annulaire.
Un troisième jeu 2c et 3c a le même rôle.
Nous arrêterons ici le nombre d’étages, la chose pouvant se poursuivre en fonction des dimensions désirées.
Les extrémités des tronçons 2c et 3c sont fixées à une platine 5 qui ferme la chambre annulaire de manière étanche et qui possède un orifice 6 prolongeant le tube central pour aboutir à une ventouse 7.
On établit une dépression dans le tube central 2, en l’ayant connecté à une source de vide 8a dont la circulation est permanente tant que la ventouse 7 n’est pas au contact étanche d’un objet à manipuler. La connexion du tube central 2 à la source de vide 8a est réalisée par l’électrovanne 10a gérée par une électronique tenant compte des différentes informations d’état et de positions indiquées par le capteur de vide 9 et le détecteur de distance 11. La première électrovanne 10a assure la connexion à la source de vide ; une seconde électrovanne 10b assure la connexion à l’atmosphère afin de libérer instantanément au point souhaité l’objet pris en charge.
La chambre annulaire 3 est quant à elle connectée sélectivement à une source de pression 8b permettant le déploiement du vérin ou une source de vide 8a permettant cette fois sa rétraction. Les connexions sont établies par les électrovannes 10c et 10d, pilotées elles aussi par l’électronique de gestion.
La illustre le vérin dans son état rétracté au plus court de sa longueur. Tous les tronçons sont logés dans le tronçon 2a du tube central 2 et le tronçon 3a de la chambre annulaire 3.
Cette brève description ne constitue en aucun cas une limitation des moyens que l’homme de métier est apte à employer pour réaliser différemment les fonctions de commande du vérin.
Ainsi, on supposera le vérin en cours d’extension afin d’aller prendre en charge un objet.
La chambre annulaire 3 est en communication avec la source de pression 8b et le tube central 2 est en communication avec la source de vide 8a. Au contact de l’objet à manipuler la ventouse est obstruée de manière étanche par l’objet qu’elle vient de contacter et il s’établit une dépression dans le tube central 2. Cette dépression agit sur le capteur de vide 9 et l’information est gérée par l’électronique centrale qui inverse la connexion de la chambre annulaire 3 de la source de pression 8b vers la source de vide 8a au travers des électrovannes concernées 10c et 10d. Ceci provoque la rétraction du vérin et donc le déplacement de l’objet pris en charge et maintenu par la ventouse.
Selon une particularité secondaire de l’invention, il est nécessaire de prévoir un moyen de verrouillage du vérin dans son état rétracté afin d’éviter qu’il ne se déploie sous l’effet de la gravité lorsqu’il se trouve en position verticale ventouse orientée vers le bas, l’ensemble étant au repos. Ce moyen peut prendre la forme d’une ventouse électromagnétique 12 (connue en elle-même) active à l’état non alimentée et désactivée à l’état alimentée, disposée au centre de la platine supérieure 1 en regard d’une plaquette magnéto ferreuse 13 portée par l’extrémité libre du tronçon le plus intérieur du tube central 2. Quand cette plaquette est à proximité de la platine 1, elle vient se coller à la ventouse électromagnétique 12 non alimentée. L’alimentation de cette dernière annule la force de maintien.
La illustre schématiquement un distributeur de plateaux pour restaurants ou cantines en libre-service dans l’esprit du document FR 3.058.667, c'est-à-dire dans lequel le vérin télescopique double canal 20 va prélever verticalement le plateau 21 situé au sommet d’une pile 22 portée par un chariot 23. Cette pile de plateaux est maintenue à un niveau sensiblement constant grâce à un effort de soutien F exercé par un mécanisme de compensation de la variation du poids de la pile connu en lui-même. Il est même possible d’utiliser des chariots simples sans ce mécanisme de compensation pour des hauteurs de pile de plateaux compatibles avec l’extension maximale du vérin télescopique.
En outre comme dans ce document, le plateau extrait de la pile est lâché par la ventouse 7 sur un support 24 se déplaçant entre cette position de réception et une position d’extraction frontale 25 où le plateau sera récupéré par l’usager.
La illustre une variante du distributeur de plateaux précédent, dans lequel il n’existe plus de support de réception du plateau se déplaçant entre une position de réception et d’extraction. Cette fonction est ici assurée par le vérin télescopique double canal 20 qui, après avoir prélevé verticalement le plateau 21 situé au sommet d’une pile 22 de ces derniers, est capable par un mécanisme de déplacement connu en lui-même de mouvementer entre deux positions A et B et de délivrer ainsi directement le plateau qu’il vient de prélever à l’usager.
Claims (3)
- Vérin télescopique double canal permettant la manipulation d’objets par aspiration, caractérisé en ce qu’il comporte un premier tube central (2) télescopique formé de plusieurs tronçons (2a, 2b, 2c…) coulissant les uns dans les autres de façon étanche, débouchant à son extrémité libre dans une ventouse de préhension (7), relié alternativement par son autre extrémité à une source de dépression (8a) ou à l’atmosphère au moment de déposer l’objet et caractérisé aussi en ce qu’il comporte une seconde chambre annulaire (3) extérieure audit tube central (2), étanche autour de ce dernier et formée par un agencement d’un même nombre de tronçons (3a, 3b, 3c…) coulissant les uns dans les autres de manière étanche et solidaires des extrémités desdits tronçons de tube central (2), ladite chambre annulaire (3) étant connectée alternativement à une source de pression (8b) et à ladite source de dépression (8a), selon qu’il convient, respectivement, d’allonger ou de raccourcir ledit vérin télescopique.
- Distributeur de plateaux comportant un vérin télescopique double canal (20) selon la revendication 1, apte à prendre en charge le plateau (21) situé au sommet d’une pile (22) de ces derniers et à l’amener d’une position basse à une position haute sous laquelle un support (24) se déplace et peut réceptionner le plateau afin de le délivrer à l’usager.
- Distributeur de plateaux comportant un vérin télescopique double canal (20) selon la revendication 1 qui, après avoir prélevé verticalement le plateau (21) situé au sommet d’une pile (22) de ces derniers, est capable de se déplacer horizontalement entre deux positions (A) et (B) pour délivrer directement le plateau à l’usager.
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2022
- 2022-05-18 FR FR2204705A patent/FR3135762B1/fr active Active
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