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PROCEDE ET DISPOSITIF DE PREHENSION DE COUCHES SOUPLES
EN PARTICULIER TEXTILES ET MACHINE POUR LA PREHENSION
ET LE TRANSFERT DESDITES COUCHES
L'invention concerne un procédé et un dispositif de
prehension de couches souples, en particulier de couches
textiles, tricotees, tissees ou autres; elle~s'etend a une
machine permettant le transfert de ces couches depuis un
empilage ou plusieurs empilages ou sont stockees lesdites
couches en positions superposées, vers un ou plusieurs autres
emplacements.
Dans l'industrie ~extile et de la bonneterie, l'auto-
matisation des travaux a effectuer sur les couches de tissus ou
tricots pour réaliser des articles finis ou semi-finis achoppe
actuellement sur les graves difficultes que presente la saisie
de ces couches, par unité ou par nombre bien defini, a partir
des empilages fabriques par découpe; en effet, ces couches sont
la plupart du temps extrêmement minces (épaisseur souvent
inferieure au millimètre) et ont tendance a adherer les unes
sur les autres, de sorte que la préhension et la séparation de
la couche supérieure ou d'un nombre determine de couches au-
dessus d'un empilage sont des opérations d'exécution extremement
délicates (même lorsqu'elles sont pratiquées manuellement).
A l'heure actuelle, aucun dispositif ne donne entiere-
ment satisfaction pour effectuer ce travail avec une fiabilité
compatible avec un processus automatisé. Il existe essentielle-
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ment quatre types de préhenseurs:
- prehenseurs ~ bandes accrochantes du type "Velcro",
presentant les défauts d'être d'application limitée a certains
types de tricots (non opérant sur la majorité des tissus) et
d'entraîner des difficultés de décrochage de la couche saisie,
- préhenseurs adhésifs, qui fournissent une bonne
prehension, mais entrainent des difficultes de decrochage
analogues aux precedents,
- prehenseurs à roulettes agissant par effet de
coincement du tissu ou tricot et presentant le defaut le posseder
un fonctionnement tres aleatoire et de provoquer la creation de
plis profonds dans les couchres souples,
- prehenseurs a aiguilles croisees.
Un prehenseur de ce dernier type est decrit dans la
demande de brevet francaise publiee sous le No. 2.468.531 et dans
la demande de certificat d'addition publiee sous le No. 2.482.064.
La saisie de la couche souple s'effectue au moyen de deux
aiguilles qui sortent d'un carter en se croisant pour pénétrer
en biais dans une ou plusieurs couches souples de l'empilage:
par l'effet de leur croisement, ces aiguilles ont une action de
retenue de la ou des couches dans lesquelles elles sont enfoncées.
Toutefois, si un tel dispositif présente une certaine efficacité
pour les tricots ou tissus épais, il manque totalement de fiabi-
lité pour les tricots ou tissus fins (de quelques dizièmes de
millimètres); en effet, si par exemple une seule couche est à
saisir, les aiguilles qui descendent dans le tissu ne doivent
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pas penétrer dans celui-ci au delà de l'épaisseur d'une couche
sous peine de saisir la couche inférieure: compte-tenu de la
souplesse et de l'élasticité du matériau, une pénétration de
quelques dizièmes de millimètres ne suffit pas à assurer une
préhension correcte malgré la position croisée des aiguilles
et il est très fréquent que le tissu se détache accidentellement
au cours de son transfert.
En outre, pour décoller la couche inférieure qui a
tendance à adherer à la couche saisie, il est necessaire dans
ce type de dispositif d'operer avec beaucoup de precautions,
compte tenu du maintien médiocre de la couche saisie. Dans ces
conditions, les concepteurs de ce type de dispositifs ont ete
amenés, ainsi qu'il est décrit dans la demande de cèrtificat
d'addition precitee, à prevois des aiguilles creuses qui
pénetrent dans le tissu jusqu'au voisinage immédiat de la face
inférieure de la couche à saisir et envoient un jet d'air
comprimé sur la couche inférieure, afin de la decoller sans
trop de risques de decrocher la couche saisie. Un tel décollage
s'avère en pratique peu efficace, cependant que le dispositif
de mise en oeuvre d'un tel procédé est relativement onéreux
(en particulier, les aiguilles creuses sont d'un coût très
supérieur au coût d'une aiguille
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ordinaire de dimensions ~nalogues).
Par ailleurs, il a été décrit dans
le brevet allemand n~ 2 002 750 et dans un brevet français
n~ 2 218 417 une technique de préher,slon de pièces de tissu
qui utilise une aiguille courbe et consiste à faire tourner
celle-ci autour de son centre de courbure de facon que ladite
aiguille vienne en saillie par rapport à une plaque et pénètre
dans le tissu qui est parfaitement imm~bilisé, jusqu'à ressor-
tir de celui-ci sur la même face à la fin de son mouvement
circulaire. Lorsque les pièces de tissu sont dispocées en em-
pilage les unes au-dessus des autres, il est évident, comme
le préconisent ces brevets, qu'au cours de son mouvement cir-
culaire autour de son centre de courbure, l'aisuille doit fai-
re saillie de la plaque sur une profondeur inférieure à l'é-
paisseur de la couche à saisir ; s'il en était autrernent,
l'aiguille saisirait également la couche voisine pulsqu'elle
penetrerait dans celle-ci. Dans ces conditions, seule une fi-
bre ou un peti~ nombre de Fibres de la couche à séparer sont
saisies par l'aiguille.
Dans le cas de couches minces (c,uel-
ques dizièmes de millimè~res), on retrouve alors le défaut
des dispositifs à aiguilles croisées qui assurent une .saisie
peu efficace dont la fiabilité n'est pas compatible avec un
processus de travail automatisé. A la connaissance des inven-
teurs, ce type de technique utilisant une aiguille unique
courbe tournant autour ce son centre de courbure n'a jamais
été exploité malgré sa relative ancienneté, vraisernblablement
à cause de cet inconvénient majeur, qui n'autorise pas une
saisie et une séparation sûre d~une couche mince, par rapport
aux autres couches d'un empilage. En outre, il est probable
qu'un tel dispositif doit conduire fréquemment à une détério-
ration du tissu par rup,ure des quelques fibres emprisonnées
par l'aiguille.
La présente invention se propose de
rerrtédier aux dé~3uts sus-évoqués des dispositifs de préhen-
sion connus. Elle vise à fournir un nouveau dispositif de
préhension dans lequel la préhension est assurée au moyen
d'une aiguille, dans des conditions propres à écarter tous
les défauts des préhenseurs connus et en particulier des
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préhenseurs à ajguilles croisées et des prcl)enseul-s à aiguil-
le courbe tournant autour de leur centre de courbure.
~n objectif de l'inverition est en
particulier d'obtenir simultanément les trois c~ualltés essen-
tielles à une bonne fiabilité de fonctionnement : préhension
sûre de la couche ou des couches à saisir, déco]lac;e a~suré
de cette couche ou de ces couches par rapport aux couches in-
férieures, sécurité de décrochage de cette couche ou de ces
couches en vue de les déposer.
Un autre objectif est d'atteindre
ces résultats avec un dispositif de préhension peu encombrant,
de structure simple et de faible coût.
~ n autre objectif de l'invention,
directement lié aux précédents (fiabilité, faible coût, en-
combrement réduit) est de fournir une machine de préhension
et de transfert de pièces textiles, permettant, au moyen de
plusieurs préheilceurs, de saisir et transférer avec une e~cel-
lente fiabilité, des pièces de toutes formes et de toutes di-
mensions.
L'on peut se rendre con-lpte de la
difficulté d'atteindre les objectifs ci-dessus indiqués dans
le cas de COUC)leS minces superposées en empilage. En effet,
les deux conditions consistant à :
. réaliser une saisie ferme de la
couche supérieure de l'empilage afin de pouvoir la décoller
des autres couches et la transférc-r sans risque de détache-
ment,
. éviter de saisir en même temps
la couche du de~solls qui ne pourrait alors plus ê.re décol-
lée,
paraissent incompatibles, en particulier lorsque l'on utilise
un préhenseur à aiguille : ou bien l'on limite la pénétrat on
de l'aiguille à une pro~or,deur inférieure à l'épaisseur de
la couche et, dans ce cas, la saisie de la cc?uche, opéree sur
une épaisseur très faible par quelquec fibres seulement, est
inefficace ; ou bien l'on amène l'aiyuille à p~nétrer plus
prorondément et l'on saisit les couches in~érieures.
La présente invention résoud le
problème posé par cette incompatibilité apparente et vise
SZ~3
un procédé et un dispositif à ai~uille qui soit apte à la
fois à permc?ttre une saisie ferme d'une ou plusieurs couches
minces et un décollage assure de la couche inférieure qui
doit être laissée sur place.
A cet effet, le procédé proposé
par l'invention est du type comprenant les opérations suivan-
tes :
~ appliquer au-dessus d'au moins
une zone de la couche souple supérieure de l'empilage, une
surface d'appui pourvue d'une partie ajourée, jusqu'à amener
cette surface en contact avec ladite couche, laquelle demeu-
re libre au niveau de la partie ajourée,
. puis déplacer une aisuille par
rapport à ladite surface d~appui, de sorte que scn extrémité
pointue se déplace par rapport à ladite surface d'appui pri-
se comme référence, sur une trajectoire T comprenant succes-
sivement, d'abord, une portion initiale Ti partant de la sur-
face d'appui et s'écartant de celle-ci, de façon à faire pé-
nétrer ladite aiguille dans la couche souple, puis une por-
tion de rebroussement Tr comportant un changement du sens
du déplacement relatif de l'extrémi'~é de l'aiguille par rap-
port à la surface d'appui, enfin une portion finale Tf S2
rapprochant de la surface d'appui et décalée par rapport à
la portion initiale afin de ne pas coincider avec celle-ci,
. ensuite, enc~endrer un mouvement
relatif d'écartement entre l'empilage et l'ensemble aigui]le/
surface d'appui.
Conformément à la présente inven-
tion, l'on réalise le mouvement de l'aiguille de sorte que,au cours du déplacement de son extrémité pointue le long cle
la portion initiale Ti et de la portion de rc-?broussement Tr,
ladite aiguille repousse la couche souple vers la partie
ajourée, et l'amene à former une ondulation dans ladite par-
tie ajourée, 12 portion finale Tf de la trajectoire traver-
sant ladite ondulation.
~ n tel procédé peut être mis en
oeuvre en utilisant une aiguille courbe à concavité orientée
dans le même sens que celle de la trajectoire (T) ; mais il
peut également étre mis en oeuvre au moyen d'une aiguille
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de forme differente, en particulier rectiligne, partiellement
rectiligne ou formant un angle.
Selon un mode de mise en oeuvre du
procédé de I'invention, l'aiguille est positionnée, au cours
de son mouvement le long de la portion initiale (Ti) et de la
portion de rebroussement (Tr), de sorte que, en chaque point,
la direction de l'extrémité d'aiguille (définie dans le cas
d'une aiguille courbe par la tangente à ladite aiguille au
niveau de son extrémité) ne coincide pas avec la tangente à
la trajectoire de façon à assurer l'action précitée de poussée
sur la couche souple. De préférence, l'aiguille est position-
née de façon que la direction de son extrémité soit située au-
dessus de la tangente à la trajectoire en vue d'assurer, com-
me on le comprendra mieux plus loin, une action de pousséetendant à soulever la couche souple vers la partie ajourée de
la surface d'appui.
Selon un autre mode de mise en oeu-
vr-e qui, de préférence, est combir.é au précédent, l'on utilise
une aiguille possédant une extrémité munie d'au moins une
pointe et, en amont de cette dernière, d'un arrêtoir adapté
pour venir en butée contre la couche souple ; cet arrêtoir
assure ou accroit considérablement l'action de poussée sur
le tissu de la couche supérieure et engendre ou facilite nota-
blement la formation de l'ondulation dans le tissu. On peutnotamn,ent utiliser une aiguille possédant à son extrémité deux
pointes séparées : l'arrêtoir est alors formé par la partie
; de l'aiguille située entre les bases desdites pointes.
Ainsi, le procédé de l'invention
conduit à foLmer une ondulation de la couche à saisir à l'in-
térieur de la partie ajourée de la surface d'appui, et à pi-
quer cette ondulation à la manière d'un poin~ de couture, en
traversant la couche , le tissu est emprisonné par l'aiguille
sur toute son épaisseur et se trouve, en fin de mouvement de
l'aiguille, pincé au niveau de son ondulacion entre ladite ai-
guille et la surface d'appui De la sorte, la préhension qui
s'effectue par toutes les fibres avec pincement d'une petite
portion du tissu, est extrêmement ferme et les expériment2-
tions ont montré que les risques de dctachernent étaient négli-
geables même dans le C25 des couches de tissu les plus fines.
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De plus, comme on le comprendra mieux
plus loin, la préhension du tissu par p.iqûre et pincement d'une
ondulation formée sur celui-ci est compatible avec un déplace-
ment de l'aiguille (par rapport à la surface d'appui) tel quela trajectoire de son extrémité soit très aplatie au niveau de
sa portion de-rebroussement (Tr) ; il est facile dans ces con-
ditions d'a~uster la hauteur de ce déplacement de sorte qu'une
seule couche ou qu~un nombre déterminé de couches soit saisi.
Dans le cas préférentiel de l'utili-
sation d'une aiguille à arrêtoir, celle-ci est avantageusement
associée à des moyens élastiques tendant à l'écarter de la
surface d'appui, ladite aiguille ëtant montée de façon à pou-
voir se retracter sur une faible course vers la surface d~ap-
pui. De la sorte, il n~est pas nécessaire d'opérer un réglage
très précis du mouvement de l'aiguille ; en effet lorsque
l'arrêtoir de l'aiguille vient en appui contre le tissu, la
fa~ lté de rétraction de celle-ci limite de façon automatique
la hauteur de ~éplacement de la pointe.d'aiguille : il est
ainsi possible d'obtenir sans difficulté, même dans le cas de
couches très minces, un déplacement d'aiguille tel que, après
pénétration, la portion de rebroussement (Tr) de la trajectoi--
re (T) soit située à une distance de la surface d'appui, ~nfé-
rieure ou égale à l'épaisseur de la couche à saisir ou des
couches à saisir. On évite ainsi de saisir accidentellement
les couches inférieures.
Le procédé de l'invel-tion peut en
particulier être mis en oeuvre selon les modalités suivantes :
. le déplacement de l'aiguille par
rapport à la surface d'appui est réalisé par un mouvement de
rotation de ladite aiguille autour d'un axe, lequel est décalé
transversalement par rapport au centre de courbure de l'ai-
guille dans le cas d'une aiguille courbe ; cet axe, situé à
l'opposé des couches souples par rapport au plan de la surfa-
ce d'appui, est lui-même animé d'un mouvement relatif de
translation par rapport à la surface d'appui qu.i tend à le
rapprocher de ce plan,
. l'on applique la surface d'appui
sur la couche souple supérieure de l'empilage par un mouvement
~0 relatif de rapprochement dudit empilage et de ladite surface
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d'appui, mouvement réalisé de sorte que, après contact, la
pression de la surface d'appui sur l'empilage soit sensible-
ment constante et assez faible pour ne pas comprimer sensible-
ment la ou les couches souples,
. à la fin de la portion finale
(Tf) du déplacement de l'aiguille, on bloque cette dernière
par rapport à la surface d'appui et on la garde bloquée pen-
dant le mouvement relatif d'écartement entre l'empilage et
l'ensemble aiguille/surface d'appui.
La préhension du tissu effectuée
dans les conditions précédemment décrites fournit une fermeté
et une sécurité de maintien, qui facilitent considérablement
le décollage des couches inférieures.
I 15 Il est en particulier possible, une
fois la ou les couches saisies, de déplacer l'ensemble ai-
guille/surface d'appui (contre laquelle est fe~rmement mainte-
nue la ou les couches saisies) suivant plusieurs mouvements
rapides d'aller-retour selon une directlon sensiblement paral-
lèle au plan de la surface d'appui. Ces mouvements rompent
les forces d'adhérence des couches saisies par rapport à la
couche immédiatement voisine laquelle reste collée contre les
autres couches de l'empilage.
Il est également possible, et ce
processus peut être combiné au précédent, de souffler de l'air
au-dessus de la couche souple supérieure dans le sens tendant
à écarter celle-ci du plan de la surface d'appui. Cet air in-
sufflé en dehors des zones saisies a tendance à conférer à la
couche saisie la forme d'une cuvette venant appuyer par son
fond sur les couches inférieures ce qui permet ou favorise le
décollage. De plus, en particulier dans le cas de couches
très minces, l'air traverse ~a ou les couches saisies et éta-
blit une contre-pression de décollage sur les couches infé-
rieures.
Il est à noter que, compte-tenu du
maintien très ferme de la ou des couches saisies, cette insuf-
flation d'air est réalisée par de simples buses disposées au-
dessus des couches, sans qu'il soit nécessaire de recourir à
des aiguilles creuses comme dans le cas du procédé à aiguil-
les croisées.
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Après le mouvement relatif d'écarte-
ment de la couche saisie par rapport à l'empilage, le décro-
chage de cette couche est obtenu sans difficulté, en faisant
subir à chaque aiguille un déplacement inverse par rapport à
sa surface d'appui, de facon à ramener chacune desdites ai-
guilles dans sa position initiale en retrait par rapport à la
surface d'appui. La ou les couches qui ne sont alors plus
maintenues s'écartent par gravité des surfaces d'appui pour
tomber à l'emplacement désiré. Le procédé de l'invention n'est
ainsi pas soumis aux di~ficultés de décrochage que rencontrent
les préhenseurs adhésifs et les préhenseurs à bandes accrochc~n-
tes.
L'invention s'étend à des moyens de
mise en oeuvre du procédé sus-évoqué, comprenant au moins une
tête dotée d'une surface d'appui pourvue d'une partie ajourée,
une aiguille associée à ladite tête et mobile par rapport à
cette dernière et des moyens de guidage cinématique de chaque
aiguille par rapport à la tête correspondante, imposant à
l'extrémité d'aiguille une trajectoire (T) (par rapport à la
surface d'appui prise comme référence) possédant une portion
initiale (Ti), une portion de rebroussement (Tr) et une por-
tion finale (Tf) telles yue définies précédemment, afin de
présenter la forme d'un C à concavité orientée vers la surface
25 d'appui de la tête.
Selon une caractéristique de l'inven-
tion, les moyens de gujdage cinématique sont adaptés pour dé-
placer l'aiguille correspondante selon un mouvement tel que
la direction de l'extrémité de l'aiguille soit distincte de la
tangente à la trajectoire (T) au moins sur la portion initiale
(Ti) et la portion de rebroussement ~Tr) de cette trajectoire.
Selon une autre caractéristique pré-
férentiellement combinée à la précédente, l'aiguille possède
une extrémité munie d'au moins une pointe et, en amont de cet-
35 te dernière, d'un arrêtoir adapté pour venir en butée contrela couche souple , en particulier ladite aiguille comporte
avantageusement deux pointes séparées, l'arrêtoir étant formé
par la partie située entre les bases desdites pointes.
Selon d'autres caractéristiques de
40 l'invention, le dispositif est réalisé de sorte que :
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. chaque tête possède une fine rai-
nure, d'épaisseur légèrement supérieure à celle de l'aiguille,
s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à la sur-
face d'appui et coupant la partie ajourée de la tête,
. les moyens de guidage cinématique
sont adaptés pour imposer à l'aiguille une posi.tion initiale
entièrement en retrait dans ladite rainure et une position fi-
nale en fin de mouvement, dans laquelle au moins la pointe de
lG ladite aiguille est en retrait dans ladite rainure,
. lesdits moyens de guidage cinéma-
tique sont adaptés de sorte que la portion finale (Tf) de la
trajectoire de la pointe d~aiguille coupe le plan de la surfa-
ce d'appui au niveau de ladite partie ajourée.
Dans un mode de réalisation préféren-
tiel, les moyens de guid~ge cinématique de chaque aiguille com-
prennent :
. une biellette articulée, adaptée
pour porter l'aiguille de sorte que, dans le cas préférentiel
d'une aiguille courbe, la concavité de celle-ci soit orientée
dans le même sens que la trajectoire (T),
. un axe d'articulation de ladite
biellette, porté par un support de façon que ledit axe soit
décalé transversalement par rapport à la tête et dans le cas
préférentiel d'une aiguille courbe soit situé du côté de la
concavité de l'aiguille et décalé par rapport au centre de cour-
bure de celle-ci,
. des moyens de guidage en transla-
tion adaptés pour autoriser un mouvement relatif de translation
entre le support de l'axe d'articulation et la tête,
. une lumière de guidage de l'aiguil-
le ménagée dans un élément solidaire de la tête, ladite lumiè-
re étant traversée par l'aiguille et agencée de façon à impo-
ser à celle-ci son déplacement selon la trajectoire (T) lors-
que la tête e.t l'axe sont soumis au mouvement relatif de trans-
lation sus-évoqué,
. des moyens élastiques associés à
la biellette porte-aiguille de façon à solliciter celle-ci dans
le sens de son écartement par.rapport à la tête vers une posi-
~0 tion extrême de butée.
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11
L'invention s'étend enfin à une ma-
chine pour la préhension et le transfert de couches sollples,
par unité ou par nombre déterminé ; ladite machine comprend
essentiellement :
~. au moins un support d'empilage mo-
bile,
. un dispositif de préhension du ty-
pe précédemment décrit, situé au-dessus dudit support d'empi-
lage avec sa ou ses surfaces d~appui situées en regard duditsupport, et,
. des moyens d'entraînement du sup-
port d'empilage dans un mouvement ascendant vers le dispositif
de préhension ou dans un mouvement descendant.
( 15 D~autres caractéristiques, buts et
avantages de l'invention se dégageront de la description qui
suit en référence aux dessins annexés, lesquels en présentent
à titre d'exemple non limitatif un mode de féalisation préfé-
rentiel ; sur ces dessins qui font partie intégrante de la pré-
sente description :
. la figure 1 est une vue de face
partiellement coupée par un plan vertical AA', d'un dispositif
de préhension conforme à l'invention,
. la figure 2 en est une vue de côté
selon la flèche V,
. les figures 3 et 4 en sont des cou-
! pes de détail respectivement selon BB' et CC',
. les figures 5 et 6 sont des schémas
montrant la tête du dispositif et son aiguille respectivement
dans une position intermédiaire d'accrochage d'une couche et
dans la position finale d'accrochage,
. les figures 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f
- et 7g sont des schémas explicatifs à échelle très dilatée,
montrant diverses phases de fonctionnement du dispositif,
. la figure 8 schématise en perspec-
tive une machine de préhension et de transfert conforme à l'in-
vention, en cours de fonctionnement,
. la figure 9 représente en variante,
à échelle dilatée, une aiguille à deux pointes, susceptible
d'équiper le dispositif notamment dans le cas de couches très
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minces,
. les figures lOa, lOb et lOc sont
des schémas explicatifs à échelle très dilatée dans le cas
5 d'une utilisation d'une aiguille à deux pointes, telle que re-
présentée à la figure 9.
Le dispositif de préhension représen-
té a titre d'exemple aux figures 1 à 4 comprend un châssis 1
qui porte autour d'une région centrale -la- plusieurs ensembles
2 dont la structure est décrite en détail ci-après. Le nombre
d'ensemble 2 et leur répartition dépendent de la forme et des
dimensions des pièces textiles à saisir (que l'on désignera ci-
après par "pièces de tissu~' quelle que soit leur texture trico-
tée, tissée ou autre). Par exemple, pour de petites pièces
s'insérant dans un trapèze, destinées notamment à la fabrica-
tion de slip, ces ensembles peuvent être au nombre de quatre,
deux à deux opposés, de facon à saisir chaque pièce au voisi-
nage d'un angle.
Comme on le verra plus loin, le châs-
sis 1 peut être associé à des moyens de transfert, permettantde l'entraîner entre plusieurs emplacements où les pièces sont
à saisir ou à déposer.
Dans sa région centrale, le chassis
1 est équipé de moyens de soufflage d'air selon une direction
sensiblement verticale (ou une direction sécante par rapport
au plan horizontal). Ces moyens comprennent un support 3 orien-
té vers le bas et percé à son extrémité d'un canal 4 auquel
est raccordé un conduit souple 5 d'arrivée d'air ; l'air dé-
bouche du canal 4 par un orifice 4a orienté vers le bas.
Chaque ensemble 2 comprend une pla-
tine 6 positionnée dans un plan à peu près vertical ; cette
platine est articulée par deux vis pointeaux telles que 7 sur
deux pattes du châssis 1 de façon à pouvoir subir par rapport
à ce châssis des mouvements de basculement de faible amplitude
autour d'un axe horizontal passant par les vis 7.
La platine 6 est associée à des
moyens d'entrainement adaptés pour l'entrainer suivant des mou-
vements rapides d'aller-retour, en rotation autour des vis 7.
En l'exemple, ces moyens sont cons-
titués, d'une part, par un vérin à simple effet 8 ayant une
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tige mobile en saillie 8a qui vient en appui contre la partieinférieure de la platine 6, d'autre part, par un ressort de
rappel 9 agissant sur la partie supérieure de ladite platine.
S Des supports lO et 11 solidaires du châssis 1 permettent le
montage de ces moyens en positions appropriées.
La platine 6 supporte le corps 12a
d'un vérin pneumatique à double effet 12, par l'entremise d'une
patte 13 solidaire de ladite platine et formant une avancée
par rapport au châssis 1. Le corps 12a du vérin est fixé sur
la patte 13 comme le représentent les figures 1 et 2, de sorte
que la tige mobile 12b dudit vérin soit dirigée vers le bas en
position sensiblement verticale.
Le vérin 12 est associé à un capteur
1' 15 de proximité 26 de type connu en soi (en particulier magnéti-
que) qui détecte la position haute de son piston et délivre
alors un signal de commande, entraînant le blocage de celui-ci
dans cette position
Par ailleurs, en partie basse une
tête de préhension 14 est vissée sur l'extrémité de la tige
12b du vérin pneumatique 12;
Cette tête ect formée par une portion
de cylindre à base inférieure plane horizontale 14a, appelée
à jouer le rôle de surface d'appui pour le tissu à saisir. La-
25 dite tête est partiellement fendue, par une fine rainure 15d'épaisseur légèrement supérieure à celle d~une aiguille de
piqûre de type classique ; cette rainure slétend dans un plan
(vertical) sensiblement perpendiculaire à celui de la surface
d'appui ~horizontal) et débouche suivant un diamètre de ladite
30 surface d'appui.
En outre, la tête 14 possède une par-
tie ajourée 16, en l'exemple de section circulaire, qui débou-
che également sur la surface d'appui 14a et s'étend de part et
d'autre du plan contenant la rainure 15. (En l'exemple, cette
35 partie ajourée 16 est formée par le prolongement d'un trou ta-
raudé qui permet de visser la tête 14 sur la tige de vérin 12b).
De plus, la tête 14 porte un doigt
27 qui glisse dans une échancrure appropriée 6a de la platine
6, afin d'éviter une rotation de ladite tête sur elle-même
(autour de son axe vertical) et d'assurer un guidage de celle-
14 lZS3528
ci au cours de son mouvement de translatlon verticale.
Par ailleurs, la platine ~ porte unsupport 17, qui est assujetti sur celle-ci dans une position
S décalée transversalement par rapport à la tête 14 ; ce support
est assujetti sur la platine par l'entremise d'un goujon 18 et
d'une entretoise tubulaire 19, qui permettent de lui assigner
une position relative préréglable par rapport à ladite platine.
Ce support 17 porte un axe d'articu-
lation 20 autour duquel peut pivoter une biellette 21 ; cetaxe 20 décalé transversalement par rapport à l'axe de la tête
14 est situé au-dessus de la surface d'appui 14a.
Des moyens élastiques sont associés
à la biellette 21 et agencés pour solliciter celle-ci dans le
sens de son écartement par rapport à la tête, vers une positi~
extrême où elle bute contre le support 17 (position de la fi-
gure 1). En l'exemple, ces moyens élastiques sont constitués
par une extrémité 22a d'un ressort 22, qui vient en appui sur
la biellette 21 ; ce ressort est enroulé autour de l'entretoise
tubulaire 19 et son autre extrémité 22b est bloquée dans un
perçage de la platine 6.
De plus, la biellette 21 est percée
d'une lumière pour le passage et la fixation d'une aiguille
de forme incurvée 23. Cette aiguille, du type aiguille classi-
que de piqûre, comporte à l'opposé de sa pointe 23a, un talon23b qui est logé dans la lumière sus-évoquée de la biellette
; 21 et bloqué en position préréglable par une vis pression 24.
Les moyens de positionnement de l'ai-
guille (entretoise 19, support 17, biellette 21 et lumière de
fixation du talon 23b) sont agencés de façon que (aux épais-
seurs près) ladite aiguille soit située dans le plan de la rai-
nure 15 de la tête et puisse se déplacer dans ce plan par rap-
port à la tête, par rotation de la bieilette 21 autour de son
axe 20 ; la concavité de ladite aiguille est orientée vers le
haut et son centre de courbure est situé entre l'axe d'articu-
lation 20 et l'axe vertical de la tête, dans une position plus
proche de cet axe vertical de façon à être très fortement dé-
calé par rapport à l'axe 20.
En outre, l'aiguille 23 traverse une
lumière de guidage 25a ménagée dans un élement solidaire de la
,
125~S2~3
tête (en l'exemple une plaquette 25 fixée en bordure de celle-
ci en position préréglable). Cette lumière de guidage 25a et
les moyens de positionnement déjà cités imposent à chaque ins-
5 tant la position relative de l'aiguille par rapport à la têteet sont ajustés de façon à lui conférer les mouvements qui sont
détaillés ci-après.
Lorsque sous l'effet d'une poussée
verticale, la tête 14 monte vers sa position haute escamotée,
10 l'aiguille vient en contact avec le bord inférieur de la lumiè-
re de guidage 25a qui l'amène à pivoter autour de l'axe 20.
Le déplacement relatif de l'aiguille par rapport à la tête est
donc la combinaison d'un mouvement de rotation autour de l'axe
20 et d'un mouvement de translation verticale. Les figures 5 et
15 6 schématisent respectivement une position intermédiaire de
l~aiguille et de sa biellette par rapport à la tête 14 et la
position finale d'accrochage du tissu.
La combinaison des mouvements sus-
évoqués conduit la pointe d'aiguille 23a à se déplacer sur une
20 trajectoire T telle que schématisée à la figure 7~. Cette tra-
jectoire de la pointe d'aiguille 23a est considérée par rapport
à la tête, c'est-à-dire en prenant cette tête 14 comme référen-
ce.
La trajectoire T, telle qu'elle est
25 imposée à la pointe d'aiguille par les moyens de guidage ciné-
matique décrits, présente la forme d'un C à concavité dirigée
vers le haut , elle est composée successivement :
. d'une portion initiale Ti corres-
pondant à la descente de l'aiguille vers le tissu (en déplace-
30 ment relatif) et à sa pénétration,
. d'une portion de rebroussement Trau cours de laquelle l'angle de pénétration ~ passe d'une va-
leur positive à une valeur négative,
. d~une portion finale Tf au cours
35 de laquelle la pointe d'aiguille remonte vers la surface d'ap-
pui 14a de la tête jusqu'à couper celle-ci au niveau de la
portion ajourée 16 et à venir en retrait dans la rainure 15 de
l'autre côté de l'axe vertical de la tête.
Dans toutes les positions, l'aiguille
40 se trouve au-dessus de la trajectoire T : la direction de sa
16 125~S~8
pointe (tangente a~ niveau de la pointe) est située au-dessus
de la tangente à la trajectoire et fait un angle avec cette
dernière de l'ordre de quelques degrés à 20~.
Les schémas des figures 7a à 7g il-
lustrent le déplacement relatif de l'aiguille par rapport à la
tête 14.
L'aiguille 23 est positionnée de fa-
çon à être située initialement en retrait dans la rainure 15
comme le représente la figure 7a. La tête est en position bas-
se et le vérin 12 qui la porte est à l'air libre ce qui laisse
la tête libre de remonter avec des forces de frottement cons-
tantes et faibles. La biellette 21 e'st en position de butée
extrême et l'aiguille est au contact du ~ord supérieur de la
lumière de guidage 25a.
Dans une première phase, l'empilage
symbolisé en E sur les schémas, est amené à se déplacer vers
le haut selon les flèches F de la figure 7a, jusqu'à ce que sa
couche supérieure S vienne au contact de la surface d'appui
14a de la tête.
A cet instant, celle-ci est soulevée
et a tendance à s'escamoter vers le haut sous la poussée de
l'empilage ; la pression de la surface d'appui sur l'empilage
est sensiblement constante et assez faible pour ne pas comFri-
mer sensiblement les couches et notamment la couche supérieure(du fait des forces de frottement constantes et de faible va-
leur du vérin 12).
Au début de l'escamotage de la tête,
l'aiguille possède par rapport à ladite tête un mouvement re-
latif vertical vers le bas jusqu'à venir en appui contre lebord inférieur de la lumière de guidage 25a : sa pointe commen-
ce alors à se déplacer sur la portion Ti de la trajectoire
jusqu'à venir au contact de la couche S comme le schématise la
figure 7b. Dans cette phase du début de mouvement, le ressort
22 confère une bonne souplesse au déplacement de l'aiguille
et conditionne une pression de pénétration de l~aiguille sen-
siblement constante.
A l'instant de pénétration de l'ai-
guille dans le tissu, l~angle ~ de pénétration (c'est-à-dire
l'angle défini par la direction de l'extrémité de l'aiguille
17 lZ53528
et le plan du tissu) est compris entre environ 15~ et 35~, ce
qui garantit une pénétration correcte de l'extrémité d'aiguil-
le à travers les fibres du tissu.
Cet angle de pénétration ~ est dif-
térent de l'angle ~ que forme au même point latangente à la
trajectoire Ti (~ > ~ ), du fait que le déplacement de la poin-
te n'est pas constitué par une rotation autour du centre de
courbure de l'aiguille ; il s'ensuit que le mouvement de l'ai-
guille n'est pas limité à une composante en rotation, mais com-
porte une composante en translation constituée par un glisse-
ment vers l'axe de la tête 1~, glissement qui provoque une
poussée sur le tissu en direction de cet axe. Dans le cas d'une
aiguille sans arrêtoir, l'angle p que forme la tangente à la
lS trajectoire T avec la couche au point de pénétration est de
préférence sensiblement compris entre 3~ et 15~, ce qui permet
d'assurer dès le début de la pénétration une poussée efficace
sur le tissu pour former l'ondulation (dans le cas d'une aiguil-
le à arrêtoir, la valeur de cet angle est moins essentielle,
puisque, comme on le verra plus loin, la poussée exercée sur le
tissu par l'arrêtoir est extrêmement efficace et suffisante à
elle-seule).
Le mouvement progressif d'escamotage
de la tête se poursuit au fur et à mesure de la montée de l'em-
pilage. La pointe de l'aiguille ayant pénétré dans le tissu sedéplace sur la portion initiale Ti de la trajectoire, puis sur
la portion de rebroussement Tr (figure 7c) ; le tissu repoussé
au cours de ce mouvement dans le sens de la flèche P forme une
ondulation de hauteur croissante dans la partie ajourée 16 de
la tête.
Si une seule couche de tissu est à
saisir, les moyens de maintien et de guidage de l'aiguille
sont réglés de sorte que la portion de rebroussement Tr de la
trajectoire soit située à une distance de la surface d'appui
14a, inférieure ou égale à l'épaisseur d'une couche.
Si -n- couches sont à saisir, ce
réglage est effectué de sorte que ladite portion de rebrousse-
ment Tr soit située dans la couche la plus basse à saisir,
c'est-à-dire à une distance supérieure à (n - 1) e et inférieu-
re ou égale à ne (où e est l'épaisseur d'une couche).
18 ~ 2 S ~ 5 2 8
Lorsque la pointe d'aiguille par-
vient à la fin de la portion de rebroussement Tr (figure 7d),
l'anglede pénétration s'inverse et, du fait de l'ondulation
du tissu, la pointe ressort sur la face inférieure de la cou-
che S sans risque d'accrocher la couche du dessous (puisqu'elle
demeure toujours au-dessus du niveau de celle-ci~.
Le soulèvement de l'empilage E se
poursuit de même que le mouvement d'escamotage vers le haut de
la tête (figure 7e) , la pointe de l'aiguille décrit alors la
portion finale Tf de la trajectoire, qui remonte par rapport
à la surface d'appui et coupe le plan de cette surface au ni-
veau de la partie ajourée 16. La pointe d'aiguille qui est sor-
tie du tissu sur la face inférieure de la couche S pénètre à
nouveau dans celui-ci au niveau de l'ondulation. En outre, l'en-
semble de l'aiguille a tendance à s'effacer vers le haut dans
la rainure 15 de la tête.
La figure 7f schématise la position
finale de l'aiguille lorsque sa pointe atteint l'extrémité de
la portion Tf de la trajectoire. Dans cette position, la poin-
te d'aiguille est positionnée en retrait dans la rainure 15 de
la tête , dans l'exemple représenté, l'aiguille est venue en-
tièrement en retrait dans cette rainure. Le tissu piqué de
part en part, en deux emplacements, est parfaitement bloqué par
l'aiguille et la surface d'appui sans pouvoir glisser et se
détacher.
Dans cette position, le capteur de
proximité 26 commande l'alimentation pneumatique du vérin 12,
qui bloque la tête en position haute escamotée. Le tissu ferme-
ment maintenu est verrouillé dans cet état et ne peut se dé-
tacher quels que soient les mouvements imprimés à la tête et
les sollicitations exercées sur celui-ci.
L'empilage E est ensuite amené à
redescendre et simultanément le vérin 8 est soumis à plusieurs
impulsions pneumatiques qui font subir à la platine et donc à
l'ensemble aiguille/tête, des mouvements rapides d'aller-retour
selon une direction sensiblement parallèle au plan de la surfa-
ce d'appui. En outre, de l'air est insufflé par le canal 4 dont
l'orifice 4a se trouve au voisinage immédiat de la couche S
lorsque la tête 14 est entièrement escamotée en position haute.
1 9 125;~S2~
Ces actions assurent un décollage
extrêmement efficace de la couche S par rapport à la couche S'
située immédiatement au-dessous de celle-ci. Il est à noter que
le décollage est obtenu de façon très sûre même dans le cas de
couches ayant une forte tendance à adhérer entre elles : ceci
est dû à l'efficacité des actions de décollage ci-dessus décri-
tes, mais aussi au fait que des forces d'adhérences importan-
tes se développent alors entre l'empilage et la couche non ac-
crochée S', forces qui ont tendance à retenir cette couche surl'empilage.
Une fois la couche S séparée de
l'empilage, les mouvements du vérin 8 et l'insufflation d'air
sont arrêtés et le dispositif de préhension est déplacé vers
l'emplacement désiré.
Le vérin pneumatique 12 est alors
commandé en sens inverse pour conditionner la descente de la
tête 14 par rapport à la platine 6. L'aiguille 23 subit alors
un déplacement inverse et libère la couche de tissu (figure 7g).
Il est à noter que la présence du ressort 22 permet à ce mouve-
ment de s'effectuer avec toute la souplesse nécessaire. En fin
de course, l'aiguille revient dans sa position initiale en re-
trait par rapport à la surface d'appui.
Par ailleurs, la figure 8 représen-
te une machine de préhension et de transfert de couches, com-
prenant un dispositif du type ci-dessus décrit, équipé de qua-
tre ensembles de préhension 2.
Cette machine cornporte un support
d~empilage mobile 28 (ou plusieurs supports), situé au-dessous
et en regard d'un des emplacements où le dispositif de préhen-
sion peut venir se positionner. Ce support d'empilage est asso-
cié à un vérin 29 permettant de le soulever vers le dispositif
de préhension ou de le redescendre,
Le dispositif de préhension est por-
té par des moyens de transfert adaptés pour pouvoir le dépla-
cer entre une ou des position(s) située(s) en regard du ou des
support(s) d'empilage 28 et une ou plusieurs autres positions
situées au-dessus d'emplacements où les couches sont à déposer.
En l'exemple représenté, ces moyens sont schématisés par un
chariot 30 mobile le long de rails de guidage 31 et un vérin
1253S28
d'entraînement dont on aperçoit la tige mobile en 32 ; le
dispositif de préhension est suspendu au chariot 30.
L'automatisation des opérations de
préhension et de transfert peut être aisément obtenue en pré-
. voyant des moyens de commande adaptés pour engendrer le dérou-
lement du cycle suivant : soulèvement du support d'em~ilage 28
vers le dispositif de préhension jusqu'au contact de celui-ci
en vue de produire la phase d'escamotage de ses têtes 14,
abaissement dudit support avec mouvements rapides d'aller-
retour des platines 6 par rapport au châssis 1 et soufflaged'air, transfert du dispositif de préhension vers une autre
position, entraînement des têtes 14 pour produire la phase re-
tour des aiguilles 23, retour du dispositif de préhension vers
lS le support d'empilage précité ou un autre support d'empilage.
Bien entendu, d'autres moyens detransfert peuvent être prévus. De même, tous les mouvements in-
diqués sont des mouvements relatifs d'organes les uns par rap-
port aux autres, et il est évident qu'il est équivalent de
mouvoir un premier organe par rapport à un second ou, en sens
inverse, le second par rapport au premier.
De plus, dans la machine ci-dessus
décrite, où plusieurs ensembles 2 sont montés sur le châssis
1 et sont répartis autour de sa région centrale en vue d~assu-
rer une préhension des couches en plusieurs zones, il est pré-
férable, lors de la phase de décollage, de synchroniser la ,~
commande des divers vérins 8 de façon à soumettre les têtes
14 à des mouvements synchronisés d'écartement ou de rapproche-
ment par rapport à la région centrale.
On réalise ainsi une série de ten-
sions et détensions de la couche saisie S, qui augmentent en-
core l'efficacité de son décollage par rapport à la couche
inférieure.
A cet effet, chaque ensemble 2 est
dispose de sorte que les tiges des vérins 8 présentent une
direction radiale (direction s'étendant de l'ensemble 2 vers
la région centrale du châssis) et que chaque aiguille soit si-
tuée dans un plan tangentiel perpendiculaire à cette direction.
Il est à noter qu'une telle position tangentielle des aiguil-
les est très favorable pour s'opposer à tout glissement radial
125~528
21
du tissu lors des tensions et détensions de celui-ci
Par ailleurs, le dispositif de pré-
hension peut être équipé d'une aiguille 33 telle que schémati-
sée à la figure 9. Cette aiguille présente la même forme générale que l'aiguille 23, mais possède à son extrémité deux poin-
tes séparées 33a et 33b, qui en l'exemple sont formées par des
becs à faces supérieures biaises. Ces pointes délimitent à leur
base une face frontale 33c faisant fonction d'arrêtoir. Les
pointes 33a et 33b peuvent avoir une longueur de l'ordre de
5/10 mm.
Ce type d'aiguille combiné à la ci-
nématique décrite précédemment donne un résultat remarquable
sur le plan de l'efficacité de préhension, en particulier pour
les couches très minces. On peut ainsi saisir avec un taux de
réussite de 100 O/D des tissus d'épaisseur égale à 3/10e de mm.
Les schémas des figures 10a, 10b et
10c illustrent la préhension d'une couche au moyen d'une telle
aiguille.
L'aiguille pénètre d'abord dans la
couche supérieure, de la même façon que l'aiguille 23 précédem-
ment évoquée, et ce, jusqu'à ce que son arrêtoir 33c vienne
au contact de la face supérieure de la couche (figure 10a).
Sa pénétration est alors arrêtée
par l'arretoir 33c, et elle repousse le tissu de façon extrême-
ment efficace vers la partie ajourée 16 de la tête ; il est à
I noter qu'une force de réaction s'exerce alors sur l'aiguille
qui a tendance à se rétracter vers le haut en faisant jouer le
ressort 22 (figure 10b). Ainsi, la trajectoire de la pointe
d'aiguille est sensiblement plus aplatie que dans le cas précé-
dent, et les risques de saisir accidentellement la couche du
dessous sont négligeables, malgré la très faible épaisseur du
tissu.
En fin de mouvement, l'ondulation
nettement plus marquée que dans le cas précédent est fermement
pincée entre l'arrêtoir 33c et le bord en regard de la partie
ajourée 16 (figure 10c). La préhension du tissu est donc réa-
lisée non seulement par piqûre du tissu, mais encore par pin-
cement de l'ondulation : elle s'est avérée expérimentalement
extrêmement sûre, quelle que soit l'épaisseur du tissu et sa
22 lZ5~52~3
texture.
On a décrit ci-dessus un dispositif
de préhension et une machine automatisée de transfert de piè-
ces de tissu. L'invention s'étend bien entendu au cas d'undispositif manuel comportant une seule tête (ou éventuellement
un petit nombre de têtes) qui serait appliquée manuellement
contre un empilage afin d'en séparer une ou plusieurs couches
supérieures. Le vérin 12 est alors remplacé par des moyens de
guidage en translation de la tête , les moyens de guidage ci-
nématique de l'aiguille restent analogues à ceux décrits, le
blocage de la tête en position escamotée haute s'effectuant par
un organe d'encliquetage, déverrouillable à la main , un res-
sort de faible module peut être prévu pour assurer le retour
de la tête vers le bas et le mouvement inverse de l'aiguille.
Le maintien d'un tel dispositif s'effectue par une poignée
solidaire de la platine.
Un tel dispositif très simple faci-
lite dans certains cas (matériaux présentant une forte tendan-
ce à adhérer) l'opération manuelle de saisie et séparation descouches.
