Manipulateurs habiles

Article du 25 janvier 2019  

Saisie flexible

Marteau, portable ou collier : avec nos mains, nous pouvons attraper, tenir et déposer de façon flexible toute sorte d’objet. Dans le secteur industriel par contre, de nombreux manipulateurs sont adaptés à des tâches ou à des pièces à usiner spécifiques. À l’exception près de deux outils : le doigt de pince DHAS et la pince s’adaptant aux formes DHEF de Festo. Ils saisissent de façon habile presque tout ce qui se retrouve dans leurs pinces.

Un manipulateur amène une vis, un autre saisit l’écrou, le suivant tient une barrette. Les pièces à usiner se suivent, mais ne se ressemblent pas. Pour chacune d’entre elles, il faut un manipulateur spécial. Il en est tout autrement pour le doigt de pince DHAS et la pince s’adaptant aux formes DHEF : ces manipulateurs s’adaptent d’eux-mêmes à différents produits et formes. Ils conviennent particulièrement bien aux processus où plusieurs objets de formes différentes sont manipulés.

Inspiré d’une nageoire – le doigt de pince DHAS

Pour développer le DHAS, les développeurs de Festo se sont inspirés du monde animal : telle la nageoire d’un poisson, la structure avec Fin Ray Effect® ne se plie pas en cas de pression latérale, mais se bombe autour du point de pression.

Deux bandes flexibles forment la structure de base du doigt de pince. Elles sont reliées entre elles par des entretoises. Lors de la saisie, le manipulateur en polyuréthane à la fois stable et souple s’adapte sans problème aux contours d’une pièce à usiner. Une combinaison de deux ou plusieurs doigts de pince DHAS entoure en douceur les objets et les maintient de façon sûre sans les endommager. C’est pourquoi l’outil DHAS convient tout particulièrement à la saisie d’objets sensibles avec une surface irrégulière. Par exemple, il est utilisé dans l’industrie alimentaire pour le tri des fruits et des légumes.

Dans l’industrie alimentaire, le doigt de pince DHAS est utilisé pour le tri de fruits et de légumes.
Dans l’industrie alimentaire, le doigt de pince DHAS est utilisé pour le tri de fruits et de légumes.

Comme une langue de caméléon : la pince s’adaptant aux formes DHEF

Le caméléon a été une source d’inspiration pour la pince s’adaptant aux formes DHEF. Pour attraper sa proie, l’animal extrait sa langue à grande vitesse, comme une bande élastique. Juste avant que la pointe de sa langue n’entre en contact avec l’insecte, elle se rétracte au milieu, alors que les bords continuent à se déplacer vers l’avant. Ainsi, la langue s’adapte à la forme et à la taille de la proie respective et elle peut l’entourer fermement.

L’outil DHEF fonctionne d’après le même principe. Son élément central est un capuchon en silicone rempli d’un léger excès de pression qui rappelle la langue du caméléon. La déformation du capuchon est commandée par un vérin à double effet pneumatique. Une tige de piston est sortie et entrée par l’aération des raccords d’alimentation. La tige de piston intérieure est reliée à la pointe du capuchon en silicone. Lors du recul de la tige, le capuchon se rétracte vers l’intérieur. Ainsi, un objet à saisir peut être enfermé et saisi. La saisie de plusieurs objets comme des vis d’un bol s’effectue également via une commande correspondante avec des distributeurs proportionnels.

Le capuchon en silicone de la pince s’adaptant aux formes DHEF se rétracte vers l’intérieur et entoure l’objet à saisir.
Le capuchon en silicone de la pince s’adaptant aux formes DHEF se rétracte vers l’intérieur et entoure l’objet à saisir.

Du prototype au produit de série

L’avenir est à la fabrication de produits toujours plus individuels. Des machines et installations de production adaptatrices jouent ainsi un rôle de plus en plus important. C'est pourquoi les composants comme les manipulateurs, qui sont capables de s'adapter tous seuls aux différents produits et scénarios, peuvent être importants dans ce dessein.

Le doigt de pince DHAS et la pince s’adaptant aux formes DHEF sont issus des travaux de recherche interdisciplinaires du Bionic Learning Network. Dans un premier temps, ils ont été conçus comme des prototypes pour ensuite évoluer en des produits de série.