Brevet FR2393655A1 — publié le 19790105

L'invention se rapporte à une commande de la rotation d'un composant d'un appareil de manipulation. I1 faut entendre dans le cadre de l'invention par appareil de manipulation tout dispositif destiné au transport d'une pièce en cours d'usinage ou d'un outil, en particulier un appareil automatique de manipulation dans lequel le transport s'effectue selon un programme donné et enregistré. I1 peut s'agir par exemple d'une-machine automatique de soudage telle qu'utilisée pour l'assemblage de pièces de carrosserie en technique automobile. Par ailleurs, les appareils de manipulation tels que les sièges rotatifs et basculables utilisés pour les patients en médecine doivent aussi être compris parmi les appareils de manipulation au sens de l'invention. Les appareils de manipulation tels que ceux dé crins, par exemle, dans la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DT-OS Nb 2 226 407 sont en général formés de plusieurs composants, par exemple d'un socle, d'une tourelle ainsi que d'un composant pivotant et translatable qui est équipé finalement - par l'intermédiaire d'autres composants exécutant des mouvements relatifs - de dispositifs de support de la pièce ou de l'outil. Ces appareils de manipulation exigent donc des commandes destinées, par exemple, à faire tourner la tourelle dans le cas idéal dans une plage angulaire d'approximativement 360" - ou des supports tubulaires qui sont sensiblement horizontaux lorsque les appareils de manipulation reposent sur le sol. Le problème que pose la mise en oeuvre de ces commandes en rotation est que ces dernières doivent mettre en mouvement des masses relativement grandes en très peu de temps, donc avec de fortes accélérations, puis qu'elles doivent les remettre au repos aussi en très peu de temps, donc avec de fortes décélérations, après que la position prescrite a été atteinte. L'invention a donc pour objet une commande en rotation de type dont le principe a été décrit dans la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne mentionnée plus haut et destinée à un composant d'un appareil de manipulation, commande comprenant un train de démultiplication dis posé sur un axe de rotation et ayant la nature d'une transmission à mouvement -harmonique, un moteur de commande solidarisé en rotation avec l'entrée de ce train de transmission et aVant la nature d'un moteur à rotor en galette, ainsi qu'un carter en forme de boisseau qui est solidaire en rotation dudit composant, qui enveloppe le train de transmission au moins partiellement et qui est équipé d'un roulement concentrique à l'axe de rotation et formant l'appui du composant sur une charpente.Ce type de commande satisfait aux conditions mentionnées ci-dessus et poses à une commande destinée à un appareil de manipulation par des moteurs et transmissions spé-. ciaux ayant une inertie particulièrement faible. Le moteur des commandes connues en rotation est fixé de manière excentré sur un prolongement de la tourelle qui pénètre dans un socle formant carter, de sorte que ce moteur prend part aux mouvements de rotation de la tourelle ;une courroie trapézoSdale relie son arbre de sortie à l'-entrée de la transmission à mouvement harmonique. Le moteur de commande se trouve donc disposé latéralement par rapport à la transmission, au-dessus de cette dernière et au-dessus du carter en forme de boisseau.Le moteur de commande exécutant des mouvements oscillants lors des rotations de la tourelle par suite de sa-fixation å cette dernière, il occupe autour de l'axe de rotation une place relativement importante qui est perdue pour d'autres dispositifs, par exemple des capteurs de mesure destinés à la détection du mouvement angulaire et pour des conducteurs de transport d'énergie, par exemple des câbles électriques et des canalisations destinées à diriger un fluide sous pression sur d'autres composants de l'appareil de manipulation. Par ailleurs,-l'interposition d'une courroiet,,péz,or, daledans la transmission du mouvement de l'arbre de sortie du moteur de commande à l'entrée du train de transmission représente un inconvénient, car elle fait courir un risque de glissement. L'invention a pour objet une commande en rotation du type tel que spécifié et réalisée de manière que le moteur ne prenne pas part aux mouvements de rotation qu'il transmet au composant de l'appareil de manipulation, donc, par exemple à une tourelle, et de manière à éviter la nécessité d'un organe de transmission d'énergie du type d'unecourroie trapézoSdaIes Selon une particularité essentielle de la commande selon l'invention, l'arbre de sortie du moteur est coaxial à l'axe de rotation et disposé du côté du train de transmission tourné à l'opposé du carter etle moteur-fi6 sur la charpente. Le moteur étant disposé conformément à l'invention sous le train de transmission dans une commande en rotation destinée à une tourelle, l'espace annulaire situé autour de l'axe de rotation est donc libre pour le logement d'appa -reils de mesure ou de conducteurs d'arrivée d'énergie. Cet espace est délimité directement par le carter en forme de boisseau et aucun - autre carter n'est nécessaire comme dans le mode de réalisation connu dans lequel le moteur de commande est disposé excentriquement au-dessus du carter en boisseau. Cette remarque vaut également dans une disposition conforme à l'invention et dans laquelle l'arbre de sortie du moteur se prolonge après avoir passé de part en part dans le train de transmission pour atteindre la zone d'un évidement ménagé dans le carter et dans lequel un frein est monté. Donc, dans ce cas, la commande comprend un frein qui est destiné à interdire momentanément les mouvements de l'appareil de manipulation en cas de défaillance dans l'alimentation de l'énergie de commande ou en cas d'arrêt de l'appareil. Les freins de ce type sont connus ; il est possible d'utiliser, par exemple, des freins à lamelles et à production d'une pression par ressort. Dans la disposition conforme à l'invention et telle que spécifiée ci-dessus, le frein attaque de pré férence directement l'arbre de sortie du moteur de commande qui tourne à grande vitesse, mais n'occupe aucune place autour de l'axe de rotation de la tourelle - ou d'un autre composant de l'appareil de manipulation qui doit être animé d'un mouvement de rotation -. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est une coupe longitudinale des parties d'une tourelle qui sont en rapport avec la présente in vention et de-la charpente d'un appareil de manipulation sur laquelle cette tourelle repose. I1 doit être bien compris que l'invention n'est as limitée à une commande en rotation destinée spécialement à une tourelle, mais qu'elle peut trouver une application en d'autres lieux, doncgutilpeut aussi s'agir d'une commande en rotation d'autres composants de l'appareil de manipulation. Par ailleurs, l'axe de rotation de la tourelle ne doit pas nécessairement reposer verticalement sur le fond d'un atelier, comme dans l'exemple de réalisation représenté sur le dessin, mais cet axe peut occuper aussi touteautre position oblique et la tourelle peut même être montée en l'air. La tourelle simplement indiquée en 1 tourne autour d'un axe 2. La tourelle se prolonge en quelque sorte par un carter 3 approximativement en forme de boisseau qui prend appui, donc aussi avec la tourelle 1, sur une charpente 5 par l'intermédiaire d'un grand roulement 4 de type classique, concentrique à l'axe 2; les éléments essentiels de la charpente 5 sont un bati 6 qui repose directement ou par l'intermédiaire de rouleaux ou analogues sur le fond de l'ateliers ainsi qu'un plateau transversal 7 en plusieurs parties. Un élément tubulaire 8squi entoure l'axe de rotation 2 aussi concentriquementest relié à ce plateau transversal 7 et donc à la charpente 5 qui ne prend pas part aux mouvements de rotation de la tourelle 1. Les éléments disposés le long de l'axe de rotation 2 sont de bas en haut le moteur de commande 9 du type à rotor en galette, la transmission 10 à mouvement harmonique et le frein Il à lamelles, à compression élastique ; ce frein est fixé dans une cavité 12 de la cloison supérieure du carter 3 en forme de boisseau et le prolongement 13 de l'arbre 14 de sortie du moteur 9 parvient jusque dans la zone de ce frein. Le mode de réalisation du moteur 9, de la transmission 10 et du frein 11 n'entre pas dans le cadre de l'invention, ils peuvent donc être de construction classique et il est inutile de les décrire.Il suffit de mentionner que la chambre 15 de la transmission 10 remplie d'huile renferme dans cet exemple de réalisation un cône 16 qui enveloppe à une certaine distance le prolongement 13 de l'arbre de sortie 14 et qui garantit l'arrivée d'huile à la transmission proprement dite 10 lorsque l'appareil de manipulation occupe une position telle que l'axe de rotation 2 n'est pas vertical. Le carter en culasse 3 est à une certaine distance radiale de l'élément tubulaire 8 et ménage donc une chambre annulaire 17 qui ne contient aucun élément faisant partie de la commande en rotation et qui peut loger, par exemple, un dispositif 18 de mesure de la valeur réelle de l'angle de rotation de la tourelle l ainsi qu'un dispositif 19 de transport de câbles ou de conducteurs dont l'extrémité extérieure indiquée à la gauche de la figure est solidaire en rotation de la cloison du carter 3, tandis que son extrémité interne indiquée à la partie droite du dessin est fixée à l'élément tubulaire 8.Le grand évidement qui traverse de part en part le dispositif de transport 19 et qui est indiqué à la gauche du dessin est destiné à loger des câbles plats 20 et des conduits 21 de fluide sous pression passent dans d'autres évidements du dispositif 19. Ces dispositifs de transport sont de manière connue en plusieurs éléments qui peuvent effectuer les uns par rapport aux autres des mouvements limités de pivotement en évitant ainsi de couder de manière dangereuse les câbles et/ou les conduits ou conducteurs. Ces dispositifs sont aussi classiques et se trouvent dans le commerce. Donc, lors des rotations de la tourelle 1 autour de l'axe 2, les extrémités du dispositif 19 exécutent des mouvements de pivotement relatifs. Les câbles et conduits entrent par un trou 22 -dans le carter 3 et en ressortent par un trou 23. L'appareil de mesure 8 étant fixé à l'élément tubulaire 8, il ne prend pas part non plus aux mouvements de rotation de la tourelle 1. L'élément rapporté 24 de fixation du frein11 comporte une couronne dentée 25 qui transmet les mouvements de rotation de a tourelle sans glissement par une courroie crantée 26 à une autre couronne dentée 28 calée sur l'arbre d'entrée 27 de l'appareil de mesure 18. Comme le montre le dessin, cet appareil 18 peut se monter facilement en un emplacement de la chambre annulaire 17 dans lequel le dis positif transporteur 19 ne pénètre à aucune position angulaire de la tourelle 1. REVENDICATIONS 1. Commande de la rotation d'un composant d'un appareil de manipulation, comprenant un train démultiplicateur disposé sur un axe de rotation et ayant la nature d'une trans -mission à mouvement harmonique, un moteur du type à rotor en galette, solidaire en rotation de l'entrée de cette transmission, 0.ainsi qu'un carter en forme de culasse qui enveloppe au moins partiellement la transmission, qui est solidaire en rotation dudit composant et qui est équipé d'un roulement concentrique à l'axe de rotation et destiné à l'appui dudit composant sur une charpente2 commande caractérisée en ce que l'arbre de sortie (14) du moteur (9) est disposé coaxialement à l'axe de rotation (2) du côté de la transmission (lO) qui est tourné à l'opposé du carter (3), le moteur étant fixé à la charpente (5). 2. Commande en rotation selon la revendication l, caractérisée en ce que le carter en forme de culasse (3) enveloppe la transmission (10) en formant une chambre annulaire (17) de logement d'appareils de mesure (18) et/ou de conducteurs ou conduits (20, 21) d'apport d'énergie à d'autres composants de l'appareil de manipulation. 3. Commande en rotation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un élément tubulaire (84 solidaire de la charpente (5) et sur lequel les appareils de mesure (18) et/ou un dispositif (19) de transport de conduits ou conducteurs sont fixés, enveloppe la transmission (10) à l'intérieur du-carter en forme de culasse (3). 4. Commande en rotation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'arbre (14) de sortie du moteur de commande (9) se prolonge au-delà de la transmission (lO)-qu'il traverse jusque dans la zone d'une cavité (12) que comporte le carter en forme de culasse (3) et qui loge un frein (11)