Brevet FR2533331A1 — publié le 19840323

Dispositif de commande du déplacement d'un mobile le long d'une trajectoire desservant des postes fixes, ainsi que de l'arrêt avec posi- tionnemeflt précis de ce mobile à ces postes. La présente invention concerne un dispositif de commande du déplacement d'un mobile le long d'une trajectoire desservant des postes fixes, ainsi que de l'arrêt avec positionnement précis de ce mobile à ces postes. De nombreuses installations comportent des chariots, des tables tournantes, des ascenceurs ou autres desservant, le long des trajectoires qu'ils suivent, des postes fixes auxquels une ou plusieurs opérations doivent être exécutées sur les objets transportés. Par exemple - et cela ne doit pas être considéré comme une application limitative - dans l'industrie automobile, les carrosseries à souder sont bridées, directement ou par l'intermédiaire de châssis orientables, sur des chariots guidés le long de rails et défilant devant des robots, de soudure notamment. Le problème à résoudre dans ce cas particulier comme d'une façon générale est bien évidemment de ralentir le mobile ou chariot jusqu' ce qu'il parvienne au poste fixe de travail sélectionné, de l'arrêter à ce poste et, lorsque la ou les opérations de travail sont exécutées, de le démarrer et de l'accélérer en direction du poste suivant. La grande difficulté réside dans l'obtention d'une grande précision de positionnement dudit mobile lorsqu'il s'arrête à un poste fixe. Jusqu'd présent, le chariot ou autre mobile est entratné en déplacement par un groupe moto-réducteur-frein à courant continu pilote par un variateur de vitesse électronique. Le dispositif de commande du ralentissement, de l'arrêt et de l'accélération intervient sur ce variateur en lui délivrant une tension continue variable de commande, Un tel dispositif comporte, en général, un capteur inductif porté par le mobile et coopérant avec une came fixe en forme de rampe inclinée qui occulte progressivement, lors de l'approche, le lobe magnétique. Le capteur délivre alors une tension variable qui est dirigée pour sa commande vers le variateur.La précision d'arrêt ainsi obtenue est de l'ordre du centimètre at, dès lors, il faut procéder concomitamment à une recherche de position à faible vitesse, notamment par isocentrage puisque le positionnement d'arrêt i erc beaucoup plus précis de l'ordre de 0,5 j s'il s'agit d'exécuter des soudures. Une telle recherche nécessite la mise en oeuvre de moyens coûteux et, de l"s sa durée est relativement longue; d'ailleurs, le cott est d'autant plus élevé et la perte de temps plus grande que la précision est plus poussée. La présente invention a pour but de perfectionner le dispositif de commande en le simplifiant et en supprimant la recherche de position afin de réduire le court de liéquipement, de diminuer les temps morts et surtout d'accroître considérablement la précision d'arrêt. Dans ce but et conformément à l'invention, le dispositif de commande comporte, sur le mobile, un potentiomètre rectiligne interposé entre une centrale de commande lui fournissant une tension continue constante et le variateur electronique auquel il délivre une tension continue variable, l'équipage coulissant du potentiomètre étant relié positivement, pour son actionnement, un organe mobile, tel qu'un coulisseau, guidé en translation parallèle et muni d'un palpeur, tel qu'un galet, destiné à coopérer avec au moins une came à double pente provoquant une diminution, une annulation et une augmen- tation de la tension de commande auxquelles correspondent respectivement un ralentissement, un arrêt et une accélération du mobile. Suivant une caractéristique subsidiaire importante de l'invention, la centrale de commande est reliée au variateur électronique par une ligne directe pour lui délivrer une tension continue faible de démarrage, sous le contrôle du signal émis par le poste fixe lorsque, le mobile étant arrête, l'opération que ce poste doit exécuter est terminée, cette alimentation subsidiaire cessant lorsque le mobile ayant démarré à faible vitesse, le potentiomètre rectiligne prend le relais pour délivrer une tension progressivement croissante. Suivant une forme de réalisation particulièrement avan tapeuse le potentiomètre rectiligne comporte un point milieu de potentiel nul et deux points extrêmes de potentiel maximal, respectivement positif et négatif correspondant à des défilements dans des sens opposés, le galet palpeur coopérant alors sélectivement avec deux profils de came conjugués avec les deux plages positive et négative du potentiomètre; le galet palpeur est conjugue à chaque poste fixe avec une paire de cames disposées cate à côte, l'un des éléments constitués par le coulisseau -porte-galet e-t par la paire de cames étant réglable transversalement pour sélectionner le profil coopérant avec le galet; le coulisseau porte-galet est guidé en translation verticale et relié à un ressort tendant à le repousser vers la ou les cames situées en dessous, ce coulisseau étant attelé par une traverse de fixation rigide à l'équipage coulissant du potentiomètre rectiligne, Grâce à cette disposition. particulière sur le mobile d'un potentiomètre rectiligne qui, par ailleurs, est bien connu en soi pour d'autres applications, ainsi qu'à son attelage rigide à un coulisseau palpeur également porté par le mobile et coopérant avec au moins une came fixe, Les avantages visés sont obtenus. Surtout, la précision d'arrêt est exceptionnelle sans la coopération d'un moyen subsidiaire d'assistance; ainsi, il est possible d'immobiliser le mobile à moins de 0,5 mmde la position choisie et cela fidèlement d'une façon répétitive. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une-forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 est une vue en plan très schematique illustrant une installation faisant application du dispositif de commande selon l'invention; - la figure 2 est une élévation également schématique montrant ce dispositif; - la figure 3 est une vue partielle analogue à la figure 2 et faisant ressortir deux profils de came conjugués pour des défilements respectifs dans des sens opposés. Ainsi que cela ressort clairement de la figure 1, llins- tallation comporte > pour desservir des postes fixes 1.1, 1X2 .. l.n, auxquels sont implantés des robots de soudage 2, une voie ferrée 3; le long de cette voie circulent des chariots 4 sur lesquels sont bridés les éléments d'une carrosserie automobile 5 qui doivent être soudés entre eux par les.robots 2 lorsque lesdits chariots sont arrêtés. L'un des trains de roulement 6 de chaque chariot 4 est entraîné par un groupe moto-réducteur-frein 7 à courant continu piloté par un variateur de vitesse électronique 8 dont l'alimenta- tion est mise sous la dépendance d'un dispositif de commande 9 faisant plus particulièrement l'objet de l'invention. Le dispositif 9 comporte une centrale de commande 10 dont les fonctions sont multiples et consistent plus spécialement, lorsqu'il s'agit de maîtriser l'avance et l'arrêt du chariot correspondant, de délivrer au variateur 8 - par l'intermédiaire d'un potentiomètre rectiligne 11 et à travers des conducteurs 12, 13, une tension continue de commande variable entre, d'une part, une valeur maximale : par exemple + 10 V pour le défilement dans un sens et de -10 V pour le défilement dans le sens opposé, défilements qui, à cette valeur, correspondent à la vitesse de croisière la plus grande et, d'autre part, une valeur nulle de O V pour l'arrêt; - directement à travers un conducteur 14 et sous le contrôle d'un émetteur-récepteur 15 lui transmettant, à travers un conducteur 16, des signaux en provenance du ou des robots 2 dù poste 1.1 lorsque le chariot 4 est arrêté en regard, pour l'informer que le travail est terminé et que ledit chariot peut démarrer, une tension relative ment faible de 1 V par exemple qui provoque effectivement le démarrage de ce chariot, la centrale de commande 10 cessant d'appli quer cette tension faible de démarrage lorsque celle délivrée par le potentiomètre devient égale à celle-ci et s'y substitue. Le potentiomètre rectiligne 11 est fixé rigidement sur une console 17 du chariot 4 (figure 1) et son équipage coulissant interne est pourvu d'une tige d'actionnement 18. La même console est équipée de glissières 19 pour le guidage en translation 5d'un coulisseau 20, parallèlement à la tige 18 (figure 2). Dans l'exemple représenté, la translation d'ensemble est verticale. L'extrémité inférieure du coulisseau 20 est conformée en chape 21 traversée par un axe 22 pour supporter un galet palpeur fou 23.L'extrémité supé rieure de ce coulisseau est munie d'une tige 24 traversant un ressort 25 qui prend appui sur une patte fixe 26 pour tendre à repousser le coulisseau 20 et son galet palpeur 23 vers le bas, ainsi qu'dga- liement l'équipage coulissant du potentiomètre 11, étant donné que la tige d'actionnement 18 de celui-ci est attelée audit coulisseau par une traverse de fixation rigide 27. I1 en résulte que l'équipage coulissant du potentiomètre suit le galet palpeur 23 dans ses déplacements verticaux, mais n: est soumis à aucune sollicitation mécanique, le coulisseau 20 et son ressort 25 absorbant parfaitement celle-ci. La figure 2 illustre le fonctionnement du dispositif de commande lorsque le chariot 4 se déplace dans le sens de la flèche F, déplacement auquel correspond une variation du potentiel entre 0 et +10 V. Le galet palpeur 23 coopère avec une came 28 comportant une rampe inclinée ascendante 29 de faible pente pour ralentir, une crête sensiblement. horizontale 30 d'arrêt et une rampe inclinée, descendante 31 de forte pente pour accélérer. La différence de niveau de ces rampes correspond à la course de l'équipage coulissant du potentiomètre 11 entre 0 et +1ou, course qui est celle du galet palpeur 23 entre les positions milieu en trait plein et extrême basse en trait interrompu représentées sur la figure 2. La came 28 est fixée le long de la voie 3 et il en existe autant que de postes 1.1, 1.2... l.n auxquels le chariot 4 doit s'arrêter. Ces cames 28 sont interrompues entre les postes et il est alors nécessaire que le galet palpeur 23 reste en position basse correspondant à la vitesse de croisière du chariot dans le sens de la flèche F; à cet effet, une butée saillante 32 du cou lisseau 20 est appliquée par le ressort 25 contre un arrêtoir 33 des glissières 19, arrêtoir qui détermine la position basse préci- tée. Dans certains cas, il peut être avantageux que le chariot 4 avance dans le sens de la flèche F1 opposé à celui de la flèche F précitée;le potentiomètre rectiligne 11 doit alors délivrer une tension continue variant entre 0 et -10 V et le galet palpeur 23 du coulisseau 20 doit parcourir la course comprise entre la position milieu en trait plein et la position haute en trait interrompu (figure 2), course qui est rigoureusement celle de l'équipage coulissant dudit potentiomètre. Pour obtenir l'avance dans le sens de la flèche F1, le galet palpeur 23 coopère avec une autre came 34 (figures 1 et 3) jouxtant la précédente 28. Cette came 34 présente une rampe inclinée descendante 35 à fable pente pour ralentir, un fond sensiblement horizontal 36 d'arrêt et une rampe inclinée ascendante 37 de forte pente pour accélérer. La différence de niveau de ces rampes correspond à la oourse considérée. Il est intéressant de noter que, la vitesse de croisière étant atteinte, il est nécessaire de maintenir le galet palpeur 23 en position haute, jusqu'au prochain poste fixe où un ralentissement doit se produire sous le contrôle d"une autre came 34. En effet, sous les actions conjuguées du poids du coulisseau 20 et de la tension du ressort 25, le galet 23 aurait tendance à descendre; Pour s'y |y opposer, la rampe 37 peut être prolongée par un guide hori- zontal 38 s'tendant jusqu'au poste suivant. Bien entendu, le guide peut être remplacé par un autre moyen, tel qu'un verrou s'enclenchant automatiquement lorsque le coulisseau 20 parvient en position haute et se déclenchant sous l'intervention d'un poussoir dont la came 34 du poste suivant peut être munie. A chacun des postes fixes 1.1, 1.2, ... l.n, il est donc nécessaire de sélectionner la came 28 ou 34 (figure 1) avec laquelle le galet palpeur 23 doit coopérer pour que le chariot 4 se déplace dans le sens de la flèche F ou dans celui de la flèche F1. Dans l'exemple représenté, la console 17 portant le potentiomètre rectiligne 17 et le coulisseau 20 porte-galet 23 est guidée en translation transversale le long d'une glissière 39 du chariot 4 et reliée à un vérin d'actionnement 40 susceptible d'amener, dans ses deux positions extrêmes, le galet 23 en regard de la came 28 ou de la came 34. Il est bien évident qu'au lieu de déplacer ladite console relativement au chariot, il est possible de régler transversalement les cames 28 et 24 à chacun des postes fixes, à la manière d'un aiguillage. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée et décrite en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande du déplacement d'un mobile (4) le long d'une trajectoire (3? desservant les postes fixes (1), ainsi que de l'arrêt avec positionnement précis de ce mobile à ces postes, ce dispositif intervenant sur un variateur de vitesse électronique (8) pilotant un groupe- moto-réducteur- frein (7) à courant continu entraînant le mobile (4), caractérisé en ce qu'il comporte > sur le mobile, un potentiomètre rectiligne (11) interposé entre une centrale de commande (10) lui fournissant une tension continue constante et le variateur électronique (8) auquel il délivre une tension continue variable, l'équipage coulissant du potentiomètre étant relié positivement (27), pour son actionnementt à un organe mobile tel qu'un coulisseau (20), guidé en translation parallèle et muni d'un palpeur, tel qu'un galet (23),destiné à coopérer avec au moins une came à double pente (28, 34), provoquant une diminution, une annulation et une augmentation de la tension de commande auxquelles correspondent respectivement un ralentissement} un arrêt et une accélération du mobile. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la centrale de commande (10) est reliée au variateur électro- nique (8) par une ligne directe (14) pour lui délivrer une tension continue faible de démarrage, sous le contrôle du signal émis (en 15) par le poste fixe (1) lorsque, le mobile (4) étant arrêté, l'opéra tfon que ce poste doit exécuter est terminée, cette alimentation subsidiaire cessant lorsque, le mobile ayant démarré à faible vitesse, le potentiomètre rectiligne (11) prend le relais pour délivrer une tension progressivement croissante. 3 - Dispositif selon la revendication 1 > caractérisé en ce que le potentiomètre rectiligne (11) comporte un point milieu de potentiel nul (o V) et deux points extrêmes de potentiel maximal (+10 V et -10 V), respectivement positif et négatif,correspondant à des défilements dans des sens opposés (F et F1), le galet palpeur (23) coopérant alors sélectivement avec deux profils de came (28, 34) conjugués avec les deux plages positive et négative du potentiomètre. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le galet palpeur (23) est conjugué à chaque poste fixe (1) avec une paire de cames (28, 34) disposées cate à catie, l'un des éléments constitués par le coulisseau (20) porte-galet (23) et par la paire de cames (28, 34) étant réglable transversalement (en 40) pour sélectionner le profil coopérant avec le galet. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coulisseau (20) porte-galet (23) est guidé en translation verticale (en 19) et relié à un ressort (25) tendant à le repousser vers la ou les cames (28, 34) situées en dessous, ce coulisseau étant attelé par une traverse de fixation rigide (27) à l'équipage coulissant du potentiomètre rectiligne.