Brevet FR2530526A1 — publié le 19840127

La présente invention a pour objet un bras télescopique destiné en particulier, mais non exclusivement, à être intégré dans un robot ou une machine automatique. On sait que la tendance actuelle est de substituer, dans les tâches répétitivesjdes robots aux ouvriers, robots dont la fonction est notamment d'assurer le chargement et le déchargement de machines-outils automatiques, dans le cas où les robots n'effectuent pas eux-mêmes l'usinage. Dans l'accomplissement de cette fonction, il est très souvent nécessaire de produire un mouvement de translation combiné ou non à un ou plusieurs mouvements de rotation. Actuellement, ces mouvements de translation sont effectués à l'aide de glissières dans lesquelles coulisse un bras sous l'influénce d'une source d'énergie hydraulique, pneumatique, électromécanique ou autre. La présente invention se rapporte plus précisément aux bras à entraînement électromécanique. Par ailleurs, le coulissement d'un bras à l'int6- rieur d'une glissière se traduit par un encombrement qui est égal, dans la direction considérée à la longueur de la glissière plus la course du bras. Pour certaines applications, cet encombrement est prohibitif et pose des problèmes de sécurité. La présente invention a pour objet de pallier cet inconvénient. Selon la présente invention, le bras de robot comprenant un premier élément solidaire du bâti,muni de moyens de guidage et d'entraînement d'un second élEment-coulissant à l'intérieur du premier est caractérisé en ce qu'au moins un troisième élément est monté coulissant à l'intérieur du second élément, ledit second élément portant des moyens de guidage et d'entraînement électromécanique du troisième élément. Le problème de l'encombrement est ainsi résolu puisque le bras télescopique ne se déplie que dans la bonne direction alors que replié il peut prendre un grand nombre de positions sous un faible encombrement. Un autre problème qui est particulier aux robots provient de ce que les déplacements doivent être rapides mais contrôlés. I1 est donc souhaitable que la force de déploiement d'un bras ou de repliement de celui-ci soit appliquée d'une manière continue et non par impulsions ce qui se produit pratiquement avec les vérins. En effet, dans le cas de transmissions pneumatique ou hydraulique des efforts, des chocs se produisent en fin de course, chocs qui provoquent des vibrations préjudiciables à un fonctionnement correct du dispositif. Selon une autre caractéristique de l'invention, le déplacement des éléments constituant le bras est obtenu par coopération de poulies et de courroies crantées, entraînées par au moins un moteur électrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, en regard des dessins, d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif. Les dessins représentent - la figure 1, une vue en perspective d'un bras selon l'in vention - la figure 2, une vue de côté, avec arrachement partiel du même bras - la figure 3, une coupe selon la ligne III-III de la figure 2. Sur les figures, le bras est constitué de trois éléments 1, 2 et 3, mais le nombre d'éléments peut être quelconque . L'élément 3 est solidaire du bâti (schématisé- par la platine 33) et peut tourner, s'élever ou descendre. Il est constitué par un caisson longitudinal à section rectangulaire, ladite section permettant le coulissement d'un second élément 2 à l'intérieur de l'élément 3. De même, l'élément 1 peut coulisser à l'intérieur de l'élément 2, les deux sections étant homothétiques. Bien entendu, la section des éléments peut être quelconque à condition que l'homothétie soit respectée, le rapport des sections permettant le montage des moyens de guidage et d'entraînement. Les moyens de guidage sont partiellement et sommairement représentés sur la figure 3 ou ils sont figurés par des glissière 27, 30 portant sur des galets 28, 29. Tout autre moyen de guidage peut être utilisé, en particulier le dispositif de guidage en translation décrit dans le brevet français nO 82 09915 du 8 juin 1982, au nom de la demanderesse. La présente invention vise plus spécialement le dispositif d'extension et de rétraction du bras. Sur les figures l et 2, l'élément 2 coulisse à l'in térieur de l'élément 3 sous l'action d'une courroie crantée 24 fixée en deux points 25 et 26 de l'élément 2. Cette courroie 24 prend appui sur une poulie 21 elle-même entraînée en rotation par des poulies et courroies 16 à 20, solidaires du bâti. La courroie 24 est maintenue contre la poulie 21 par deux galets presseurs 22 situés de part et d'autre de la poulie. Lorsque sous l9-influence d'un moteur 15 , la poulie 16 tourne, elle entraîne-en rotation la poulie 21. Celle-ci engrène avec les crans de la courroie 24 et-ce mouvement de rotation est transformé en mouvement de translation de la courroie 24 et,par suite de l'élément 2. Il est souhaitable que le mouvement de l'élément 2 soit simultané à un mouvement de même amplitude de l'élément final 3 pour que la longueur du bras puisse etre programmée avec précision. Pour ce faire, une courroie crantée 12 est tendue entre deux points 13 et 14 de l'élément 3. Cette cour roie engrène avec un pignon 9 entouré de dieux galets presseurs 10 et 11 (figure 1). Lorsque l'élément 2 se déplace, comme il a été dit ci-dessus, la pignon 9 tourne par engrène ment avec la courroie 12. Le pignon 9 est monté sur un axe 5 tourillonné dans l'élément 2 à l'aide d'un palier 32 (voir figure 3). Il est solidaire d'un pignon 8 autour duquel tour une courroie crantée 6 qui se referme autour d'un pignon fou 7 ou d'une poulie, également solidaire de l'élément 2. La courroie 6 est solidarisée en un point fixe 4 de l'élE- ment terminal 3. Le déplacement de la courroie 6 autour du pignon d'entraînement 8 et du pignon 7 provoque ainsi un mou vement de translation de l'élément l qui est synchrone à cel de l'élément 2. Bien entendu, il est possible en tant que besoin, d'adjoindre à l'intérieur de l'élément 1 un autre élément entraîné de manière identique. Sur la figure 2, les memes éléments portent les memes références. Toutefois, afin de simplifier la représentation, les pignons 8 et 9 ont été représentés juxtaposés alors qu'ils sont en fait montés sur le même arbre. La figure 3 est une coupe verticale montrant l'agencement des differentes parties constitutives dans le plan I III de la figure 2, sur laquelle le bras télescopique est monté sur une platine 33 qui peut être pivotante. Sur cette figure 3, on voit que l'axe 5 portant les pignons ou poulies crantes 8 et 9 est tourillonné dans un palier 32 solidaire de l'élément 2. Des fentes 31 prévues dans les parois latérales de l'élément 2 permettent le-passage des coulisseaux 27 et 30 et des galets de guidage 28, 29. Un fente 34 -permet le passage de la poulie 20. On notera que grâce à l'agencement qui vient d'être décrit, les courroies sont constamment en prise avec les poulies-et que les mouvements d'avance et de recul des dif évents éléments sont constamment contrôlés ce qui évite les chocs, ces mouvements étant de préférence stoppés par des contacts de fin de course il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents, sans sortir pour celà du cadre de l'in vention. REVENDICATIONS 10 Bras de robot comprenant un élément solidaire d'un bâti, muni de moyens de guidage et d'entraînement pour un deuxième élément mobile, caractérisé en ce qu'au moins un troisième élément (l) est mobile en translation à l'intérieur du deuxième élément (2), l'élément (2) com prenant des moyens de guidage (28) et d'entraînement (6, 7, 8) de l'élément (1) , les moyens d'entraînement (6, 7, 8) étant coordonnés avec les moyens d'entraînement (21, 24) de l'élément mobile (2)portés par l'élément fixe (3). 2 Bras de robot selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (1) est solidarisé avec une courroie crantée (6) entraînée par un pignon (8), lui-même entraîné par un pignon -(9) dont la rotation dépend du mouvement de l'élément (2) dans l'élément (3). 30 Bras de robot selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que une courroie crantée (24) est tendue entre deux points fixes (25 26) situés aux deux extrémités de l'élément (2), ladite courroie (24) passant sur un pignon (21) entraîné par un moteur, au moyen de poulies et de courroies. 40 Bras de robot selon l'une quelconque des revendications précdentes,- caractérisé en ce que les sections des élé- ments (1, 2, 3) sont homothétiques.