Brevet FR2533284A1 — publié le 19840323

1- La présente invention concerne uni (di s;pl; i ki 1 ( masse dans des mécanismes tels qu'un bras de robot Uri bras de robot doit pouvoir équilibrer des charges différentes, par exemple divers types d'outils montés sur le bras Un dispositif d'équilibrage, pour fonctionner efficace- ment, doit pouvoir maintenir le bras du robot de manière stable dans toutes les positions, et il doit facilement pouvoir être adapté à des charges différentes appliquées au bras, sans que les propriétés dynamiques de celui-ci soient réduites. Un procédé bien connu d'équilibrage met en oeuvre un, contrepoids Un contrepoids satisfait aux critères précités, à une exception près, étant donné qu'il réduit notablement les propriétés dynamiques du bras Un procédé plus courant d'application d'une force d'équilibrage est donc l'utilisation d'un ou plusieurs ressorts Les variations de la charge du bras peuvent être compensées par réglage de la tension du ressort; cependant, étant donné la configuration géométrique du système, le bras est convenablement équilibré pour une seule de ses positions La configuration géométrique du système est constante puisque la distance entre le point fixe de support du bras de robot et le point de fixation du ressort à l'extré- mité opposée à sa fixation sur le bras de-robot est constante, si bien que la compensation d'un changement de masse sur toute la plage voulue nécessite une modification de la constante élastique Cette distance fixe est caractéristique des systèmes connus de ce type La constante élastique dépend de la cons- truction du ressort, et la variation de la constante élastique nécessite donc-la modification du ressort lui-même Dans le cas d'un ressort hélicoïdal par exemple, cela signifie un chan- gement du diamètre du fil, du diamètre du ressort, du nombre de spires. Pour des variations faibles seulement de la charge du bras, on considère habituellement qu'il est acceptable que le bras du robot soit déséquilibré dans la position externe extrême, mais si la charge augmente, le ressort doit être remplacé afin que l'équilibrage soit convenable. L'invention concerne la réalisation d'un dispositif d'équilibrage d'une masse dans des mécanismes tels qu'un bras ú 533284 ( m Aan:er: ncque le biras du robot pui;sse tr L,-,óli i blé dans '-oute sa plage de travail, à l'aide d'un simple régiage lorsque la charge appliquée au bras chang J, le disl si- tif d'équilibrage ne réduisant pas les propriétés dynamiques du bras de robot. Cette caractéristique est obtenue selon l'invention en ce qu'un point de fixation de l'extrémité d'un ressort opposée au bras est disposé de façon qu'elle soit mobile le long d'une droite passant par un point fixe de support du bras, si bien que la distance entre le point éloigné de fixation du ressort et le point fixe de support du bras peut être mcdifi 6 esuivant une droite entre les deux points, la configu- ration géométrique du système étant ainsi modifiée en fonction de la masse, c'est-à-dire l'outil, fixée au bras du robot, si bien que le bras est équilibré dans toutes les positions et peut être réglé à des masses différentes sans réduction des propriétés dynamiques du bras du robot. Selon une caractéristique avantageuse, l'extrémité éloignée du ressort est fixée à un corps qui est mobile longi- -20 tudinalement dans un support fixe du corps. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un mode de réalisation faite en référence aux dessins annexés dont la figure unique représente un bras de robot. La figure représente un bras 1 de robot ayant une forme en L, supporté afin qu'il soit articulé en un point fixe 2 de support Une première extrémité d'un ressort hélicoïdal 3 est fixée par un dispositif 4 de mise sous tension du ressort à la branche courte du bras 1 en L L'autre extrémité du ressort hélico dal 3 est fixée à l'oeillet 6 d'un boulon 5 à oeillet Ce dernier est mobile longitudinalement dans un support fixe 7 qui le maintient Le point fixe 2 de suppport du bras 1 de robot se trouve sur le prolongement de l'axe du boulon 5 à oeillet Ce dernier a un écrou 8 et le vissage de l'écrou dans les positions différentes le long de l'arbre du boulon 5 provoque un déplacement axial de ce boulon dans le support 7 Ainsi, la distance entre l'oeillet 6 du boulon 5 et le point fixe 2 de support du bras 1 peut varie si bi,, que la configuration géométrique du système change, en fonction du poids de l'outil 9 fixé au bras 1 du robot De cette manière simple, le bras 1 du robot peut être équiiibr& dans toutes les positions du bras et peut être facilement réglé à des charges différentes 9 sans que les propriétés dynamiques du bras 1 soient réduites. Le déplacement du boulon 5 à oeillet modifie la tension du ressort hélicoïdal 3 et provoque simultanément un déplace- ment de l'axe d'attaque de-la force du ressort si bien que le bras i du robot et la masse, c'est-à-dire l'outil 9,restent équilibrés dans toute la plage de travail du bras 1 du robot, même lorsque la masse est changée Ceci est le cas parce que la configuration géométrique du système ainsi que la tension du ressort 3 sont modifiées par ce réglage Le principe mis en oeuvre selon l'invention repose donc sur le fait que la modification de la configuration géométrique du système rend possible l'adaptation d'une même constante élastique à des charges différentes. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'équilibrage d'une masse dans des méca- nismes tels qu'un bras de robot ( 1), dans lequel le bras de robot ( 1) a un point fixe de support ( 2) et est fixé à un ressort ( 3) d'équilibrage d'une charge portée par le bras, le ressort ( 3) étant fixé éventuellement au bras par un dispo- sitif ( 4) de mise sous tension de ressort, caractérisé en ce que le point de fixation ( 6) de l'autre extrémité du ressort ( 3) distante du bras ( 1) est disposé afin qu'elle soit mobile le long d'une droite passant par le point fixe de support ( 2) du bras ( 1), si bien que la distance comprise entre le point distant de fixation ( 6) du ressort ( 3) et le point fixe de support ( 2) du bras de robot ( 1) peut varier le long d'une droite entre les deux points ( 6,2) afin que la configuration géométrique du système soit modifiée en fonction de la masse, c'est-à- dire* l'outil ( 9), fixée au bras de robot ( 1), si bien que le bras de robot ( 1) est équilibré dans toutes les posi- tions et peut être réglé à des masses différentes sans que les propriétés dynamiques du bras de robot ( 1) soient réduites. 2 Dispositif d'équilibrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité distante du ressort ( 3) est fixée à un corps ( 5) qui est mobile longitudinalement dans un support fixe ( 7) du corps ( 5).