Brevet FR2555491A2 — publié le 19850531

FR 2555491 A2 19850531 FR 8318960 A 19831128 La présente invention est relative à un perfec- tionnement à l'objet du brevet principal nO 82 00 275. Ce brevet décrit un appareil autonome capable de se déplacer le long d'une surface non horizontale et compor- tant un premier équipage et un second équipage relié au premier par des moyens permettant d'obtenir un déplacement relatif par translation et par rotation dans un plan paral- lèle à la surface,et des premiers et seconds moyens de maintien portés respectivement par le premier et le second équipage et capables de fixer l'appareil sur la surface de façon amovible,caractérisé en ce que les moyens de maintien portés par au moins l'un des équipages sont reliés à cet équipage par l'intermédiaire de vérins capables de déplacer ledit équipage par rapport auxdits moyens de maintien dans une direction perpendiculaire à la surface. Lesdits moyens de maintien sont, avantageusement selon ce brevet, consti- tués de plusieurs dispositifs d'adhérence qui sont des ventouses magnétiques ou pneumatiques, et il est prévu qu'on peut remplacer une ventouse par plusieurs petites couplées entre elles. Cette solution est évidemment avanta- geuse,car elle permet de réduire le prix de revient. Une ventouse de grandes dimensions est, en effet, plus coûteuse qu'un ensemble d'efficacité équivalente et comportant des ventouses plus petites. Dans le brevet de base, il est prévu,entre chaque vérin capable de déplacer l'équipage par rapport aux moyens de maintien perpendiculairement à la surface qui les supporte et lesdits moyens de maintien,une rotule qui permet l'adapta- tion aux variations de courbure de la surface. Il est cependant apparu qu'une telle rotule est un instrument fragile et coûteux, et qu'une seule rotule inter- calée entre un vérin et un ensemble comportant plusieurs ventouses n'était pas toujours capable d'assurer une adapta- tion parfaite des moyens de maintien notamment lorsque la courbure n'est pas constante à l'échelle du moyen de maintien. La présente invention a donc pour but de résoudre ses difficultés et de fournir une liaison entre un vérin et un ensemble de ventouses qui soit à la fois plus sûr,moins coûteux et moins fragile que la disposition prévue initia- lement. 1 Un second but de l'invention est d'améliorer la précision de la détection de la position des ventouses par rapport à la paroi. On sait que le positionnement des vérins est asservi à la détection de la position des ventou- ses,une amélioration de cette détection est donc manifeste- ment en liaison avec l'amélioration des moyens de maintien. La présente invention fournit donc un appareil selon la revendication 1 du brevet principal et dans lequel les moyens de maintien comportent au moins un ensemble comprenant au moins deux ventouses, qui présente la particularité que chacun desdits ensembles comporte: -un support susceptible de se déplacer perpendi- culairement à la surface -un palonnier flexible monté à pivot en sa partie centrale sur ledit support, et -au moins deux ventouses magnétiques ou électriques vers les extrémités du palonnier, la flexibilité du palonnier étant suffisante pour permettre une adaptation des ventouses aux variations prévues de courbure de la surface, mais insuffisant4our entraîner un décollement des ventouses sous l'effet des forces suscep- tibles de résulter du fonctionnement de l'appareil. Suivant des modalités avantageuses: -le palonnier est formé d'une lame allongée,qui porte une ventouse vers chacune de ses extrémités, -les ventouses sont fixées sur le palonnier par la partie centrale de leur face arrière, opposée à leur face active,cette face arrière présentant sur ses bords une convexité ou une conicité suffisante pour ne pas gêner une flexion du palonnier, -le palonnier est pourvu,sur sa face tournée vers la surface qui coopère avec les ventouses,d'une butée élastique, placée dans sa partie centrale et destinée à s'opposer à une flexion exagérée dudit palonnier, -le palonnier présente au repos,une courbure dont la concavité est dirigée vers la surface, -chaque ventouse est équipée d'un détecteur de proximité disposé dans la région axiale de la ventouse et capable d'émettre des signaux quand ladite ventouse est sensiblement au contact de la surface. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en s'aidant d'un exemple pratique,non limitatif, illustré par la figure unique. Cette figure est une coupe longitudinale partielle d'un ensemble comprenant deux ventouses. Elle monte l'extrémité d'un support l,qui peut être lié à la tige d'un vérin orienté perpendiculairement. à la surface 2 sur laquelle soit se déplacer l'appareil, et qui est Ici représenté comme une surface planrve, mais qui peut être courbe. Le support 1 peut également être lié à un outil porté par l'appareil. Le support 1 comporte un alésage parallèle à la surface,et dans lequel passe un axe 3,1equel supporte une chape 4 solidaire du palonnier flexible 5,qui constitue un élément important de l'invention. Ce palonnier est cons- titué d'une lame d'acier inoxydable dont la flexibilité a été déterminée en tenant compte de considérations qui seront exposées plus loin. Le palonnier a une forme générale rectan- gulaire allongée perpendiculairement à 1 'axe 3, et qui va en s'effilant un peut vers les extrémités, la chape 4 est fixée par vis sensiblement à son milieu. Aux extrémités du palonnier flexible, deux ventou- ses 6 sont fixées par vis. Il s'agit ici de ventouses magné- tiques, dont l'une est figurée en coupe ( à gauche sur la figure). Cette ventouse est de type classique, avec pour seule particularité que sa face arrière 7, c'est-à-dire celle qui est opposée à sa face active, laquelle est tournée vers la surface 2,présente une forme tronconique, la ventouse, ou plus exactement son capot, étant plus au centre, par o elle est fixée sur le palonnier 5,que sur ses bords. Les ventouses 6 pourraient être du type pneumatique,mais même dans ce cas il est préférable que leur face arrière présente cette particularité. Le palonnier pourrait être triangulaire ou en étoile, et porté à chaque sommet du triangle ou chaque extrémité de l'étoile une ventouse du même genre. Dans ce cas, la liaison du palonnier avec le support 1 devrait comporter un joint universel ou une rotule,la liaison par l'axe 3 et la chape 4 ne permettent pas des pivotements dans toutes les directions. La largeur de l'extrémité- du support 1 fait que celui-ci constitue une butée qui limite l'inclinai- son du palonnier 5 par rapport audit support. Cette inclinaison résulte de l'angle moyen que peut faire la surface 2 avec la direction du support, et sa valeur maximale est déterminée à l'avance. Au droit de la chape 4,mais sur la face opposée du palonnier,il est prévu une butée en élastomère 8,qui limite un déplacement du support l,et de la partie centrale du palonnier,en direction de la surface 2 à une valeur telle que la déformation du palonnier 5 reste toujours dans le domaine élastique. Au repos le palonnier 5 présente une concavité vers la surface 2 qui correspond à la courbure maximale vers l'extérieur de la surface 2.Cette concavité répond à la considération suivante: supposons que le palonnier soit plan et que l'ensemble formé par le support,le palonnier et les ventouses exécute une manoeuvre d'approche en direc- tion d'une surface 2 concave, l'adaptation se fait sans difficulté,et le palonnier s'incurbe jusqu'à ce que les ventouses s 'appliquent sur la surface. Supposons au contraire-que la surface 2 soit convexe,le mouvement d'adaptation de la forme du palonnier sera contrariée par l'avance du support 1 en direction de la surface 2,qui tend à donner au palonnier une courbure de sens inverse compte-tenu de la résistance des ventouses en appui par leur bord sur la surfa-ce 2. Il peut en résulter une adaptation imparfaite des ventouses. Celle-ci est évitée en donnant au palonnier la concavité qu'on vient d'indiquer, car alors la situation se présente toujours comme dans le cas o un palonnier plan se trouve en face d'une surface 2 concave. La convexité ou conicité de la face arrière 7 des ventouses est destinée à faciliter l'adaptation à la courbure de la surface 2, en permettant à la flexibilité du palonnier de jouer son rôle sur toute la longueur de celui-ci, en toutes circonstances. - La flexibilité (ou élasticité) du palonnier_ et détermine en tenant compte des considérations suivantes: un palonnier trop rigide conduit à des efforts exagérés pour une bonne adaptation des ventousesalors qu'un palonnier trop souple peut permettre un décollement d'une ventouse sous l'effet d'un effort latéral important transmis par le support 1. Un capteur de proximité 9 est disposé dans l'axe de chaque ventouse. Il s'agit ici d'un capteur inductif, mais un autre capteur peut être envisagé. De par sa situa- tionil signale avec précision le moment o la ventouse est dans la position convenable. Le signal correspondant à ce moment commande l'envoi du courant dans la bobine 9 de la ventouse, et l'arrêt de l'avance du support 1 vers la surface 2. Au cas ou, pour une raison quelconque, cette avance du support ne serait pas arrêtée,la butée 9 protège le palonnier contre une flexion exagérée qui pourrait le déformer ou l'endommager. L'invention est applicable à tous genres de robots à pattes. REVENDICATIONS 1. Appareil selon la revendication 1 du brevet prin- cipal,et dans lequel les moyens de maintien comportent au moins un ensemble comprenant au moins deux ventouses,carac- térisé en ce que chacun desdits ensembles comporte: -un support (1) susceptible de se déplacer perpendi- culairement à la surface -un palonnier (5) flexible monté à pivot en sa partie centrale sur ledit support, et -au moins deux ventouses (6) magnétiques ou élec--tri- ques vers les extrémités du palonnier, la flexibilité du palonnier étant suffisante pour permettre une adaptation des ventouses aux variations prévues de cour- bure de la surface, mais insuffisantes pour entratner un dé- collement des ventouses sous l'effet des forces susceptibles de résulter du fonctionnement de l'appareil. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le palonnier est formé d'une lame allongée, qui porte une ventouse vers chacune de ses extrémités. 3.Appareil selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce que les ventouses (6) sont fixées sur le palonnier par la partie centrale de leur face arrière (7),opposée à leur face active, cette face arrière présentant sur ses bords une convexité ou une conicité suffisante pour ne pas gêner une flexion du palonnier. 4.Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le palonnier est pourvu,sur sa face tournée vers la surface qui coopère avec les ventouses, d'une butée élastique (8),placée dans sa partie centrale et destiné à s'opposer à une flexion exagérée dudit palonnier. 5.Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le palonnier (5)présente au repos, une courbure dont la concavité est dirigée vers la surface. 6.Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque ventouse est équipée d'un dé- tecteur de proximité (9)disposé dans la région axiale de la ventouse et capable d'émettre des signaux quand ladite ven- touse est sensiblement au contact de la surface.