Brevet FR2586605A3 — publié le 19870306

FR 2586605 A3 19870306 FR 8513036 A 19850829 La présente invention a trait aux robots industriels ou manipulateurs destines à l'usinage ou au montage de pièces mécaniques, et elle concerne plus particulièrement les dispositifs utilisés pour assurer la commande en rotation et en plongée de la broche porte-outil ou porte-pièce des robots articulés du type dit "SCARA". On sait que les robots de ce type comprennent généralement une embase à axe vertical sur laquelle tourne, suivant l'axe précité, un carter horizontal coudé ou "bras" en bout duquel est monté à rotation un ensemble équivalent ou 'avant-bras". L'extrémité libre de cet avant-bras est pourvue d'une tête a axe vertical à l'intérieur de laquelle tourne une broche porte-outil ou porte-pièce qui est susceptible de se de placer axialement en translation (plongee). Pour assurer la commande des deux mouvements de rotation et de translation de la broche, on a habituellement recours à des agencements complexes et coûteux, incorporant notamment des systèmes à pignon et crémaillère ou des mécanismes dc vis à billes, de fiabilité réduite et de maintenance en état difficile. C'est à cet inconvénient qu'entend principalement remédier l'invention, laquelle a pour objet un dispositif de commande essentiellement remarquable en ce qu'il comprend deux moteurs qui, par l'intermédiaire d'organes funiculaires, entratnent l'un en rotation une douille angulairement solidaire de la broche, l'autre en translation ladite broche, mobile axialement à l'intérieur de la douille précitée. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en élévation avec arrachement montrant l'agencement général d'un robot équipé d'un dispositif de commande suivant l'invention. Fig. 2 est une coupe axiale, suivant le plan indiqué en Il-Il en fig. 1, de la tête verticale porte-broche du robot suivant fig. 1. En fig. 1, on a schématiquement représenté en 1 l'embase d'un robot industriel du type scare', qui supporte à rotation la partie inférieure cylindrique d'un carter à profil en équerre ou "bras" 2. Dans l'embase 1 sont fixés deux moteurs électriques 3 et 4 ; le moteur 3 entratne par un système de pignon 5 et de roue dentée 6 l'extrémité inférieure d'un arbre vertical 7 porté par le carter 2 suivant l'axe de rotation de celui-ci par rapport à l'embase 1, tandis que de la même manière le moteur 4 est relié par un pignon 8 à une couronne dentée 9a, ménagée sur la base cylindrique 9 du carter 2 précité, ladite base étant concentrique à l'arbre 7. A son sommet, celui-ci porte une poulie 10 réunie par une courroie 11 à une poulie 12 dont l'arbre-support 13 est solidaire d'un carter supérieur tournant ou "avant-bras" 14. On comprend que la mise sous tension des moteurs 3 et 4 permet de faire tourner les carters 2 et 14 suivant les axes de rotation & , respectivement , et d'amener ainsi 1'extrémité libre dudit carter 14 à la position exacte désirée. Le carter ou bras 14 renferme un moteur électrique 15 qui, par l'intermédiaire d'un mécanisme réducteur 16, entratne un arbre horizontal 17. Comme montré en fig. 2, l'extrémité libre de cet arbre 17 est munie d'une poulie 18 réunie par une courroie verticale 19 à une poulie supérieure 20 dont l'axe 20a est supporte à l'intérieur d'un capot 21 par une colonne référencée 22 en fig. 1. Le brin de la courroie 19 qui est tourné vers l'intérieur du capot 21 est rendu solidaire, par un mors 23 (fig. 2), d'un dé 24 monté sur un roulement 25 à axe vertical, à l'intérieur duquel est engagée l'extrémité supérieure d'une broche 26. Cette broche 26, dont l'extrémité inférieure est agencée en 27 pour assurer la fixation soit d'un outil tournant d'usinage, soit d'une pièce à usiner, est engagée dans deux coussinets superposés 28 alignés à l'intérieur d'une douille tournante 29 supportée par deux roulements 30 dans la tête verticale 14a prévue en bout de l'avant-bras 14. La liaison angulaire entre la douille 29 et la broche 26 est assurée par une bague 31 dont l'ouverture est prévue dentée de façon à coopérer avec une partie cannelée 26a de ladite broche, laquelle bague 31 est fixée à l'aide de vis 32 en bout de la douille précitée. Il convient d'observer qu'au-dessus du roulement supérieur 30, la douille 29 présente une partie 29a en forme de poulie, sur laquelle s'enroule une courroie 33 entralnée par une seconde poulie 34 calée sur l'arbre d'un moteur électrique vertical 35 (fig. 1) du type à vitesse variable, rendu solidaire de l'avant-bras 14. Le fonctionnement et le mode d'utilisation du dispositif de commande sus-décrit ressortent des explications qui précèdent et se comprennent aisément. Le moteur 35 impartit à la douille 29 et à la broche 26 un mouvement de rotation continu ou discontinu. Au cours de cette rotation ou à l'arrêt, la position axiale de la broche 26 est susceptible d'etre modifiée à tout moment à l'aide du moteur 15 qui, par l'intermédiaire de la courroie 19 et du dé 24, opère le deplacement de ladite broche suivant l'axe vertical de la tête 14a du robot. Les mécanismes qui constituent le dispositif de commande suivant l'invention sont simples, de telle sorte que leur coût est peu élevé. On notera que les courroies il et 19 sont évidemment du type cranté si bien que le contrôle des mouvements est assuré sans qu'il soit besoin d'envisager une maintenance contraignante. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la commande en rotation et en plongée de la broche porte-outil ou porte-pièce d'un robot industriel ou manipulateur, ladite broche étant montée à l'intérieur d'une tête prévue en bout d'un bras orientable, caractérisé en ce qu'il comprend deux organes funiculaires (19, 33) qui sont mis en mouvement indépendamment l'un de l'autre et dont l'un (19) est lié à la broche (26) à travers un roulement (25) de façon à assurer la translation axiale de celle-ci, tandis que l'autre (34) entrain en rotation une douille (29) traversée axialement par ladite broche et rendue angulairement solidaire de celle-ci. 2. Dispositif suivant la revendication l, caractérisé en ce que chacun des organes funiculaires (19, 33) est constitué par une courroie crantée tendue entre deux poulies correspondantes (18-20, 34-29a) dont l'une (18, 34) est prévue motrice. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la liaison angulaire entre la broche (26) et la douille (29) est opérée à travers des parties cannelées (26a, 31). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le roulement (25) est monté à l'intérieur d'un dé (24) qui est rendu solidaire par un mors (23) de l'organe funiculaire (19) correspondant.