Brevet FR2617751A1 — publié le 19890113

ARTICULATION MOTORISEE DE ROBOT. La présente invention se rapporte à une articulation motorisée de robot réunissant deux éléments susceptibles de pivoter relativement autour d' un axe, sous 1' action d'un moteur électrique. On connait des articulations motorisées de robot dans lesquelles le moteur entraxe les deux éléments articulés 1' un par rapport a l'autre soit par 1' intermédiaire d'un réducteur soit par une prise directe. Dans ce dernier cas, le moteur est monté à 1' extérieur de 1' articulation. L'invention a pour but de fournir une articulation de robot travaillant avec une grande précision et à vitesses élévées, grâce à un moteur capable de fournir le couple nécessaire sans avoir recours à un réducteur. La suppression de 1' accouplement et de l'arbre de transmission permet un gain en raideur et en précision. Cette solution n' est pas plus chère que la solution à motoréducteur classique. L' articuiation procure un grand silence de fonctionnement et une précision de fonctionnement grâce à une simplification de la chaîne cinétique. La précision peut atteindre 1/400.000 de tour. L' articulation selon 1' invention est- caractérisée par le fait que I' articulation est assurée par un arbre creux guidé en rotation par des roulements et portant en porte à - faux le rotor du moteur électrique du type lent et à fort couple, dont le stator est logé directement dans un desdits éléments. Selon une caractéristique de l'invention, le moteur dont le rotor est porté par 1' arbre creux est du type autosynchrone à aimants permanents. L1 invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se réfer ant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe verticale de 1' articulation selon 1' invention - la figure 2 est une coupe verticale d' un moteur autosynchrone à aimants permanents. L' articulation illustrée par la figure 1 comporte un élément 1 qui supporte en porte à faux; par l'intermédiaire d' une articulation, autour de l'axe Il, un bras 2 de structure mobile. Le bras 2 est solidaire d'un arbre creux 21 qui est guidé en rotation autour de l'axe Il tout er étant immobilisé en translation par l'intermédiaire de roulements 31 et 32 supportant les efforts radiaux et axiaux. Les roulements 31 et 32 sont logés dans un manchon 12 solidaire du bâti 1 et engagé dans le bras 2. Ces roulements 31 et 32 sont du type à une rangée de billets à contact oblique, la bague extérieure étant fixée sur le bâti 1 et la bague intérieure étant fixée sur l'arbre creux 21. L'entraînement en rotation est assuré par un moteur lent à fort couple dont le rotor et le stator sont logés dans 1' articulation. Le stator 4 du moteur est logé dans une partie du bâti 1. Il comporte une carcasse réalisée en tôle magnétique au ferro-silicium dans laquelle sont formées une pluralité d'encoches semi-fermées 41 qui reçoivent des bobinages induits 42 et qui définit avec le rotor 5 un entrefer 53. L'arbre creux 21 est solidaire d'un flasque 22 grâce à une fixation par vis de blocage. Ces vis de blocage associées à des rondelles Belleville 24 assurent la position axiale de l'arbre 21 tout en assurant une précharge constante sur les roulements 31 et 32. Le rotor du moteur est porté en porte à faux à 1' extrémité de 1' arbre creux 21. Il est fixé sur le flasque 22 solidaire de 1' arbre creux 21.Ce rotor 5 est du type à concentration de flux et comprend un fourreau 51 sur lequel sont fixés six aimants permanents 52 du type à haute énergie entre lesquels sont disposés ies pièces polaires 53 réalisées en tôle magnétique au ferro-silicium. Ce rotor 5 est serré entre le flasque 22 solidaire de 1' arbre creux et un contreflasque 23. Ce contre-flasque 23 présente un alésage dans lequel passe, co-axialement à 11, un arbre 61 qui est solidaire de l'arbre creux 21. Cet arbre entraîne un résolveur 62. Les parties tournantes de ce résolveur sont liées en rotation au bras 2, les parties fixes étant solidaires du bâti 1. Des capteurs de fin de course et d'initialisation sont fixés sur le bâti. Un frein 7 est logé dans le bras 2 autour du manchon 12. Ce frein peut être du type à poudre ou d' un autre type. Il est bien entendu que l' on peut sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. Le moteur lent à fort couple pourrait être d'un autre type que du type autosynchrone. REVENDICATIONS. 1. Articulation motorisée de robot réunissant deux éléments (1, 2) susceptibles de pivoter relativement autour d' un axe (11) sous 1' action d' un moteur électrique (4, 5), caractérisée par le fait que l'articulation est assurée par un arbre creux (21) guidé en rotation par des roulements et portant en porte à faux le rotor (5) du moteur électrique du type lent à fort couple dont le stator (4) est logé directement dans un desdits éléments (1). 2. Articulation selon la revendication 1, caracterisée par le irait que le rotor (5) est fixé sur un flasque (22) solidaire de l' arbre creux (21) 3. Articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le moteur (4, 5) dont le rotor (5) est porté par l'arbre creux (21) est du type autosynchrone à aimants permanents (51). 4. Articulation selon l' une quelconque des revendiWations précédentes, caractérisée par le fait qu' elle comporte un frein (7) logé dans l' élément (2) solidaire de l'arbre creux.