Brevet FR2657933A1 — publié le 19910809

L'invention concerne un dispositif de rattrapage de jeu sur un élément tel qu'un poignet de robot, comportant un pignon apte à transmettre un mouvement de rotation à une pignonerie. Selon l'état de la technique, le rattrapage du jeu de fonctionnement se réalise par une intervention manuelle. La présente invention a pour but de proposer un dispositif dans lequel le rattrapage s'effectue sans une telle intervention manuelle. Pour atteindre ce but, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième pignon identique au premier et disposé coaxialement à celui-ci et engrenant avec la même pignonerie et des moyens pour imprimer au deuxième pignon un couple d'une valeur supérieure au couple maximal que le poignet de robot aura à transmettre. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens pour imprimer un couple au deuxième pignon comprennent une tige solidaire de celui-ci et disposée coaxialement et des moyens pour monter cette tige sur le bâti du premier pignon en lui imposant une torsion donnée. Selon une autre caractéristique de l'invention les moyens de montage de la tige comprennent une vis passant à travers un trou ménagé dans la tête de la tige et pénétrant dans un trou taraudé du bâti du premier pignon, les deux trous n'étant pas alignés lorsque les dents des pignons sont alignés et qu'aucun couple n'est exercé sur le pignon. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les premier et deuxième pignons sont disposés l'un immédiatement au-dessous de l'autre et entraînent une couronne dentée par l'intermédiaire de jeux de pignons satellites identiques. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique du poignet de robot selon l'invention et de la cinématique de transmission des mouvements - la figure 2 est une vue en coupe brisée selon la ligne Il-Il de la figure 3 de la partie d'un poignet de robot selon l'invention, qui est indiquée en II à la figure 1; et - la figure 3 est une vue en direction de la flèche III-III de la figure 2, à plans parallèles axialement décalés. A la figure 1, les symboles de référence 1 et 2 désignent respectivement le poignet et le bras du robot, ce dernier logeant la cinématique de transmission au poignet des mouvements des axes moteur 3, 4 et 5 du robot. Le poignet aux deux axes 3 et 4 est fixé sur le tube de transmission 6 de l'axe 5, ce tube s'étendant à l'intérieur du bras de robot 2. Concernant la cinématique de l'axe 4, on constate que le dispositif de transmission du mouvement de cet axe comprend un tube de transmission 7 à l'intérieur du bras 2, sur lequel s'emboîte un pignon spiro-conique 9 entraînant les pignons 10, 11, 12, 13, 14 et 15. Le pignon 15 fixé sur le corps 16 entraine celui-ci en rotation. La cinématique de l'axe 3 pour la transmission du mouvement de cet axe comprend un tube de transmission 18 sur lequel s'emboîte un pignon spiro-conique 19 entraînant un pignon 20 et l'ensemble poulie et courroie 21, 22, 23. La poulie 23 est fixée sur un pignon 24 qui entraine en rotation un pignon spiro-conique 25. La figure 2 qui illustre la structure de la partie du poignet encadrée II de la figure 1, montre que le pignon 25 est fixé sur un pignon 27. Sur ce dernier est fixé, coaxialement, un pignon 28 avec un décalage angulaire de la denture, compensé par l'élasticité en torsion d'un arbre 29 solidaire du pignon 28 et solidarisable avec le pignon 27 de la manière qui sera décrite plus loin. Les pignons 27 et 28 entraînent en rotation respectivement deux pignons satellites 30 et 31 dont la disposition est schématiquement indiqué à la figure 3. Les deux jeux de pignons satellites 30 et 31 engrènent sur une couronne dentée intérieurement 33 qui entraine le plateau 34 de l'axe 3. Pour le montage du dispositif de la figure 2, on monte d'abord l'ensemble tige 29-pignon 28 à l'intérieur de la pièce comportant les pignons 25 et 27, puis on introduit cet ensemble dans la pièce portant les satellites 30 et 31 et la couronne dentée 33. Lors de cette opération les dents des pignons 27 et 28 sont alignées et on les fait engréner sur les satellites 30 et 31 respectivement. Puis on imprime une torsion à la tige 29. Pour cela, on utilise une clavette 35 qui solidarise la tête de la tige de torsion 29 avec une pièce 36 de plus grand diamètre. Cette dernière est fixée sur le bâti du pignon 27 par une vis 37, mais, à l'état "libre", le trou taraudé prévu dans le bâti du pignon 27 n'est pas en face de la vis. Pour qu'il le soit, on imprime une rotation à la pièce de grand diamètre 36, par exemple de quelques degrés, ce qui entraiane une torsion de la tige 29. Le couple appliqué à celle-ci est choisi supérieur au couple maximal que le poignet du robot aura à supporter, ce qui permet d'obtenir le rattrapage de jeu quel que soit le sens de rotation.En effet, si celle-ci s'effectue dans le sens qui tend à appliquer davantage les dents du pignon 28 sur celles des satellites 31, l'entrainement se fera par le pignon 28 jusqu'à ce que le pignon 27 ait rattrapé le jeu. Si la rotation s'effectue en sens inverse, on aura toujours un appui des dents du pignon 28 sur celles des satellites 31. Il ressort de la description qui vient d'être faite, que l'entrainement du plateau 34 de l'axe 3 est effectué par l'ensemble des pièces 25, 27, 30 et 33 tandis que l'ensemble des pièces 29, 28, 31 et 33 assure un rattrapage "élastique" compensant en permanence l'usure possible de la cinématique. Les nombres de dents des pignons 28 et 27 par rapport aux pignons 30 et 31 et à la couronne dentée 33 créent le rapport final de réduction de la vitesse de l'axe 3. Dans une variante de réalisation de l'invention, la cinématique finale de l'axe 3 peut être réalisée en utilisant trois pignons 30 et trois pignons 31 décalés de 120 degrés pour permettre le passage d'un couple final plus important. Le dispositif de rattrapage de jeu selon l'invention présente l'avantage majeur par rapport aux solutions antérieures qu'il permet une compensation élastique du jeu d'entraînement se produisant en permanence. De ce fait, il n'y a plus besoin d'intervention de réglage ou de changement de composant. Etant donné que la maintenance est pratiquement nulle jusqu'à la limite de durée de vie, le dispositif selon l'invention augmente la disponibilité du robot. L'invention a été décrite à titre d'exemple dans son application à un robot. Cependant l'invention est utilisable dans toutes les cinématiques de transmission nécessitant une absence de jeu de fonctionnement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de rattrapage de jeu sur un élément tel qu'un poignet de robot, comprenant un pignon (27) apte à transmettre un mouvement de rotation à une pignonerie (33), caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième pignon (28) identique au premier pignon (27) et disposé coaxialement à celui-ci et engrenant avec la même pignonerie (33) que le premier, et des moyens (29) pour imprimer au deuxième pignon (28) un couple d'une valeur supérieure au couple maximal que le poignet (1) de robot aura à transmettre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour imprimer un couple au deuxième pignon (28) comprennent une tige (29) solidaire de celui-ci et disposée coaxialement à celui-ci et des moyens (37) pour monter cette tige (29) sur le bâti du premier pignon (27) en lui imposant une torsion prédéterminée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de montage de la tige (29) comprennent une vis (37) passant à travers un trou ménagé dans la tête de la tige (29) et pénétrant dans un trou taraudé du bâti du premier pignon (27), les deux trous n'étant pas alignés lorsque les dents des pignons (28, 27) sont alignés et qu'aucun couple n'est exercé sur le pignon (28). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pignons (28, 27) sont disposés l'un immédiatement au-dessous de l'autre et entraînent une couronne dentée (33) formant la pignonerie précitée,par l'intermédiaire de jeux de pignons satellites (30, 31) identiques.