Brevet FR2659537A1 — publié le 19910920

TABLE MOBILE A PLATEAUX RESPECTIVEMENT FIXE ET MOBILE 1 - L'invention concerne une table mobile capable de se déplacer non seulement en ligne droite, dans deux direc- tions perpendiculaires entre elles dans un même plan, mais aussi d'effectuer un mouvement pivotant. Un appareil de sérigraphie, un dispositif pour ex- poser une bande à la lumière, un dispositif de montage de circuits imprimés, un dispositif d'assemblage de cristaux liquides, et analogues, nécessitent une table mobile sous forme de table de travail capable de se déplacer dans deux directions perpendiculaires entre elles, et de pivoter se- lon n'importe quel angle, de façon à ce qu'on puisse ef- fectuer un ajustement d'alignement précis. Cependant, étant donné qu'une table mobile selon l'état de la technique comporte deux tables posées l'une sur l'autre, de manière à ajouter une fonction de mouvement pivotant, il est nécessaire de monter ces deux tables sur une table tournante ayant une fonction de transfert circu- laire Ceci augmentera la hauteur de la table et, par con- séquent, toute la dimension de l'assemblage. La demande de brevet japonaise non examinée N O 61-120212 propose une table qui offre une solution à ce problème Cette table comporte un plateau de base et un plateau mobile maintenu sur le plateau de base, sans être en contact avec celui-ci, au moyen de plusieurs vérins pneumatiques, de façon à ce qu'il puisse se déplacer dans deux directions et pivoter Avec cet aménagement, on peut réduire la hauteur de la table, étant donné que la table est formée de deux couches, c'est- à-dire le plateau de base et le plateau mobile. Cependant, avec la structure dans laquelle le pla- teau mobile est maintenu au-dessus de la face supérieure du plateau de base, sans contact avec ce dernier, la rigidité de support tend à être plus faible dans une partie éloignée de la surface de support Ainsi, le plateau mobile tend à être incliné En effet, pendant l'opération de travail, si une charge de travail agit sur un point éloigné à l'exté- rieur de la surface de support, un moment vertical vers la surface de support agira sur le point d'application de la charge Ceci peut provoquer une inclinaison du plateau mo- bile. De plus, pendant l'assemblage de pièces détachées de précision sur la table, comme des circuits intégrés, il faut déplacer la table avec précision pour l'amener dans une position préalablement définie et la bloquer de façon stable dans cette position Cependant, dans la structure décrite ci-dessus, étant donné que le plateau mobile, qui est soutenu sans contact, ne possède aucun moyen pour limi- ter son oscillation ou son balancement, il est impossible de fixer le plateau mobile avec précision dans une position préalablement définie après l'avoir déplacé et de le fixer de façon stable. Le premier objectif de la présente invention est de réaliser une table mobile qui soit exempte d'oscillation et de balancement, qui soit empêchée de s'incliner sous l'ef- fet d'une charge et qu'on puisse utiliser de façon stable. Un deuxième objectif est de réaliser une table mo- bile qui puisse être bloquée avec fiabilité dans une posi- tion donnée et qui possède une meilleure rigidité de sup- port. Selon la présente invention, le plateau fixe est pris en sandwich entre le plateau mobile et un élément de bride par l'intermédiaire d'un palier de poussée pour li- miter le déplacement vertical du plateau mobile au moyen de l'élément de bride Ainsi, ceci empêche le plateau mo- bile de flotter, même s'il est soumis à une charge excen- trique, et la rigidité de suppport est considérablement améliorée. Par conséquent, étant donné que la table mobile possède des paliers de poussée disposés entre le plateau fixe et le plateau mobile et entre le plateau fixe et l'élément de bride, on peut réduire la hauteur de la table. De plus, lorsque le plateau mobile est pourvu d'une série d'éléments moteurs, qui s'allongent et se rétractent parallèlement entre eux, et un autre élément moteur disposé à angle droit par rapport aux premiers éléments moteurs mentionnés, la table mobile peut être déplacée en ligne droite, dans deux directions perpendi- culaires entre elles, et effectuer un mouvement pivotant. Ainsi, lorsqu'on crée une force portante seule- ment au sommet ou à la base du plateau fixe, le plateau mobile est comprimé contre le plateau fixe, de sorte que le premier peut être solidement fixé au second Ainsi, la rigidité de support de la table est considérablement amé- liorée. Ainsi, plus précisément, l'invention propose une table mobile comprenant un plateau mobile, un élément de bride fixé à la base dudit plateau mobile, un plateau fixe disposé entre ledit plateau mobile et ledit élément de bride, des paliers de poussée disposés entre ledit plateau mobile et ledit plateau fixe et entre ledit pla- teau fixe et ledit élément de bride, et des éléments mo- teurs couplés audit plateau mobile pour déplacer ledit plateau mobile le long desdits paliers de poussée. Selon une caractéristique avantageuse, lesdits éléments moteurs comprennent au moins deux éléments moteurs conçus pour s'allonger et se rétracter parallèle- ment l'un à l'autre dans une direction, dans un plan com- prenant ledit plateau mobile, et au moins un élément moteur conçu pour s'allonger et se rétracter dans une di- rection perpendiculaire à la première direction, chaque élément moteur étant couplé au plateau mobile par l'in- termédiaire d'une articulation, de façon à ce qu'il puisse pivoter dans ledit plan et coulisser dans une di- rection perpendiculaire à la direction dans laquelle cha- que élément moteur s'allonge et se rétracte. D'autres caractéristiques et objets de la présen- te invention apparaissent dans la description suivante, en se référant aux dessins annexés qui montrent en: figure 1: une vue en plan, partiellement en coupe, de la table mobile de la première forme de réa- lisation; figure 2: une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1; figure 3: une vue en perspective, partiellement en coupe, de la même forme de réalisation; figures 4 a à 4 e: des vues schématiques montrant les dispositifs - de connexion entre les éléments moteurs et le plateau mobile; figure 5: une vue en plan de la table mobile de la deuxième forme de réalisation; figure 6: une vue de face, en coupe verticale, d'une autre forme de réalisatioon; et figure 7: une vue de face, en coupe verticale, d'une au- tre forme de réalisation. lPremière forme de réalisationl Comme le montrent les figures 1 à 3, un plateau fixe 2 est pourvu d'un rebord angulaire 2 a et possède en son centre un trou circulaire 3 dans lequel est inséré de façon mobile un élément de bride 4. L'élément de bride 4 est pourvu, à son extrémité inférieure, d'une portion de bride 4 a qui s'étend parallè- lement à la face inférieure du plateau fixe 2 et en sens inverse par rapport à celle-ci Sa partie cylindrique 4 b, insérée dans le trou circulaire 3, a un diamètre plus petit que le diamètre intérieur du trou circulaire 3, de manière à définir un jeu 5 entre ces deux éléments De plus, l'élé- ment de bride 4 est pourvu, sur sa face supérieure, d'une protubérance 4 c et de trous de boulons 8 Un plateau mobile 6, pourvu d'un trou central 7, est monté sur la protubéran- ce 4 c Le plateau mobile 6 en prise avec la protubérance 4 c est serré contre la face supérieure de l'élément de bride 4 par une plaque d'écartement 9 au moyen de boulons 10. Le plateau mobile 6 et l'élément de bride 4 sont assemblés avec des paliers de poussée 11 et 12 montés res- pectivement entre la face inférieure du plateau mobile 6 et la face supérieure du plateau fixe 2 et entre la face infé- rieure du plateau fixe 2 et la portion de bride 4 a de l'élément de bride 4. Les paliers de poussée 11 et 12 comportent un bol- tier annulaire 13 et une série de billes 14 insérées dans le boîtier 13 dans lequel elles roulent Les billes 14 ser- 6 - vent à guider le plateau mobile 6 et l'élément de bride 4 de façon à ce qu'ils puissent se déplacer dans chaque di- rection, dans les limites du jeu 5 défini entre la partie cylindrique 4 b de l'élément de bride 4 et la paroi interne du plateau fixe 2 L'épaisseur de la plaque d'écartement 9 est définie de façon à ce qu'une précharge adéquate agisse sur les paliers de poussée 11 et 12 par serrage des boulons Une telle précharge sert à donner aux paliers de pous- sée 11 et 12 une rigidité suffisante pour ne pas diminuer la précision de support, même si le plateau mobile 6 est soumis à une charge excentrique Etant donné que le plateau mobile 6 et l'élément de bride 4 sont fixés ensemble par les plaques d'écartement 9, on peut régler une précharge adéquate, appliquée sur les paliers de poussée, en modi- fiant l'épaisseur de l'écarteur 9 On peut ainsi améliorer considérablement la rigidité et la précision de la table. Un élément moteur extensible 16 est monté sur un côté du plateau fixe 2 au moyen d'une plaque de support a Deux élément moteurs 17 et 18 sont montés sur un côté croisant à angle droit le premier côté mentionné, respecti- vement au moyen de plaques de support 15 b et 15 c, de façon à pouvoir être sortis et rentrés parallèlement l'un à l'au- tre Les éléments moteurs 16, 17 et 18 ont leur tige res- pective 19 reliée aux côtés 6 a et 6 b par des articulations 20. Chaque articulation 20 comprend une tige de guidage 21 fixée le long des côtés 6 a ou 6 b, un élément coulissant 22 monté de manière mobile sur la tige de guidage 21, et un pivot 23 reliant de manière pivotante l'élément coulissant 22 et la tige 19 L'articulation 20 sert à relier chacune des tiges 19 des éléments moteurs 16, 17 et 18 à chaque co- té du plateau mobile 6 de façon à ce que celui-ci puisse pivoter et coulisser dans une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle chaque tige 19 s'allonge et se rétracte. 7- Les éléments moteurs 16, 17 et 18 peuvent être réalisés sous forme d'assemblages de tiges filetées à bil- les, comme cela est proposé dans la demande de brevet amé- ricaine 07/549 836, ou d'autres moyens d'entraînement ex- tensibles, tels que des vérins hydrauliques. Avec la table mobile 1 de cette forme de réalisa- tion, étant donné que le déplacement vertical du plateau mobile 6 est guidé par deux paliers de poussée 11 et 12 disposés des deux côtés du plateau fixe 2, même si une charge agit en un point situé loin à l'extérieur de la sur- face soutenue par les billes 14, le déplacement du plateau mobile 6 est limité par l'élément de bride 4 et le palier de poussée 12 Ceci empêche la table de se soulever N'im- porte quel travail sur la table mobile 1 peut être réalisé sur une table de travail 24 montée sur le plateau mobile 6, comme cela est représenté sur la figure 2. En ce qui concerne le fonctionnement de la table mobile 1, quand on actionne l'élément moteur 16, les élé- ments moteurs 17 et 18 de la figure 1 n'étant pas action- nés, les éléments coulissants 22 couplés aux éléments mo- teurs 17 et 18 coulissent le long des tiges de guidage 21. Ainsi, le plateau mobile 6 est déplacé en ligne droite dans une seule direction. Quand on actionne les éléments moteurs 17 et 18 avec la même ampleur, l'élément moteur 16 n'étant pas ac- tionné, le plateau mobile 6 se déplace en ligne droite dans une direction perpendiculaire à la première direction men- tionnée. Quand on sort ou rentre l'élément moteur 18, l'élé- ment moteur 17 n'étant pas actionné, et qu'en outre l'élé- ment moteur 16, situé à angle droit par rapport à l'élément moteur 17, est sorti ou rentré, le plateau mobile 6 pivote autour du point de couplage de l'élément moteur 17. Si les éléments moteurs 16, 17 et 18 sont tous sor- tis ou rentrés en même temps, le plateau mobile 6 peut pi- 8 - voter autour de n'importe quel point donné ou être déplacé dans n'importe quelle direction dans un système de coordon- nées rectangulaire. Dans la forme de réalisation ci-dessus, trois élé- ments moteurs 16, 17 et 18 sont directement reliés aux co- tés du plateau mobile 6 Cependant, les éléments moteurs et le plateau mobile peuvent être reliés ensemble de n'importe quelle autre manière, comme cela est représenté sur les fi- gures 4 a à 4 e Sur ces figures, la référence 25 désigne une tige de couplage fixée au plateau mobile 6 Chaque élément moteur est relié de manière pivotante et coulissante à la tige de couplage 25 au moyen de l'articulation 20. A la place des paliers à roulement comportant des billes, comme cela est représenté sur les dessins, on peut utiliser comme paliers de poussée, des paliers à pression statique, des paliers à glissement ou une combinaison de ces systèmes. Dans la forme de réalisation ci-dessus, on a pré- senté une table mobile capable de se déplacer dans deux di- rections perpendiculaires entre elles et d'effectuer un mouvement pivotant Cependant, on peut appliquer cette in- vention aussi à une table mobile capable de se déplacer seulement dans une direction ou à une table à déplacement X-Y, en changeant le nombre et la disposition des éléments moteurs utilisés. lDeuxième forme de réalisationl Comme le montrent les figures 5 et 6, un plateau fixe 2 est pourvu, sur sa face inférieure, d'un rebord an- gulaire 2 a et présente en son centre un trou circulaire 3 par lequel est inséré de façon mobile un élément de bride 4. L'élément de bride 4 est pourvu, à son extrémité inférieure, d'une portion de bride 4 a qui s'étend parallè- lement à la face inférieure du plateau fixe 2 et en sens inverse par rapport à celle-ci Il possède une partie cy- 9 - lindrique 4 b d'un diamètre plus petit que le diamètre inté- rieur du trou circulaire 3, de manière à définir un jeu en- tre ces deux éléments. De plus, l'élément de bride 4 est pourvu, sur sa face supérieure, d'une protubérance 4 c et de trous à bou- lons 8 Un plateau 6 vient en prise avec la protubérance 4 c et est serré contre l'élément de bride 4 au moyen de bou- lons 10. Quand le plateau mobile 6 et l'élément de bride 4 sont assemblés, des jeux de paliers de poussée 30 et 31 sont définis respectivement entre la face inférieure du plateau mobile 6 et la face supérieure du plateau fixe 2 et entre la face inférieure du plateau fixe 2 et la portion de bride 4 a Une série de buses d'amenée d'air 32 et 33 sont prévues, comme sources de force portante, respectivement sur la face supérieure et sur la face inférieure du plateau fixe 2, en face des jeux 30 et 31. Les buses 32 et 33 communiquent respectivement avec des rainures annulaires 32 a et 33 a réalisées dans le plateau fixe 2 et qui communiquent elles-mêmes, par des conduits d'air 34 et 35, avec des sources d'air comprimé (non représentées) qui fonctionnent indépendamment les unes des autres Quand on actionne les sources d'amenée d'air, de l'air comprimé est soufflé par les buses 32 et 33, in- dépendamment l'une de l'autre, dans les jeux de paliers de poussée 30 et 31 Ainsi, une pression statique est créée dans les jeux 30 et 31, maintenant le plateau mobile 6 ou l'élément de bride 4 hors de contact du plateau fixe 2. Dans cette forme de réalisation aussi, les éléments moteurs 16, 17 et 18 sont montés sur le plateau mobile 6 comme dans la première forme de réalisation et sont reliés par les articulations 20, comme dans la première forme de réalisation. Avec la table mobile de cette forme de réalisation, quand de l'air comprimé est soufflé par les buses d'ame- - née d'air 32 et 33, le plateau mobile 6 et l'élément de bride 4 sont soutenus sans contact Ainsi, le plateau mo- bile 6 est guidé de façon à pouvoir se déplacer dans chaque direction à l'intérieur du jeu 5 défini entre la partie cy- lindrique 4 b de l'élément de bride 4 et le plateau fixe 2. Dans cet état, étant donné que le déplacement ver- tical du plateau mobile 6 est limité par les deux paliers d'air à pression statique disposés des deux côtés du pla- teau fixe 2, le plateau mobile 6 est empêché de vibrer et d'osciller pendant son déplacement Ceci permet de le dé- placer avec une grande précision vers une position préala- blement définie. De plus, même si une charge agit sur un point éloi- gné de la surface portée par les buses d'amenée d'air 32 et 33, le plateau mobile 6 est protégé contre toute incli- naison excessive, étant donné que le déplacement dudit pla- teau mobile 6 est limité par l'élément de bride 4 et les paliers d'air à pression statique. S'il est nécessaire de maintenir le plateau mobile 6 dans une position fixe, sous une charge élevée pendant l'usinage, on arrête le soufflage d'air par les buses d'amenée d'air 32, tout en continuant de souffler de l'air par les buses d'amenée d'air 33, après avoir amené le plateau mobile 6 dans une position souhaitée Ainsi, le plateau mobile 6 sera poussé vers le bas par l'air comprimé provenant des buses d'amenée d'air 33, de sorte que sa face inférieure sera durement comprimée contre la face su- périeure du plateau fixe 2 Il résulte de tout cela que le plateau mobile 6 peut être soutenu avec une grande rigidi- té. Le fonctionnement de la table mobile 1 de la deuxième forme de réalisation est le même que pour celle de la première forme de réalisation C'est pourquoi il n'est pas nécessaire de le décrire. La figure 7 montre une autre forme de réalisation, il - dans laquelle les buses d'amenée d'air 32 et 33 sont des ramifications d'un conduit d'air 34 unique De l'air com- primé provenant du conduit d'air 34 est envoyé, d'une ma- nière sélective, soit dans l'une des buses d'amenée d'air 32 et 33, soit dans les deux, par contrôle d'une soupape de commutation 36 disposée au point d'embranchement. Dans la deuxième forme de réalisation, on a présen- té une structure dans laquelle le plateau mobile est soute- nu sans contact au moyen de paliers d'air à pression stati- que Cependant, le plateau mobile ou l'élément de bride peut être soutenu sans contact au moyen d'une force magné- tique, en disposant des moyens générant une force magnéti- que, comme des électro-aimants, sur les faces supérieure et inférieure du plateau fixe et en disposant des aimants per- manents sur les faces opposées du plateau mobile et de l'élément de bride. La source produisant la force portante peut être disposée sur le plateau mobile ou sur l'élément de bride, de manière à être opposée au plateau fixe, et les différents moyens produisant la source portante peuvent fonctionner in- dépendamment les uns des autres. REVENDICATIONS 1 Table mobile caractérisée en ce qu'elle comprend un plateau mobile ( 6), un élément de bride ( 4) fixé à la base dudit plateau mobile ( 6), un plateau fixe ( 2) dispo- sé entre ledit plateau mobile ( 6) et ledit élément de bride ( 4), des paliers de poussée ( 11,12; 32,33) disposés entre ledit plateau mobile ( 6) et ledit plateau fixe ( 2) et entre ledit plateau fixe ( 2) et ledit élément de bride ( 4), et des éléments moteurs ( 16,17,18) couplés audit plateau mobile ( 6) pour déplacer ledit plateau mobile ( 6) le long desdits paliers de poussée ( 11,12; 32,33). 2 Table mobile selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que lesdits éléments moteurs comprennent au moins deux éléments moteurs ( 17,18) conçus pour s'allonger et se rétracter parallèlement l'un à l'autre dans une direction, dans un plan comprenant ledit plateau mobile ( 6), et au moins un élément moteur ( 16) conçu pour s'allonger et se rétracter dans une direction perpendiculaire à la première direction, chaque élément moteur étant couplé au plateau mobile par l'intermédiaire d'une articulation ( 20), de façon à ce qu'il puisse pivoter dans ledit plan et coulisser dans une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle chaque élément moteur s'allonge et se rétracte. 3 Table mobile selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que lesdits paliers de poussée sont des paliers d'air à pression statique ( 32,33) et des moyens ( 34,35,36) pour générer une force portante sont disposés sur le plateau fixe, le plateau mobile ou l'élément de bride. 4 Table mobile selon la revendication 3, caractéri- sée en ce que les moyens ( 34,35,36) produisant la force portante peuvent fonctionner indépendamment les uns des autres.