Brevet FR2675068A1 — publié le 19921016

MECANISME DE MANUTENTION COMPOSE D'ELEMENTS MODULAIRES. La présente invention a pour objet un mécanisme de manutention composé d'éléments modulaires, avec une disposition de piliers et des axes linéaires supportés par les piliers, qui sont pourvus d'entraînements pneumatiques ou servo-pneumatiques, électriques à courant continu ou alternatif, ou d'entraînements linéaires électriques, la force d'entraînement produite par chaque entraînement pouvant être transmise par l'intermédiaire d'un moyen de traction à un chariot de transfert d'effort, celui-ci pouvant être déplacé et arrêté de manière contrôlée sur une barre profilée entre deux positions finales. Des mécanismes de manutention de ce type servent dans la technologie d'automatisation, lors du montage, de la mise en ordre, du guidage, de la liaison et similaires, aux opérations de déplacement nécessaires pour cela avec des signaux de commande prédéterminés Outre les organes d'entraînement et de commande nécessaires, une grande importance est donnée à des cadences élevées avec une précision correspondante des opérations de déplacement dans l'espace et le temps. On connait un mécanisme destiné à un système de montage dans la technologie de la manutention (EP-Al-O 307 645) composé d'un élément portant et d'une unité formant chariot L'élément portant est conçu comme une voie de guidage et comme une construction cellulaire rigide formée par plusieurs fonds et parois latérales disposés à distance les uns des autres et parcourant la longueur de l'élément portant Le guidage se fait ici sur des barres de guidage servant à supporter l'unité formant chariot à l'intérieur d'un bottier Ce guidage est certes réglable de l'extérieur, mais l'attention s'est davantage portée sur un guidage suffisamment résistant à la torsion et précis, sans moyens de réglage particuliers. Dans un autre mécanisme connu (DE 36 29 367), on utilise une barre profilée avec des rainures ménagées sur des parois étroites et longitudinales Des rails de roulement sont installés sur les parois étroites, et des rails conducteurs avec un dispositif de maintien isolant sont installés dans les rainures des parois longitudinales Des éléments modulaires sont supportés avec possibilité de déplacement sur ces barres profilées. L'utilisation d'une telle barre profilée est toutefois limitée à la disposition décrite. Ces mécanismes sont en outre évalués en fonction des cadences qu'ils peuvent atteindre selon le poids déplacé concerné et en fonction des caractéristiques de leur capacité d'adaptation à différents objets à manipuler. L'invention a donc pour objet de permettre l'utilisation d'une barre profilée pour un appareil de manutention à un ou plusieurs bras avec différents systèmes d'entraînement, c'est-à-dire de permettre des modes de réalisation alternatifs d'appareils de manutention. Selon la présente invention, l'objet défini est atteint dans le mécanisme décrit ci-dessus en donnant à la barre profilée destinée au chariot de transfert d'effort une section possédant une portion extérieure avec un rail de guidage orienté vers l'extérieur pour le chariot de transfert d'effort et une portion intérieure qui dépasse au moins d'un côté au-delà de la portion extérieure et forme vers l'intérieur une surface d'appui uniforme Cette solution offre des possibilités variées d'utilisation d'un portique Une adaptation à différentes charges est en outre possible Un appareil de manutention conçu de la sorte peut non seulement être facilement adapté à différentes exigences, mais permet aussi une modification ultérieure de la conception de l'entraînement La barre profilée est en même temps le centre du reste de la structure d'un mécanisme de manutention qui se charge avec peu d'efforts de petits objets et de petites surfaces de travail et, lorsque celui-ci est entièrement construit, convient également pour des objets plus gros d'un nombre correspondant et pour des surfaces de travail plus grandes, et permet en outre, grâce au faible poids déplacé, les cadences rapides souhaitées. La construction pour un grand nombre d'objets à manipuler est ici avantageusement réalisée grâce à la possibilité de relier deux de ces barres profilées entre elles de manière contiguë par leur surface d'appui uniforme respective. Un tel mécanisme élargi à performances accrues est obtenu entre autres caractéristiques par le fait que les deux barres profilées sont reliées au moyen d'un rail de serrage entourant au moins une section en saillie de chacune d'elles. Les moyens de fixation nécessaires pour les opérations de déplacement sont alors pris en compte en dotant la surface d'appui intérieure uniforme de la barre profilée et une surface extérieure de la portion extérieure de la section avec des rainures en T orientées dans le sens longitudinal de la barre profilée. Le poids déplacé réduit nécessaire et la résistance du guidage aux contraintes de torsion et de flexion qui est néanmoins exigée sont obtenus par le fait que la barre profilée se compose d'un profilé creux matricé, dont la section comprend des nervures de liaison et les rainures en T. Pour la fixation d'autres moyens dans la direction z il est proposé que les surfaces extérieures du chariot de transfert d'effort soient elles aussi pourvues de rainures en T dans le sens longitudinal de la barre profilée. Il est alors avantageux de pouvoir fixer un porte- outil dans les rainures en T du chariot de transfert d'effort pour des outils de préhension disposés perpendiculairement à la direction de la barre profilée. La capacité du mécanisme est en outre accrue en prévoyant plusieurs chariots récepteurs de force sur une paire de barres profilées et en les raccordant à un entraînement chacun. Des exemples de réalisation de la présente invention sont représentés par les figures et décrits en détail ci- dessous Sur les dessins: La figure 1 est une vue en perspective d'une disposition de piliers en construction modulaire; La figure 2 est une vue en perspective d'une variante d'un vérin de travail sans tige de piston avec un chariot de transfert d'effort; La figure lb est une vue en perspective d'une autre variante formée par un entraînement électrique avec courroie dentée circulaire; La figure lc est une vue en perspective de l'utilisation d'un entraînement électrique avec courroie dentée fixe et galet de renvoi; La figure ld est une vue en perspective de l'utilisation d'une crémaillère avec entraînement électrique; La figure 2 est une vue en perspective d'un guidage unique pour le chariot de transfert d'effort; La figure 3 est une vue en perspective de deux guidages reliés entre eux pour plusieurs chariots de transfert d'effort; La figure 4 est une coupe d'un guidage unique avec un chariot de transfert d'effort; La figure 5 est une coupe de deux guidages contigus avec des chariots de transfert d'effort posés sur chacun et La figure 6 est une vue en perspective d'une disposition complète de piliers avec entraînement électrique et courroie dentée. Le mécanisme de manutention se compose d'éléments modulaires et présente tout d'abord une disposition de piliers avec des piliers 1 et 2, entre lesquels est fixé un axe linéaire 3 Cet axe 3 peut être équipé de différents entraînements 4 On peut utiliser comme entraînement 4 des vérins pneumatiques et servo- pneumatiques (figure la), des entraînements électriques, reliés à une courroie dentée 5 circulaire (figure lb), des entraînements électriques avec courroie dentée fixe et galets de renvoi 6 (figure lc) et des entraînements électriques avec une crémaillère 6 a (figure ld), un moteur pas-à-pas pouvant également être utilisé comme entraînement linéaire selon les besoins. L'entraînement 4 est disposé sur un chariot de transfert d'effort 7 (figures ld,lc) ou se met en prise dans un arbre d'entraînement avec un galet de courroie dentée 8 (figure lb) Avec un vérin sans tige de piston (figure la) le chariot de transfert d'effort 7 est relié avec un chariot à piston 9 a. Pour un entraînement dans le sens vertical (direction z dans le système de coordonnées orthogonales xyz), des conducteurs électriques souples 10 sont prévus sur l'axe linéaire 3, qui sont raccordées à une fixation verticale Il du chariot de transfert d'effort 7 et y aboutissent. Les conducteurs souples 10 sont posés dans une gouttière de guidage l Oa L'axe linéaire 3 est relié aux piliers 1 et 2 par des plaques 12 et 13. Les axes linéaires 3 possèdent en outre pour le chariot de transfert d'effort 7 un guidage 14 composé d'au moins une barre profilée 15 Une section 16 forme une portion extérieure 17 avec des rails de guidage 18 supérieur et inférieur situés à l'extérieur, sur lesquels le chariot de transfert d'effort 7 est guidé La section 16 forme en outre une portion intérieure 19, qui dépasse au moins sur la face supérieure (figure 2), forme une bande en saillie 20 et présente sur la face intérieure une surface d'appui 21 uniformément plane La barre profilée est rendue particulièrement rigide en torsion par la bande en saillie 20 Le chariot de transfert d'effort 7 n'occupe en outre aucun espace particulier, de sorte que l'ensemble du guidage 14 est très compact. La figure 3 représente deux de ces barres profilées reliées entre elles par leurs surfaces d'appui intérieures 21 uniformément planes respectives Ces deux barres profilées sont reliées entre elles de manière amovible au moyen d'un rail de serrage 22 couvrant au moins une bande en saillie intérieure 20 de chacune d'elles Le chariot de transfert d'effort 7 couvre à l'aide d'un guidage extérieur 23 le rail de guidage supérieur 18, pendant que des galets 24 et 25 intérieurs et extérieurs supportés avec possibilité de rotation reposent sur le rail de guidage inférieur 18 (figure 4). La barre profilée 15 est pourvue, aussi bien sur sa surface d'appui intérieure 21 uniformément plane que sur une surface extérieure 26 de la portion extérieure 17 de la section 16, de rainures 28 en T orientées dans le sens longitudinal 27 de la barre profilée et espacées les unes des autres, afin de fixer des outils, des porte-outils, des outils de mesure, des butées et similaires La barre profilée 15 se compose en outre, afin de l'alléger, d'un profilé creux 29 extrudé La section 16 forme ici des nervures de liaison 30 et les rainures 28 en T y sont également comprises (figure 4). Les surfaces extérieures 31 du chariot de transfert d'effort 7 sont elles aussi pourvues de rainures 32 en T dans le sens longitudinal 27 de la barre profilée. Le mécanisme de manutention selon la figure 6 est équipé d'un entraînement électrique 33, de la courroie dentée 5 et des chapes de galets de renvoi 34 et 35 correspondants Les piliers 1 et 2 sont reliés entre eux par deux barres profilées 15 (représentées par la figure ) Dans les gouttières de guidage l Oa circulent les conduites souples 10 qui aboutissent aux fixations verticales Il ou sont amenées vers l'entraînement destiné à un outil de préhension 36 Un porte-outil 37 pour l'outil de préhension 36 est fixé dans les rainures 32 en T du chariot de transfert d'effort 7. Comme le montre la figure 6, les barres profilées 15 permettent une disposition bilatérale de chariots de transfert d'effort 7, comme on le voit déjà sur la figure 5. REVENDICATIONS 1 Mécanisme de manutention composé d'éléments modulaires, avec une disposition de piliers et des axes linéaires supportés par les piliers, qui sont équipés d'entraînements pneumatiques et servo-pneumatiques, électriques à courant continu ou alternatif ou d'entraînements linéaires électriques, la force d'entraînement produite par l'entraînement pouvant être transmise par l'intermédiaire d'un moyen de traction à un chariot de transfert d'effort, celui-ci pouvant être déplacé et arrêté de manière contrôlée sur une barre profilée entre deux positions finales, caractérisé en ce que la barre profilée ( 14) pour le chariot de transfert d'effort ( 7) présente une section ( 16) qui possède une portion extérieure ( 17) avec un rail de guidage ( 18) situé à l'extérieur pour le chariot de transfert d'effort ( 7) et une portion intérieure ( 19), qui dépasse au moins d'un côté au-delà de la portion extérieure ( 17) et forme vers l'intérieur une surface d'appui ( 21) uniforme. 2 Mécanisme de manutention selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux barres profilées ( 15) de ce type peuvent être reliées l'une à l'autre de manière contiguë par leurs surfaces d'appui ( 21) uniformes respectives tournées vers l'intérieur. 3 Mécanisme de manutention selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux barres profilées ( 15) sont reliées au moyen d'au moins un rail de serrage ( 22) couvrant au moins une section ( 19) en saillie vers l'extérieur de chacune d'elles. 4 Mécanisme de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la barre profilée ( 15) présente des rainures en T ( 28) orientées dans le sens longitudinal ( 27) de la barre profilée sur la surface d'appui intérieure ( 21) uniforme et sur une surface extérieure ( 26) de la portion extérieure ( 17) de la section ( 16). Mécanisme de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la barre profilée ( 15) se compose d'un profilé creux matricé ( 29), dans la section ( 16) duquel sont comprises des nervures de liaison ( 30) et les rainures en T ( 28). 6 Mécanisme de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les surfaces extérieures ( 31) du chariot de transfert d'effort ( 7) sont également pourvues dans le sens longitudinal ( 27) de la barre profilée de rainures en T ( 32). 7 Mécanisme de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des porte- outils ( 37) pour des outils de préhension ( 36) disposés perpendiculairement à la barre profilée ( 15) peuvent être fixés dans les rainures en T ( 32) du chariot de transfert d'effort ( 7). 8 Mécanisme de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que plusieurs chariots de transfet d'effort ( 7) sont prévus sur une paire de barres profilées ( 15; 15) et raccordés à un entraînement ( 4) chacun.