Brevet FR2755890A1 — publié le 19980522

La présente invention a pour objet un dispositif de guidage linéaire, utilisable dans les machines-outils, en particulier mais non limitativement des hexapodes tels que décrits par exemple dans le brevet EP 0 489 857. Dans les systèmes de guidage linéaire connus, un chariot ou patin est monté mobile en translation sur un rail. Les dispositifs de ce type ont l'inconvénient d'être fortement déséquilibréS (asymétriques) et relativement encombrants. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Conformément à l'invention on propose un dispositif de guidage linéaire, utilisable dans les machines-outils, en particulier mais non limitativement des hexapodes, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison - un rail percé totalement ou partiellement selon une direction parallèle à son axe longitudinal, - une vis à bille dont l'écrou est fixé sur le rail, la vis à bille pénétrant totalement ou partiellement dans le trou percé dans le rail. L'écrou pourra être fixé sur le rail directement ou par l'intermédiaire de pièces. Dans une première variante de mise en oeuvre, une extrémité de la vis à bille est bloquée longitudinalement et entrainée en rotation. Le chariot supporté par le rail est également bloqué en rotation. On comprend alors que l'entrainement en rotation de la vis à bille entraine le déplacement longitudinal de l'écrou donc du rail qui en est solidaire. L'avantage essentiel réside dans l'obtention d'une meilleure symétrie de travail avec un guidage linéaire, tout en obtenant des résultats au moins identiques à ceux des dispositifs connus avec un encombrement réduit. Selon une autre variante de mise en oeuvre on pourra fixer sur l'écrou de la vis à bille la tête de lecture d'une règle de mesure. Selon une troisième variante de mise en oeuvre, la vis à bille sera entrainée en translation, I"écrou étant entrainé uniquement en rotation. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description faite ci-après d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de mise en oeuvre avec dispositif de mesure du déplacement de la vis par faisceau laser, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de mise en oeuvre avec dispositif de mesure du déplacement de la vis par règle de mesure. Le dispositif généralement référencé (1 ) comporte essentiellement - un rail linéaire (2) - un chariot (3) mobile relativement par rapport au rail et guidé par ou sur celui-ci, - une vis à bille (4) et son écrou (5). Le rail (2) est percé d'un trou (6) d'axe parallèle à l'axe longitudinal du rail. Ces deux axes peuvent être confondus. Le chariot (3) est bloqué en rotation par rapport au rail. L'écrou (5) de la vis à bille (4) est fixé directement ou indirectement au rail (2) par des moyens (7). L'extrémité extérieure (par rapport au trou) (6)) de la vis à bille (4) est bloquée longitudinalement. On comprendra que la rotation de la vis à bille entraine le déplacement de l'écrou donc du rail, le chariot restant fixe longitudinalement par rapport au rail qui fait office de glissière. Selon une variante de mise en oeuvre (non représentée), on pourra avec un dispositif de ce type, prévoir de fixer, directement ou indirectement, la tête de lecture d'un corps de règle sur l'écrou de la vis à bille. On se référera à la figure 2. Dans cette variante de mise en oeuvre, la vis à bille (8) est animée d'un mouvement principal de translation. Elle est dispoSée en tre les deux cardans (9,10) d'une jambe d'hexapode et permet de faire varier la longueur de ladite jambe. Pour parvenir à ce résultat, L'écrou (11) de la vis à bille est entrainé à rotation à partir d'un moteur (12) par des poulies menante (13) et menée (14) reliées par une courroie de transmission (15). L'écrou (11) est monté par un palier (16) et des roulements (17,18) dans un fût (19) formant cage, solidaire de la partie fixe en translation (20) de la jambe de l'hexapode correspondante. Cette structure se retrouve de manière identique dans le dispositif de la figure 3. Le problème rencontré à ce stade est que la vis à bille est, en plus du mouvement principal de translation, animée d'un léger mouvement secondaire parasite d'oscillation autour de son axe, la combinaison étant un mouvement légèrement ondulatoire ou de fouettage : les mesures de déplacement réel de la vis donc de la jambe de l'hexapode sont en conséquence très difficiles. Ceci est obtenu dans la variante de la figure 2 en prévoyant que la vis à bille soit, conformément à l'invention, partiellement ou totalement alésée selon un trou borgne (21). Dans le fond dudit alésage (21) on dispose un miroir (22). Une fibre optique (23) est disposée entre une optique laser (24) solidaire du fût et un dispositif de source et de mesure laser (25). On réalise ainsi un système compact et fiable de mesure précise du déplacement de la jambe. Bien entendu, la fibre optique peut être remplacée par tout système fonctionneliement équivalent (miroir avec renvoi d'angle, etc...). Dans la variante de la figure 3, on dispose en extrémité libre (26) de la vis à bille un ensemble oscillant (27) comportant par exemple des roulements à billes à rouleaux ou à aiguilles. Cet ensemble est connecté par une liaison mécanique (29) au chariot (28) d'un système de guidage linéaire (30). Tout cet équipage est ensuite lui-même relié au lecteur (31) d'une règle de mesure (32). REVENDICATIONS 1. Dispositif de guidage linéaire, utilisable dans les machines-outils, en particulier des hexapodes, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison - un rail (2) percé totalement ou partiellement selon une direction parallèle à son axe longitudinal, - une vis à bille (4) dont l'écrou (5) est fixé sur le rail, la vis à bille pénétrant totalement ou partiellement dans le trou percé dans le rail. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité (6) de la vis à bille (4) est bloquée longitudinalement. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vis à bille (4) est animée d'un mouvement principal de translation et est disposée entre les deux cardans (9,10) d'une jambe d'hexapode pour permettre de faire varier la longueur de ladite jambe. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'écrou (11) de la vis à bille est entrainé à rotation à partir d'un moteur (12) par des poulies menante (13) et menée (14) reliées par une courroie de transmission (15), L'écrou étant monté par un palier (16) et des roulements (17,18) dans un fût (19) formant cage, solidaire de la partie fixe en translation (20) de la jambe de l'hexapode correspondante. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans le fond d'un alésage de la vis à bille est disposé un miroir (22), une fibre optique (23) étant disposée entre une optique laser (24) solidaire du fût et un dispositif de source et de mesure laser (25). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en extrémité libre (26 de la vis à bille un ensemble oscillant (27) comportant des roulements à billes à rouleaux ou à aiguilles, cet ensemble étant connecté par une liaison mécanique (29) au chariot (28) d'un système de guidage linéaire (30), tout cet équipage étant ensuite lui-même relié au lecteur (31) d'une règle de mesure (32).