Brevet FR3044574A1 (20170609)
REVENDICATIONS1. Robot de soudage par friction, pour souder au moins deux pièces mécaniques (P1, P2) l'une à l'autre, le robot (1) comportant entre un socle et un outil (40) de soudage au moins un deuxième élément (12) articulé par rapport à au moins un premier élément (11) autour d'au moins un premier axe (31) de rotation, au moins un premier actionneur (21) pour faire varier un angle de rotation du deuxième élément (12) autour du premier axe (31) de rotation par rapport au 10 premier élément (11) en fonction d'une commande (CANG1) d'angle de rotation étant prévu, l'outil (40) de soudage étant apte à être mis par rotation par un deuxième actionneur (22) autour d'un deuxième axe (32) de rotation pour réaliser le soudage par friction entre l'outil (40) et les deux pièces mécaniques (P1, P2), le deuxième 15 actionneur (22) étant distinct du premier actionneur (21), le robot (1) comportant un dispositif (10) de commande relié à une première entrée (210) du premier actionneur (21) pour lui envoyer la commande (CANG1) d'angle de rotation en fonction d'une consigne (CONS) de pose de l'outil (40) de soudage et d'une commande (CMDS, CMDSX, CMDSY, CMDSW, CMDSP, 2 0 CMDSR) de deuxième coordonnée envoyée sur une interface (110) du dispositif (10) de commande, permettant de piloter en position et orientation un premier repère (RS, O) lié à cette consigne (CONS) de pose, ayant un axe d'enfoncement (Zs) égal au deuxième axe (32), caractérisé en ce que 2 5 le robot comporte un premier capteur (48) de mesure ou de calcul d'une force (Fz) exercée par l'outil (40) de soudage sur les pièces (P1, P2) et une boucle (45) d'asservissement d'une commande (CMDS, CMDSZ) d'une première coordonnée (Zm) d'enfoncement d'un premier point (M) de référence de l'outil (40) de soudage le long de l'axe (Zs) d'enfoncement du premier repère (RS, O) par 3 0 rapport aux pièces (P1, P2), en fonction de ladite force (Fz), pour asservir ladite 3044574 21 force (Fz) sur un effort (Fzd) de consigne prescrit sur une deuxième entrée (42) d'effort de consigne, le robot étant muni : - d'au moins un deuxième capteur (20) de mesure d'un angle réel (ANG2) de 5 rotation du deuxième élément (12) autour du premier axe (31) de rotation par rapport au premier élément (11), - d'un générateur (30) d'une trajectoire (TRAJ) de consigne prescrite d'au moins une deuxième coordonnée réelle (X, Y, W, P, R) sélectionnée selon une direction déterminée ou orientation déterminée, autre que selon l'axe (Zs,\n<CLM>\1\td'enfoncement, du point (M) de référence de l'outil (40) de soudage pour réaliser la soudure par friction des deux pièces, - d'un dispositif (42) de calcul, à partir de l'angle réel (ANG2) de rotation et de la trajectoire (TRAJ) de consigne prescrite, d'au moins une déviation réelle (DEV) de l'outil (40) de soudage selon ladite direction déterminée ou orientation 15 déterminée dans le premier repère (RS), - d'un dispositif (41,\n<CLM>\1\tde correction, réglé de manière à générer sur une sortie (44, 446), à partir de la déviation réelle (DEV) et de la trajectoire (TRAJ) de consigne prescrite, la commande (CMDS, CMDSX, CMDSY, CMDSW, CMDSP, CMDSR) de deuxième coordonnée du point (M) de référence de l'outil (40) de 2 0 soudage selon ladite direction déterminée ou orientation déterminée, qui compense la déviation (DEV), - la sortie (44) étant reliée à l'interface (110) pour que la consigne (CONSM) de pose de l'outil (40) de soudage comprenne la commande (CMDS, CMDSX, CMDSY, CMDSZ, CMDSW, CMDSP, CMDSR) de deuxième coordonnée 2 5 additionnée à la consigne (CONS) de pose de l'outil (40) de soudage.\n<CLM>\1\tRobot suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (42) de calcul comporte un organe (421) de calcul des coordonnées réelles (X, Y, Z, W, P, R) du point (M) de référence de l'outil (40) de soudage à partir de l'angle réel (ANG2) de rotation. 3 0\n<CLM>\1\tRobot suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (42) de calcul comporte un organe (422) de 3044574 22 sélection d'au moins une des coordonnées réelles (X, Y, W, P, R) calculées par l'organe (421) de calcul.\n<CLM>\1\tRobot suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (42) de calcul comporte un soustracteur (423) 5 comportant une première entrée additionneuse (424) recevant la coordonnée sélectionnée (COORD) et une deuxième entrée soustractrice (425) recevant la trajectoire (TRAJ) de consigne, pour générer, sur une sortie (426) la déviation réelle (DEV) égale à la différence entre la coordonnée sélectionnée (COORD) et la trajectoire (TRAJ) de consigne. 10\n<CLM>\1\tRobot suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (41,\n<CLM>\1\tde correction comporte un premier correcteur (41) de retour fournissant une première valeur corrigée (416,\n<CLM>\1\ten fonction de la déviation réelle (DEV) et un deuxième correcteur (43) anticipatif de la trajectoire (TRAJ) de consigne, fournissant une deuxième valeur anticipée de la trajectoire (TRAJ) de consigne, au moins un additionneur (417,\n<CLM>\1\tétant prévu pour additionner la première valeur et la deuxième valeur afin de fournir ladite commande (CMDS) de deuxième coordonnée (COORD) du point (M) de référence de l'outil (40) de soudage.\n<CLM>\1\tRobot suivant la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier 20 correcteur (41) de retour comporte un correcteur (410) du type proportionnel et intégral sur la déviation réelle (DEV).\n<CLM>\1\tRobot suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le premier correcteur (41) de retour est autre qu'un correcteur (410) du type proportionnel et intégral sur la déviation réelle (DEV). 25\n<CLM>\1\tRobot suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur (30) de trajectoire est du type à échelon en accélération et en décélération entre au moins un point amont prescrit de la trajectoire (TRAJ) de consigne et au moins un point aval prescrit de la trajectoire (TRAJ) de consigne. 30\n<CLM>\1\tRobot suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le générateur (30) de trajectoire est autre que du type à échelon en accélération 3044574 23 et en décélération entre au moins un point amont prescrit de la trajectoire (TRAJ) de consigne et au moins un point aval prescrit de la trajectoire (TRAJ) de consigne.\n<CLM>\1\tRobot suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu pour chacune des deuxièmes coordonnées 5 (COORD) sélectionnées un bloc (B1, B2) de contrôle, chaque bloc (B1, B2) de contrôle comportant pour chaque coordonnée sélectionnée (COORD) : - un soustracteur (423) comportant une première entrée additionneuse (424) recevant la coordonnée sélectionnée (COORD) et une deuxième entrée soustractrice 10 (425) recevant la trajectoire (TRAJ) de consigne, pour générer, sur une sortie (426) la déviation réelle (DEV) égale à la différence entre la coordonnée sélectionnée (COORD) et la trajectoire (TRAJ) de consigne, - un dispositif (41,\n<CLM>\1\tde correction comportant un premier correcteur (41) de retour fournissant une première valeur corrigée (416,\n<CLM>\1\ten fonction de la 15 déviation réelle (DEV) et un deuxième correcteur (43) anticipatif de la trajectoire (TRAJ) de consigne, fournissant une deuxième valeur anticipée de la trajectoire (TRAJ) de consigne, au moins un additionneur (417,\n<CLM>\1\tétant prévu pour additionner la première valeur et la deuxième valeur afin de fournir sur respectivement une sortie associée (441,\n<CLM>\1\tde fourniture respectivement une autre commande (CMDU) dans un repère de référence (BU) lié au robot ou à son environnement, la sortie associée (441,\n<CLM>\1\tde fourniture étant reliée à un bloc (447) de changement de base pour transformer l'autre commande (CMDU) en lesdites commandes (CMDS) de deuxième coordonnée dans le premier repère (RS) sur respectivement une troisième sortie (443, 444), laquelle est reliée à un organe (445) de sélection de la commande (CMDS) de deuxième coordonnée sur une quatrième sortie (446) reliée à l'interface (110).\n<CLM>\1\tRobot suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la commande (CMDS) de deuxième coordonnée à appliquer 30 selon au moins un axe est réalisée sur un point unique.