MECHANISM FOR OBTAINING A CLOSED PATH OF A DESIRED FORM

Abstract: 1. Mechanism intended for moving in repetitive manner a work member in an L-motion and of the type having four bars (1 to 4), i.e. comprising three bodies (1, 2, 3) arranged so that the intermediate body (2) is pivoted on each of the two end bodies whilst each of them may rotate about a fixed pivot (5, 8) which is associated therewith, one of said end bodies being rotated about its fixed pivot axis to be the motor of the other two bodies, at least one of the points of the intermediate body describing a closed trajectory whose shape is at least roughly similar to the shape of a desired trajectory, and the normally circular trajectory of at least one of the two pivots of the intermediate body being corrected to lead the trajectory described by said point of the intermediate body to be at least substantially identical to the desired trajectory, characterised in that the driving end body (1') is comparable to a rod of variable length, whose length is determined for each angle of rotation so that one of its ends describes the adequate corrected circular trajectory, in that the intermediate body (2') is comparable to a first deformable parallelogram (B1 M1 B2 M2 ) of which a first side (B1 M1 ) is fast with a rod (B1 C1 ) pivoted on the drive body (1') and of which a second side (M1 M2 ) contiguous to said first side (B1 M1 ) comprises the point (M) which describes the desired trajectory, in that the other end body (3') is comparable to a second deformable parallelogram (A3 B3 A4 B4 ) comprising two fixed pivots (A3 A4 ), and in that the two deformable parallelograms (B1 M1 B2 M2 and A3 B3 A4 B4 ) are pivoted on each other via four pivot points (B1 B2 B3 B4 ) disposed at the apices of a third parallelogram of which the diagnolas are respectively formed by the side (B1 B2 ) of the first parallelogram (B1 M1 B2 M2 ) opposite said second side M1 M2 and by the side (B3 B4 ) of the second parallelogram opposite the two fixed pivots (A3 A4 ).

Description: Procédé et mécanisme pour l'obtention d'une trajectoire fermée de forme désirée. La présente invention concerne un procédé et un mécanisme pour l'obtention d'une trajectoire fermée de forme désirée. On connaît déjà des mécanismes dits a quatre barres", c'est A-dire comportant trois solides agencés de façon que le solide intermédiaire soit articulé a chacun des deux solides d'extrémité tandis que chacun de ceux-ci peut par ailleurs tourner autour d'une articulation fixe qui lui est associée. Lorsque dans un tel mécanisme, les articulations des solides sont coplanaires, ce mécanisme est dit plan. Dans le cas inverse, il est dit "dans l'espace Si, dans un tel mécanisme aussi bien "plan" que "dans l'espace", l'un des solides d'extrémité est entraîné en rotation autour de la première articulation fixe qui lui est associée de façon que son articulation au solide intermédiaire décrive une tra3ec- toire circulaire centrée sur ladite articulation fixe, l'autre solide d'extrémité tourne également autour de la seconde articulation fixe qui lui est associée de façon que son articulation au solide intermédiaire décrive une trajectoire circulaire centrée sur ladite seconde articulation fixe. En revanche, chaque point du solide intermédiaire, excepté les deux articulations aux solides d'extrémité, décrit une trajectoire fermée de forme non circulaire. La forme d'une telle trajectoire fermée dépend de nombreux paramètres : cinq dans le cas d'un mécanisme plan, huit dans le cas d'un mécanisme "dans l'espace". Aussi, il est pratiquement impossible de régler simultanément la totalité de ces nombreux paramètres pour communiquer a l'un des points du solide intermédiaire une trajectoire de forme déterininée. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénien Elle concerne un procédé et un dispositif a quatre barres per fectionné pour permettre d'obtenir toute trajectoire désirée pour un point du solide intermédiaire. A cet effet, selon l'invention, le procédé pour l'obtention d'une trajectoire fermée de forme désirée au moyen d'un mécanisme comportant trois solides agencés de façon que le solide intermédiaire soit articulé à chacun des deux solides d'extrémité tandis que chacun de ceux-ci peut tourner autour d'une articulation fixe qui lui est associée, l'un desdits solides d'extrémité étant entraîné en rotation autour de son articulation fixe pour être le moteur des deux autres solides, est remarquable en ce que l'on construit un tel mécanisme de façon qu'au moins l'un des points du solide intermédiaire décrive une trajectoire fermée de forme au moins grossièrement voisine de la forme de la trajectoire désirée, après quoi on corrige la trajectoire normalement circulaire d'au moins l'une des deux articulations du solide intermédiaire pour amener la trajectoire décrite par ledit point du solide intermédiaire à être au moins sensiblement identique a la trajectoire désiré De préférence, on corrige uniquement la trajectoire de l'articulation reliant le solide intermédiaire au solide moteur. La correction de la trajectoire normalement circulaire de ladin articulation peut être déterminée par le calcul. Toutefois celui-ci est parfois complexe et il est souvent préférable, po déterminer la trajectoire corrigée de cette articulation, d'imposer au point du solide intermédiaire de suivre la trajec toire désirée. Ainsi, la courbe corrigée est dessinée par le mécanisme lui-meme. Un mécanisme du type "à quatre barres perfectionné selon l'invention, comporte donc un dispositif de correction de la trajectoire normalement circulaire d'au moins l'une des articulations du solide intermédiaire. De préférence, un tel dispositif de correction comporte une came fixe et un suiveur de came définissant la trajectoire corrigée de laditeO#t#4# tion ; ladite came est de préférence fermée et entoure l'une desdites articulations fixes. Dans un premier mode de réalisation, le suiveur est monté sur une manivelle dont le maneton tourne autour de l'articulation fixe correspondante. La "barre" formant le solide d'extrémité correspondant est alors formée par la ligne entre ladite articulation fixe et l'extrémité de la manivelle opposée ou maneton. En variante, le suiveur est monté sur une tige pouvant coulisser dans un manchon monté rotatif autour de ladite articulation fixe. Dans un troisième mode de réalisation, le suiveur de came est solidaire d fun agencement élastiquement déformable pouvant tourner autour de ladite articulation fixe. Quoique cela ne soit pas limitatif, l'invention est particulibrement appropriée à la réalisation de machines d'automatisme. Par exemple, elle permet de réaliser une machine automatique dont un organe de préhension (lié au second solide) est animé d'un mouvement en L. Ainsi, par exemple, cet organe peut saisir une pièce sur une presse pour la déposer à l'extérieur de celle-ci ou inversement positionner une pièce sur ladite presse. Dans ce cas, il est avantageux que le solide d'extrémité qui sert de moteur soit assimilable à une tige de la longueur variable dont la longueur est déterminée pour chaque angle de rotation pour que l'une de ses extrémités décrive la courbe corrigée adéquate, que le solide intermédiaire soit assimilable à un premier parallélogramme déformable dont un premier côté est solidaire d'une tige articulée sur le solide moteur et dont un second côté contigu audit premier côté comporte le point qui décrit la trajectoire souhaitée, que l'autre solide d'extrémité soit assimilable à un second parallèlogramme déformable comportant deux articulations fixes et que les deux parallélogrammes déformables soient articulés l'un sur l'autre par l'intermédiaire de quatre points d'articulation disposés suivant les sommets d'un troisième parallèlogramme dont les diagonales sont respectivement formées par le côté du premier parallèlogramme opposé audit second côté et par le côté du second parallèlogramme opposé aux deux articulations fixes. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre ##!n###/6 l'invention peut être réalisée, La figure l illustre un mécanisme connu auquel peut+5s'appliquer l'invention. La figure 2 illustre un autre mécanisme connu auquel peut s'appliquer l'invention. Les figures 3, 4 et 5 illustrent le perfectionnement selon l'invention. La figure 6 montre schématiquement un exemple d'application de l'invention. Sur les figures 1 et 2, on a représenté deux mécanismes du type auquel s'applique l'invention. Ces deux mécanismes sont composés chacun de trois solides 1, 2, 3 représentés schématiquement sous la forme de barres et comportant deux articulations fixes en O et en A. La ligne OA peut être considérée comme une quatrième "barre" 4. Dans le mécanisme de la figure 1, les quatre barres 1 à 4 sont disposées dans un même plan P et sont articulées les unes aux autres autour d'axes de rotation 5 à 8, orthogonaux audit plan. La barre 4 est solidaire du plan P et les axes d'artl- culation 5 et 8 de ladite barre aux barres l et 3 respectivement, passent par ses extrémités O et A. La barre 2 est articulée aux barres l et 3, au moyen des articulations 6 et 7 respectivement, passant par les extrémités C et B de ladite barre 2. Le mécanisme de la figure 2 est semblable à celui de la figure 1, mais dans ce cas, seule la barre l est disposée dans le plan P. Les barres 2 et 3 sont situées hors de ce plan et les axes d'articulation 6 et 7 sont remplacés par des rotules 6' et 7'. Un palier fixe 8' est prévu sur la barre 3, à l'extérieur du plan P. Dans ces mécanismes, la barre l est considérée comme organe moteur et tourne autour de l'axe 5 dans le plan P, son extrémité C décrivant un cercle K de centre O. Il en résulte que les points du solide 3 décrivent des trajectoires circulaires autour de l'axe 8. En revanche, les points du solide 2, exceptés les points C et B, décrivent des trajectoires complexes fermées, quand l'organe moteur 1 tourne autour de son axe 5. De telles trajectoires sont planes dans le cas du mécanisme de la figure 1 et sont des courbes de l'espace dans le cas du mécanisme de la figure 2. On sait qu'en choisissant judicieusement les éléments de ces mécanismes, on peut obtenir des tra#ectoires#particulières pour les points du solide 2. Cependant, les F-#ramètres de la trajectoire d'un point du solide 2 sont nombreuses (5 dans le cas du mécanisme de la figure 1, 8 dans le cas du mécanisme de la figure 2) et ils font intervenir des fonctions complexes de l'angle de rotation de l'organe moteur 1. Il est donc difficile, sinon impossible, de trouver les paramètres d'un tel mécanisme pour obtenir une trajectoire particulière. Selon l'invention, pour obtenir pour un point M du solide 2 une trajectoire particulière désirée, on adjoint 3 un tel mécanisme un dispositif de correction de la trajectoire circulaire K de l'extrémité C de l'organe moteur 1, Comme illustré sur les figures 3, 4 et 5, le dispositif de correction comporte une çame 10 fermée, entourant le point 0 et coopérant avec un suiveur de came ll, par exemple un galet. Sur la figure 3, le galet il est monté sur une manivelle 12, dont le maneton 13 tourne autour de l'articulation O. Dans ce cas, la "barre" variable est formée par la ligne OC joignant l'articulation o a l'extrémité libre C de la manivelle 12, sur laquelle est articulée la barre 2 (non représentée sur la figure 3) . Ainsi, l'articulation C suit une courbe (T) , qui permet au point M du solide 2 de suivre une trajectoire de forme désirée. Dans le dispositif de la figure 4, le suiveur il est solidaire d'une tige 14 de longueur fixe, susceptible de coulisser dans un manchon 15 tournant autour du point 0. Dans le dispositif de 1a figure 5, le suiveur Il est solidaire d'une tige 16 de longueur fixe et d'un dispositif élastique, par exemple composE de deux lames élastiques 17 et bles dettourner autour du point O. Pour obtenir le résultat désiré, c'est-à-dire une trajectoire déterminée pour le point M, on peut déterminer la came 10 et la trajectoire T par le calcul. Cependant, il est souvent plus simple d'imposer au point M de décrire la trajectoire désirée, pour déterminer expérimentalement la trajectoire T et la came 10. A cet effet, on réalise le mécanisme en vraie grandeur i et on peut remplacer le galet il par une fraise de mémé diamètz Cette fraise usine donc le profil de la came 10. Ensuite, en remplaçant la fraise par le galet li, on est sur que le point décrit la trajectoire circulaire corrigée T et que le point M décrit la trajectoire désirée. Sur la figure 6, on a illustré à titre d'exemple, un mécanisme susceptible de communiquer à un organe de préhension non représenté, mais fixé au point M, une trajectoire fermée R en forme de L, par exemple pour saisir une pièce sur une presse en vue de la déposer en dehors de celle-ci ou inversement, de positionner une ou plusieurs pièces sur une presse. Ce mécanis comporte un solide d'extrémité moteur 1', par exemple semblab à celui de la figure 4, c'est-à-dire comportait une barre 14' de longueur fixe, coulissant dans un manchon 15' tournant autour d'une articulation lw ce coulissement pendant la rotation étant guidé par la coopération d'un galet 11 et d'une came 10. Au point Cl de la tige 14', décrivant la trajectoire circulair corrigée, est articulé un solide Cl B1 Ml, qui avec un solide B2 M2 et un solide 19, forme le solide intermédiaire 2'. Le segment B2 M2 est parallèle à B1 M et de même longueur, de sorte que B1 Ml B2 M2 forme un premier parallélogramme. Le solide 19 qui porte le point M décrivant la trajectoire R est articulé à ce premier parallélogramme en M1 et M2. Le solide d'extrémité 3 est formé par deux barres parallèles A3 B3 et A4 B4 de même longueur, articulées en des points fix A3 et A . Elles forment un second parallélogramme déformable 4 Lés parallélogrammes déformables B1 M2 B2 M2 et A3 B3 A4 B4 9 articulés l'un à l'autre en B1 B2 B3 et B4, les côtés B1 B2 (parallèles à Ml M2) et B3 B 4 (parallèles à A3 A4) formant les diagonales du parallèlogramme B1 B2 B3 B Les points A3 et A4 étant fixes, le solide 19, articulé en M et M2 reste parallèle à lui-même. Quand le solide moteur 1' tourne autour du point l il oblige le point Cl à décrire la courbe T et le solide 19 suit un mouvement de translation suivant la trajectoire R. Ainsi, à partir de la rotation du solide 1', on a obtenu la trajectoire désirée pour le point M.

Claims: REVENDICATIONS 1.- Procédé pour l'obtention d'une trajectoire fermée de forme désirée au moyen d'un mécanisme comportant trois solides (1,2,3) agencés de façon que le solide intermédiaire (2) soit articulé à chacun des deux solides d'extrémité (1,3), tandis que chacun de ceux-ci peut tourner autour d'une articulation fixe (OA) qui lui est associée, l'un desdits solides d'extrémité (1) étant entraîné en rotation autour de son articulation fixe (O) pour être le moteur des deux autres solides, caractérisé en ce que l'on construit un tel mécanisme de façon qu'au moins l'un des points (M) du solide intermédiaire (2) décrive une trajectoire fermée de forme au moins grossièrement voisine de la forme de la trajectoire désirée, après quoi on corrige la trajectoire normalement circulaire d'au moins l'une des deux articulations (C, B) du solide intermédiaire (2) pour amener la trajectoire décrite par ledit point (M) du solide intermédiaire (2) à être au moins sensiblement identique à la trajectoire désirée. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on corrige uniquement la trajectoire de l'articulation (C) reliant le solide intermédiaire (2) au solide moteur (1). 3.- Mécanisme pour la mise en oeuvre du procédé spécifié sous l'une des revendications 1 ou 2, comportant trois solides (1,2,3) agencés de façon que le solide intermédiaire 2 soit articulé à chacun des deux solides d'extrémité (1,3), tandis que chacun de ceux-ci peut tourner autour d'une articulation fixe (O,A) qui lui est associée, l'un desdits solides d'extrémité (l) étant entrainé en rotation autour de son articulation fixe (O) pour être le moteur des deux autres solides, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de correction (10 à 18) de la trajectoire normalement circulaire d'au moins l'une des articulations (C) du solide intermédiaire 2. 4.- Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de correction (10 à 18)de la trajectoire normalement circulaire de l'arti culation (C) reliant le solide d'extrémité moteur au solide intermédiaire. @@@@ @@@ selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé ence e ledit dispositif de correction comporte une cam@ fixe (10) et un suiveur de came (11) définissant fraJo¯.-olre corrigée de ladite articulation. @.- Mécanisme selon la revendication 5,caractérisé en ce que la came (10) est fermée et entoure l'articulation fixe (O) correspondante. 7.- Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que le suiveur (11) est monté sur une manivelle (12) dont le maneton (13) tourne autour de l'articulation fixe (0) correspondante. 8.- Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que le suiveur (11) est monté sur une tige (14) pouvant coulisser dans un manchon (15) monté rotatif autour de ladite articulation fixe (O). 9.- Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que le suiveur de came (11) est solidaire d'un agencement élastiquement (17,18) déformable pouvant tourner autour de ladite articulation fixe (O). 10,- Mécanisme selon l'une des revendications 5 à 9, destiné à animer de façon répétitive un organe de préhension selon un mouvement en L, caractérisé en ce que le solide d'extrémité moteur est assimilable à une tige de longueur variable dont la longueur est déterminée pour chaque angle de rotation pour que l'une de ses extrémités décrive la courbe corrigée adéquate, en ce que le solide intermédiaire est assimilable à un premier parallèlogramme déformable dont un premier côté est solidaire d'une tige articulée sur le solide moteur et dont un second côté contigu audit premier côté comporte le point qui décrit la trajectoire souhaitée, en ce que l'autre solide d'extrémité est assimilable à un second parallèlogramme déformable comportant deux articulations fixes, et en ce que les deux parallèlogrammes formables sont articulés l'un sur l'autre par de quatre points d'articulation disposés suivant les Sommets d'un troisième parallèlogramme dont les diagonales sont respectivement formées par le côté du premier parallblogramme opposé audit second côté et par le côté du second parallèlogramme opposé aux deux articulations fixes.

Inventors: BLUM, ANDRE, Blum, André 
Applicants: INADEX SOCIETE ANONYME DITE:
Application year: 1979
Main classification: F16H21
IPC codes: F16H21, F16H37