FR2488543A1 - Robot industriel - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ROBOT INDUSTRIEL. CE DISPOSITIF COMPORTE UN MECANISME A BRAS 1 EN FORME DE PARALLELOGRAMME ARTICULE, POURVU D'UN MECANISME A MAIN 121 QUI PEUT ETRE ACTIONNE DANS LES DIRECTIONS DE TROIS AXES. CE MECANISME A BRAS EST POURVU D'UN MECANISME EQUILIBREUR 96 PAR LEQUEL UNE POUSSEE AGIT TOUJOURS EN DIRECTION VERTICALE POUR REALISER UN ETAT DE NON-GRAVITE AVEC UNE FAIBLE FORCE ET IL EST PREVU AUSSI UN DISPOSITIF DE PREVENTION D'INERTIE 115. QUAND LE MECANISME A BRAS EST ACTIONNE EN AVANT, EN ARRIERE, VERS LE HAUT ET VERS LE BAS ET EST ENTRAINE EN ROTATION, IL N'Y AURA AUCUN JEU NUISIBLE ET LA PRECISION D'ARRET SERA GRANDE. L'INVENTION EST APPLICABLE A LA MANIPULATION OU MANUTENTION DE PIECES D'OUVRAGE.

Description

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour

objet des robots industriels ou appareils automatiques analogues et, plus particulièrement, un robot industriel qui possède un fonctionnement opératoire doux conforme au travail ou à l'ouvrage à exécuter, ne soulève pas des problèmes d'inertie et présente une grande maniabilité et efficacité. L'invention se rapporte aussi aux diverses applications et utilisations résultant de la mise en oeuvre de tels dispositifs ainsi qu'aux systèmes, machines, unités, équipements et installations ou matériels

pourvus de tels dispositifs.

Un robot industriel classique peut fonctionner de façon à répéter une opération prédéterminée avec une force fixe mais ne peut pas exercer une force conforme au contenu du travail à exécuter et au domaine ou à l'étendue de ce travail. Par exemple dans le travail de montage ou d'ajustement d'une roue sur un arbre ou essieu, il existe le défaut qu'à moins que la roue, tenue à la main, soit toujours maintenue de façon à être concentrique au centre

de l'arbre à équiper, la roue ne pourra pas être positive-

ment montée ou emmanchée sur l'arbre à équiper. Ainsi, avec un robot répétant une opération prédéterminée avec une force fixe comme cela est indiqué ci-dessus, même si la position est déplacée, la force prédéterminée agira et, par conséquent, en raison de cette force incompatible, l'objet du travail, c'est-à-dire l'arbre à équiper ou la roue elle-même, sera endommagé et le robot pourra même

être brisé.

La présente invention est conçue en vue d'éliminer les inconvénients précités. Son but est de fournir un robot industriel ou dispositif automatique analogue qui possède un doux fonctionnement opératoire conforme au travail à exécuter, comme celui d'un muscle humain, s'adapte à une grande variété de contenus ou types d'ouvimges, de travaux et de domaines ou d'étendues du travail à exécuter et, par conséquent, réagit sensitivement à une opération externe, peut fonctionner positivement avec la force externe la plus faible et cependant empêche ou évite l'inertie, et est d'une grande stabilité et fiabilité

ou sûreté de fonctionnement.

Un autre but de la présente invention est de créer un robot industriel dans lequel un mécanisme à bras peut toujours être équilibré en toute position de travail, est compact dans sa structure et est d'une grande précision et sécurité de fonctionnement; et un dispositif formant main mécanique, prévu à l'extrémité du mécanisme à bras, peut être actionné simultanément dans les directions

respectives des trois axes.

Un autre but de la présente invention est de fournir un robot industriel dans lequel un mécanisme rotatif menant ou d'entraînement permet de déterminer des positions avec une grande précision d'arrêt et est d'une grande précision en empêchant ou évitant ce que l'on appelle des jeux nuisibles ou secousses. En particulier, ce mécanisme à bras en forme de parallélogramme est pourvu d'un mécanisme équilibreur par lequel une poussée agit toujours dans une direction verticale pour réaliser un état d'équilibre avec une faible force ainsi que d'un dispositif de prévention d'inertie pour empêcher des effets d'inertie, de manière que, quand le mécanisme à bras est actionné en avant, en arrière, vers le haut et vers le bas et est tourné, il n'yait pas de jeu nuisible et la

précision d'arrêt soit élevée.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparaîtront plus clairement à la lecture de la description

explicative qui va suivre en se référant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs illustrant divers modes de réalisation spécifiques actuellement préférés de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente une vue de côté d'un robot industriel entier conforme à la présente invention; - la figure 2 représente la même vue latérale mais partiellement en coupe pour faciliter les explications; - la figure 3 est une vue en coupe d'un mécanisme rotatif; - la figure 4 est une vue en coupe d'une partie essentielle du dispositif; - la figure 5 est une vue en coupe d'une partie essentielle d'un autre mode de réalisation; - la figure 6 est une vue partiellement en coupe d'un organe essentiel; - les figures 7 à 9 sont des vues partiellement en coupe de modes d'exécution respectifs d'un servo-moteur ou organe analogue de servo-commande; - la figure 10 est une vue de côté d'une partie essentielle d'une main mécanique ou d'un organe de préhension analogue; - la figure 11 est une vue en-coupe du même organe; - la figure 12 est un schéma synoptique fonctionnel illustrant le fonctionnement du dispositif; - les figures 13 et 14 sont des vues expliquant l'utilisation du dispositif; et - la figure 15 est une vue de côté représentant un

autre mode de réalisation du mécanisme à bras.

Dans les dessins, le chiffre de référence 1 désigne un mécanisme à bras en configuration de parallélogramme

notamment articulé dans lequel, des opérations tri-

dimensionnelles, dans lesquelles des opérations respecti-

vement horizontale, verticale et rotative peuvent être effectuées individuellement ou simultanément, sont possibles et resteront dans un état de non-gravitéa ou

d'apesanteur au moment du fonctionnement.

Ce mécanisme à bras 1 est supporté, à l'extrémité formant base, par des plaques latérales 2 et 3, est conçu pour tourner d'environ 360 degrés sous l'action de son

mécanisme tournant 4 et est réalisé de façon à pouvoir.

être posé sur le sol par l'intermédiaire d'une assise de base 162 dans l'exemple représenté mais aussi -pour être posé ou monté d'une manière quelconque, par exemple pour être monté sur un plafond et peut aussi être réalisé pour rouler sur le sol au moyen d'un chariot ou châssis

roulant analogue.

Comme cela est montré sur la figure 3, le mécanisme rotatif précité est réalisé pour être équipé d'un servo-moteur rotatif ou dispositif analogue de servo-commande ou de servo-actionnement 5 par l'intermé- diaire d'une plaque de montage 163 établie par les plaques latérales 2 et 3. La constitution de ce servo-moteur rotatif 5 sera expliquée dans ce qui suit. Un moteur de commande ou d'entratnement 8, pourvu d'un embrayage électromagnétique 7, tel qu'un servo-moteur à courant électrique continu, un moteur électrique à induction à courant alternatif ou un moteur à impulsions, est agencé

dans un bottier formant enveloppe ou enceinte cylindrique 6.

Un arbre tournant de commande 12, monté à l'extrémité inférieure ou formant base dans un palier 11 d'un couvercle 10,est relié à l'arbre menant de sortie 9 du moteur de commande ou d'entraînement 8 par l'intermédiaire d'un accouplement 13 et d'une clavette ou analogue 14 et est pourvu, à l'autre extrémité, d'un codeur d'impulsions 15. Le chiffre de référence 16 désigne un organe mené ou d'entraînement réducteur de vitesse prévu à l'extrémité inférieure ou de base de cet arbre rotatif de commande 12 pour réduire la vitesse du mouvement menant de rotation du moteur d'entraînement 8 dans un rapport démultiplicateur ou réducteur de vitesse prédéterminé, pour réduire le jeu nuisible et pour déterminer la position avec une grande précision en augmentant la précision d'arrêt. Le chiffre de référence 17 désigne une cannelure circulaire ou analogue, le repère 18 désigne une cannelure flexible ou

analogue et le repère 19 désigne un générateur d'ondes.

Le chiffre de référence 20 désigne un arbre rotatif de.

commande relié, à l'extrémité inférieure ou de base, au mécanisme réducteur de vitesse d'entraînement 16 par l'intermédiaire de boulons de fixation 21 et disposé dans un1 couvercle ou chapeau 23 monté -sur l'extrémité supérieure du bottier précité 6 par l'intermédiaire de boulons ou de vis de fixation 22. L'arbre rotatif précité de commande 12

s'étend à travers cet arbre tournant creux de commande 20.

En outre, cet arbre rotatif creux d'entraînement 20 est monté, par son extrémité supérieure, dans la plaque ou bride de montage 163 des flasques ou plaques latéraux précités 2 et 3 par l'intermédiaire de vis de fixation 24. Dans le mécanisme tournant ayant une telle structure avec le mécanisme d'entraînement rotatif du moteur de commande 8, l'arbre rotatif menant 12, pourvu du codeur d'impulsions 15, tournera avec une vitesse de rotation réduite dans un rapport de démultiplication ou de réduction de vitesse prédéterminé et, en outre, l'arbre tournant de commande 20 tournera également à une vitesse réduite. Par conséquent, le signal d'impulsion du codeur d'impulsions 15 sera transmis directement au moteur d'entraînement 8, de façon que le moteur d'entraînement 8

puisse être commandé directement. Lorsque le rapport démul-

tiplicateur ou de réduction de vitesse est grand, môme si l'embrayage électromagnétique 7 fonctionne de manière à arrêter le moteur d'entraînement 8, le jeu nuisible sera si petit que la précision d'arrêt sera grande et il sera possible de déterminer la position avec une grande précision. La structure ou configuration du mécanisme à bras 1 sera expliquée dans la suite. Ce mécanisme à bras 1 est réalisé de façon à constituer un parallélogramme notamment articulé de manière à être maintenu à l'état équilibré en

toute position de fonctionnement.

Cela signifie qu'un bras auxiliaire-27 est interposé entre des bras respectivement supérieur 25 et inférieur 26 s'étendant horizontalement. Le bras supérieur et le bras auxiliaire 27 sont articulés, aux extrémités de base, respectivement par l'intermédiaire d'arbres porteurs 29 et 30,à des biellettes 28 de liaison verticale placées entre les plaques latérales 2 et 3. En outre, les bras respectivement supérieur 25 et inférieur 26 sont articulés, par leurs extrémités, respectivement par l'intermédiaire d'arbres ou d'axes porteurs 32 et 33, à 248854w un bras vertical suspendu 31 pendant vers le bas et reliant verticalement les bras 25 et 26. Le chiffre de référence 34 désigne un bras auxiliaire vertical s'étendant le long du bras vertical 31. Une pièce saillante 35, à l'extrémité du bras auxiliaire 26, est articulée au bras auxiliaire vertical 34 par l'intermédiaire d'un axe ou arbre porteur 36 et est articulée au bras vertical 31 par l'intermédiaire d'un axe ou arbre porteur 37. Un pièce de suspension 38 est prévue entre les arbres ou axes porteurs

33 et 37.

Le mécanisme à bras 1, ayant une telle structure, est réalisé de façon à être mobile horizontalement et verticalement en étant réglable dans un domaine fixe de variation. Cela signifie que, dans les plaques latérales précitées 2 et 3, des fentes de guidage 39 et 40 sont réalisées respectivement verticalement du côté extrême

en bout et horizontalement du côté extrême supérieur.

Des rails ou glissières de guidage 41, 41 et 42, 42 sont

prévus respectivement le long des bords extrêmes longitu-

dinaux de ces fentes de guidage 39 et 40. A l'intérieur de la fente de guidage 39, une biellette 43, reliant verticalement, aux extrémités de base, le bras auxiliaire précité 27 et le bras inférieur 26, est articulée par

l'intermédiaire d'axes ou d'arbres porteurs 44 et 45.

Par ailleurs, à l'extérieur de la fente de guidage 39, des galets ou roulettes 47, 47 et 48, 48, prévus aux extrémités supérieureset inférieures,sont montés dans un support 46 relié à cette biellette 43, de façon à pouvoir coulisser

sur les rails ou glissières de guidage précités 41, 41.

Le chiffre de référence 49 désigne un mécanisme verticale-

ment mobile conçu pour déplacer verticalement le mécanisme à bras 1 de façon réglable dans l'étendue de la fente de guidage 39 en étant relié à un arbre porteur 45. Comme cela est montré sur les figures 7 à 9, le mouvement vertical du mécanisme à bras 1 peut être commandé en utilisant divers servo-moteurs d'entraînement. Même dans le mécanisme horizontalement mobile 50, décrit dans ce qui 248854w suit, le même servomoteur est utilisé. Par conséquent, ce mécanisme horizontalement mobile 50 sera décrit tout d'abord. La structure du mécanisme horizontalement mobile 50 decemécanisme à bras 1 est la suivante. A l'intérieur de l'autre fente de guidage 40, un support 51 est articulé, par une extrémité, à l'arbre porteur 29 de la biellette précitée 28 et, à l'extérieur de la fente de guidage 40, les galets respectivement avant 53, 53 et arrière 54, 54, prévus sur le support extérieur 52 relié à ce support 51, sont montés de façon coulissante sur les rails ou glissières

de guidage 42, 42.

Comme cela a été indiqué précédemment, un servo-

moteur de commande équipe respectivement chacun des mécanismes constitués par le mécanisme verticalement mobile 49 et le mécanisme horizontalement mobile 50, de façon à pouvoir déplacer le mécanisme à bras 1 dans une

direction prédéterminée.

Un servo-moteur 55, représenté sur la figure 7, sera décrit. Une tige tubulaire 58 est reliée, par l'extrémité inférieure, à un piston 57 monté à l'intérieur d'un tube ou cylindre 56 d'un vérin pneumatique ou à air comprimé, et s'étend,par son extrémité supérieure, vers l'extérieur hors du flasque de tige 59 et est pourvue d'un joint d'articulation à genouillère ou analogue 60. Le chiffre de 'référence 61 désigne une tige filetée agencée à l'intérieur de la tige tubulaire 58 et vissée, du côté de l'extrémité inférieure ou de base, dans un support 63 formant par exemple écrou ou analogue, muni d'une bride 62

pour piston, cette tige filetée étant supportée, à l'extré-

mité inférieure ou de base, par un flasque de tête 64.

L'intérieur du cylindre de vérin est ainsi divisé en deux chambres 65 et 66 par le piston 57 monté dans le tube 56 formant cylindre, de sorte que de l'air comprimé sera introduit et évacué respectivement à travers un orifice d'entrée d'air et un orifice de sortie d'air non représentés

pour déplacer le piston 57 en mouvement alternatif de va-

et-vient afin d'actionner la tige tubulaire 58 et produire ainsi une poussée prédéterminée. Cependant, en raison de la résistance de glissement du piston et de la fluctuation ou variation de la pression, le plus petit ajustement de position, c'est-à-dire un réglage fin de position est difficile. Par conséquent, il est difficile, dans le robot, d'accroître la précision de positionnement en utilisant

de l'air comprimé.

En considérationdece f ait,le servo-moteur 55 est réalisé de façon à être finement réglable. Un arbre rotatif 67, relié à l'extrémité inférieure ou de base de la tige filetée 61 montée à l'intérieur de la tige tubulaire 58, s'étend vers le bas et est pourvu d'un pignon formant roue dentée d'engrenage 680 Un mécanisme de changement de vitesse 71 se compose des pignons ou roues dentées d'engrenage 69 et 70, la roue dentée 69 engrenant à son tour avec le pignon d'engrenage 68. Un moteur d'entraînement 74, tel que par exemple un servo-moteur électrique à courant continu, un moteur à induction à courant électrique alternatif ou un moteur à impulsions monté sur une plaque de montage 73 prévue sur le flasque de tête 64, est relié à une extrémité d'un arbre tournant 72 du pignon d'engrenage 70. Un embrayage électromagnétique 75

est monté sur l'autre extrémité de l'arbre rotatif 72. -

En outre, un codeur d'impulsions 76 est relié à l'arbre

tournant précité 67.

Le servo-moteur 77, représenté sur la figure 8, est caractérisé par l'emploi d'une membrane ou analogue 78 mais est le même que celui du mode de réalisation précité

sous d'autres configurations ou structures.

Le servo-actionneur 79, représenté sur la figure 9, est différent du mode de réalisation mentionné ci-dessus en ce qu'une tige filetée 80 n'est pas prévue à l'intérieur d'une tige de piston 81 mais est montée à l'extérieur du cylindre de vérin pour déterminer la position également avec une grande précision. Un élément formant support 82 est monté à l'extrémité supérieure de cette tige de piston 81 par l'intermédiaire d'un joint d'articulation à genouillère ou analogue 60. La tige filetée 81 est vissée dans un support 84 prévu sur une pièce portante 83 de l'élément porteur 82. La tige filetée 80 est supportée, à l'extrémité inférieure ou de base, par une-partie formant palier 86 d'une plaque de support 85 fixée sur le côté de l'extrémité supérieure du tube 56 formant cylindre de vérin. Un pignon d'engrenage 88 est monté sur un arbre tournant 87 relié à l'extrémité inférieure ou de base de cette tige filetée ou vis 80. Des roues dentées ou pignons d'engrenage 89 et 90, engrenant à leur tour avec ce pignon 88, sont prévus pour constituer un mécanisme de changement de vitesse 91. Un moteur d'entraînement 74, prévu sur la plaque de support 85, est relié à une extrémité d'un arbre rotatif 92 du pignon 90 et un embrayage électromagnétique 75 est relié à l'autre extrémité. En outre, un codeur d'impulsions 76 est relié à l'arbre rotatif 87 de façon à commander le moteur d'entraînement 74. Le chiffre de référence 93 désigne une barre de guidage guidant l'élément formant support 82 et

le repère 94 désigne un trou de verrouillage ou de blocage.

De tels servo-moteurs de commande 55, 77 et 79 entraînent le piston 57 par de l'air comprimé comme cela a été mentionné ci-dessus pour actionner la tige tubulaire 58 ou la tige de piston 81 et sa poussée peut être utilisée. Dans le cas de l'augmentation de la précision

de positionnement, c'est-à-dire dans le cas des fonction-

nements respectivement horizontal et vertical du mécanisme à bras précité 1, le moteur d'entraînement 74 sera entraîné, les vis ou tiges filetées 61 et 80 seront

entraînées par la commande rotative du moteur d'entraine-

ment 74 dont la vitesse sera réduite dans un rapport démultiplicateur ou réducteur de vitesse prédéterminé par les mécanismes de changement de vitesse 71 et 91; le piston 57 sera amené à coulisser par l'i4termédiaire des supports 63 et 84 vissés sur les tiges filetées 61 et 80; les fonctionnements respectivement horizontal et vertical

du mécanisme à bras 1 seront susceptibles d'un position-

nement avec une très grande précision; en outre, comme le

codeur d'impulsions 76 peut commander le moteur d'entraîne-

ment 74, son fonctionnement sera capable d'augmenter la stabilité; le jeu nuisible sera très petit et une grande

précision du positionnement répété sera possible.

En outre, dans le servo-moteur 55 équipant le mécanisme verticalement mobile 49, la pression d'air comprimé est utilisée et la poussée, engendrée par celle-ci, est employée pour maintenir le mécanisme à bras 1 dans un état d'apesanteur ou de non-gravité en réponse ou par

réaction au poids de l'ouvrage tenu au moment du fonction-

nement. Par ailleurs, la tige tubulaire 58 du servo-moteur du mécanisme horizontalement mobile 50 est reliée au support 51 à l'extrémité arrière par l'intermédiaire d'un

arbre porteur 95.

Un mécanisme équilibreur 96 est constitué de telle façon qu'en toutes positions quelconques dans lesquelles le bras vertical 31 et le second bras vertical 34 précités peuvent être déplacés par le fonctionnement du mécanisme à bras 1, le travail pourra être effectué dans un état favorable en maintenant un équilibre. Les chiffres de référence 97, 97 désignent des orifices formant fenêtres prévus en dessous des fentes de guidage 42, 42 des plaques latérales précitées 2 et 3. L'arbre porteur 30, auquel sont articulés respectivement le bras auxiliaire 27 à l'extrémité inférieure ou de base et les biellettes 28, 28 comme cela a été indiqué ci-dessus, s'étend aux deux

extrémités hors de ces orifices formant fenêtres 97, 97.

Des tiges de piston 100 de cylindres de vérin 99, 99, prévus à l'extérieur des plaques latérales 2 et 3, sont reliées par des joints d'articulation à genouillère 101 respectivement aux extrémités sorties ou bouts 98, 98 de l'arbre porteur 30. Ce cylindre de vérin 99 est conformé de façon qu'une poussée verticale agira toujours pour maintenir un équilibre avec le bras vertical précité 31 en réponse et en suite au mouvement horizontal du mécanisme à bras 1. Cela signifie que des galets 106 et 107, prévus aux extrémités ou bouts de tiges formant arbres 104 et 105 sortant sur les surfaces latérales respectivement par l'intermédiaire de supports 102 et 103 aux extrémités supérieures et inférieures des cylindres de vérin 99, 99,

sont montés de façon coulissante dans deux fentes respec-

tivement supérieure 108 et inférieure 109 s'étendant en direction horizontale et prévues dans les plaques latérales 2 et 3 en dessous des orifices précités formant fenêtres 97, 97. En outre, des galets ou roulettes 111, 111, montés sur des tiges ou bouts d'arbre 110, 110 suspendus aux extrémités inférieures des cylindres de vérin 99, 99, sont montés de façon coulissante dans des rainures de guidage 113 de rails ou glissières de guidage 112, 112 prévus sur les plaques latérales 2 et 3. Par conséquent, le mécanisme équilibreur 96 étant ainsi constitué, les cylindres- de vérin 99, 99 suivront les biellettes 28, 28 avec le mouvement horizontal du mécanisme à bras 1 et se déplaceront horizontalement tout en conservant toujours un état d'orientation vertical2 Par conséquent en toute position quelconque dans laquelle le bras vertical 31 peut être déplacé, sa poussée agira toujours verticalement

et un équilibrage précis pourra être maintenu.

Par ailleurs, comme cela est indiqué sur la figure 6, même si le cylindre de vérin 99 est articulé par l'extrémité inférieure à un arbre ou axe de pivot porteur 114 et même lorsque le cylindre de vérin 99 est incliné à l'intérieur du domaine ou des limites de réglage de débattement de la biellette 28, c'est-à-dire à l'intérieur de l'étendue de la fente de guidage 42, la poussée du vérin 99 agira sensiblement verticalement et pourra conserver un équilibre. Par ailleurs, l'un de ces orifices de guidage 108 et 109 peut être omis et le vérin 99 peut

être omis sur un côté. Par conséquent, un poids d'équili-

brage, tel qu'existant dans le cas classique, n'a pas besoin d'être prévu. L'équilibre avec le bras vertical 31

peut être maintenu par ce mécanisme équilibreur 96.

Le chiffre de référence 115 désigne un mécanisme de prévention d'inertie prévu près du mécanisme équilibreur 96 et empêchant l'effet d'inerte engeadré en particulier dans le cas o l'ouvrage est lourd, et permettant un fonctionnement de grandes stabilité et fiabilité. Cette structure sera décrite concrètement. Le chiffre de référence 116 désigne des corps en forme de plaque montés sur les surfaces latérales des plaques latérales 2 et 3 par l'intermédiaire d'organes de fixation 117, 117, de façon à couvrir sensiblement les surfaces entières des orifices précités formant fenêtres 97, 97. Des joints 120, 120, tels que des roulements à billes, sont prévus pour être toujours en contact avec les extrémités ou bouts d'arbres saillants montés sur ces corps en forme de plaques 116 en étant solidaires des bouts ou extrémités sortis 98, 98 de l'arbre porteur précité 30 ou par l'intermédiaire de pièces métalliques. Par conséquent, lorsque ces joints 120, deviennent des points fixes mouvants, lteffet d'inertie accompagnant la rotation, sera éliminé et il y aura un effet d'accroissement de la précision d'arrêt, même avec une grosse charge. Par ailleurs, même si la distance, entre les plaques latérales 2 et 3, est prévue pour être grande comme sur la figure 5, le mécanisme équilibreur précité 96 est agencé entre ces plaques latérales 2 et 3 et les joints 120, 120 sont réalisés de façon à être directement en contact avec ces plaques latérales 2 et 3

et le même effet pourra être obtenu.

Un mécanisme à main ou organe préhenseur analogue 121, pour tenir un ouvrage ou analogue, sera ensuite décrit. Ce mécanisme à main 121 est monté aux extrémités inférieures respectives du bras vertical 31 et du second bras vertical 34 du mécanisme à bras précité 1. Le chiffre de référence 122 désigne son dispositif de montage. Ce dispositif de montage 122 se compose d'un mécanisme 124 pour solidairement faire tourner et entraîner ou commander une main mécanique ou un organe préhenseur analogue 123, d'un mécanisme 126 pour déplacer verticalement une pièce porte-ouvrage 125 et d'un mécanisme 127 pour faire tourner et entraîner ou commander seulement la pièce porte-ouvrage 127. Cette structure sera décrite à son tour dans ce qui suit. Dans le mécanisme 124 pour faire tourner et commander ou entraîner solidairement la main 123, un organe menant réducteur de vitesse 131 est monté sur l'arbre de sortie 130 d'un moteur d'entraînement 129 pourvu d'un embrayage électromagnétique 128, tel qu'un servo-moteur électrique à courant continu, un moteur à induction à courant électrique alternatif ou un moteur à impulsions; un arbre rotatif menant 132 est fixé à l'extrémité de cet organe menant réducteur de vitesse 131;

la vitesse du système menant rotatif du moteur d'entraIne-

ment 129 est réduite dans un rapport démultiplicateur ou de réduction de vitesse prédéterminé; le jeu nuisible est réduit et le positionnement avec une grande précision est rendu possible. La structure de ce système menant réducteur de vitesse 131 est la même que celle utilisée dans le mécanisme rotatif précité 4 et se compose d'une cannelure circulaire ou analogue 133, d'une cannelure

flexible ou analogue 134 et d'un générateur d'ondes 135.

Le chiffre de référence 136 désigne un couvercle ou chapeau supporté à l'extrémité ou en bout par une-pièce de montage 137 du dispositif de montage 122. Le chiffre de référence 138 désigne un pignon d'engrenage prévu à

l'extrémité ou au bout de l'arbre de sortie 132.

Comme ce pignon 138 engrène avec une roue dentée d'engrenage 140 prévue dans le moteur d'entraînement 139 muni de l'embrayage électromagnétique du mécanisme 126 pour mouvoir verticalement la pièce porte-ouvrage 125 à l'extrémité du dispositif de montage 122, la main ou l'organe préhenseur analogue 123 sera entraîné en rotation

et commandé.

En outre, dans ce mécanisme verticalement mobile 126, le même système menant réducteur de vitesse 142, que celui mentionné ci-dessus, est monté sur l'arbre de sortie 141 du moteur d'entraînement 139 pourvu de 1'embrayage électromagnétique; un arbre rotatif menant 143 est fixé à l'extrémité ou en bout de l'organe menant réducteur de vitesse 142 et son bottier ou corps de palier 144 est fixé à un support 145. Le chiffre de référence 146 désigne un pignon d'engrenage prévu à l'extrémité ou en bout de l'arbre tournant 143. Ce pignon 146 engrène avec un pignon 150 monté à l'extrémité de base d'un arbre rotatif menant 149 porté par un palier 148 prévu dans un élément de montage 147 du support 145. Un pignon conique 151 est monté à l'extrémité ou en bout de cet arbre rotatif 149. Une roue dentée conique 154, engrenant avec le pignon conique précité 151, est montée sur l'un des arbres porteurs 153, 153 montés chacun à une extrémité par un palier 152, 152 sur les surfaces latérales du support 145 de façonà être perpendiculaire à cet arbre rotatif 149. Par ailleurs, les arbres porteurs 153, 153 sont montés, par les autres extrémités, sur l'enveloppe

ou carcasse 156 d'un moteur d'entraînement 155 du mécanisme-

tournant et menant 127 d'une pièce porte-ouvrage décrite plus loin. Par conséquent dans le mécanisme verticalement mobile 126, l'entraînement rotatif du moteur de commande 139 aura une vitesse réduite en réponse au rapport prédéterminé de démultiplication ou de réduction de vitesse par le système menant harmonique 142 et sera transmis à l'arbre tournant 143, aux pignons 144 et 150, à l'arbre rotatif 149, et la pièce porte-ouvrage 125 sera élevée et abaissée, avec les arbres porteurs 153, 153 agissant comme points d'appui ou fixes, par les pignons coniques

151 et 154 engrenant mutuellement.

Dans le mécanisme 127 pour faire tourner et entraîner seulement la pièce porte-ouvrage 125, le moteur de commande 155, muni de l'embrayage électromagnétique, est agencé à l'intérieur du boîtier 156 pourvu des arbres porteurs 153, 153 comme cela a été mentionné ci-dessus; un organe menant réducteur de vitesse 158 est monté de la même façon que celle mentionnée ci-dessus sur l'arbre de

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sortie 157 de ce moteur de commande 155 et la pièce porte-ouvrage 125 est prévue à son extrémité, de sorte que le mouvement d'entraînement rotatif, ayant une vitesse réduite selon un rapport prédéterminé de démultiplication ou de réduction de vitesse, sera transmis à la pièce porte-ouvrage 125 pour pouvoir tourner et être commandée ou entrainée avec une grande précision. Le chiffre de référence 159 désigne un couvercle ou chapeau

du bottier 156.

Dans le robot industriel selon la présente invention ayant la structure précitée, comme cela ressort aussi clairement de la vue explicatrice de fonctionnement représentée sur la figure 12, même si l'arbre porteur 45 se déplace en s'élevant et en descendant à l'intérieur de la fente de guidage 39, le triangle ABC et le triangle ADE resteront toujours semblables l'un à l'autre; par conséquent, le mécanisme à bras 1 sera maintenu équilibre et, dans le cas. o il y a une charge, le mécanisme à bras sera maintenu exactement équilibré de façon précise avec la charge par la grande poussée verticale exercée par la pression d'air comprimé du servo-moteur comme cela a été mentionné ci-dessus et le fonctionnement pourra ainsi s'effectuer dans un état

d'apesanteur ou de non-gravité.

Dans le cas d'un mécanisme à bras 169, composé de deux bras 166 et 167 s'étendant horizontalement et d'un bras vertical 168 articulé aux extrémités ou bouts de ces

bras, à la place du mécanisme à bras 1 mentionné précé-

demment, ce mécanisme à bras 169 peut être équilibré en prévoyant une biellette 170 reliant les extrémités de base respectivement du bras supérieur 166 et du bras inférieur 167 aux mêmes dispositifs 171 et 172 tels que mentionnés ci-dessus. Dans le dessin, les repères 164 et 165 désignent des plaques latérales, le repère 173 désigne une fente horizontale de guidage, le repère 174 désigne une fente verticale de guidage, le repère 175 désigne des galets ou roulettes, le repère 176 est un 248854w servo-moteur et le repère 177 désigne un servo-moteur rotatif.

Le fonctionnement sera maintenant expliqué.

Comme cela est indiqué sur les figures 13 et 14, lorsqu'on suppose qu'un arbre ou essieu 160 est tenu par la pièce porte-ouvrage 125 du mécanisme à main ou à organe préhenseur 121 du mécanisme à bras 1-maintenu dans un état de non-gravité et est déplacé dans une position par rapport à une roue 161 quand, par le mouvement selon

l'axe 4, c'est-à-dire par le mécanisme rotatif 4, le-

mécanisme à bras 1 tourne d'un certain angle et l'embrayage 7 du servomoteur 5 est débrayé, alors par le mouvement selon l'axe X, c'est-à-dire par le mécanisme horizontalement mobile 50, le mécanisme à bras 1 est déplacé vers l'avant de façon à être maintenu concentrique

au centre de l'arbre ou essieu à équiper 160 et l'em-

brayage 75 du servo-moteur 55 est débrayé puis, en outre,

par le mouvement selon l'axe Y, l'embrayage 75 du servo-

moteur 55 est débrayé, le mécanisme à bras 1 et l'arbre ou essieu 160 s'abaisseront automatiquement pour que l'arbre ou essieu puisse être inséré. Dans ce cas, si la poussée de la pression d'air comprimé de ce servo-moteur 55 est la même que le poids du mécanisme à bras 1, l'arbre ou

essieu s'arrêtera tel qu'il est, c'est-à-dire sera libre.

En outre, quand il devra être inséré, la force d'insertion pourra être choisie par un réglage de pression non relâchée. Egalement, même si l'embrayage est ainsi débrayé ou est entratné en utilisant la pression d'air comprimé, le mouvement vertical sera toujours commandé ou contrôlé en corrélation de position par le codeur d'impulsions 76 et l'arbre ou essieu, la roue ou le corps de robot ne

sera pas endommagé.

La présente invention étant réalisée comme cela a été mentionné précédemment, elle peut être actionnée dans un état de non-gravité, possède un fonctionnement opératoire doux, est capable d'une grande conformité de travail et, par conséquent, réagit sensitivement à une opération externe, n'endommage pas les pièces ou parties, peut empêcher l'effet d'inertie et est stable

et fiable.

Claims (5)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1.- Dispositif formant robot industriel, caractérisé en ce qu'il comporte: des bras respectivement supérieur et inférieur et un bras auxiliaire, s'étendant horizontalement en étant articulés, aux-extrémités, à un bras vertical et à un second bras vertical pourvus, aux extrémités inférieures, d'un mécanisme à main qui peut être actionné individuellement ou simultanément dans les directions d'au moins trois axes, sont reliés, aux extrémités de base, directement à un moteur d'entraînement tandis qu'un arbre rotatif de commande, pourvu d'un organe menant de réduction de vitesse ainsi que d'un codeur d'impulsions, est prévu à l'intérieur d'un arbre tournant menant et est supporté par des plaques latérales pourvues d'un mécanisme rotatif fonctionnellement relié à l'arbre rotatif menant, de façon à former un mécanisme à bras, -le bras supérieur étant constitué par un mécanisme horizontalement mobile à mouvement réglé en direction horizontale; le bras auxiliaire et le bras inférieur étant constitués par un mécanisme verticalement mobile à mouvements réglés en direction verticale; ces mécanismes

étant reliés respectivement à des servo-moteurs d'entraîne-

ment constitués par des vérins à cylindres à air comprimé, ayant des moteurs de commande pourvus de mécanismes

réducteurs de vitesse commandés par des codeurs d'impul-

sions; une biellette,qui relie verticalement le bras supérieur et le bras auxiliaire précités, étant pourvue d'un mécanisme équilibreur dans lequel la poussée du vérin agit toujours en direction verticale; et des joints d'un arbre saillant, solidaire d'un arbre porteur inférieur ou relié à un arbre porteur inférieur de cette biellette,constituant un mécanisme de prévention d'inertie qui peut être en contact avec des corps en forme de plaques

prévus à l'extérieur d'une plaque latérale.

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2.- Dispositif formant robot industriel ayant un mécanisme à bras, caractérisé en ce qu'entre des plaques latérales, supportant un mécanisme à main qui peut être actionné individuellement ou simultanément dans les directions d'au moins trois axes, la poussée d'un cylindre de vérin agit toujours dans une direction verticale sur une biellette reliant verticalement les parties extrêmes inférieures ou de base de deux bras s'étendant

dans une direction horizontale.

3.- Dispositif formant robot industriel ayant un mécanisme à bras, caractérisé en ce qu'entre dès plaques latérales supportant un mécanisme à main qui peut être actionné individuellement ou simultanément dans les directions d'au moins trois axes, les parties extrêmes inférieures ou de base de deux bras s'étendant dans une direction horizontale sont verticalement reliées l'une à l'autre par une biellette et un joint, solidaire d'un arbre porteur reliant le bras inférieur et la biellette l'un à l'autre ou à l'extrémité d'un arbre de montage relié à l'arbre porteur, est réalisé de façon à être toujours en contact avec la plaque latérale ou avec un corps extérieur en forme de plaque par l'intermédiaire

de la plaque latérale.

4.- Dispositif formant robot industriel ayant un servo-moteur rotatif tournant, caractérisé en ce qu'un arbre rotatif de commande, ayant un codeur d'impulsions

en bout ou à l'extrémité, est relié à un moteur d'entraîne-

ment agencé à l'intérieur d'un boltier tandis qu'un dispositif réducteur de vitesse est monté à l'extrémité inférieure ou de base de cet arbre rotatif de commande et l'arbre rotatif de commande précité est inséré dans un arbre rotatif menant ou d'entraînement relié, à

l'extrémité de base, à ce dispositif réducteur de vitesse.

5.- Dispositif formant robot industriel ayant un dispositif à main, caractérisé en ce qu'un dispositif réducteur de vitesse est monté sur un moteur de commande pourvu d'un embrayage électromagnétique; un dispositif menant, tournant et entrainant solidairement une partie

entière formant main pourvue d'un pignon d'engrenage,-

est prévu sur l'arbre menantece dispositif réducteur de vitesse par l'intermédiaire d'un support de montage tandis que ce pignon et un pignon, . prévu sur le flasque

du moteur de commande pourvu de l'embrayage électro-

magnétique, engrènent l'un avec l'autre; un pignon, prévu sur ledit support et engrenant avec le pignon de l'arbre menant du dispositif réducteur de vitesse du moteur d'entraînement, est prévu à l'extrémité de base; un pignon conique est prévu sur l'arbre menant à l'extrémité ou en bout; un dispositif menant, élevant et abaissant la

partie formant main prévue sur un arbre porteur perpendicu-

laire à cet arbre menant, avec un pignon conique engrenant

avec le pignon conique précité, est prévu par l'intermé-

diaire d'un support et un dispositif d'entraXnement, tournant et entraînant une pièce porte-ouvrage, dans lequel un dispositif réducteur de vitesse ayant un flasque ou une bride est monté sur le moteur d'entraînement pourvu de l'embrayage électromagnétique, est réalisé

dans ce support.