FR2614818A2 - Dispositif de guidage et d'entrainement d'organes mecaniques mobiles a deplacement notamment lineaire - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF DE GUIDAGE ET D'ENTRAINEMENT D'ORGANES MECANIQUES MOBILES A DEPLACEMENT NOTAMMENT LINEAIRE EST CONSTITUE DE COMPOSANTS MECANIQUES STANDARDISES, EN TOLE MINCE PLIEE, PERMETTANT D'OBTENIR NOTAMMENT DES COMBINAISONS DE CHARIOTS TRES LEGERS POUVANT ETRE DISPOSES SELON PLUSIEURS AXES ET PLANS DE DEPLACEMENT PERPENDICULAIRES ENTRE EUX TELS QUE LES CHARIOTS 52, 53, 57. LE CHARIOT PRINCIPAL 52, EN FORME D'EQUERRE, SE DEPLACE, SUIVANT UNE GRANDE COURSE, SUR DES RAILS 37, 38 DISPOSES EN BIAIS, CONSTITUES PAR DES PROFILES TUBULAIRES DE SECTION CARREE, EN ACIER ETIRE CALIBRE, AU MOYEN DE GALETS 39 A PROFIL EN DOUBLE CONE CREUX A 90, SUSPENDUS ELASTIQUEMENT, MONTES SUR DES SUPPORTS 49, 50 FIXES SUR LEDIT CHARIOT. LES CHARIOTS 53, 57 SE DEPLACENT SUR LE CHARIOT 52 PERPENDICULAIREMENT A CELUI-CI, L'UN 53 VERTICALEMENT, L'AUTRE 57 HORIZONTALEMENT, SUR DES TIGES DE GUIDAGE CYLINDRIQUES AU MOYEN DE BAGUES PALIERS 55 SUSPENDUES ELASTIQUEMENT. LES BAGUES PALIERS ET LES GALETS SUSPENDUS ELASTIQUEMENT PERMETTENT D'ABSORBER LES CONTRAINTES DE FLEXION ET LES FAUX PARALLELISMES AINSI QUE LES DEFAUTS DE MONTAGE. CES CHARIOTS SONT MUS PAR DES ENSEMBLES MOTORISES A ECROUS ET VIS A PAS VARIABLE CONSTITUEES PAR UN RESSORT HELICOIDAL ENGAGE SUR UN ARBRE LISSE ET FAISANT FONCTION DE VIS, L'ECROU EST RELIE ELASTIQUEMENT AU CHARIOT. A CHAQUE FIN DE COURSE, UN MOYEN D'INDEXAGE EFFECTUE UN REPOSITIONNEMENT PRECIS DES CHARIOTS PAR RAPPORT AUX ORGANES OPERATIONNELS AVEC LESQUELS ILS COOPERENT, CEUX-CI POUVANT PAR EXEMPLE ETRE UN PLATEAU CIRCULAIRE EGALEMENT EN TOLE PLIEE A CHEMIN DE BILLE ANNULAIRE EMBOUTI.

Description

Dispositif de guidage et d'entraînement d'organes mécaniques mobiles à déplacement notamment linéaire.

L'invention concerne un ensemble de composants de constitution de machines spéciales dénommé dispositif de guidage et d'entraînement d'organes mobiles à déplacement notamment-linéaire selon le brevet principal.

On connaît déjà divers types de dispositifs de guidage et d'entraî- nement d'organes mécaniques mobiles et notamment: - des glissières cylindriques coopérant avec des douilles à circulation de billes, ouvertes-ou fermées, ou bien avec des paliers lisses à faible coéfficient de friction, montés sur des supports rigides; - des glissières de section carrée ou en queue d'aronde coopérant avec des chariots de profil correspondant; - des glissières à billes disposées sur une grande partie de leur longueur; - des glissières à billes pour tiroirs et similaires; - des moyens d'entraînement des organes mobiles sur ces glissières, tels que des vérins pneumatiques et/ou hydrauliques, des systèmes à écrou et vis sans fin, des systèmes à chaînes et pignons ou à pignons et crémaillères; - des plateaux tournant sur de grands roulements à billes de précision.

Ces dispositifs de guidage et d'entraînement sont utilisés généralement sur des machines outils, des machines transfert d'usinage, des machines d'assemblage, de conditionnement et d'une façon générale sur des machines spéciales d'automatisation des productions.

Ces dispositifs présentent les inconvénients suivants: - ils exigent une grande précision d'usinage et notamment de parallèlisme pour les glissières et les moyens d'entraînement, notamment à vis-écrou; - ils nécessitent une grande rigidité pour éviter les déformations plastiques par flexion sous charge qui engendrent généralement d'importantes contraintes de frottement avec une usure prématurée des glissières et des efforts résistants qui entraînent un surcroît de puissance installée; - ils sont lourds et encombrants et de ce fait réduisent les cadences possibles de fonctionnement - le coût de réalisation des machines dans lesquelles ils entrent est très élevé et justifié seulement lorsque l'on a besoin de précision sur toute la Tongueur de la course de déplacement des organes mobiles;; - difficulté de réglage des fins de course des organes mobiles du fait de leur importante inertie dynamique; - difficulté d'amortissement des fins de course des organes mobiles sur les machines à cadence élevée lorsque l'on a besoin d'une position d'arrêt précise, notamment avec un système vis-écrou.

A part les machines-outils à enlèvement de matière ou à déformation de matière dont les déplacements doivent être précis et réguliers, les déplacements d'organes tels que des chariots, nécessitent rarement une régularité de la vitesse de déplacement et une précision sur toute la course. La précision est demandée particulièrement en fin de course. C'est pourquoi on a général#ement recourt à des vérins qui apportent une grande souplesse de déplacement et permettent de ralentir et d'amortir convenablement les fins de courses, ce qui est beaucoup plus difficile avec des systèmes motorisés à vis-écrou du fait de leur rigidité.

Avec ces composants, on arrive à déplacer des pièces de quelques grammes à quelques dizaines de grammes avec des machines pouvant peser plusieurs tonnes. Plus on ajoute de masse pour réduire les déformations, plus on augmente la précision des glissières plus on augmente le coût de ces machines. Leur montage et leur mise en service est également long et onéreux.

La présente addition a pour objet de pallier ces divers inconvénients et de compléter les composants proposés dans le brevet principal et notamment de fournir: - des moyens de guidage pour les grandes et très grandes courses, simples et très peu onéreux, notamment pour guider des chariots et autres types d'organes mobiles à déplacements linéaires alternatifs;; - des chariots, intégrant la forme des profilés faisant fonction de glissière par pliage direct, ces chariots, en tôle pliée, peuvent être utilisés pour de petite, de moyennes ou de grandes courses à très grande cadence du fait de leur très grande légèreté, ils coopèrent avec des galets à double cône intérieur ou extérieur, ou avec des galets plats comportant un surmoulage annulaire entre bague extérieure et palier formant une suspension élastique - des chariots en tôle mince pliée comportant des galets à suspension élastique montés sur des supports standards fixés par rivetage, coopérant avec des profilés glissières de section tubulaire carrée fournis avec leurs moyens de fixation en éléments standards; lesdites glissières pouvant se monter indifféremment horizontalement ou verticalement; - des chariots constitués d'une plaque mince en alliage léger sur lesquels sont montés les organes coopérant avec les glissières en profilé tubulaire; - des combinaisons de glissières à bagues suspendues élastiquement, coopérant avec des glissières à galets suspendus élastiquement pour la constitution de moyens de manoeuvre à faible, moyennes et grandes courses pour la constitution de machines de production; - des plateaux circulaires indexables, à commande pas à pas ou non, en tôle mince emboutie comportant un chemin de billes annulaire embouti; - des moyens d'indexation des chariots en fin de course sur les postes de travail correspondants; - des systèmes vis-écrou motorisés à vis à pas variable;; - des bagues paliers à suspension élastique de section carrée - des combinaisons de ces différents moyens pour la réalisation de machines spéciales de production, très légères.

Les avantages apportés par le dispositif selon l'invention sont les suivants: - Composants correspondant au juste nécessaire pour assurer les fonctions pour lesquels ils sont utilisés, c'est-à-dire:
* réduction très importante du poids des organes en mouvement et de leurs glissières;
* simplification importante des structures;
* quasi suppression des usinages des chariots et glissières rémplacés par des découpes de tôles effectuées sur des machines à commande numériques;
* grande simplicité de montage et de réglage des fins de courses de chariots et autres organes mobiles, sans précautions particulières;
* réduction importante du nombre des pièces en mouvement;
* réduction des coûts d'exploitation.

- Glissières très légères, non usinées, coupées à longueur en éléments standards dans des profilés tubulaires en acier étiré calibré, avec leurs moyens de fixation sur le bâti constitués par des tôles pliées rapportées rivetées.

- Chariots extrêmement légers et très simples 'obtenus en tôle découpée pliée, pouvant inclure directement par pliage leurs rails latéraux, ou recevoir des galets de guidage sur des profilés rails; - Les imprécisions éventuelles d'usinage, de montage et les flexions de glissières ou de chariots sont compensées par
* des bagues-paliers à suspension élastique,
* des galets à suspension élastique coopérant avec les profilés
rails de guidage - Des plateaux circulaires extrêmement légers en tôle mince comportant un chemin de billes annulaire embouti et éventuellement des nervures de raidissement également embouties, coopérant avec un châssis fixe en tôle mince pliée en emboutie, indexable et pouvant être entraîné pas-à-pas à l'aide de moyens traditionnels.

- Très grande simplicité et rapidité de fabrication.

- Très faible inertie dynamique du fait de l'allègement très important des organes mobiles par rapport aux solutions traditionnelles.

- Accroîss-ement des cadences possibles de fontionnement.

- Réduction importante des efforts résistants statiques et dynamiques.

- Réduction de la consommation d'énergie et réduction des matières premières.

- Réduction de la puissance installée par rapport aux solutions traditionnelles.

- Amortissement intégré des fins de course par flexion du ressort faisant fonction de vis et/ou par flexion du support d'écrou qui emmagasinent l'énergie cinétique de fin de course et la restitue au cycle suivant.

- Compensation élastique des dipersions d'arrêt de fin de course.

- Grande simplicité de réalisation des vis à pas variable, très peu onéreuses.

- Suppression des frottements de glissement des écrous sur les vis, rempla cés par des frottements de roulement des entraineurs.

- Simplification et allègement des supports de glissières.

- Gamme dimensionnelle en fonction des efforts et des dimensions des organes à déplacer.

- Fiabilité accrue du fait de la réduction de l'usure et des contraintes de frottement à cadence égale par rapport aux solutions traditionnelles.

Le dispositif selon l'invention est décrit en détail dans le texte qui suit en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels: - les fig.1A et 1B montrent un exemple de vis à pas variable constituée par un ressort hélicoidal; - les fig.2 à 6 représentent des exemples de galets à suspension élastique de différents profils; - la fig.7 montre un exemple de roulement à billes à bague extérieure à double cône creux pouvant également recevoir les autres profils de galets - la fig.8 montre un exemple de cha#riot monté sur une bague à suspension élastique de section carrée.

- les fig.9 à 13 montrent des exemples de chariots à galet creux élastiquement suspendus se déplaçant sur des glissières constituées par des profilés tubulaires de section carrée; - les fig.14 à 17 montrent le détail d'une variante de chariots à galets creux; - les fig.18A à 18D montrent des exemples de chariots à galets creux ou plats à charge suspendue d'un seul côté et de deux côtés; - les fig.l9 à 22F montrent des exemples de composants standards d'assemblage des rails glissières de section carrée et des supports de galets; - les fig.23 et 24 montrent des variantes de chariots à galets creux à double cône; - la fig.25 montre une variante de chariot à galet creux à double cône intérieur à faible charge verticale; - les fig.26 à 35 montrent des variantes d'exemples de chariots en tôle mince découpée pliée incluant des rails latéraux et se déplaçant sur des galets creux ou en relief;; - les fig.36 et 37 montrent un exemple de chariot télescopique en tôle pliée; - les fig.38 et 39 montrent des variantes de chariots se dépaçant sur des galets plats suspendus élastiquement; - la fig.40 montre une variante de chariot à charge suspendue de la fig.18 - les fig.41 et 42 montrent des variantes de chariots à galets à suspension élastique et rails tubulaires cylindriques correspondants, - la fig.43 montre un exemple de plateau circulaire très léger en tôle emboutie sur un double chemin de billes annulaire; - les fig.44 à 49 montrent des exemples de chariots combinés à plusieurs axes perpendiculaires; - la fig.50 montre un exemple schématique d'un moyen de positionnement précis de fin de course des chariots.

Les fig.1A et 1B sont des variantes de fixation des extrémités d'une vis à ressort hélicoldal décrite dans le brevet principal pour rendre cette vis pas variable en modifiant sa longueur, donc son pas, en déplaçant le point de fixation de l'une de ses extrémités. Bien entendu, ce mode de fixation modulaire peut s'appliquer aux exemples du brevet principal.

Sur la fig.1, le ressort faisant fonction de vis est engagé sur un arbre lisse 2. Il comporte,à ses extrémités, un bout plié 3 engagé dans une bague de blocage 4,5 serrée par une vis pointeau 6 engagée dans une rainure longitudinale de l'arbre pour éviter de la marquer. L'autre bague, une fois positionnée, préférablement en appui sur une butée à aiguille 7, peut être goupillée sur l'arbre 2.- La bague de réglage du pas 5 est mise en appui surla butée à aiguilles correspondante au moyen d'une entretoise 8 permettant, tout en réglant le pas, de prendre réaction sur la butée 7.

Les extrémités 9,10 de l'arbre 2 tourillonnent dans des bagues paliers 11, 12 engagées dans un support 13,14 fixé sur un châssis 15 en tôle pliée.

Sur la fig.lB on a montré une variante dans laquelle la variation du pas est obtenue en immobilisant l'une des extrémités 16 du ressort 1 faisant fontion de vis à pas variable, au moyen de goupilles 17,18 engagées dans des trous 19 percés préalablement à un pas correspondant au diamètre du ressort et à celui des goupilles. Ces vis peuvent être motorisées au moyen de moteurs électriques de types divers selon la vitesse et la puissance requise. Ces moteurs peuvent coopérer par exemple avec un réducteur à train épicycloïdal, ou bien être commandés par un bloc électronique à vitesse variable.

La fig.2 montre un exemple de galet à suspension élastique à double cône intérieur. Il comporte une bague-palier 21 pouvant être par exemple en bronze fritté auto-lubrifiant, ou encore en tôle d'acier revêtue d'une pellicule de matériau de réduction du coefficient de frottement tel que "PTFE" ou 'TEFLON ou similaire, tourillonnant sur un axe du support de galet. Une bague extérieure 22, en métal ou en matière plastique de dureté appropriée, comporte le profil extérieur de roulement, ici un double cône intérieur 23 à 900. Un surmoulage 24, en élastomère de dureté correspondant à la charge à supporter, assure la liaison entre les bagues concentriques 21,22. 25
Sur la fig.3, le profil en double cône/à 900 est extérieur par rapport à celui de la fig.2.

Sur la fig.4, la bague extérieure 26 suspendue élastiquement a un profil plat concentrique à l'axe longitudinal.

La fig.5 est une variante de la fig.4. La bague extérieure 26 comporte des joues 27,28 pour le guidage latéral. La bague-palier peut, sur tous ces galets, préférablement déborder de chaque côté de la bague extérieure pour lui éviter de frotter låtévalement sur son support.

La fig.6 montre une variante des fig.2,3,4 dont la bague extérieure 29 comporte un profil 30 de forme semi-circulaire pour coopérer avec des glissières tubulaires cylindriques. La suspension élastique de ces différents galets permet de compenser les écarts de parallèlisme et les déformations des rails-glissières.

La fig.7 montre un exemple de galet à billes comportant un double cône intérieur 23 comme sur la fig.2. Ce galet à roulement à billes peut être utilisé pour servir de référence de déplacement sur l'un des rails, les autres galets, à suspensions élastique assurant une fonction antidévers.

La fig.8 montre un exemple de chariot léger 32, en tôle découpée pliée, sur lequel sont fixées des bagues-paliers de section carrée 33 élastiquement suspendues par unsurmoulage 34 en élastomère ou siMilaire sur un support tubulaire extérieur 35. Ces bagues sont prévues pour coulisser à frottement doux sur une glissière tubulaire ou non de section carrée, assurant à elle-seule les fonctions guidage et anti-dévers.

La fig.9 montre un exemple de chariot 35 en tôle découpée. pliée, comportant un étrier 36 à entraîneur destiné à coopérer avec un système écrou-vis à pas variable. Le chariot se déplace sur des rails 37,38 en tube étiré calibré de section carrée, au moyen de galets 39 tels que ceux de la fig.2. Ces galets sont montés en chape sur le chariot pour supporter à la fois une charge verticale et des efforts latéraux. Les profilés 37, 38 sont munis de pattes soudées 40 permettant leur fi-xation sur un chassis support 41.

La fig.10 montre une variante de constitution de chariot à faible charge verticale, comportant une plaque de dural 43 sur laquelle sont fixés des supports 44 de galets 39 roulant latéralement sur des rails 37,38.

La fig.11 montre une variante de la fig.10 d'un chariot à déplacement horizontal à charge verticale et réaction verticale vers le haut et très faible efforts latéraux. Les galets 39 sont fixés par paires en opposition sur un support standard 45.

La fig.l2 montre une variante de la fig.10 sur laquelle le chariot est disposé verticalement.

La fig.13 montre un exemple de combinaison de chariots à trois axes comportant un premier chariot 47 en forme d'équerre, roulant sur deux rails 37,38 disposés orientés à 45 , en biais l'un par rapport à l'autre et solidarisés sur un châssis 48. Sur le profilé-rail 37, roulent des ensembles à trois galets 39 montés sur un support standard 49 portant un galet vertical et deux galets latéraux montés horizontaux pour supporter des efforts verticaux et latéraux. Sur le rail inférieur 38, on a monté seulement deux galets 39 sur un suport en équerre 50 standard, rigidifié par-une équerre standard 51 fixée sur le flanc 52 du chariot 47. Ce flanc supporte un chariot 53 se déplaçant verticalement sur deux glissières cylindriques 54 au moyen de bagues paliers# 55 suspendues élastiquement.Le chariot est mû par un système vis-écrou entraîné en rotation par un moteur électrique 56. Sur la partie supérieure horizontale du chariot principal 47 est disposé un autre chariot 57 se déplaçant horizontalement, perpendiculairement au premier, également mû par un moteur 56.

Les fig.14 à 17 montrent un autre exemple de constitution de chariots à partir d'un profilé 59 de section carrée ou rectangulaire, sur lequel on a soit aménagé des chapes pour recevoir des galets 39, soit rapporté de telles chapes 60 à chaque extrémité, comme sur la fig.16. Ces profilés 59 porteurs de galets 39, peuvent être assemblés à un pas choisi, par des entretoises standards 61 (fig.17) pour constituer un chariot à la demande. Les profilés rails 37,38 sur lesquels roulent les galets 39 sont fixés sur un bâti 62. Cette structure permet de réaliser de grands chariots très robustes pouvant se déplacer sur de grandes courses.

Sur la fig.18A on a montré un exemple de chariot 63 suspendu élastiquement sur plusieurs galets 39 et déplaçant une charge fixée en dessous.

Sur la fig.18B, on a montré une variante d'utilisation d'un chariot 59 de la fig.14 pour transporter une charge suspendue. Ce chariot peut-être indifféremment très long ou court.

Sur les fig.18C et 18D on a montré deux autres variantes de ce type de chariot 64 montés sur des galets 39 ou plat 65. Les galets sont solidaires du bâti et ce sont les chariots qui se déplacent sur les galets.

Les fig.19A et 19B montrent des exemples d'éléments standards de rails 37,38 avec leurs moyens de fixation sur un bâti de machine. Sur la fig.19A, le moyen de fixation du rail est constitué de plaques de tôle 68 soudées en angle à un pas pré-déterminé standard, suivant la charge à supporter, perpendiculairement audit profilé-rail. Ces plaques sont percées de trous 69 permettant de les immobiliser sur des entretoises 70 ou directement sur les bâtis de machines.

La fig.l9B montre une variante d'entretoise standard 71 constituée de deux plaques identiques en tôle pliée comportant à leurs extrémités des plis 72,73 coopérant entre eux pour recevoir les profilés 37,38 et pour les fixer au moyen de rivets aveugles genre "POP" au moyen de trous correspondant percés également sur les rails 37,38 au moyen de calibres de perçage. Des emboutis locaux 74 permettent à la fois la fixation des entretoises 71 entre elles et leur positionnement écartée de façon à leur donner un moment d'inertie plus important. Elles sont également assemblées préférablement par des rivets aveugles d'un coût inférieur à tout autre moyen et d'une solidité suffisante.

Les fig.20A et 20B montrent deux autres exemples de constitution d'entretoises standards de fixation des rails 37. Elles comportent deux plaques identiques 75 en tôle pliée à 45 , rivetées sur le rail 37 et se prolongeant verticalement vers le bas pour se fixer soit sur un méplat 76, soit sur un U ou un tube 77.

La fig.21A montre une autre variante de composant standard de fixation de rails 37 en profilé tubulaire de section carrée. Il est constitué de deux plaques 78 identiques comportant un découpage 79 permettant d'obtenir un pli perpendiculaire 80 incliné à 450 pour recevoir ledit rail sur lequel il est fixé au moyen de rivets aveugles. Les deux plaques 78 sont disposées à l'envers l'une de l'autre et symétriquement à l'axe vertical XX' de la diagonale du profilé 37. Ces deux plaques 78 sont immobilisées entre elles par exemple par soudure par points et se fixent sur les batis de machines.

La fig.21B montre une variante de la fig.21A pour charges plus faibles. La plaque standard 81 comporte deux plis 82,83 inclinés à 450 de chaque côté de la diagonale verticale XX' du profilé 37 sur lequel elle est rivetée. La base de cette plaque 81 se fixe sur les bâtis B de machines.

Sur la fig.21C, la base 84 de la plaque 81 de la fig.21B est pliée horizontalement à 900 par rapport à l'axe XX' pour se fixer sur le dessus des bâtis B de machines.

Les fig.22A à 22E montrent des supports standards de galets suspendus élastiquement selon les fig. 3 à 6.

La fig.22A est un support G1 pour un seul galet. Il est constitué d'une tôle mince pliée en U, dont le fond 85 déborde de chaque côté des ailes 86 pour permettre la fixation par rivets aveugles sur les bâtis B ou sur les chariots. Les galets sont montés en chappe dans le U sur un axe 88 par exemple serti de chaque côté dans des trous poinçonnés 87. Une des ailes 86 peut comporter un pli perpendiculaire 89 pour une variante de fixation sur les bâtis B. Pour la rigidification latérale des ailes 86, on peut prévoir des nervures embouties.

La fig.22B montre un exemple de support standard de galets G2P pour supporter deux galets disposés perpendiculairement l'un à l'autre. Il est constitué de la même façon que le support de la fig.22A. Il inclut deux U reliés entre eux par un pli à 450 prolongeant leur aile 86. Il se fixe sur l'une des faces 85, soit sur les bâtis B soit sur les chariots; la seconde face 85 peut recevoir une équerre standard 91 de rigidification, assemblée par rivetage.

La fig.22C montre un autre exemple de support standard monobloc de deux galets G20 dérivé du support 22A, pour recevoir deux galets en opposition l'un à l'autre. Une aile 86 est commune aux deux chapes, elle comporte deux plis latéraux extérieurs 90,92 pour échapper à l'angle du rail.

La fig.22D montre un exemple de support standard monobloc de trois galets suspendus élastiquement, en forme générale de Té inversé G3P dérivé de celui de la fig.22A, dont les chapes latérales 93,94 sont en opposition perpendiculairement à la chape verticale 95.

La fig.22E montre un autre exemple de support standard de galet G4P également dérivé de la fig.22A, pour supporter quatre galets disposés en opposition deux à deux selon deux axes de symétrie perpendiculaires l'un à l'autre. Il est constitué soit de deux chapes identiques 96,97 dont les ailes 86 sont prolongées perpendiculairement par un pli 98, assemblées entre elles par deux petits U 99,100 rivetés, ou bien préférablement, comme sur la fig. 22F, en ajoutant au composant G3P de la fig.22D, un autre U dérivé de la fig.22A, comportant deux ailes avec un pli 90 à 450 et un second pli perpendiculaire 101,102 permettant l'assemblage par rivetage sur l'aile correspondante du support G3P.

La fig.23 montre, en vue en bout, un exemple de chariot à galets constitué au moyen de galets à double cône creux 39 montés sur un support
G4P de la fig.22F. Avec cette configuration, on peut également utiliser un rail 37 mobile sur des galets dont le support est monté solidaire du bâti fixe.

La fig.24 montre un exemple de chariot constitué au moyen de galets creux 39 montés sur un support G3P roulant sur un rail fixe 37.

Bien entendu, sur ces différents supports, on peut utiliser n'importe quel type des galets présentés sur les figures 3 à 7.

La fig.25 montre un exemple de chariot 104 à faible charge verticale et latérale, dont les côtés latéraux 105,106 sont pliés en U et coopèrent avec un pli 90 pour recevoir des galets creux 39 roulant sur des rails 37, 38 solidaires du bâti B. Ce chariot peut être mû par une vis à ressort et un écrou à étrier et entraîneurs 107.

Les fig.26 à 38 présentent des chariots sur lesquels les rails sont incorporés par pliage et qui se déplacent sur des galets dont les supports sont solidaires du bâti. Ces chariots sont donc extrêmement légers et peuvent permettre des vitesses de déplacement très élevées.

La fig.26 montre un exemple de chariot 108 très léger, incluant des rails latéraux pliés 109,110 se déplaçant sur des galets 39 montés sur des supports G1P solidaires du bâti B.

La fig.27 montre une variante de ce même chariot se déplaçant sur des galets 111 à double cône extérieur, disposés à l'intérieur du rail, montés sur des supports G1P solidaires du bâti B.

La fig.28 montre le chariot de la fig.26 monté verticalement sur un bâti B.

La fig.29 montre une variante de forme des rails inclus sur un chariot prévu pour supporter des charges avec réaction verticale et de faibles efforts latéraux. On a utilisé des galets 39 au dessus du rail et des galets 111 à double cône extérieur au-dessous des rails. Ces galets sont montés sur un support standard du type G2V fixé sur le bâti.

Ces pliages latéraux 112,113 forment un angle à 900 incliné de 450 par rapport au plan du chariot.

La fig.30 montre une autre variante de chariot vertical 114 avec des rails latéraux pliés à l'inverse de ceux de la fig.26. Ces rails 115 ont leur sommet en regard. ils peuvent se déplacer sur des galets 39 disposés à l'intérieur, comme sur la figure, ou bien sur des galets 111 qui seraient disposés à l'extérieur (non représentés).

La fig.31 montre une autre variante de chariot très léger soumis à une charge verticale et à des efforts latéraux. Les rails pliés inclus présentent deux anges à 900 112,113 de la fig.29 pour recevoir des galets verticaux 39 et chacun un 3ème pli 116,117 formant un second angle à 900 pour recevoir chacun un galet creux 39 monté# horizontalement, fixé sur un support G2P riveté sur le bâti B.

La fig.32 montre une variante du chariot de la fig.31 soumis aux mêmes contraintes verticales et horizontales, mais avec en plus une réaction verticale vers le haut. Les rails latéraux comportent un pli supplémentaire à 900 118,119 pour recevoir chacun des galets inférieurs 39. Les galets sont montés sur des supports G3P fixés sur le bâti B avec éventuellement une plaque standard 120 de rigidification munie de nervures embouties.

La fig.33 montre une variante de chariot très léger dans laquelle les deux plis formant chacun un rail 121,122 sont à l'envers de ceux de la fig.29 pour s'appuyer sur des galets 39 montés sur des supports G1 fixés sur le bâti B. Pour supporter une faible réaction verticaleen sens inverse de la charge, on peut prévoir un double pli supplémentaire 123 pour se déplacer sur des galets plats 124 montés sur des supports 125 à gauche, ou en variante, comme représenté du côté droit, prolonger le pli extérieur et effectuer un contre-pli 126 à 900 pour se déplacer sur des galets 39
Sur la fig.34, on a montré un autre exemple de chariot léger constitué par un profilé plié fermé 127 monté verticalement et incluant deux rails 128,129 prévus pour se déplacer sur des galets 39.

La fig.35 montre un autre exemple de chariot léger 130 constitué par un profilé plié fermé monté pour se déplacer horizontalement sur des galets 39 prévus pour supporter des charges verticales et latérales avec réactions verticales en sens inverse et montés sur des supports G3P fixés sur le bâti B.

Les fig.36 et 37 montrent des exemples de chariots très légers télescopiques se déplaçant sur des galets 39 et sur des galets 111.

Sur la fig.36, les chariots sont du type 108 des fig.26 et 114 fig.30 coopérant avec des galets 111 pour le chariot 108 et 39 entre les chariots 108 et 114.

Sur la fig. 37 on a ajouté un chariot télescopique extérieur supplémentaire 131 se déplaçant sur des galets 111. Ces chariots se déplacent les uns après les autres,à chaque fin de course le suivant continue.

Divers moyens de manoeuvre connus peuvent être utilisés.

Sur la fig.38 on a montré une variante de chariot très léger 133 se déplaçant sur des galets plats 124 suspendus élastiquement (fig.4) disposés verticalement en opposition pour supporter des charges verticales réactives et disposés latéralement pour supporter des efforts latéraux.

Ces galets sont montés en chape sur des supports analogues à ceux des galets 39.

La fig. 39 montre une variante de chariot constituée d'une plaque de duralumin 135 rendue solidaire de deux rails 136,137 de section carrée, au moyen de deux équerres 90, se déplaçant sur deux séries de galets plats 124 disposés en opposition verticale et latéralement à l'extérieur de chaque rail. Ces galets sont montés sur des supports analogues aux G3P des galets 39 (fig.3)fixés sur le bâti B.

La fig.40 montre un exemple d'utilisation de galets plats à joues 138 (fig.5). Le chariot 139 comporte une partie supérieure formant chape recevant les galets 138 et se prolongeant vers le bas pour recevoir une charge suspendue. ils roulent sur un profilé méplat 140 fixé sur un mur ou un bâti de manutention.

La fig.41 montre un exemple de chariot constitué par une plaque d'alliage léger 142 sur laquelle sont fixés des supports de galets G3P pour recevoir des galets 143 (fig.6) à profil semi-circulaire se déplaçant sur des rails tubulaires 144 cylindriques fixés par des pattes 68 sur un bâti B.

La fig.42 montre un autre exemple de chariot très léger constitué par une tôle dont les côtés latéraux sont pliés pour former chacun un rail 145,146 se déplaçant sur des galets comme sur la fig.41.

La fig.43 montre un exemple de plateau circulaire très léger 148, constitué#ar deux plaques de tôle mince identiques rendues solidaires entre elles après mise en place de billes 149 et d'un cadre extérieur 150 prévu avec un chemin de roulement embouti 151 coopérant avec les chemins de roulement 152 emboutis sur les plaques du plateau. Ces plaques sont fixées entre elles au moyen d'un ensemble d'emboutis 153 à fond plat 154 s'appuyant les uns sur les autres et définissant, par leur hauteur 155, une très légère pré-contrainte sur les billes 149. On peut prévoir de régler celle-ci au moyen de rondelles de calage. Ces rondelles peuvent être progressivement retirées ultérieurement pour réajuster la pré-contrainte au fur et à mesure de l'usure des chemins de roulement.Le chariot ou plateau 148, comme tous les exemples précédents, peut recevoir tout organe contribuant à l'exécution de la ou des fonctions pour lequel il est utilisé comme composant de machine automatique. Le montage des organes opérationnels sur les chariots est effectue en perçant des trous de fixation à la demande. Une gamme dimensionnelle peut couvrir tous les cas courants d'utilisation de ce genre de chariots et plateaux légers.

On #peut utiliser des billes standards du commerce, en acier ou en matière plastique, voire en élastomère de dureté appropriée, ou un mélange de celles-ci.

Pour l'entraînement en rotation pas-à-pas des plateaux circulaires de ce type, on peut utiliser n'importe lequel des systèmes connus adaptés et homogènes avec ceux-ci. A titre d'exemple on peut utiliser notamment un vérin attaquant-un levier monté sur une roue anti-devers dont l'arbre de roue est solidarisé au centre du plateau. La course angulaire de la roue à chaque mouvement du vérin représentant le pas de déplacement du plateau.

Un système d'indexage à chaque pas peut, en cas de nécessité, positionner le plateau avec précision par rapport aux organes opérationnels montés sur le bâti et coopérant avec ceux du plateau.

La fig.44 montre un exemple de chariot 157 à glissières 158 à bagues paliers suspendues élastiquement, mû par une vis motorisée 159, est fixé sur une équerre 160 d'un bâti B. I1 supporte un second chariot 161 à glissières 162 également à bagues-paliers suspendues élastiquement, se déplaçant horizontalement perpendiculairement au premier, également mû par une vis motorisée à pas variable ou non 163.

La fig.45 montre les chariots de la fig.44 disposés sur un plan vertical. Le chariot 165 comme le 161 de la fig. précédente, peuvent recevoir un plateau circulaire comme celui de la fig.43.

La fig.46 montre un exemple de combinaison de chariots disposés suivant trois axes dont deux horizontaux et un vertical et montés sur des glissières à bagues paliers suspendues élastiquement. Un ler chariot horizontal 167 se déplace sur des glissières 168 solidaires du bâti B, mû par une vis motorisée à pas variable 169. Ce chariot suporte un second chariot 170 en forme d'équerre verticale, se déplaçant horizontalement perpendiculairement au premier 167, sur des glissières à bagues-paliers suspendues élastiquement et mû par une vis motorisée à pas variable 171. La partie verticale 172 du chariot 170 reçoit un 3ème chariot 173 qui se déplace verticalement sur des glissières à bagues-paliers suspendues élastiquement, mû par une vis motorisée à pas variable 174. Ce chariot 173 peut éventuellement recevoir un plateau circulaire tel que celui de la fig.43.Dans le cas d'une longue course du premier chariot 167, on aurait pu remplacer les glissières par des rails et galets comme sur l'un quelconque de ces chariots représentés sur les figures précédentes. Pour mouvoir les chariots à longue course, on peut utiliser des vérins à câble, des systèmes à chaines et pignons ou à pignons et crémaillère ou autres bien connus de l'homme de l'art.

Les fig.47,48,49 montrent schématiquement des exemples de modes de guidage du chariot principal d'une combinaison de chariots se déplaçant selon trois axes, analogue à celui de la fig.13, mais dont le chariot principal à grande course, inclut des rails pliés et se déplace sur des galets 39 dont les supports sont solidaire du bâti. Les chariots horizontal et vertical se déplaçant sur le grand chariot 176 sont représentés schématiquement sous forme d'un axe et d'une flèche montrant le sens de mouvement. Le chariot principal 176 se présente comme une grande plaque de tôle pliée en équerre et rigidifiée par des nervures embouties et par au moins une traverse.Ses extrémités latérales sont pliées en forme de rail 177,178pr#oespour se déplacer en partie haute sur des galets montés surdessupportsG3P renforcés par une équerre standard 90, et en partie basse , rail 178, sur deux galets 39 montés sur des supportsG2P renforcés par des équerres 90. Les supports de galets sont montés sur un bâti B. Le mode d'entraînement du chariot n'a pas été représenté. Comme pour tous les chariots en tôle pliée, les rails latéraux contribuent à leur rigidité de façon fonctionnelle sans poids inutile.

La fig.48 montre une variante de forme du rail supérieur 179 et des galets de guidage du chariot
La fig.49 montre un rail supérieur simplifié présentant un seul angle à 900 180.

il se déplace sur des galets 39 à l'extérieur et sur des galets 111 à l'intérieur. D'autres variantes de ces formes, données à titre d'exemples non limitatifs peuvent être utilisées sans sortir de l'invention.

La fig.50 montre un exemple schématique d'indexage de fin de course d'un chariot vertical 182 monté sur des bagues-paliers suspendues élastiquement, se déplaçant sur des glissières cylindriques 183, mû par une vis motorisée à pas variable. En fin de course basse du chariot 182, équipé d'au moins deux blocs 184 porte-canon d'indexage, lesdits canons se positionnent sur des broches de centrage précis 185 solidaires du plateau P.

Ce positionnement précis est facilité par la suspension élastique du chariot la fin de course peut être amortie directement par la flexion du ressort de vis qui de plus, crée une pré-contrainte d'appui sur le canon qui peut être considéré comme une butée franche.

L'indexage pourrait également s'effectuer perpendiculairement au déplacement du chariot. On peut en outre prévoir un bridage en position sur les canons si cette position a besoin d'être maintenue avec une référence de hauteur précise par rapport à la butée franche. Les esquisses de blocs 186 du chariot et 187 du bâti figurent des éléments opérationnels rapportés agissan#t séquentiellement en fin de course. Lorsque c est nécessaire, on peut prévoir un indexage à chaque fin de course du chariot. Le plateau circulaire P sur lequel sont fixées les broches de centrage 185 et le bloc opérationnel 187 est une variante de celui représenté sur la fig.43.

I1 est plus simple et plus léger et n'a qu'une seule rangée de billes 149 disposées dans un chemin de roulement embouti d'une part 188 sur le plateau P et d'autre part 189 sur un châssis 190 solidaire du bâti B.

Les billes sont mises à contact oblique selon un axe wr. Elles sont mises en place comme sur les roulements classiques.

Si nécessaire, on peut ajouter un bloc enclume mobile en dessous du plateau au droit du bloc 187 pour supporter par exemple un effort de sertissage ou autre, ou à tout autre pas- comportant un poste de travail comportant un effort relativement important.

Claims (11)

REVENDICATIONS:

1 - Dispositif de guidage et d'entraînement d'organes mécaniques mobiles à déplacement notamment linéaire selon la revendication 1 du brevet principal, destiné à la constitution de machines spéciales, il comporte: - des moyens de guidage constitués par au moins deux tiges de guidage sur lesquelles se déplacent des bagues-paliers en -bronze fritté auto-lubrifiant ou en tube d'acier revêtu intérieurement d'une pellicule de matériau à très faible coefficient de frottement, - des moyens faisant fonction d'écrou entraîneur de chariot, coopérant avec une vis, lesdits moyens étant suspendus élastiquement par rapport au chariot, - une vis constitué par un ressort hélicoidal monté sur un arbre lisse et immobilisé aux extrémités de celui-ci, - des moyens chariots en tôle mince découpée pl-iée, surèsquels sont fixées les bagues-palier, - des moyens de motorisation de la vis, caractérisé en ce qu'il comporte en outre:: - divers types de galets à suspension élastique et leurs supports correspondant au nombre de galets et aux charges à déplacer, roulant sur des rails de guidage de forme correspondant au profil des galets, - diverses formes de chariots en tôle découpée pliée, incluant soit leurs rails de déplacement, soit des galets et leurs supports, pour charges verticales et ou horizontales, - des plateaux circulaires en tôle découpée, emboutie et pliée, pouvant comporter des moyens d'indexation précis à chaque fin de course de déplacement pas-à-pas - des moyens d'indexation et de repositionnement précis à au moins l'une des fins de course de chacun des types de chariots, - des moyens de fixation des extrémités du filet de vis, constitué par un ressort hélicoïdal pour en modifier le pas en fonction des besoins, - des bagues paliers linéaires suspendues élastiquement,de section carrée avec leur moyen de fixation sur les chariots, - des profilés fermés faisant fonction de chariot comportant des pliages latéraux faisant fonction de rail coopérant avec des galets de roulement de profil correspondant montés sur des supports solidaires du bâti de machine, - divers types de supports de galets et de supports annexes destinés à fixer les supports de galets et les rails de guidage sur les bâtis et chariots.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de suspension élastique des galets de roulement est constitué par le surmoulage d'un élastomère ou similaire (24) entre une bague palier (21) présentant un très faible coefficient de frottement et une bague extérieure (22) dont le profil extérieur peut avoir diverses formes courantes, un double cône creux à 900 (23), un double cône extérieur à 900 (25), une une bague cylindrique (26) pouvant éventuellement incorporer des joues (27, 28) ou une bague (29) pouvant présenter une gorge semi-circulaire (30).

3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les rails de guidage coopérant avec les galets à suspension élastique, sont constitués par des profilés tubulaires métalliques étirés calibrés (37, 38) de section correspondant à celle du profil des galets utilisés, et en ce que lesdits rails sont constitués en éléments standards fixés entre eux et sur les bâtis au moyen de supports en tôle pliée rapportée rivetée (68, 70, 71, 73, 74, 75, 78 - 81, 82, 83,84 ) 4 - Dispositif selon les revendications 1,2 et 3 , caractérisé en ce que les chariots en tôle mince découpée et pliée reçoivent des galets rendus solidaires desdits chariots au moyen de supports correspondant au nombre, à la forme et à la dimension des galets (G1, G2P, G2V, G3P, G4P) rigidifiés lorsque c'est nécessaire, au moyen de supports annexes (90...) 5 - Dispositif selon les revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce que les chariots en tôle mince découpée et pliée comportent des pliages latéraux parallèles faisant fonction de rail, d'une forme permettant de recevoir des galets de profil correspondant suivant la nature et la direction des efforts à supporter, lesdits galets étant fixés sur les bâtis de machine par l'intermédiaire de supports correspondants à leur forme et au profil du rail.

6 - Dispositif selon les revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce que les rails sont rapportés fixés sur lesdits chariots se déplaçant sur des galets de forme correspondantes dont les supports sont solidaires des bâtis.

7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau circulaire est constitué préférablement par deux tôles embouties identiques comportant un chemin de billes annulaire (151) et des entretoises de fixation entre elles (153) comportant un fond plat (154) définissant une hauteur (155) permettant d'obtenir une légère pré-contrainte des billes dans leur logement, et en ce que les billes peuvent être en acier ou en matière plastique, ou encore en élastomère de dureté appropriée, les billes circulent sur un chemin de roulement complémentaire 152 constitué par un cadre en tôle pliée en emboutie 150 sur lequel sont fixés les moyens d'entraînement du plateau, pas-à-pas ou autre et les moyens complémentaires d'indexation précise de position d'arrêt.

8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de fixation des extrémités (3 ) du filet ressort (1 ) rapporté sur un arbre (2 ) sont constitués par des bagues (4,5) engagées à chaque extrémité de l'arbre (2 ) , comportant chacune un trou pour recevoir et immobiliser l'extrémité pliée longitudinalement (3) dudit ressort (1 ) , et en ce que lesdites bagues sont immobilisées en position et en rotation sur ledit arbre au moyen d'au moins une vis (6) dont l'extrémité pointeau est engagée dans une rainure (R) ménagée sur les extrémités de l'arbre, la position de l'une des bagues (5 ) par rapport à la butée (7 ) correspondante est définie par au moins une entretoise (8 ) définissant le pas de ladite vis.

9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les baguespaliers linéaires de section carrée, suspendues élastiquement, sont constituées par une bague-palier (33 ), en matériau à très faible coefficient de frottement, et une portion de tube métallique (35 ) de section carrée, disposée extérieurement à la bague-palier, entre lesquelles est rapporté un surmoulage (34 ) en élastomère ou similaire, et en ce que les moyens de fixation de ladite bague sur les chariots sont constitués par le prolongement de l'un des côtés de la portion extérieure (35 ) muni de trous de fixation.

10 - Dispositif selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les chariots, incluant les propres rails, sont réalisés au moyen de profilés en tôle mince découpée pliée et fermée, et en ce que la forme desdits rails est fonction du nombre de galets à recevoir pour supporter la charge et les différents efforts associés et leur direction.

11 - Dispositif selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que les chariots comportant des rails latéraux pliés, peuvent être prévus avec des formes de rails complémentaires deux à deux pour être utilisés en chariots télescopiques (108,114,131..) se déplaçant sur des galets de forme correspondante (111,39,111...).

12 - Dispositif selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les chariots recevant des galets fixes au moyen de supports correspondant à leur nombre et à la direction des efforts à supporter (G1,G2P, G2V, G3P,

G4P...) sont constitués#par une plaque d'alliage léger sur laquelle sont disposés également les moyens de motorisation, d'indexation et autres.

13 - Dispositif selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué des machines spéciales comportant au moins un chariot ou un ensemble de- plusieurs chariots disposés selon plusieurs axes perpendiculaires selon des plans horizontaux et verticaux, se déplaçant sur des bagues-paliers suspendues élastiquement par rapport à leur glissières et/ou sur des galets également suspendus élastiquement sur les rails correspondants, mus notamment au moyen d'ensembles de motorisation à vis à pas variable coopérant avec des écrous correspondant accouplés élastiquement auxdits chariots.