EP0688959A1 - Vérin pour module de manipulation à piston fixe - Google Patents

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EP0688959A1
EP0688959A1 EP95420160A EP95420160A EP0688959A1 EP 0688959 A1 EP0688959 A1 EP 0688959A1 EP 95420160 A EP95420160 A EP 95420160A EP 95420160 A EP95420160 A EP 95420160A EP 0688959 A1 EP0688959 A1 EP 0688959A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
profile
stop
fixed piston
handling module
Prior art date
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Granted
Application number
EP95420160A
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German (de)
English (en)
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EP0688959B1 (fr
Inventor
Jean Marie Noroy
Franck Roussillon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Parker Hannifin SA
Original Assignee
Parker Hannifin Rak SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Parker Hannifin Rak SA filed Critical Parker Hannifin Rak SA
Publication of EP0688959A1 publication Critical patent/EP0688959A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0688959B1 publication Critical patent/EP0688959B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1471—Guiding means other than in the end cap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1428—Cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
    • F15B15/228—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke having shock absorbers mounted outside the actuator housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/24—Other details, e.g. assembly with regulating devices for restricting the stroke

Definitions

  • the present invention relates to a cylinder for a fixed piston handling module.
  • the cylinder body moves relative to the piston, and a guide element is provided to ensure longitudinal movement and prevent rotation between the piston and the body.
  • a guide element is provided to ensure longitudinal movement and prevent rotation between the piston and the body.
  • the patents FR 2 566 847 and FR 2 588 328 in the name of the Applicant describe a cylinder with a fixed piston, in which the cylinder body consists of a tube sliding on a fixed piston.
  • a guide element is also provided. It is arranged parallel to the cylinder body, held in place by blocks, and is linked to the cylinder body by means of a piece of suitable shape. To reduce the size, the guide element remains inside the casing when it leaves the cylinder body.
  • the disadvantage of these jacks is that the jack body is a tubular piece, ill-suited to constitute the arm of a robot and to be equipped with a tool, because of its shape, but also of its mechanical strength.
  • the manufacture of the actuator body presents numerous difficulties in obtaining it.
  • the guide of the actuator body is bulky and of a high production cost.
  • the known guide systems allow a reduced overall length, but this overall size is not minimal in width and in height, that is to say in the transverse directions of the movement of the jack.
  • Patent FR 2 588 328 describes a device making it possible to make intermediate stops.
  • the described jack comprises a reversible screw also serving as a guide element, of length substantially equal to the total stroke of the jack and equipped with a locking member capable of stopping its rotation for a given stroke of the body of the jack.
  • the blocking device is controlled by sensors or by a rotary encoder.
  • This device is electric and has a high production cost.
  • Patent EP-B-0 472 778 It is also known (Patent EP-B-0 472 778), to stop during its movement an arm of a manipulator moved by a jack, to place an adjustable stop in a T-groove of the arm of the manipulator and to provide the manipulator of a double-acting cylinder controlling the movement of a shock absorber, which retracts to intercept the stop when the stop is desired.
  • This device makes it possible to have only a small adjustment range at the end of the cylinder stroke, and stopping can only be done at the rod outlet.
  • three shock absorbers are required: one for the stop at the end of the manipulator arm output stroke, one for the re-entry stroke and one for the intermediate stop.
  • the object of the invention is therefore to provide a jack for a handling module with a fixed piston, comprising a guiding and anti-rotation system of reduced size and produced with few elements, while ensuring high precision, and making it possible to make intermediate stops all along the stroke of the body of the jack, both in the direction of its exit and of its reentry.
  • the cylinder for a fixed piston handling module which it proposes comprises a cylinder body sliding on a fixed piston mounted on a support by means of a piston rod, and at least one guide element of the body on the support.
  • the jack body is an extruded profile comprising at least one longitudinal hole acting as a jack body, and equipped with at least two guide rods mounted on the profile in the longitudinal direction, and bearings adapted to the shape of the guide rods, at least one of which is adjustable, are mounted on the fixed support.
  • the extruded profile which forms the arm of a robot for example, is both the driving element, since it acts as a cylinder body, and element serving for guiding and anti-rotation of the body cylinder.
  • the motor element is integrated into the movable part: the wall of the cylinder serves both as a sealed wall for the cylinder body, but also as a support for a tool or for an accessory.
  • the guide rods being mounted on the profile, the space necessary to ensure the guiding function can be reduced to a minimum: it only suffices to have room for the bearings.
  • the guide elements are rods of circular section, partially embedded in the profile, on two opposite faces thereof.
  • the extruded profile can, in certain applications, carry a tool at its end. This tool then requires electrical, pneumatic or hydraulic power.
  • the extruded profile has two parallel longitudinal holes, one of which acts as a cylinder body.
  • the other hole can, in addition to being used to power a tool, serve to accommodate a return spring or a gas shock absorber.
  • a return spring or a gas shock absorber allows this recall.
  • This second hole can also, for example, serve as a cylinder body.
  • the cylinder would have two cylinders in parallel. Thus, the power of the cylinder is doubled.
  • This new design of a fixed piston cylinder also allows intermediate stops to be made along the entire stroke of the profile.
  • two hydraulic shock absorbers are fixed on the profile, one absorbing the shocks in the direction of the profile exit, the other in the direction of its reentry.
  • the extruded profile is guided on an L-shaped support, to which the fixed piston is connected.
  • the support is open and is not a closed box.
  • the space saving is then very important, as well as the weight gain.
  • the accessibility to the various organs of the jack is greatly improved.
  • each branch of the L is provided with a longitudinal groove making it possible to receive at least one adjustable position stop, located on the path of one of the shock absorbers secured to the profile.
  • each stop is mounted on a cylinder of axis orthogonal to the direction of translation of the profile, movable between a position in which the stop is located on the path of a damper and a position in which the stop is retracted.
  • the shock absorbers move with the profile serving as a cylinder body and come against the stops by absorbing the shock when a stop is desired. Otherwise, the stroke of the stop is sufficient for the hydraulic shock absorber and its possible support on the profile to pass at the level of the retracted stop without collision.
  • the cylinder used for each stop may for example be a single-acting cylinder returned by a spring.
  • this jack is a double-acting jack, the retractable body of which constitutes the stop, of prismatic shape, is guided in a block.
  • a detector is placed near each movable stop, in order to detect the presence or not of a damper.
  • a detector checks the retracted position of the stop and a second detector checks the extended position of the stop.
  • FIG. 2 shows a cylinder 1 according to the invention.
  • This cylinder 1 comprises a profile 2 having a hole 3 passing through the profile 2 longitudinally and sliding on a fixed piston 9 equipped with its rod piston 4.
  • Profile 2 is guided by means of guide rods 5 and the assembly is mounted on a support 6.
  • Profile 2 is made of aluminum. It is obtained by extrusion. It is of substantially rectangular section and has two parallel holes 3, 7 passing right through it longitudinally.
  • the first hole 3 serves as a cylinder chamber, and slides on the fixed piston 9.
  • the second hole 7 makes it possible to have a lighter profile 2.
  • the profile 2 is intended to be equipped with a tool and a tool holder plate 8 is mounted at its end.
  • the hole 7 then serves as a channel for supplying the tool with electricity and / or pressurized fluid.
  • the piston 9 delimits, in the hole 3 of the profile, two chambers into which pneumatic pressures will be admitted, sequentially. There is thus a rear chamber 13 and a front chamber 14 which are supplied with pressure by members, not shown in the figures. The bottom 11 of the chamber 13 is sealed by means of seals 12.
  • rollers 15 cooperating with the lower guide rod 5 are mounted using a concentric 16.
  • the head of the concentric is embedded in a countersink in the support 6, its other end is screwed onto this support 6.
  • the rollers 15 cooperating with the upper guide rod 5 are mounted using an eccentric 17 on a block 18 mounted on the support 6.
  • the head of the eccentric 17 is embedded in its support 18.
  • the other end of the eccentric is threaded and screwed on the block 18. It is provided with an internal hexagon which allows the adjustment of the eccentric 17 by turning more or less, so as to exert a preload of the roller 15 on the rod guide 5.
  • a lock nut 19 makes it possible to block the eccentric 17 in the chosen position.
  • the guide rods 5 cooperate with the rollers 15 to guide the profile 2 in translation relative to the support profile 6. They also fulfill the anti-rotation function. Indeed, given their position on two opposite faces of the profile 2, the latter is locked in rotation about the longitudinal axis of translation.
  • the support 6 is a support profile having an L-shaped section. Each branch of the L has a groove 20.
  • the blocks 18 serving as a support for rollers 15 are mounted on one of these grooves.
  • Stops 21 are mounted using the grooves 20 on the support 6. They are mounted on a double-acting cylinder 22 and guided in a block 23 using a slide link.
  • a support 24 for two self-compensating hydraulic shock absorbers 25 are mounted parallel to the axis of the profile 2. One is oriented to absorb shocks when it encounters an obstacle in the direction of exit profile 2, the other to cushion them in the direction of profile 2 retraction.
  • Each damper 25 is mounted in such a way that, when the stops 21 located on the corresponding groove 20 are in the extended position, it collides with these stops during the travel of the profile 2, and that, when these stops 21 are in retracted position, it passes in front of the stops 21 without collision.
  • shock absorbers 25 also serve to absorb the shock at the end of the profile 2 stroke. They then collide in one direction on a plate 26, to which the piston rod 4 is also fixed, and in the other direction on a casing 27. The plate 26 and the casing 27 are both fixed to the support profile 6.
  • the stops 21 can be placed in such a way that the profile 2 can stop, both in the direction of the exit of the profile 2 and in the direction of the return of the profile 2, in any one (or more) intermediate position.
  • the L-shape of the support 6 is very advantageous, because it allows excellent accessibility to the stops 21. It suffices to deposit the casing 27 to have direct access to these, and also to all the other members of the jack.
  • a first detector for example an inductive PNP or NPN detector - makes it possible to detect the presence of the support 24 of the shock absorbers near a stop 21: it is placed on the axis 28 (FIG. 4).
  • a second detector placed on the axis 29 detects if the stop 21 is retracted and a third, placed on the axis 30, if the stop 21 is extended.
  • the information given by these detectors is then transmitted to the central control unit which manages the automated assembly in which the jack 1 is integrated.
  • the profile constituting the body of the jack is not necessarily parallelepiped, but may for example have another prismatic shape.
  • the second hole inside this profile used to feed the tool is not essential, or on the contrary, this second hole may have another function than that described in the example.
  • This second hole can be used to accommodate a spring or a gas shock absorber, recalling the profile in the retracted position.
  • the profile automatically retracts. This is generally the position in which there is the least risk of collision.
  • this second hole can, like the first, serve as a jack body. In this case, it slides on a second fixed piston, also connected to the support.
  • the profile can, if necessary, have a third hole, parallel to the other two.
  • the guide rods are partly embedded in the profile. Non-encrusted stems would also be suitable. In this case, the space would be slightly greater, but the function of guiding and anti-rotation of the rods would be preserved.
  • stops are controlled by double-acting cylinders.
  • a single acting cylinder, spring return, may also be suitable.
  • three detectors are provided per stop to control the position of the profile and the stop. Depending on the applications, the number of detectors can be reduced (or increased).

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Abstract

Ce vérin comporte un corps de vérin (2) coulissant sur un piston fixe (9) monté sur un support (6) par l'intermédiaire d'une tige de piston (4) et au moins un élément de guidage du corps sur le support. Le corps du vérin est un profilé extrudé (2) qui comporte au moins un trou longitudinal (3) faisant office de corps de vérin et qui est équipé d'au moins deux tiges de guidage (5) montées sur le profilé (2) dans le sens longitudinal. Des paliers (15) adaptés à la forme des tiges de guidage (5), dont l'un au moins est réglable, sont montés sur le support fixe (6).
Avantageusement, le profilé extrudé (2) est équipé de deux amortisseurs hydrauliques destinés à venir en butée contre des butées (21) de position réglable, escamotables et fixées sur une rainure (20) du support fixe (6).

Description

  • La présente invention concerne un vérin pour module de manipulation à piston fixe. Dans ce type de vérin, le corps du vérin se déplace par rapport au piston, et un élément de guidage est prévu pour assurer le déplacement longitudinal et empêcher une rotation entre le piston et le corps. Un tel vérin trouve une utilisation avantageuse dans les manipulateurs et les robots.
  • Les brevets FR 2 566 847 et FR 2 588 328 au nom de la Demanderesse décrivent un vérin à piston fixe, dans lequel le corps de vérin est constitué d'un tube coulissant sur un piston fixe. Un élément de guidage est également prévu. Il est disposé parallèlement au corps de vérin, maintenu en place par des blocs, et est lié au corps de vérin par l'intermédiaire d'une pièce de forme adéquate. Pour réduire l'encombrement, I'élément de guidage reste à l'intérieur du carter lors de la sortie du corps du vérin.
  • L'inconvénient de ces vérins est que le corps de vérin est une pièce tubulaire, mal adaptée pour constituer le bras d'un robot et être équipée d'un outil, à cause de sa forme, mais aussi de sa résistance mécanique. De plus, la fabrication du corps de vérin présente de nombreuses difficultés d'obtention.
  • De plus, le guidage du corps de vérin est encombrant et d'un coût de réalisation élevé. Les systèmes de guidage connus permettent un encombrement réduit en longueur, mais cet encombrement n'est pas minimal en largeur et en hauteur, c'est-à-dire dans les directions transversales du mouvement du vérin.
  • Il est également souhaitable de pouvoir arrêter le déplacement du vérin, avant que celui-ci soit en fin de course. Cet arrêt doit pouvoir avoir lieu tant lors d'un mouvement de sortie que de rentrée du corps du vérin.
  • Le brevet FR 2 588 328, déjà cité ci-dessus, décrit un dispositif permettant de réaliser des arrêts intermédiaires. Dans ce but, le vérin décrit comporte une vis réversible servant également d'élément de guidage, de longueur sensiblement égale à la course totale du vérin et équipée d'un organe de blocage apte à arrêter sa rotation pour une course donnée du corps du vérin. L'organe de blocage est commandé par des capteurs ou par un codeur rotatif.
  • Ce dispositif est électrique et est d'un coût de réalisation élevé.
  • Il est également connu (Brevet EP-B-0 472 778), pour arrêter au cours de son déplacement un bras d'un manipulateur mû par un vérin, de placer une butée réglable dans une rainure en T du bras du manipulateur et de munir le manipulateur d'un vérin à double effet commandant le déplacement d'un amortisseur, qui s'escamote pour intercepter la butée lorsque l'arrêt est souhaité.
  • Ce dispositif ne permet d'avoir qu'une plage de réglage faible en fin de course du vérin, et l'arrêt ne peut se faire qu'en sortie de tige. De plus, trois amortisseurs sont nécessaires : un pour la butée en fin de course de sortie du bras du manipulateur, un en fin de course de rentrée et un pour l'arrêt intermédiaire.
  • Le but de l'invention est donc de fournir un vérin pour module de manipulation à piston fixe, comportant un système de guidage et d'anti-rotation d'encombrement réduit et réalisé avec peu d'éléments, tout en garantissant une grande précision, et permettant de réaliser des arrêts intermédiaires tout le long de la course du corps du vérin, tant dans le sens de la sortie de celui-ci que de sa rentrée.
  • A cet effet, le vérin pour module de manipulation à piston fixe qu'elle propose comprend un corps de vérin coulissant sur un piston fixe monté sur un support par l'intermédiaire d'une tige de piston, et au moins un élément de guidage du corps sur le support.
  • Selon l'invention, le corps de vérin est un profilé extrudé comportant au moins un trou longitudinal faisant office de corps de vérin, et équipé d'au moins deux tiges de guidage montées sur le profilé dans le sens longitudinal, et des paliers adaptés à la forme des tiges de guidage, dont l'un au moins est réglable, sont montés sur le support fixe.
  • Ainsi, le profilé extrudé, qui forme le bras d'un robot par exemple, est à la fois l'élément moteur, puisqu'il fait office de corps de vérin, et élément servant au guidage et à l'anti-rotation du corps de vérin.
  • L'encombrement est minimal. D'une part, I'élément moteur est intégré à la partie mobile : la paroi du cylindre sert à la fois de paroi étanche pour le corps de vérin, mais également de support pour un outil ou pour un accessoire. D'autre part, les tiges de guidage étant montées sur le profilé, l'espace nécessaire pour assurer la fonction de guidage peut être réduit au minimum : il suffit uniquement d'avoir de la place pour les paliers.
  • Le fait d'avoir deux tiges de guidage au moins, permet de combiner à la fonction guidage de celles-ci, la fonction anti-rotation.
  • Pour réduire l'encombrement et assurer efficacement la fonction anti-rotation, les éléments de guidage sont des tiges de section circulaire, incrustées en partie dans le profilé, sur deux faces opposées de celui-ci.
  • Le profilé extrudé peut, dans certaines applications, porter un outil à son extrémité. Cet outil nécessite alors une alimentation électrique, pneumatique ou hydraulique. Pour faciliter cette alimentation, le profilé extrudé comporte deux trous longitudinaux parallèles, dont l'un fait office de corps de vérin. L'autre trou peut, outre servir à l'alimentation d'un outil, servir à loger un ressort de rappel ou un amortisseur à gaz. Ainsi, lorsque le vérin travaille en position verticale, le profilé sortant du vérin vers le bas, le profilé a tendance à tomber vers le bas en cas de panne d'alimentation du vérin. Pour des raisons de sécurité, il est préférable que, dans ce cas, le profilé soit rappelé en position haute. Un ressort ou un amortisseur à gaz permet ce rappel.
  • Ce second trou peut aussi par exemple servir de corps de vérin. Dans ce cas, le vérin présenterait deux cylindres en parallèle. Ainsi, la puissance du vérin est doublée.
  • Cette nouvelle conception de vérin à piston fixe permet également de réaliser des arrêts intermédiaires tout le long de la course du profilé. Dans ce cas, deux amortisseurs hydrauliques sont fixés sur le profilé, l'un amortissant les chocs dans le sens de la sortie du profilé, l'autre dans le sens de sa rentrée.
  • Avantageusement, le profilé extrudé est guidé sur un support en forme de L, auquel est relié le piston fixe. Ainsi, le support est ouvert et n'est pas une boîte fermée. Le gain de place est alors très important, ainsi que le gain de poids. De plus l'accessibilité aux divers organes du vérin est grandement améliorée.
  • Le piston fixe, les paliers pour le guidage sont montés sur le profilé en L servant de support. Pour les arrêts intermédiaires, chaque branche du L est munie d'une rainure longitudinale permettant de recevoir au moins une butée de position réglable, située sur le parcours de l'un des amortisseurs solidaire du profilé.
  • Avantageusement, chaque butée est montée sur un vérin d'axe orthogonal à la direction de translation du profilé, déplaçable entre une position dans laquelle la butée est située sur le parcours d'un amortisseur et une position dans laquelle la butée est escamotée. Ainsi, les amortisseurs se déplacent avec le profilé servant de corps de vérin et viennent contre les butées en amortissant le choc lorsqu'un arrêt est souhaité. Sinon, la course de la butée est suffisante pour que l'amortisseur hydraulique et son support éventuel sur le profilé puisse passer au niveau de la butée escamotée sans collision.
  • Le vérin utilisé pour chaque butée peut être par exemple un vérin à simple effet rappelé par un ressort. Cependant, de préférence, ce vérin est un vérin à double effet, dont le corps escamotable, constituant la butée, de forme prismatique, est guidé dans un bloc.
  • Pour pouvoir intégrer le vérin à piston fixe dans un système automatisé, il est nécessaire de connaître la position du profilé servant de corps de vérin, et notamment de savoir si celui-ci est ou non arrêté au niveau d'un arrêt intermédiaire. De ce fait, un détecteur est placé à proximité de chaque butée mobile, afin de détecter la présence ou non d'un amortisseur .
  • Pour un meilleur contrôle, au niveau de chaque vérin commandant une butée mobile, un détecteur vérifie la position rentrée de la butée et un second détecteur vérifie la position sortie de la butée.
  • De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution d'un vérin à piston fixe selon l'invention :
    • Figure 1 en est une vue en perspective ;
    • Figure 2 est une vue en coupe longitudinale suivant la ligne II-II de la figure 1 ;
    • Figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 2, à échelle agrandie ;
    • Figure 4 est une vue de côté du vérin selon l'invention.
  • La figure 2 représente un vérin 1 selon l'invention. Ce vérin 1 comprend un profilé 2 présentant un trou 3 traversant le profilé 2 longitudinalement et coulissant sur un piston fixe 9 équipé de sa tige de piston 4. Le profilé 2 est guidé par l'intermédiaire de tiges de guidage 5 et l'ensemble est monté sur un support 6.
  • Le profilé 2 est en aluminium. Il est obtenu par extrusion. Il est de section sensiblement rectangulaire et comporte deux trous 3, 7 parallèles le traversant de part en part longitudinalement. Le premier trou 3 sert de chambre de vérin, et coulisse sur le piston fixe 9. Le second trou 7 permet d'avoir un profilé 2 plus léger. Dans l'exemple de la figure 2, le profilé 2 est destiné à être équipé d'un outil et une plaque porte-outil 8 est montée à son extrémité. Le trou 7 sert alors de canal permettant l'alimentation de l'outil en électricité et/ou en fluide sous pression.
  • Le piston fixe 9 sur lequel coulisse le profilé 2 est équipé de joints d'étanchéité 10.
  • Le piston 9 délimite, dans le trou 3 du profilé, deux chambres où vont être admis, séquentiellement, des pressions pneumatiques. On rencontre ainsi une chambre arrière 13 et une chambre avant 14 qui sont alimentées en pression par des organes, non représentés sur les figures. Le fond 11 de la chambre 13 est rendu étanche grâce à des joints d'étanchéité 12.
  • Sur les faces supérieure et inférieure du profilé 2 sont incrustées, en partie, deux tiges de guidage 5 en acier. Par l'intermédiaire de ces tiges 5, le profilé est guidé par rapport au support 6 sur des galets 15 (figure 3).
  • Les galets 15 coopérant avec la tige de guidage 5 inférieure sont montés à l'aide d'un concentrique 16. La tête du concentrique est noyée dans un lamage dans le support 6, son autre extrémité est vissée sur ce support 6.
  • Les galets 15 coopèrant avec la tige de guidage 5 supérieure sont montés à l'aide d'un excentrique 17 sur un bloc 18 monté sur le support 6. La tête de l'excentrique 17 est noyée dans son support 18. L'autre extrémité de l'excentrique est filetée et vissée sur le bloc 18. Elle est munie d'un six pans creux intérieur qui permet le réglage de l'excentrique 17 en tournant plus ou moins, de manière à exercer une précharge du galet 15 sur la tige de guidage 5. Une fois le réglage obtenu, un contre-écrou 19 permet de bloquer l'excentrique 17 dans la position choisie.
  • Les tiges de guidage 5 coopèrent avec les galets 15 pour guider le profilé 2 en translation par rapport au profilé support 6. Elles remplissent en outre la fonction d'anti-rotation. En effet, compte tenu de leur position sur deux faces opposées du profilé 2, ce dernier est bloqué en rotation autour de l'axe de translation longitudinal.
  • Le support 6 est un profilé support présentant une section en forme de L. Chaque branche du L comporte une rainure 20. Les blocs 18 servant de support pour des galets 15 sont montés sur l'une de ces rainures.
  • Des butées 21 sont montées à l'aide des rainures 20 sur le support 6. Elles sont montées sur un vérin à double effet 22 et guidées dans un bloc 23 à l'aide d'une liaison glissière.
  • Sur le profilé 2 est fixé un support 24 pour deux amortisseurs hydrauliques autocompensés 25. Ces derniers sont montés parallèlement à l'axe du profilé 2. L'un est orienté pour amortir les chocs lorsqu'il rencontre un obstacle dans le sens de la sortie du profilé 2, l'autre pour les amortir dans le sens de la rentrée du profilé 2.
  • Chaque amortisseur 25 est monté de telle sorte que, lorsque les butées 21 situées sur la rainure 20 correspondante sont en position sortie, il entre en collision avec ces butées au cours de la course du profilé 2, et que, lorsque ces butées 21 sont en position rentrée, il passe devant les butées 21 sans collision.
  • Ces amortisseurs 25 servent également à amortir le choc en fin de course du profilé 2. Ils entrent alors en collision dans un sens sur une plaque 26, à laquelle est également fixée la tige de piston 4, et dans l'autre sens sur un carter 27. La plaque 26 et le carter 27 sont tous deux fixés sur le profilé support 6.
  • Les butées 21 peuvent être placées de telle sorte que le profilé 2 puisse s'arrêter, tant dans le sens de la sortie du profilé 2 que dans le sens de la rentrée du profilé 2, dans une (ou plusieurs) position intermédiaire quelconque.
  • La forme en L du support 6 est très avantageuse, car elle permet une excellente accessibilité aux butées 21. Il suffit en effet de déposer le carter 27 pour avoir directement accès à celles-ci, et aussi à tous les autres organes du vérin.
  • Lorsque le vérin 1 est intégré dans un ensemble automatisé, il est nécessaire de connaître la position du profilé 2 et des butées 21. Des détecteurs (non représentés) sont alors prévus. Un premier détecteur -par exemple un détecteur inductif PNP ou NPN- permet de détecter la présence du support 24 des amortisseurs à proximité d'une butée 21 : il est placé sur l'axe 28 (figure 4). Un second détecteur placé sur l'axe 29 détecte si la butée 21 est rentrée et un troisième, placé sur l'axe 30, si la butée 21 est sortie.
  • L'information donnée par ces détecteurs est alors transmise à l'unité de commande centrale qui gère l'ensemble automatisé auquel est intégré le vérin 1.
  • Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la forme d'exécution décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.
  • Ainsi, par exemple, le profilé constituant le corps du vérin n'est pas forcément parallélépipèdique, mais peut par exemple présenter une autre forme prismatique. De même, le second trou à l'intérieur de ce profilé servant à l'alimentation de l'outil n'est pas indispensable, ou bien au contraire, ce second trou peut avoir une autre fonction que celle décrite dans l'exemple.
  • Ce second trou peut servir à loger un ressort ou un amortisseur à gaz, rappelant le profilé dans la position rentrée. Ainsi, en cas de panne d'alimentation du vérin, le profilé rentre automatiquement. C'est en général la position dans laquelle il y a le moins de risque de collision.
  • Afin de doubler la puissance du vérin, ce second trou peut, comme le premier, servir de corps de vérin. Dans ce cas, il coulisse sur un second piston fixe, également relié au support.
  • Bien entendu, le profilé peut, si nécessaire, présenter un troisième trou, parallèle aux deux autres.
  • Les tiges de guidage sont incrustées en partie dans le profilé. Des tiges non incrustées conviendraient également. Dans ce cas, l'encombrement serait légèrement plus important, mais la fonction de guidage et d'anti-rotation des tiges serait conservée.
  • Bien entendu, plusieurs butées peuvent prendre place sur une même rainure du profilé support. Pour des raisons de clarté du dessin, seule une butée par rainure a été dessinée.
  • Ces butées sont commandées par des vérins à double effet. Un vérin à simple effet, rappelé par ressort, peut également convenir.
  • De même, trois détecteurs sont prévus par butée pour contrôler la position du profilé et de la butée. Suivant les applications, le nombre de détecteurs peut être réduit (ou augmenté).

Claims (10)

  1. Vérin pour module de manipulation à piston fixe (1) comprenant un corps de vérin (2) coulissant sur un piston fixe (9) monté sur un support (6) par l'intermédiaire d'une tige de piston (4), et au moins un élément de guidage du corps sur le support, caractérisé en ce que le corps de vérin est un profilé extrudé (2) comportant au moins un trou (3) longitudinal faisant office de corps de vérin, et équipé d'au moins deux tiges de guidage (5) montées sur le profilé (2) dans le sens longitudinal, et en ce que des paliers (15) adaptés à la forme des tiges de guidage (5), dont l'un au moins est réglable, sont montés sur le support fixe (6).
  2. Vérin pour module de manipulation à piston fixe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de guidage sont des tiges de section circulaire, incrustées en partie dans le profilé (2), sur deux faces opposées de celui-ci.
  3. Vérin pour module de manipulation à piston fixe selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le profilé extrudé (2) comporte deux trous (3, 7) longitudinaux parallèles, dont l'un (3) fait office de corps de vérin.
  4. Vérin pour module de manipulation à piston fixe selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que deux amortisseurs hydrauliques (25) sont fixés sur le profilé (2), l'un amortissant les chocs dans le sens de la sortie du profilé, l'autre dans le sens de sa rentrée.
  5. Vérin pour module de manipulation à piston fixe selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le profilé extrudé (2) est guidé sur un support (6) en forme de L, auquel est relié le piston fixe (9).
  6. Vérin pour module de manipulation à piston fixe selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que chaque branche du L est munie d'une rainure longitudinale (20) permettant de recevoir au moins une butée (21) de position réglable, située sur le parcours de l'un des amortisseurs (25) solidaire du profilé (2).
  7. Vérin pour module de manipulation à piston fixe selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque butée (21) est montée sur un vérin d'axe orthogonal à la direction de translation du profilé (2), déplaçable entre une position dans laquelle la butée est située sur le parcours d'un amortisseur (25) et une position dans laquelle la butée est escamotée.
  8. Vérin pour module de manipulation à piston fixe selon la revendication 7, caractérisé en ce que le vérin (22) utilisé pour chaque butée (21) est un vérin à double effet, dont le corps escamotable, constituant la butée, de forme prismatique, est guidé dans un bloc (23).
  9. Vérin pour module de manipulation à piston fixe selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'un détecteur est placé à proximité de chaque butée mobile (21), afin de détecter la présence ou non d'un amortisseur (25).
  10. Vérin pour module de manipulation à piston fixe selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'au niveau de chaque vérin (22) commandant une butée mobile (21), un détecteur vérifie la position rentrée de la butée et un second détecteur vérifie la position sortie de la butée.
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