EP1483518A1 - Ensemble mobile menant/mobile mene a cycle fixe, avec rapport de vitesses non constant au cours d un cycle - Google Patents

Ensemble mobile menant/mobile mene a cycle fixe, avec rapport de vitesses non constant au cours d un cycle

Info

Publication number
EP1483518A1
EP1483518A1 EP03722684A EP03722684A EP1483518A1 EP 1483518 A1 EP1483518 A1 EP 1483518A1 EP 03722684 A EP03722684 A EP 03722684A EP 03722684 A EP03722684 A EP 03722684A EP 1483518 A1 EP1483518 A1 EP 1483518A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mobile
driven
cam profile
cycle
assembly according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03722684A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Laurent Giacomuzzi
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.)
Egides
Original Assignee
Egides
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Egides filed Critical Egides
Publication of EP1483518A1 publication Critical patent/EP1483518A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H27/00—Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives
    • F16H27/02—Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives with at least one reciprocating or oscillating transmission member

Definitions

  • the present invention relates to a driving mobile / driven mobile assembly, comprising transmission means which make it possible to ensure a transmission of movement between the driving mobile and the driven mobile according to a fixed cycle during which the gear ratio between the two mobile n is not constant.
  • the invention finds its application in all industrial equipment comprising a member (mobile driven) to be driven by a fixed cycle, with a variable speed of movement during a cycle, such as for example, and in a nonlimiting manner , manipulator arm, indexed transfer system, turntable, ...
  • guided mobile means any guided mobile, and in particular any mechanical member, part or assembly of parts, which is driven by an actuator, whatever the type of actuator and whatever the movement (linear , rotary, ...) of the mobile.
  • the actuator can be automatic (motor, pneumatic cylinder, %) or manual (lever, manually actuated arm).
  • guided mobile means any guided mobile, and in particular any part or assembly of parts, which is driven by the driving mobile, via the rigid link, whatever the movement (linear, rotary, etc. ) of the driven mobile.
  • cycle means any cycle composed of a predefined and fixed sequence of movement phases and possibly stop phases, as opposed to cycles which are automatically modified by external data, such as by example of the variable cycles which are a function of the state of the environment of the driven mobile, said state being measured by one or more sensors, or even such as for example cycles programmable.
  • the main objective of the present invention is to provide a simple, reliable and low cost solution for driving a mobile (mobile driven) at variable speed and according to a fixed and repetitive cycle, and which in a manner general allows to respect the following conditions: a) A positioning of the driven mobile which is precise during the whole cycle, and which is reproducible with precision from one cycle to another, b) A linear speed profile of the driven mobile on a cycle which is not constant, and which is reproducible with precision from one cycle to another.
  • the solution of the invention must make it possible to obtain: c) stopping the driven mobile with a precise and reproducible positioning from one cycle to the other, and in particular a more precise positioning than that which would be obtained by simply suspending the control of an actuator driving the driven mobile, on a state of a sensor detecting the stop position of the driven mobile, d) maintaining each stop position, which 'may be the external stresses (latch stop position).
  • an assembly which is known in that it comprises a first mobile and a second mobile, and transmission means allowing a transmission of movement between the two mobiles according to a canned cycle during which the speed ratio between the two mobiles is not constant, one of the mobiles being a driving mobile, the other mobile being a driven mobile.
  • said transmission means comprise a guide separate from the two mobiles and defining a first cam profile, and a rigid connection which connects the first mobile to the second mobile so that the distance between the two mobile leading and led is variable;
  • the first mobile comprises a guide portion which forms a second cam profile, and said rigid connection on the one hand is held in abutment on the first cam profile so that during movement of the first mobile the rigid connection is moved while being permanently guided by the first cam profile, and on the other hand cooperates with the second cam profile of the second mobile for the transmission of movement between the two mobile;
  • the two cam profiles are chosen so that the speed ratio between the two moving and driving moving parts during a cycle is not constant. More particularly, that at least a portion of the first cam profile is oriented in the same direction as the second cam profile so that the second mobile is immobilized when the rigid connection is guided by said portion.
  • the assembly further comprises a compression-expansion unit which connects the first mobile and said connection, said a recession-expansion unit being designed to be compressed when the first mobile approaches the second mobile, and for relax during the acceleration phases of the second mobile relative to the first mobile.
  • a compression-expansion unit which connects the first mobile and said connection
  • said a recession-expansion unit being designed to be compressed when the first mobile approaches the second mobile, and for relax during the acceleration phases of the second mobile relative to the first mobile.
  • FIGS. 13 to 17 represent different positions during a cycle of a driving mobile / driven mobile assembly produced in accordance with the third variant of the invention
  • FIGS. 19 to 22 represent different positions during a cycle of a movable driving / driven mobile assembly produced in accordance with a fourth variant of the invention
  • FIGS. 23 to 22 26 represent different positions during a cycle of a mobile driving / mobile driven assembly produced in accordance with a fifth variant of the invention
  • FIG. 27 represents a mobile driving / mobile driven assembly conforming to a sixth var iante of the invention.
  • the driving mobile 1 essentially comprises a part 10 threaded and mounted sliding on a rectilinear guide 3. This part 10 is coupled to an actuator
  • the driven mobile 2 is constituted by a part 20, which is also threaded on the straight guide 3, and which can freely slide in translation relative to this guide 3.
  • the two moving leads 1 and driven 2 are therefore designed to move linearly in the same direction, corresponding to axis AA, of guide 3.
  • the part 20 comprises a rectilinear oblong lumen 21, the general direction of which makes substantially an angle ⁇ with the direction of movement of the part 20. Equivalently, this lumen 21 could be replaced by a groove of the same geometry.
  • the part 10 and the part 20 are mechanically connected to each other by a connecting rod 4.
  • This connecting rod 4 is in the form of a rod (or arm) 4a of which a first end is pivotally mounted relative to the part 10 along an axis 5, transverse to the direction of movement of the part 10; the rod 4 is extended at its other end by a transverse cylindrical pin 4b.
  • One end of this crank pin 4b of the rod 4 is passed through the lumen 21 of the part 20, and can move exclusively in translation inside this lumen 21.
  • a compression-expansion unit 6 is also mounted between the piece 10 and the link 4 in the alternative embodiment of FIG.
  • this compression-expansion unit 6 comprises a tubular body 6a inside which is mounted a spring (not visible in the figures) and a rod 6b, one part of which is slidably mounted inside the tubular part 6a, and the lower end of which is pivotally mounted relative to the rod 4.
  • the rod 4 pivots upwards according to the axis 5, relative to the part 10, the rod 6b rises inside the tubular part 6a and compresses the spring housed inside the tubular part 6a.
  • the whole of the invention comprises also a guide 7 in the form of a plate whose upper edge 7a extends parallel along the guide 3, that is to say along the path of the driving mobile 1 and the driven mobile 2.
  • the crank pin 4b of the link 4 is permanently maintained in simple support on the upper edge 7a of the guide, which upper edge 7a defines a first cam profile for the link 4, the internal face 21 has light 21 of the part 20 defining a second cam profile for the rod 4.
  • the driving mobile 1 is in a position such that the part 10 is in abutment in contact with the curved part 7b (FIG. 1) of the guide 7. This initial position is not shown on the attached figures.
  • the part 10 of the driving mobile 1 is initially (“outward” path) pushed in translation by the actuator along the guide 3 (FIG. 1 / arrow D). The end of this “outward” path of the driving mobile corresponds to the position of the part 10 in abutment against the curved part 7c of the guide 7 (FIG. 1).
  • a second step (“return” path)
  • the part 10 of the driving mobile 1 is pulled by the above-mentioned actuator so as to move in the opposite direction (FIG. 1 / arrow D '), to return to the above-mentioned initial position.
  • This operating cycle is repeated iteratively, by appropriate control of the aforementioned actuator.
  • cam profiles 7a and 21a make it possible to program in a precise and reproducible manner from one cycle to another, the position and the linear speed of the driven mobile 2 with respect to the position and the linear speed of the driving mobile 1.
  • These cam profiles 7a are therefore determined specifically for each application, and more precisely as a function of the displacement (position and speed) desired for the driven mobile relative to displacement (position and speed) of the driving mobile .
  • the cam profile 7a of the guide 7 successively comprises, from the aforementioned initial position of the driving mobile, a first horizontal rectilinear portion I, a first ascending portion II, a short substantially horizontal portion III, a descending portion IV and a horizontal rectilinear portion V.
  • the two ascending portions II and descending IV are symmetrical to one another and have the same slope.
  • the angle ⁇ formed by these two portions, relative to the direction the linear part I is identical to the angle ⁇ , and is more particularly 45 °.
  • the rod 4 is supported by the crank pin 4b, on the above-mentioned rectilinear part I of the cam profile 7a, the rod 4a of the rod 4 being slightly inclined downwards as illustrated in the Figure 1 (initial angular position of the rod 4). It is considered in the following explanations that the part 10 of the driving mobile 1 is moved by the actuator in the direction D at a linear speed (V1), which may or may not be constant depending on the application.
  • V1 linear speed
  • the part 20 of the driven mobile 2 is pushed by the link 4 whose crank pin 4b pushes on the cam profile 21 a of the part 20.
  • the two parts 10 and 20 move linearly in the same direction D and with the same linear speed (V1), the difference between the two parts remaining constant, and the ,
  • a fourth operating phase (FIGS. 5 and 6) the link 4 is guided in contact with the descending portion IV of the cam profile 7a.
  • the part 20 of the driven mobile 2 is pushed by the link 4, said link pivoting downwards (FIG. 5 and 6 / arrow F '), and the crank pin 4b of the link 4 sliding in direction reverse in the light 21 of the part 20; the linear speed (V2) of movement of said part 20 is thus greater than the linear speed (V1) of part 10, part 20 03 00666
  • a fifth operating phase which corresponds to guiding the rod 4 by the rectilinear portion V of the cam profile 5, the two moving parts 10 and 20 move linearly at the same speed in the same way as for the first phase above operation, etc.
  • cam profile 7a and of the cam profile 21 of the light 21 conditions the different operating phases during a cycle, and in particular the relative position and relative speed of displacement of the driven mobile 2 relative to the driving mobile 1.
  • These profiles will therefore be chosen by a person skilled in the art, depending on the application, and in particular the desired movement for the two mobile.
  • the invention advantageously makes it possible, in a simple manner, to carry out operating cycles which are perfectly reproducible, with a precise and reproducible movement (position and speed) of the driven mobile with respect to the movement (position and speed) of the driving mobile. More particularly, the stop positions of the driven mobile are advantageously maintained whatever the external conditions, and are perfectly reproducible from one cycle to another.
  • FIGS. 8 to 12 a second alternative embodiment of a movable assembly leading V I driven mobile 2 ', in which the two mobiles move linearly in the same direction (arrows D and D').
  • the guide 7 is formed by a plate in which a groove is formed, the internal face of which forms the cam profile 7a, and in which the crank pin 4b of the connecting rod 4 is guided.
  • the cam profile 7a comprises two rectilinear portions (A) and (C) oriented at right angles, and connected by a curved portion (B).
  • the first rectilinear portion (A) extends parallel to the direction of movement of the two mobiles (guide 3).
  • the second rectilinear portion (C) extends transversely to this direction of movement.
  • the rectilinear opening 21 of the part 20 of the mobile 2 ' extends substantially parallel to the second rectilinear portion (C).
  • the guide 7 forming the first cam profile 7a which allows the guide of the rod 4 is fixed.
  • this guide 7 could be mounted on a carriage allowing its adjustment in position, or even be mobile during the displacement of the two parts 10 and 20.
  • the link 4 is in sliding contact with the two cam profiles 7a and 21a; in another variant, it could be a rolling contact, the crank pin 4b being for example provided with rollers of rotary bearings or equivalent.
  • the link 4 is pivotally mounted relative to the driving mobile. This characteristic, although preferred, is not however limiting of the invention.
  • the link 4 may more generally be mounted to pivot and / or slide relative to the driving mobile.
  • the rod 4 can more generally be mounted to pivot and / or slide relative to the driven mobile.
  • the mobile leading 1 ′′ is moved in rotation in the direction of the arrow F.
  • This mobile leading 1 ′′ is for example a rotary lever actuated manually or a lever actuated by a jack or equivalent .
  • the force which is applied to the driving mobile 1 ′′ is transmitted directly to the driven mobile 2 ′′.
  • the cam profile 7a is substantially parallel to the movement of the driven mobile 2 '".
  • the mobile assembly leading 1 ′′ and driven 2 ′′ has two additional functionalities which will now be described, and in particular allows the clamping or clamping of a part 23.
  • the guide 7 is in connection with a non-return device 22, which in the illustrated example is in the form of a pawl 22a coming to cooperate with a peripheral toothing 22b of the guide 7.
  • This non-return device 22 authorizes the guide 7 to follow the movement of the mobile leading 1 ′′ as long as the driven mobile 2 ′′ does not encounter any obstacles.
  • the driven mobile 2 '"comes into contact with a part 23 to be clamped or clamped the guide 7 is then prevented from moving back by the non-return device and becomes fixed.
  • the driven mobile 2 '" has a prestressed device 24. Referring to FIG.
  • FIG. 27 shows a sixth alternative embodiment of the invention, in which the axes of rotation R and R 'of the driving mobile 1'"and of the moving mobile driven 2 '" respectively are not merged, but are offset .
  • the present invention finds its application in any industrial embodiment where it is necessary to drive a mobile (driven mobile) by a driving mobile, according to a fixed cycle, with a variable speed of movement of the driven mobile relative to the driving mobile, during a cycle. Its application is notably found in the production, in industrial equipment, of manipulator arms, of indexed transfer systems with linear displacement (first and second variant mentioned above) or with rotary displacement (third variant).
  • the invention also finds its application to the production of clamping or clamping devices.
  • the reversible character of the moving mobile / driven mobile assemblies which have been described with reference to the appended figures.
  • the first mobile (1, 1 ', 1 ", 1" ) constitutes the driving mobile
  • the second mobile (2, 2', 2", 2 '") constituted the driven mobile.
  • the operation of each assembly could be reversed, the second mobile (2, 2 ', 2 ", ...) being able to constitute a driving mobile, and the first mobile (1, 1', 1", ... ) constituting in this case the driven mobile.

Landscapes

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Abstract

Les moyens de transmission entre le premier mobile (1) et le deuxième mobile (2) comportent un guide (7) définissant un premier profil de came (7a), et une liaison rigide (4) de type biellette, qui relie le premier mobile (1) au deuxième mobile (2) de telle sorte que la distance entre les deux mobiles est variable. Ladite liaison (4) est déplacée en étant guidée en permanence par le premier profil de came (7a), et coopère avec un deuxième profil de came (21a) du deuxième mobile (2) pour la transmission de mouvement entre les deux mobiles, les deux profils de came (7a, 21a) étant choisis de telle sorte que le rapport de vitesses entre les deux mobiles (1 et 2) au cours d’un cycle n’est pas constant.

Description

ENSEMBLE MOBILE MENANT/MOBILE MENE A CYCLE FIXE, AVEC RAPPORT DE VITESSES NON CONSTANT AU COURS D'UN CYCLE
La présente invention concerne un ensemble mobile menant/mobile mené, comportant des moyens de transmission qui permettent d'assurer une transmission de mouvement entre le mobile menant et le mobile mené selon un cycle fixe au cours duquel le rapport de vitesses entre les deux mobiles n'est pas constant. L'invention trouve son application dans tous les équipements industriels comportant un organe (mobile mené) devant être animé d'un cycle fixe, avec une vitesse de déplacement variable au cours d'un cycle, tels que par exemple, et de manière non limitative, bras manipulateur, système transfert indexé, plateau rotatif, ...
On désigne dans le présent texte par « mobile menant » tout mobile guidé, et notamment tout organe mécanique, pièce ou assemblages de pièces, qui est entraîné par un actionneur, quel que soit le type d'actionneur et quel que soit le mouvement (linéaire, rotatif,...) du mobile. L'actionneur peut être automatique (moteur, vérin pneumatique, ...) ou manuel (levier, bras actionnable manuellement).
On désigne dans le présent texte par « mobile mené » tout mobile guidé, et notamment toute pièce ou assemblages de pièces, qui est entraîné par le mobile menant, via la liaison rigide, quel que soit le mouvement (linéaire, rotatif,...) du mobile mené. On désigne dans le présent texte par « cycle fixe », tout cycle composé d'une séquence prédéfinie et figée de phases de mouvement et éventuellement de phases d'arrêt, par opposition aux cycles qui sont modifiée automatiquement par des données externes, tel que par exemple des cycles variables qui sont fonction de l'état de l'environnement du mobile mené, ledit état étant mesuré par un ou plusieurs capteurs, ou encore tel que par exemple des cycles programmables.
La présente invention a pour objectif principal de proposer une solution simple, fiable et à faible prix de revient, pour l'entraînement d'un mobile (mobile mené) à vitesse variable et selon un cycle fixe et répétitif, et qui d'une manière générale permet de respecter les conditions ci-après : a) Un positionnement du mobile mené qui est précis pendant tout le cycle, et qui est reproductible avec précision d'un cycle à l'autre, b) Un profile de vitesse linéaire du mobile mené sur un cycle qui n'est pas constant, et qui est reproductible avec précision d'un cycle à l'autre. Plus particulièrement, lorsque le cycle comporte au moins une phase d'arrêt du mobile mené, la solution de l'invention doit permettre d'obtenir : c) un arrêt du mobile mené avec un positionnement précis et reproductible d'un cycle à l'autre, et notamment un positionnement plus précis que celui qui serait obtenu par simple suspension de la commande d'un actionneur entraînant le mobile mené, sur état d'un capteur détectant la position d'arrêt du mobile mené, d) un maintien de chaque position d'arrêt, quelles' que soient les sollicitations extérieures (verrouillage de la position d'arrêt). Les objectifs ci-dessus sont atteints par l'invention au moyen d'un ensemble qui est connu en ce qu'il comporte un premier mobile et un deuxième mobile, et des moyens de transmission permettant une transmission de mouvement entre les deux mobiles selon un cycle fixe au cours duquel le rapport de vitesses entre les deux mobiles n'est pas constant, l'un des mobiles étant un mobile menant, l'autre mobile étant un mobile mené. De manière caractéristique selon l'invention, lesdits moyens de transmission comportent un guide distinct des deux mobiles et définissant un premier profil de came, et une liaison rigide qui relie le premier mobile au deuxième mobile de telle sorte que la distance entre les deux mobiles menant et mené est variable ; le premier mobile comporte une portion de guidage qui forme un deuxième profil de came, et ladite liaison rigide d'une part est maintenue en appui sur le premier profil de came de telle sorte qu'en cours de déplacement du premier mobile la liaison rigide est déplacée en étant guidée en permanence par le premier profil de came, et d'autre part coopère avec le deuxième profil de came du deuxième mobile pour la transmission de mouvement entre les deux mobiles ; les deux profils de came sont choisis de telle sorte que le rapport de vitesses entre les deux mobiles menant et mené au cours d'un cycle n'est pas constant. Plus particulièrement, qu'au moins une portion du premier profil de came est orientée selon la même direction que le deuxième profil de came de telle sorte que le deuxième mobile est immobilisé lorsque la liaison rigide est guidée par ladite portion.
De préférence, l'ensemble comprend en outre une unité de compression-détente qui relie le premier mobile et ladite liaison, ladite une unité de con ression-détente étant prévue pour être comprimée lorsque le premier mobile se rapproche du deuxième mobile, et pour se détendre lors des phases d'accélération du deuxième mobile par rapport au premier mobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après de plusieurs variantes de réalisation de l'invention, laquelle description est donnée à tire d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés sur lesquels : - les figures 1 à 7 représentent différentes positions au cours d'un cycle d'un ensemble mobile menant/mobile mené réalisé conformément à une première variante de l'invention, les figures 8 à 12 représentent différentes positions au cours d'un cycle d'un ensemble mobile menant/mobile mené réalisé conformément à deuxième variante de l'invention, les figures 13 à 17 représentent différentes positions au cours d'un cycle d'un ensemble mobile menant / mobile mené réalisé conformément à troisième variante de l'invention, la figure 18 et une vue arrière de l'ensemble mobile menant / mobile mené des figures 13 à 17. les figures 19 à 22 représentent différentes positions au cours d'un cycle d'un ensemble mobile menant / mobile mené réalisé conformément à une quatrième variante de l'invention, les figures 23 à 2 26 représentent différentes positions au cours d'un cycle d'un ensemble mobile menant / mobile mené réalisé conformément à une cinquième variante de l'invention, la figure 27 représente un ensemble mobile menant / mobile mené conforme à une sixième variante de l'invention.
On a représenté sur la figure 1 une première variante de réalisation d'un ensemble mobile menant 1 / mobile mené 2 de l'invention. Dans cette variante de réalisation, le mobile menant 1 comporte essentiellement une pièce 10 enfilée et montée coulissante sur un guide rectiligne 3. Cette pièce 10 est couplée à un actionneur
(non représenté) tel que par exemple un vérin linéaire ou équivalent, qui permet de la déplacer en translation, en la faisant coulisser le long du guide 3. Le mobile mené 2 est constitué par une pièce 20, qui est également enfilée sur le guide rectiligne 3, et qui peut librement coulisser en translation par rapport à ce guide 3. Dans cette variante de réalisation, les deux mobiles menant 1 et mené 2 sont donc conçus pour se déplacer linéairement selon la même direction, correspondant à l'axe AA, du guide 3.
Plus particulièrement, la pièce 20 comporte une lumière oblongue 21 rectiligne, dont la direction générale fait sensiblement un angle α avec la direction de déplacement de la pièce 20. De manière équivalente, cette lumière 21 pourrait être remplacée par une rainure de même géométrie.
La pièce 10 et la pièce 20 sont reliées entre elles mécaniquement par une biellette de liaison 4. Cette biellette de liaison 4 se présente sous la forme d'une tige (ou bras) 4a dont une première extrémité est montée pivotante par rapport à la pièce 10 selon un axe 5, transversal à la direction de déplacement de la pièce 10 ; la biellette 4 se prolonge à son autre extrémité par un maneton cylindrique transversal 4b. Une extrémité de ce maneton 4b de la biellette 4 est passée à travers la lumière 21 de la pièce 20, et peut se déplacer exclusivement en translation à l'intérieur de cette lumière 21. Dans la variante de réalisation de la figure 1, entre la pièce 10 et la biellette 4 est en outre monté une unité de compression-détente 6. Plus particulièrement, dans l'exemple illustré, cette unité de compression-détente 6 comporte un corps tubulaire 6a à l'intérieur duquel est monté un ressort (non visible sur les figures) et une tige 6b dont une partie est montée coulissante à l'intérieur de la partie tubulaire 6a, et dont l'extrémité inférieure est montée pivotante par rapport à la biellette 4. Lorsque la biellette 4 pivote vers le haut selon l'axe 5, par rapport à la pièce 10, la tige 6b remonte à l'intérieur de la partie tubulaire 6a et comprime le ressort logé à l'intérieur de la partie tubulaire 6a.
Outre les éléments précités, l'ensemble de l'invention comporte également un guide 7 sous la forme d'une plaque dont le bord supérieur 7a s'étend parallèlement le long du guide 3, c'est-à-dire le long du trajet du mobile menant 1 et du mobile mené 2. Le maneton 4b de la biellette 4 est en permanence maintenue en appui simple sur le bord supérieur 7a du guide, lequel bord supérieur 7a définit un premier profil de came pour la biellette 4, la face interne 21 a de la lumière 21 de la pièce 20 définissant un deuxième profil de came pour la biellette 4.
Au début d'un cycle de fonctionnement, le mobile menant 1 est dans une position telle que la pièce 10 est en butée au contact de la partie recourbée 7b (figure 1) du guide 7. Cette position initiale n'est pas représentée sur les figures annexées. Au cours d'un cycle de fonctionnement, la pièce 10 du mobile menant 1 est dans un premier temps (trajet « aller ») poussée en translation par l'actionneur le long du guide 3 (figure 1/ flèche D). La fin de ce trajet « aller » du mobile menant correspond à la position de la pièce 10 en butée contre la partie courbe 7c du guide 7 (figure 1). Dans un deuxième temps (trajet « retour »), la pièce 10 du mobile menant 1 est tirée par l'actionneur précité en sorte de se déplacer en sens inverse (figure 1/ flèche D'), pour revenir à la position initiale précitée. Ce cycle de fonctionnement est répété de manière itérative, par une commande appropriée de l'actionneur précité.
D'une manière générale, les profils de came 7a et 21 a conjugués permettent de programmer de manière précise et reproductible d'un cycle à l'autre, la position et la vitesse linéaire du mobile mené 2 par rapport à la position et à la vitesse linéaire du mobile menant 1. Ces profils de came 7a sont donc déterminées de manière spécifique pour chaque application, et plus précisément en fonction du déplacement (position et vitesse) souhaité pour le mobile mené par rapport déplacement (position et vitesse) du mobile menant.
Dans l'application particulière des figures 1 à 7, et de manière 0666
non limitative de l'invention, le profil de came 7a du guide 7 comporte successivement, depuis la position initiale précitée du mobile menant, une première portion rectiligne horizontale I, une première portion ascendante II, une courte portion III sensiblement horizontale, une portion descendante IV et une portion rectiligne horizontale V. Plus particulièrement, dans l'exemple illustré, les deux portions ascendante Il et descendante IV sont symétriques l'une de l'autre et présentent la même pente. Plus particulièrement, l'angle β formé par ces deux portions, par rapport à la direction la partie linéaire I est identique à l'angle α, et vaut plus particulièrement 45°. Le déplacement dans le sens « aller » (flèche D) de l'ensemble mobile menant 1/mobile mené 2 sur cette portion (I à V) du guide 7 va à présente être détaillé, étant précisé que l'homme du métier est en mesure d'adapter immédiatement les explications données pour comprendre le déplacement dans le sens « aller » (flèche D) de l'ensemble mobile menant 1/mobile mené 2 sur la partie restante du guide 7 (au-delà de la portion V précitée), ainsi que le déplacement dans le sens « retour » (flèche D') de l'ensemble mobile menant 1/mobile mené 2.
En début de cycle, la biellette 4 prend appui par l'intermédiaire du maneton 4b, sur la partie rectiligne précitée I du profil de came 7a, la tige 4a de la biellette 4 étant légèrement inclinée vers le bas tel que cela est illustré sur la figure 1 (position angulaire initiale de la biellette 4). On considère dans la suite des explications, que la pièce 10 du mobile menant 1 est déplacée par l'actionneur dans la direction D à une vitesse linéaire (V1), qui peut être constante ou non selon l'application.
Dans une première phase du cycle, la pièce 20 du mobile mené 2 est poussée par la biellette 4 dont le maneton 4b exerce une poussée sur le profil de came 21 a de la pièce 20. Les deux pièces 10 et 20 se déplacent linéairement dans la même direction D et avec la même vitesse linéaire (V1), l'écart entre les deux pièces restant constant, et la ,
biellette 4 restant dans sa position angulaire initiale précitée. Ce déplacement des deux pièces 10 et 20 à même vitesse se poursuit jusqu'à ce que la biellette 4 arrive au contact de la portion ascendante Il du profil de came 7a (position illustrée sur la figure 2). A partir de la position illustrée sur la figure 2, la biellette 4 pivote progressivement vers le haut (figure 3 /flèche F) sous l'action de guidage de la portion II du profile de came 7a. Au cours de cette deuxième phase de fonctionnement, le maneton 4b de la biellette 4 coulisse à l'intérieur de la lumière 21 et le mobile menant 20 est à l'arrêt (du fait de la même orientation de la lumière 21 et de la portion ascendante II). La pièce 10 du mobile menant 1 se rapproche ainsi de la pièce 20 du mobile mené 2 qui est à l'arrêt. Le pivotement vers le haut de la biellette 4 se traduit par une compression du ressort monté à l'intérieur du corps tubulaire 6a de l'unité de compression- détente 6, ce qui permet de stocker de l'énergie qui sera avantageusement utilisée pour aider au redémarrage ultérieur du mobile mené 2. Cette deuxième phase de fonctionnement se poursuit jusqu'à ce que la biellette 4 arrive à l'extrémité supérieure de la portion ascendante II du profil de came 7a (position illustrée sur la figure 4).
Dans une troisième phase de fonctionnement (non représentée sur les dessins), la biellette 4 est guidée au contact de la portion rectiligne III, ce qui se traduit un redémarrage de la pièce 20.
Dans une quatrième phase de fonctionnement (figures 5 et 6) la biellette 4 est guidée au contact de la portion descendante IV du profil de came 7a. Dans cette quatrième phase de fonctionnement, la pièce 20 du le mobile mené 2 est poussée par la biellette 4, ladite biellette pivotant vers le bas (figure 5 et 6 / flèche F') , et le maneton 4b de la biellette 4 coulissant en sens inverse dans la lumière 21 de la pièce 20 ; la vitesse linéaire (V2) de déplacement de ladite pièce 20 est ainsi supérieure à la vitesse linéaire (V1) de la pièce 10, la pièce 20 03 00666
s'éloignant de la pièce 10. Au cours de ce pivotement vers le bas de la biellette 4, le ressort de l'unité de compression-détente 6, qui était jusqu'alors comprimé, se détend et restitue l'énergie préalablement acquise, ce qui facilite le redémarrage et l'accélération de la pièce mobile 20 au cours de cette quatrième phase de fonctionnement.
Lorsque la biellette 4 arrive au contact de la portion rectiligne V du profile de came 7a, les deux portions ascendante II et descendante IV étant parfaitement symétriques l'une de l'autre, l'écart entre les deus pièces mobiles 10 et 20 est redevenu identique à l'écart initial de la première phase de fonctionnement précitée, et la biellette 4 se retrouve dans sa position angulaire initiale de la figure 1.
Dans une cinquième phase de fonctionnement, qui correspond à un guidage de la biellette 4 par la portion rectiligne V du profile de came 5, les deux pièces mobiles 10 et 20 se déplacent linéairement à la même vitesse de la même manière que pour la première phase de fonctionnement précitée, etc..
On comprend à la lumière des explications ci-dessus que le choix du profil de came 7a et du profil de came 21 de la lumière 21 conditionne les différentes phases de fonctionnement au cours d'un cycle, et notamment la position relative et vitesse relative de déplacement du mobile mené 2 par rapport au mobile menant 1. Ces profils seront donc choisis par l'homme du métier, en fonction de l'application, et notamment du déplacement souhaité pour les deux mobiles. L'invention permet avantageusement, et de manière simple, de réaliser des cycles de fonctionnement qui soient parfaitement reproductibles, avec un déplacement (position et vitesse) précis et reproductible du mobile mené par rapport au déplacement (position et vitesse) du mobile menant. Plus particulièrement, les positions d'arrêt du mobile mené sont avantageusement maintenues quelles que soient les conditions extérieures, et sont parfaitement reproductibles d'un cycle à l'autre. 0666
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On a représenté aux figures 8 à 12, une deuxième variante de réalisation d'un ensemble mobile menant V I mobile mené 2', dans laquelle les deux mobiles se déplacent linéairement selon la même direction (flèches D et D'). Par souci de simplification, les pièces de cet ensemble qui remplissent la même fonction que les pièces de l'ensemble précédemment décrit pour la première variante de réalisation des figures 1 à 7, ont été numérotées avec les mêmes références. Dans cette deuxième variante de réalisation, le guide 7 est formé par une plaque dans laquelle est ménagée une rainure dont la face interne forme le profil de came 7a, et dans laquelle est guidée le maneton 4b de la biellette 4. Les figures 8 à 12 illustrent le déplacement des deux pièces 10 et 20 respectivement des mobiles menant 1 ' et mobile mené 2' au cours d'un trajet « aller » (flèche D) du cycle. On notera que dans cette réalisation, le profil de came 7a comporte deux portions rectilignes (A) et (C) orientées à angle droit, et raccordées par une portion courbe (B). La première portion rectiligne (A) s'étend parallèlement à la direction de déplacement des deux mobiles (guide 3). La deuxième portion rectiligne (C) s'étend transversalement à cette direction de déplacement. En outre, la lumière rectiligne 21 de la pièce 20 du mobile 2' s'étend sensiblement parallèlement à la deuxième portion rectiligne (C).
En référence à la figure 8, lorsque la biellette 4 est guidée dans la première portion rectiligne (A) du profil de came 7a, les deux mobiles se déplacent dans la direction D (ou D'selon le sens de déplacement du mobile menant 1 ') avec la même vitesse linéaire.
En référence aux figures 9 et 10, lorsque la pièce 10 du mobile menant 1 ' est déplacée dans la direction D, et lorsque la biellette 4 est guidée par la portion courbe de raccordement (B), la pièce mobile 20 du mobile mené 2' ralentit par rapport à la pièce 10 du mobile menant 1 ' ; la biellette 4 pivote (flèche F) et le maneton 4b de la 03 00666
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biellette coulisse dans la lumière 21.
En référence à la figure 11, lorsque la biellette 4 est guidée dans la portion rectiligne (C) du profil de came 7a, la pièce 20 du mobile mené 2' est immobilisée, la pièce 10 du mobile menant 1 ' se rapprochant de la pièce 20 du mobile mené.
En référence à la figure 12, lorsque le maneton 4 est en butée contre l'extrémité de la lumière 21, la pièce 10 du mobile menant 1 ' poursuit son déplacement dans la direction D jusqu'à venir en position de butée final (fin du trajet « aller »), la biellette 4 poursuivant son pivotement.
Dans les deux variantes de réalisation qui viennent d'être décrites en référence aux figures 1 à 12, le guide 7 formant le premier profil de came 7a, qui permet le guidage de la biellette 4 est fixe. Dans une autre variante de réalisation, non illustrée, ce guide 7 pourrait être monté sur un chariot permettant son réglage en position, ou encore être mobile au cours du déplacement des deux pièces 10 et 20. Egalement, dans ces deux variantes des figures 1 à 12, la biellette 4 est en contact glissant avec les deux profils de came 7a et 21 a ; dans une autre variante, il pourrait s'agir d'un contact roulant, le maneton 4b étant par exemple munis de galets de roulements rotatifs ou équivalent. Dans les variantes de réalisation illustrées sur les figures annexées, la biellette 4 est montée pivotante par rapport au mobile menant. Cette caractéristique, bien que préférentielle, n'est toutefois pas limitative de l'invention. Dans une autre variante, la biellette 4 peut d'une manière plus générale être montée pivotante et/ou coulissante par rapport au mobile menant. De manière similaire, la biellette 4 peut d'une manière plus générale être montée pivotante et/ou coulissante par rapport au mobile mené.
On a représenté sur les figures 13 à 18, une troisième variante de réalisation, dans laquelle les mobiles menant 1 " et mené 2" comportent respectivement deux pièces 10 et 20 mobiles en rotation 0666
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selon un même axe de rotation R. Dans cette troisième variante de réalisation, les éléments qui remplissent les mêmes fonctions que la première variante précédemment décrite ont été indiqués avec les mêmes références. Les figures 13 à 17 annexés qui illustrent les différentes phases de fonctionnement de l'ensemble 1"/2" sont suffisamment explicites en elles-mêmes et ne seront donc pas détaillées.
On a représenté sur les figures 19 à 22, une quatrième variante de réalisation, dans laquelle les mobiles menant 1 '" et mené 2'" sont mobiles en rotation selon un axe de rotation R.
En référence aux figures 19 et 20, le mobile menant 1 '" est déplacé en rotation dans le sens de la flèche F. Ce mobile menant 1 '" est par exemple un levier rotatif actionné manuellement ou encore un levier actionné par un vérin ou équivalent. Au cours du déplacement relatif des deux mobiles menant 1 '" et 2'" l'un par rapport à l'autre, l'effort qui est appliqué sur le mobile menant 1 '" est transmis directement au mobile mené 2'". Le profil de came 7a est sensiblement parallèle au déplacement du mobile mené 2'".
Lorsque les deux mobiles 1 '" et 2'" arrivent dans la position illustrée à la figure 21, l'effort appliqué sur le mobile l'" provoque une force disponible sur le mobile 2'", augmentée dans le rapport de vitesses (ou déplacement). Les profils de came 7a et 21 provoquent un rapport de vitesses et, par conséquent, au rendement près, un rapport d'effort entre les deux mobiles. Lorsque les deux mobiles l'" et 2'" arrivent dans la position finale de la figure 22, les deux profils de came 7a et 21 a sont parallèles, les deux mobiles sont désolidarisés. Le mobile 2'" est à l'arrêt, verrouillé en position. Le mobile l'" est libre de tout mouvement sans effet sur le mobile 2'", tant que la biellette 4b parcoure la zone de la came 7a où celle-ci reste parallèle au profil 21 a.
On a représenté sur les figures 24 à 26, une cinquième variante 03 00666
• 13
de réalisation de l'invention. Comparativement à la quatrième variante de réalisation précitée, l'ensemble mobile menant 1 '" et mené 2'" comporte deux fonctionnalités supplémentaires qui vont à présent être décrites, et permet notamment le serrage ou bridage d'une pièce 23.
Pour la mise en oeuvre d'une première fonctionnalité supplémentaire, le guide 7 est en liaison avec un dispositif anti-retour 22, qui dans l'exemple illustré se présente sous la forme d'un cliquet 22a venant coopérer avec une denture périphérique 22b du guide 7. Ce dispositif anti-retour 22 autorise le guide 7 à suivre le mouvement du mobile menant 1 '" tant que le mobile mené 2'" ne rencontre pas d'obstacles. En référence à- la figure 24, lorsque le mobile mené 2'" arrive au contact d'une pièce 23 à serrer ou à brider, le guide 7 est alors empêché de reculer par le dispositif anti-retour et devient fixe. Selon une deuxième fonctionnalité supplémentaire, le mobile mené 2'" embarque un dispositif précontraint 24. En référence à la figure 25, lorsque le mors de bridage (M) porté à l'extrémité du mobile mené 2'" est au contact de la pièce 23, la poursuite du mouvement du mobile menant 1 '" permet d'armer le dispositif précontraint 24. Les profils de came 7a et 21a permettent de verrouiller l'ensemble des deux mobiles l'" et 1" après la phase d'armage du dispositif précontraint 24. Le dispositif précontraint 24 est libéré par l'action inverse sur le mobile menant l'", et la libération manuelle ou automatique (non représentée) du dispositif anti-retour 22.
On a représenté sur la figure 27 une sixième variante de réalisation de l'invention, dans laquelle les axes de rotation R et R' respectivement du mobile menant 1 '" et du mobile mobile mené 2'" ne sont pas confondus, mais sont décalés. La présente invention trouve son application dans toute réalisation industrielle où il est nécessaire d'entraîner un mobile (mobile mené) par un mobile menant, selon un cycle fixe, avec une vitesse de déplacement variable du mobile mené par rapport au mobile menant, au cours d'un cycle. On trouve notamment son application à la réalisation, dans des équipements industriels, de bras manipulateurs, de systèmes de transfert indexé à déplacement linéaire (première et deuxième variante précitée) ou à déplacement rotatif (troisième variante).
L'invention trouve également son application à la réalisation de dispositifs de serrage ou bridage. Enfin, il convient de souligner le caractère réversible des ensembles mobile menant / mobile mené qui ont été décrits en référence aux figures annexées. Par souci de simplification de la description, il a été considéré à chaque fois que le premier mobile (1, 1 ', 1 ", 1 '") constituait le mobile menant, et le deuxième mobile (2, 2', 2", 2'"), constituait le mobile mené. Bien entendu, le fonctionnement de chaque ensemble pourrait être inversé, le deuxième mobile (2, 2', 2", ...) pouvant constituer un mobile menant, et le premier mobile (1, 1 ', 1 ", ...) constituant dans ce cas le mobile mené.

Claims

REVENDICATIONS
Ensemble comportant un premier mobile (1;1 ';1 ";1 '") et un deuxième mobile (2;2';2";2'") et des moyens de transmission permettant une transmission de mouvement entre les deux mobiles selon un cycle fixe au cours duquel le rapport de vitesses entre les deux mobiles n'est pas constant, l'un des mobiles étant un mobile menant, l'autre mobile étant un mobile mené, caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission comportent un guide (7) distinct des deux mobiles et définissant un premier profil de came (7a), et une liaison rigide (4) qui relie le. premier mobile (1;1 ';1 ";1 '") au deuxième mobile (2;2';2";2'") de telle sorte que la distance entre les deux mobiles menant et mené est variable, en ce que le deuxième mobile (2;2';2";2'") comporte une portion de guidage (21) qui forme un deuxième profil de came (21 a), en ce que ladite liaison (4) d'une part est maintenue en appui sur le premier profil de came (7a) de telle sorte qu'en cours de déplacement du premier mobile (1;1 ', ";1'") la liaison rigide (4) est déplacée en étant guidée en permanence par le premier profil de came (7a), et d'autre part coopère avec le deuxième profil de came (21 a) du deuxième mobile (2;2';2" ;2'") pour la transmission de mouvement entre les deux mobiles, les deux profils de came (7a, 21 a) étant choisis de telle sorte que le rapport de vitesses entre les deux mobiles au cours d'un cycle n'est pas constant. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison rigide (4) comporte une biellette qui est montée pivotante / ou coulissante par rapport au deuxième mobile (2;2';2";2'"). Ensemble selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la liaison rigide (4) comporte une biellette qui est montée pivotante et/ou coulissante par rapport au premier mobile (1 ;1 ';1 ";1 '"). Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le deuxième mobile (2;2';2";2'") comporte une lumière ou rainure (21) dont la face interne (21 a) définit le deuxième profil de came. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé qu'il comprend en outre une unité de compression-détente (6) qui relie le premier mobile (1;1 ") et la liaison (4), ladite une unité de compression-détente (6) étant prévue pour être comprimée lorsque le premier mobile (1;1 ") se rapproche du deuxième mobile (2;2"), et pour se détendre lors des phases d'accélération du deuxième mobile (2;2") par rapport au premier mobile (1;1 "). Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'au moins une portion (Il ; C) du premier profil de came (7a) est orientée selon la même direction que le deuxième profil de came (21 a) de telle sorte que le deuxième mobile (2;2';2" ;2'") est immobilisé lorsque la liaison (4) est guidée par ladite portion
(Il ; 0. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les deux mobiles sont conçus pour se déplacer en translation dans la même direction. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les deux mobiles menant sont mobiles en rotation selon le même axe (R). Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il permet de remplir une fonction de serrage ou bridage.
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