FR2510457A1 - Actionneur selon trois axes, realisant le mouvement du poignet d'un robot - Google Patents

Abstract

UN ENSEMBLE ACTIONNEUR SELON TROIS AXES COMPREND DES ACTIONNEURS HYDRAULIQUES A TANGAGE P A LACET Y ET A ROULIS R PORTES INDIRECTEMENT PAR DES SUPPORTS CORRESPONDANTS 11, 39 EN SERIE. CHAQUE SUPPORT EST PORTE, POUR PERMETTRE SA ROTATION AUTOUR DE L'ACTIONNEUR PRECEDENT, PAR LE SUPPORT DE L'ACTIONNEUR PRECEDENT, DE SORTE QUE CE SONT LES SUPPORTS PLUTOT QUE LES ACTIONNEURS QUI REPRENNENT LES CHARGES AUTRES QUE LES COUPLES. LES FORCES DE REACTION DE COUPLE AGISSANT SUR LE BOITIER DE CHAQUE ACTIONNEUR SONT REPRISES PAR DES PLAQUETTES 25 LARGES ET MINCES, DE REACTION DE COUPLE, CONNECTEES ENTRE LE BOITIER ET LE SUPPORT DE CET ACTIONNEUR. LE SUPPORT DE CHAQUE ACTIONNEUR COMPREND UN FLASQUE COLLECTEUR 4, 5, 6 PORTANT UN SERVO-ROBINET PSV QUI COMMUNIQUE PAR DES ORIFICES ET DES RACCORDS AVEC LES ORIFICES DE L'ACTIONNEUR.

Description

25.10457

Actionneur selon trois axes.

La présente invention concerne un actionneur selon trois axes, qui assure les mouvements de tangage, lacet et roulis et est prévu principaleuient pour usages industriels impliquant le déplacemenrt d'un outil d'un certain type à différentes positions par rapport à une

pièce à usiner On pourrait I 'appeler un "poignet m 3 ca-

nique" du fait que ces mouvements simulent ceux deun

poignet humainr anatomique.

De nombreux factettrs d'origine tenmol ogique et économique (par exemple le developpement du mlicro Q processeur, l'augmentatiorn du coût de la main-d'oeuvre, les problèmes de contrôle qualité sur les lignes de

production et la recherche d'une plus grande produeti-

vité) ont conduit à recourir de façon toujours crois-

sante à des "robots" pour une multitude d'opérations

industrielles Les robots modernes peuvent se program-

mer pour se déplacer à granlde vitesse avec une grande précision entre de nombreuses positions de travail, , permettant a un outil porté par la "mairn" du robot d'effectuer des opérations, Par exemple un robot peut

effectuèr avec rapidité et précision une série de sou-

dures par point sur une carrosserie automobile.

Une partie importante du robot est le "poi-

gnetn qui relie le "bras" à la "main", un porte-outil, Comme un poignet zatomique humain, le poignet du robot

assure un d'placement autour de trois axes, ce qui per-

met d'appliquer l'outil sur la pièce à usiner selon toute une variété d'orientations, Ces mouvements sont le tangage (pivotement vers le haut et vers le bas), le lacet (pivotement d'un côté à l'autre) et le roulis (rotation auteur d'un axe perpendiculaires aux axes de

tangage et de lacet).

Un dispositif idéal pour effectuer chaque

mouvement du poignet d'un robot est un actionneur hy-

draulique du type à palette, dispositif bien connu dont l'usage est répandu depuis longtemps Ces actionneurs

comprennent une chambre hydraulique cylindrique subdi-

visée de façon réversible, en un côté sous pression et un côté de retour par une butée fixe semi-diamétrale,

ainsi qu'un rotor, présentant une palette semi-diamétra-

le, porté par un arbre tournant et rendu étanche par rapport à la butée et aux parois de la chambre Le fluide hydraulique fourni d'un côté de la chambre fait tourner le rotor et refoule le fluide provenant de l'autre côté de la chambre Des pompes de précision et des servo-commandes dirigées par ordinateur permettent aux actionneurs hydrauliques des robots industriels de

se déplacer avec rapidité et précision sur des posi-

tions programmées Ces poignets présentent une résis-

tance, une souplesse, une vitesse considérables, ainsi que bien entendu une endurance et une précision qui constituent des avantages importants par rapport à

leur correspondant anatomique humain.

Dans un ensemble actionneur selon trois axes

le mouvement autour de chacun des trois axes est assu-

ré par un actionneur, de sorte que l'ensemble comporte

trois actionneurs Dans les ensembles couramment dis-

ponibles, le premier actionneur est porté par un sup-

port situé à l'extrémité du bras du robot ou autre support convenable, le second sur un support porté par le rotor (souvent appelé "arbre volant") du premier et le troisième par un support porté par l'arbre volant

du second Toutefois, plutôt que de boulonner le boî-

tier de chaque actionneur directement au support prévu pour cet actionneur est donc de faire porter le support, qui porte l'actionneur suivant dans la série, par

l'arbre de 1 ' actionneur precédent, chaque support com-

porte des tourillons qui supportent le support sui ant.

Ce type de disposition des supports, à savoir le tou-

rillonnement du second et du troisième supports dans le premier et dans le second supports, respectivement, le tourillonnement du porte-outil dans le second support, permet la transmission, à travers la série des supports des charges portées par le poignet La disposition, en variante, consistant à boulonner chaque bottier à un support impliquerait la transmission des charges en

passant par les actionneurs eux-mêmes, depuis le porte-

outil jusqu'au bras Dans la disposition connue, il est également plus facile de conserver les tolérances entre les supports et les actionneurs du fait que les supports et les actionneurs respectifs sont coaxiaux

à l'endroit o ils sont réunis.

D'un autre côté, la disposition connue, comme indiqué ci-dessus, présente un autre problème

dans la mesure o chaque actionneur transmet la rota-

tion autour de son arbre aux actionneurs suivants de la série, il est nécessaire d'empêcher le bottier de

chaque actionneur de tourner avec l'arbre de l'action-

neur Dans les conceptions actuellement connues, ceci s'obtient en boulonnant le bottier de chaque actionneur au support qui le supporte, ce boulonnage étant tout d'abord prévu pour reprendre la charge de réaction du couple du boltier, mais non pour prendre la charge des supports et des actionneurs suivants-ou de l'outil,

en aval de cet actionneur Le problème avec cette dis-

position est que les tolérances doivent être maintenues

très serrées entre les tourillons qui portent les ar-

bres des actionneurs, ainsi que celles des boulons, broches ou autres fixations qui limitent la réaction

de couple entre le bottier et le support, de peur d'in-

troduire une charge latérale dans les tourillons, cau-

sant par là des efforts latéraux indésirables qui fe-

raient dévier les forces de travail de l'arbre de:l'ac-

tionneur et introduiraient des contraintes indésirables

dans l'ensemble.

Les ensembles de poignet actuellement connus

présentent également un problème dans le système hydrau-

lique de manoeuvre des actionneurs Conventionnellement

les servo-robinets pour tous les actionneurs sont jus-

qu'ici portés sur un collecteur sur le bras et chaque servo-robinet est connecté à l'actionneur associé par

des flexibles ou des conduites Ceci introduit un cer-

tain degré d'imprécision dans le mouvement de chaque actionneur dans la mesure o ces flexibles ou conduites se dilatent et se contractent en fonction de la pression du fluide hydraulique, qui, à son tour, dépend de la charge sur l'actionneur en question à tout moment De plus la compressibilité du fluide, également fonction de la pression qui règne dans le fluide à tout moment,

modifie le volume du fluide qui se trouve dans la con-

duite Ces deux effets que l'on vient de mentionner sont cumulatifs et affectent, comme indiqué ci-dessus, la précision du mouvement on peut commander à un servo-robinet de délivrer un certain volume de fluide

à l'actionneur mais le volume réel de fluide qui par-

vient à cet actionneur n'est pas celui qui a été com-

mandé du fait de l'effet cumulatif de la compression ou de la dilatation du fluide lui-même et de la compression ou de la dilatation de la conduite dans laquelle ce

fluide passe du servo-robinet à l'actionneur Non seu-

lement l'effet de la dilatation et de la contraction de la conduite et du fluide sont cumulatifs du point de

vue de chaque conduite mais, ce qui est encore plus im-

portant, les erreurs qui résultent de cette dilatation et de cette contraction sont elles-mêmes cumulatifs pour tous les actionneurs, dans la mesure o elles affectent la précision de l'emplacement du porte-outil par rapport à l'emplacement du bras ou autre support En d'autre terme, lleffet de l'imprécision des mouvements de roulis, de tangage et de lacet des actionneurs respectifs est additif par rapport à la position réelle de l'outil comparée à la position désirée on peut programmer dans l'ordinateur du robot une correction pour tenir compte de cette variation mais ceci introduit une complication qu'il serait préférable d'éviter Les ensembles de poignet actuellement connus

pour robots présentent encore un autre problème Con-

formément aux pratiques usuelles de conception mécanique, les arbres de sortie des actionneurs-sont cannelés et sont reliés au support de l'actionneur suivant ou du porte-outil par des colliers cannelés Les connexions

cannelées peuvent présenter un jeu qui, comme le problè-

me du circuit hydraulique, affecte la précision du mou-

vement du poignet.

L'invention consiste en un ensemble action-

neur à trois axes qui améliore les ensembles correspon-

dant à l'état actuel de la technique en résolvant les

trois problèmes mentionnés ci-dessus Comme les ensem-

bles actionneurs correspondant à l'état actuel de la technique, un ensemble actionneur selon l'invention

comprend un premier, un deuxième et un troisième action-

neurs hydrauliques, portés indirectement par un premier un deuxième et un troisième supports qui sont en série dans cet ordre, leurs arbres étant orientés selon trois axes différents Le premier et le deuxième supports présentent des tourillons qui portent respectivement le

deuxième et le troisième supports pour permettre la ro-

tation autour des axes du premier et du deuxième action-

neurs respectivement -Le troisième support présente un

tourillon qui porte un porte-outil Les arbres du pre-

mier et du deuxième actionneurs sont fixes par rapport respectivement auxdeuxième et troisième supports et sont portés respectivement par eux; et le troisième actionneur est fixe par rapport au porte-outil et l$orté

par lui De cette façon chaque actionneur est substan-

tiellement porté uniquement par son arbre et les charges reprises par l'ensemble sont transmises principalement

par le porte-outil et par les supports Seules les char-

ges de couple sont reprises par les actionneurs respec-

tifs. Comme solution au premier problème, à savoir les charges latérales agissant sur les arbres et dues aux connexions par boulon pour limiter la réaction de couple entre les bottiers et les supports, le bottier de chaque actionneur est relié au support, pour cet

actionneur, uniquement par au moins une et de préféren-

ce deux plaquettes larges et minces de rétention de couple, qui restreignent la rotation du bottier de

l'actionneur autour de l'axe de son arbre Chaque pla-

515 quette comporte un segment déporté entre l'actionneur et le support pour prendre en compte par flexion de la

plaquette les variations des tolérances entre le sup-

port et l'arbre volant de l'actionneur sans transmettre de charge latérale significative à l'actionneur De

préférence la plaquette de réaction a, de façon généra-

le, un profil en forme de L et le déport est de façon

générale situé à la jonction entre les branches du "L".

Une branche est fixée à une extrémité du bottier de l'actionneur et l'autre branche est fixée à une portion

du support qui se trouve sur le côté de la paroi cir-

conférentielle de ce bottier.

Le deuxième problème présenté par les ensem-

bles actionneurs à trois axes de l'état actuel de la technique, à savoir la dilatation et la contraction des

conduites et du fluide qui s'y trouve entre les servo-

robinets à distance et les actionneurs respectifs, est résolu en prévoyant pour chaque actionneur un flasque collecteur fixé-au support de cet actionneur et pouvant même en faire partie Chaque flasque collecteur comporte un passage d'alimentation en fluide et un passage de retour du fluide Le servo-robinet pour l'actionneur respectif est fixé directement au flasque collecteur, relativement près de l'actionneur, et des passages

feront communiquer le robinet avec les passages d'ali-

mentation et de retour du collecteur et avec les orifi- ces qui s'ouvrent sur chaque flasque en alignement avec

les orifices de leactionneur correspondant Ces orifi-

ces font comw uniquer le servo-robinet avec l'actionneur

par l'intermédiaire de raccords qui relient les orifi-

ces du collecteur aux orifices de Ilactionneur En éc-

cord avec cet aspect de l'invention, le aervo-robinet est situé près de l'actionneur et il n'y a ni flezible ni conduite, et donc ni dilatation ni contraction Cx conduite, et une faible dilatation ou contraction du fluide qui puisse affecter la précision du mouveent Ceci à son tour élimine la nécessité de programmer le robot pour prendre en compte l'effet de la dilatation et de la contraction de la conduite et de la dilatation et de la contraction du fluide entre le servo-robinet

et l'actionneur respectif.

Une autre amelioration réalisée dans 1 'in-

vention' consiste en un ensemble d'accouplement à

rattrapage de jeu sur l'arbre d'au moins un des action-

neurs et de préférence sur les arbres de tous les action-

neurs Un tel accouplement à rattrapage de jeu compor-

te un manchon, qui entoure l'extrémité de l'arbre et peut tourner avec l'arbre à l'intérieur du tourillon

associé, et un collier dont une partie voisine de l'ex-

trémité proche du bottier de l'actionneur est fixée à l'arbre par des cannelures et est fendue pour permettre la déflexion des segments en direction de l'arbre Au moins une partie de la portion fendue va, à l'extérieur, en cane en s'élargissant par rapport à l'arbre et en

s'éloignant du bottier Une surface, connue qu'int rïeu-

rement, du manchon s'abatte et vient au contact de'la partie conique du collier et une bague forcée vient au

contact d'un épaulement du collier dirigé en sens oppo-

sé au bottier Une vis de pression vissée dans l'arbre

porte contre la bague forcée et force le collier en di-

rection du bottier, de sorte que les surfaces coniques du collier et du manchon viennent pousser les segments

de la portion fendue et cannelée du collier pour obte-

nir un engagement à ajustement serré et sans jeu avec

les cannelures de l'arbre de l'actionneur Par consé-

quent ce troisième aspect de l'invention résout le pro-

blème du rattrapage de jeu dans les accouplements entre les arbres et volants de l'actionneur et le support ou

le porte-outil, selon le cas, auquel l'actionneur com-

munique un mouvement.

De façon cumulative, toutes les caractéris-

tiques de l'invention contribuent à une amélioration d'ensemble de la précision avec laquelle l'outil peut être manipulé par l'ensemble à trois axes ou "poignet",

C'est donc de ce point de vue que ces trois caractéris-

tiques agissent simultanément et sont en relation.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la

description qui va suivre d'un exemple de réalisation

et en se référant aux dessins annexés sur lesquels:

la figure 1 est une vue en plan de la réali-

sation, une partie de l'ensemble étant montrée en coupe

la figure 2 est une Vue en élévation laté-

rale de la réalisation, une partie étant vue en coupe substantiellement selon l'axe de l'actionneur de lacet;

la figure 3 est une vue en plan des ensem-

bles de lacet, de roulis de l'actionneur, des parties de l'ensemble de roulis étant montées en coupe, prises

substantiellement selon l'axe de l'actionneur de rou-

lis la figure 4 est une vue en plan de l'un des

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supports de rétention de couple; elle est un exemple des supports utilisés avec les trois actionneurs;

la figure 5 est une vue en élévation latéra-

le du support de la figure 4; S la figure 6 est-ume vue en élévation en bout du support des figures 4 et S; et la figure 7 est une vue partielle en coupe du raccord utilisé entre les orifices des collecteurs et les orifices des actionneurs cette vue étant de façon générale prise selon la ligne 7-7 de la figure 3

et dans la direction des flèches.

L'ensemble actionneur à trois axes représen-

té sur les dessins comporte un ensemble de tangage,

désigné de façon générale par la lettre "P", -un ensem-

ble de lacet désigné de façon générale par la lettre "Y* et un ensemble de roulis désigné de façon générale par la lettre *R" L'ensemble de tangage comporte un actionneur tournant hydraulique 1 dont les arbres la

et lb à l'une et 1 ' autre extrémité sont portés indirec-

tement à l'intérieur des bagues internes 71 et 73 des roulements à rouleau Les bagues externes 72 et 74 de ces roulements sont logées dans les trous, de diiètre

relativement important, d'une paire de flasques laté-

raux 13 et 12 du support de l'ensemble tangage Les

flasques latéraux 13 et 12 sont reliés à une combinai-

son de pièce transversale et de distributeur de fluide d'alimentation et de retour 4 de l'ensemble de tangage par des vis 79 et 80 Le distributeur 4 présente des trous taraudés (non représentés) par lesquels on peut le monter sur l'extrémité libre d'un bras ou tout autre support conver able et il est percé avec des passages d'alimentation et de retour 200 et 202 auxquels sont

reliés les flexibles du groupe puissance hydraulique.

Le servo-robinet de tangage PSV est monté directem nt sur la face arrière du collecteur 4 et communique avec les passages 200 et 202 par des passages de branchement

204 et 206 et communique avec les orifices d'alimen-

tation et de retour de l'actionneur par des passages

par exemple 208 Le dispositif de raccordement du dis-

tributeur à chaque actionneur est décrite plus en détail ci-dessous en relation avec la figure 7 du dessin. Les portions d'extrémité respectives la et lb de l'arbre de l'actionneur de tangage 1 sont fixées au support de tangage, et portées dans les roulements

mentionnés ci-dessus de ce support, par des accouple-

ments associés à un support de lacet 11 Cette portion du support de lacet est de façon générale en forme de U, vue en plan, et présente des trous concentriques aux portions d'arbre la et lb de l'actionneur de tangage trous qui reçoivent ces portions d'arbre et sont alignés

et accouplés à ces portions d'arbre par des accouple-

ments dont les détails apparaissent sur les dessins, sont largement une question de réalisation mécanique et n'ont donc pas besoin d'être décrits en détail De

f.açon générale une extrémité de l'arbre lb de l'action-

neur de tangage est reliée par cannelures au support de lacet 11 et l'autre portion d'extrémité la est reliée de façoh fixe au support de lacet Il par un manchon

conique 18 forcés en place par une vis de retenue 21.

De cette façon le support de lacet 11 est porté à l'in-

térieur des roulements du support de tangage et il est fixé à l'arbre volant de l'actionneur de tangage 1, de sorte que lors d'une rotation de cet arbre volant de l'actionneur de tangage, le support de lacet i 1 pivote

avec l'arbre vers le haut ou vers le bas dans les rou-

lements eux-mêmes logés dans le support de tangage La charge de structure extérieure au support de lacet 11 est reprise par le support de tangage, tandis que le

couple et le mouvement sont transmis au support de la-

cet 11 par l'arbre Volant de l'actionneur de tangage 1.

Il est bien entendu essentiel que le boltier de l'actionneur de tangage 1 soit empêché de tourner par une structure qui soit substantiellement rigide au point de vue rotation autour de l'axe de l'arbre volant de l'actionneur D'un autre côté une telle structure de rétention de couple pour le bottier de l'actionneur de tangage ne doit pas êtra telle qu'elle produise une charge latérale dans une direction quelconque radiale par rapport à l'arbre, charge qui tendrait à produire une charge excentrée substantielle sur les roulements qui portent le support de lacet et l'actionneur En accord avec l'invention, chaque actionneur est emyp&ché de tourner autour de l'axe de son arbre, en réponse aux

forces de réaction de couple, par une paire de pllaqet-

tes, larges et fines de rétention de couple, chacune de

ces plaquettes étant fixée entre le boîtier et le sup-

port de montage de l O actionneur Dans le cas du boitier de l'ensemble de tangage de l'actionneur 1, il ebt empêché de tourner par les plaquettes 25 Comme le

montrent les figures 4 à 6 des dessins, chaque plaquet-

te 25 est une bande fine et plate de-métal, comme une tale d'acier inoxydable type 301, demi-dur, d'épaisseur 1.58 mi, ayant de façon générale la forme d'un L (figure 6) La plaquette de rétention de couple 25 comporte une branche relativement longue 25 a, une branche plus courte 25 b et une portion courbe déportée 25 c située entre les deux branches dans une position o elle se trouve entre le bottier de l'actionneur et la partie voisine du support de l'actionneur La branche la plus longue 25 a de chaque plaquette de rétention de couple est bridée

à la paroi d'extrémité de l'actionneur entre les flas-

ques 28 et 30 Des broches de positionnement 97 posi-

tionnent chaque plaquette de rétention de couple à sa position correcte sur la paroi d'extrémité et des vis 81 la fixent à cette paroi d'extrémité La branche la plus courte de chaque plaquette de rétention est bridée

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au distributeur voisin à l'aide d'un flasque de bridage 38, 58 comportant des trous taraudés qui reçoivent des

vis mises en place par le collecteur.

Du fait de leur largeur substantielle et de l'orientation du support telle que les charges de couple agissent substantiellement dans le sens de la

largeur, cette plaquette offre une résistance substan-

tielle au couple D'un autre côté les forces agissant radialement par rapport à l'axe de 1 'actionneur, ne sont transmises que par la portion courbe déportée 25 c et cette portion n'offre qu'une faible aptitude à

transmettre des forces radiales de ce genre En consé-

quence tout désalignement ou relachement dans les to-

lérances entre l'actionneur et son support ne se tra-

duisent pas par une charge latérale significative ou importante sur l'actionneur et les roulements ne sont pas soumis à une charge excentrée et fonctionneront librement et sans à-coups, sans risque de diminuer la capacité de l'actionneur à trois axes de porter et de déplacer la charge prévue de conception sans à-coups

et avec précision.

L'ensemble Y comprend un actionneur 2, dont les portions extérieures de l'arbre sont fixées, par

un manchon d'accouplement à cannelures 17 à une extré-

mité et par un accouplement conique 19 à l'autre extré-

mité, au support 39 de l'ensemble de roulis R Le support 39 à son tour tourillonne dans les roulements à rouleau 75 et 76 logés dans les flasques d'extrémité 14 et 214 du support de l'ensemble de lacet 5 Des

plaquettes de rétention de couple 26 à chaque extrémi-

té du boîtier de l'actionneur limitent la rotation du bottier de cet actionneur Mais les rouleaux 75 et 76 permettent à I'actionneur d'assurer le mouvement de lacet de l'ensemble de roulis de son support 39 et de

tous les composants portés par le support 39 Les pla-

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quettes de rétention de couple 26 sont substantielle-

ment identiques en structure et en principe à celles représentées sur les figures 4 et 6 des dessins Le fluide est fourni à l'actionneur et en revient par des passages percés dans le support 5 et bouchonnés Le servorobinet de lacet YSV est monté sur un bras Sa du support qui s'étend latéralement vers l'extérieur Le fluide hydraulique est fourni à l'ensemble de lacet et en revient par des flexibles qui viennent du groupe hydraulique et sont reliés à des raccords eux-mêmes reliés au bras 5 a Des passages percés dans le bras 5 a communiquent avec des orifices qui s'ouvrent sur le

servo-robinet YSV L'actionneur 2 est relié à des ori-

fices débouchant des passages percés dans le support 5 par des raccords par exemple 33 De cette façon le

prolongement Sa et le flasque 5 b du support 5 consti-

tuent aussi bien un distributeur qu'une portion du sup-

port pour l'ensemble de lacet.

L'ensemble de roulis R comporte un porte-

outil 8 fixé à une portion d'extrémité 3 a de l'arbre

volant de l'actionneur tournant de roulis 3 par l'in-

termédiaire d'un accouplement à rattrapage de jeu que l'on décrit en détail ci-dessous Le porte-outil 8 est porté à l'intérieur d'un roulement de butée à rouleau

77, 78 lui-même porté dans un flasque d'extrémité trans-

versale 70 du support de montage de l'ensemble de rou-

lis 222 L'extrémité dirigée vers l'intérieur (c'est-

à-dire l'extrémité dirigée vers l'ensemble de lacet) de l'actionneur tournant de roulis 3 n'est pas supporté, mais le boîtier de lactionneur 3 est couplé au flasque

collecteur supérieur 6 du support de montage de l'ensem-

ble roulis 222 par l'intermédiaire des plaquettes de rétention de coup&e 27 qui sont identiques dans leur

principe et substantiellement identiques dans leur-'cons-

truction et mode de fixation à celles représentées sur

les figures 4-6 et décrites ci-dessus Le flasque col-

lecteur 6 du support 222 présente une série de trous percés et bouchonnés qui donnent des passages 224 et 226 partant des trous taraudés de réception et de raccord, à la surface supérieure du flasque, pour fixation des flexibles et pour permettre la communication du fluide vers le servo-robinet RSV de l'ensemble de roulis et en retour de ce servorobinet Ce servo-robinet RSV à son tour est relié par des passages 230 et 232 dans le flasque collecteur à des orifices voisins de la face inférieure du flasque collecteur 6 Comme on le voit sur la figure 7, un tube raccord 33 franchit le jeu existant entre le flasque collecteur 6 et le bottier

3 a de l'actionneur 3 et relie le passage 230 à l'ori-

fice d'entrée 3 b de l'actionneur 3 Des joints toriques 236 et 238 assurent l'étanchéité du tube raccord 33 avec les alésages 240 et 242 fraisés dans le flasque de montage 6 et le bottier 3 a respectivement Les chambres qui se trouvent de chaque côté de l'arbre

volant de chacun des trois actionneurs tournants hy-

drauliques de l'ensemble sont raccordées au flasque collecteur correspondant par la disposition de raccord (c'est-à-dire par les tubes raccords 33) représentée

*sur la figure 7.

Le porte-outil 8 de l'ensemble de roulis

est relié à la portion 3 a de l'arbre volant par un ac-

couplement à rattrapage de jeu La portion 3 a de l'ar-

bre est cannelée et reçoit un manchon 20 cannelé inté-

rieurement de façon correspondante La portion canne-

lée de ce manchon 20 est fendue et sa portion d'extré-

mité intérieure présente une surface extérieure conique a qui va en divergent en partant du bottier du rotor et en s'écartant de l'extérieur de la portion 3 a de

l'arbre Une ou plus broches d'accouplement 101 vien-

nent dans des fentes semi-cylindriques fraisées dans

la paroi extérieure du manchon 20 et assurent un con-

trôle positif de l'indexation de position dans le cas

o la liaison par friction conique viendrait à glisser.

La portion 8 a, formant manchon, du porte-outil 8 pré-

S sente une surface conique interne qui s'adapte à la

portion conique 20 a du manchon 20 et présente des fen-

tes semi-cylindriques pour recevoir les broches d'ac- couplement 101 Une bague forcée de retenue 51 porte contre l'extrémité du

manchon 20 et elle est relive la portion 3 a de l'arbre par ule vis 86 Si l'on serre

cette vis 86, elle vient forcer la bague 51 en direc-

tion du bottier du iotor, tandis qu'une bague entre-

toise 23 maintient le porte-outil 8 dans une position

prédéterminée selon la direction axiale de l'arbre.

Les surfaces coniques ajustées du manchon 20 et la poz-

tion 8 a du porte-outil 8 form ant manchon poussent la portion cannelée et fendue du manchon 20 pour donner un ajustement serré avec les cannelures de l'arbre 3 a éliminant ainsi tout risque de relachement dans la connexion par cannelure et tout jeu qui, à défaut, pourrait exister dans l'accouplement entre l'arbre et

le porte-outil.

Dans la conception représentée sur les des-

sins joints, chacun des actionneurs 1 et 2 est relié

au support qui porte l'actionneur voisin par un accou-

plement conventionnel à cannelure, mais il est dans

l'esprit et dans l'intention de l'invention que l'ar-

bre de chacun des actionneurs de l'ensemble à trois axes soit relié au support de l'actionneur voisin ou au porte-outil par un accouplement à rattrapage de jeu substantiellement identique en construction identique en principe à l'accouplement prévu entre l'actionneur de roulis 3 et le porte-outil 8 Cette adaptation d'un accouplement à rattrapage de jeu à tous les actionneurs est une question de réalisation mécanique et elle est

dans l'objet de l'invention.

On va maintenant décrire en détail un cer-

tain nombre de détails de conception et de construction de l'ensemble actionneur à trois axes, représentés sur les dessins joints Entre autres il y a l'accouplement de l'arbre de chaque actionneur à un contrôleur de position type potentiomètre tel que le contrôleur 43

associé à l'ensemble de roulis P (voir partie supérieu-

re de la figure 1) Chaque ensemble support comporte différentes bagues entretoises, bagues de maintien de roulement, joints d'étanchéité et d'huile, plaques de

couverture et autres éléments qui sont largement uti-

lisés en conception mécanique Ces éléments sont repré-

sentés sur les dessins et seront facilement identifiés

par l'homme de l'art.

Par conséquent l'invention telle que réa-

lisée dans la structure représentée sur les dessins et décrite ci-dessus améliore les ensembles actionneurs

à trois axes actuellement connus en éliminant substan-

tiellement les charges latérales sur les arbres des -

actionneurs, en éliminant substantiellement l'effet de la dilatation et de la contraction des flexibles et des conduites ainsi que du fluide transporté entre les servo-robinets et les actionneurs respectifs; et

élimine le jeu dans les accouplements entre les action-

neurs et les supports qui les portent L'effet de ces améliorations sur un fonctionnement plus sûr, plus

* fiable et plus précis de l'actionneur est cumulatif.

Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple

non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (5)

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

1 Ensemble actionneur a trois axes assurant un mouvement en roulis, en lacet et en tangage et caractérisé en ce qu'il comprend un premier, un deuxième et un troisième actionneur hydrauliques (P, Y et R) portés indirectement par un premier, un deuxième et un troisième support ( 4, 11 et 6) qui sont en série

dans cet ordre, leurs arbres étant orientés selon trois axes dif-

férents: le premnier et le deuxième support présentant des touril-

lons ( 71-74 et 75-76) qui portent respectivement le deuxième et le troisième support pour permettre la rotation autour des axes du premier et du deuxième actionneur, respectivement, le troisième présentant un tourillon ( 77-78) qui porte un porte-outil ( 8), les arbres du premier et du deuxième actionneur étant fixes par rapport respectivement aux deuxième et troisième supports et étant portes respectivement par eux, et l'arbre du troisième actiomneur étant fixe par rapport au porte-outil et porté par lui, et au moins une plaquette, large et mince, de rétention de couple ( 25, 26, 27) étant fixée entre le bottier de chaque actionneur et le support de cet actionneur pour empacher le bottier de l'actionneur d'être entraîné en rotation autour de l'axe de son arbre, chaque plaquette comportant un segment déporté ( 25 c) situé entre l'actionneur et le support pour prendre en compte par sa flexion les variations de

tolérance sans transmettre à l'actionneur de charge latérale signi-

ficative.

2 Ensemble actionneur selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que chaque plaquette de rétention de couple présente en

profil d'extrémité généralement la forme d'un L, la portion dé-

portée ( 25 c) étant généralement située à la jonction entre les branches ( 25 a, 25 b) du "L", et en ce qu'une branche ( 25 a) est fixée à une extrémité du bottier de l'actionneur respectif et l'autre branche Q 5 b) est fixée à une portion du support correspondant qui

se trouve à côté du bottier.

3 Ensemble actionneur selon la revendication 2, caracté-

risé en ce qu'il y a deux plaquettes de rétention de couple ( 25, 26, 27) pour chaque actionneur, l'une reliée à chaque extrémité du

bottier correspondant.

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4 Ensemble actionneur selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le support de chaque actionneur comporte un flasque dis-

tributeur, chaque flasque distributeur ( 4, 5 a 222) présentant un passage d'alimentation en fluide et un passage du retour du fluide ( 200, 202, 224, 226), un servo-robinet (PSV, YSV et RSV) fixé à chaque flasque, des orifices ( 208, 230, 232) dans chaque flasque pour faire communiquer le robinet avec les passages, des orifices ( 240) débouchant de chaque flasque en alignement avec les orifices ( 242) de l'actionneur correspondant pour faire communiquer le robinet

avec l'actionneur et un raccord ( 33) raccordant lesdits orifices.

Ensemble actionneur selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque raccord est un tube logé dans les orifices et rendu étanche par rapport à eux au moyen d'éléments annulaires

d'étanchéité ( 236, 238).

6 Ensemble actionneur selon la revendication 1 et caracté-

risé de plus en ce qu'il comprend un accouplement à rattrapage de

jeu sur l'arbre d'au moins un des actionneurs, ledit arbre pré-

sentant une portion cannelée ( 3 a) et l'accouplement comportant un manchon ( 8 a), qui entoure l'extrémité de l'arbre et peut tourner avec lui à l'intérieur du tourillon associé ( 77, 78), un collier ( 20)

dont une partie voisiné de l'extrémité proche du bottier de l'action-

neur est fixée à l'arbre par des cannelures et fendue pour permettre

la déflexion des segments en direction de l'arbre, au moins une par-

tie ( 20 a) de la portion fendue allant à l'extérieur en c Cne en s'élargissant par rapport à l'arbre et en s'éloignant du bottier, une surface conique intérieurement du manchon s'adaptant et venant au contact de la partie conique du collier, une bague forcée venant au contact d'un épaulement du collier dirigé en sens opposé au bottier, une vis de pression vissée dans l'arbre portant contre la bague forcée et étant prévue pour être serrée pour forcer le collier en direction du bottier, de sorte que les surfaces coniques du collier du manchon viennent pousser les segments de la portion fendue et cannelée du collier pour obtenir un engagement à ajustement serré et sans jeu

avec les cannelures de l'arbre de l'actionneur.