FR2527498A1 - Robot manipulateur - Google Patents

Abstract

IL 10 COMPREND UNE CHARPENTE VERTICALE 18, 18 SUR LAQUELLE TOURILLONNENENT DEUX BRAS EXTENSIBLES, DONT L'UN CONSISTE EN DEUX VIS 52, 52 D'ENTRAINEMENT LATERALEMENT ESPACEES, RELIEES ENSEMBLE A LEUR EXTREMITE AVANT ET ARRIERE, ET DONT L'AUTRE CONSISTE EN UNE VIS 68 RELIEE 74, 76, 56 AUX EXTREMITES AVANT DES DEUX VIS 52. LES MOTEURS POUR ALLONGER ET RETRACTER LES BRAS SONT MONTES SUR LA CHARPENTE. UN OUTIL 86 RELIE AUX EXTREMITES AVANT DES BRAS EST COMMANDE PAR DES TRINGLERIES EN PARALLELOGRAMMES ANIMEES PAR DES MOTEURS MONTES SUR LA CHARPENTE. APPLICATION AU DEPLACEMENT OU SOUDAGE DE PIECES.

Description

La présente invention concerne un manipulateur pour

"robotique" dit ci-après "robot manipulateur".

Les robots manipulateurs comprennent de façon classique un bras articulé destiné à se déplacer dans une trajectoire programmée dans l'espace en vue de transporter des pièces entre une machine convoyeuse de pièces et une machine de fabrication ou d'assemblage ou destinée à manipuler des outils afin de réaliser les opérations de fabrication comme du perçage, du soudage, de la projection de peinture, etc Un élément de travail, comme une pinceou un outil monté à l'extrémité distale ou externe du bras, est fréquemment destiné à tourner autour

des axes d'un trièdre de référence De tels robots manipula-

teurs sont habituellement commandés par une calculatrice numérique ou un microprocesseur qui engendre des signaux destinés à commander ledéplacement de l'outil ou de l'élément de serrage de pièces ou de pinces à l'extrémité du bras du manipulateur en une trajectoire déterminée à une vitesse réglée. Le bras d'un manipulateur classique est normalement en

porte-à-faux et il consiste en plusieurs tronçons intercon-

nectés animés individuellement de façon à simuler les excur-

sions normales d'un bras et d'une main humains Lorsque le dispositif d'actionnement d'un tronçon de bras ou de l'outil

est situé à la jonction d'articulation de l'élément à manoeu-

vrer, le bras dans son ensemble devient lourd et volumineux.

Cela s'éloigne rapidement de la vitesse voulue de manoeuvre qui, dans une large mesure, est fonction de l'inertie du

bras dans son ensemble.

Les objectifs intéressants de laplupart des robots mani-

pulateurs consistent à déplacer une pièce ou un outil d'une position dans l'espace vers une autre position avec un degré

élevé de précision de position et avec une vitesse maximale.

On ne peut atteindre ces objectifs que si la structure du manipulateur dans son ensemble estrigide,mais légère et si le ou les dispositifs destinés à déplacer les tronçons de

bras peuvent être commandés avec une grande précision.

La masse et la rigidité de Jastructure du bras ont une extrême importance en raison des moments de rotation et de translation qui sont engendrés et des vibrations et flexions qui en résultent De même, la précision de la position dépend de la rigidité et, dans une très large mesure, du type de

traind'entraînement servant à produire les déplacements voulus.

Par exemple, des entraînements hydrauliques, qui comprennent des valves, sont normalement compliqués, ils manquent de rigidité et de douceur de fonctionnement et ils produisent un comportement erratique en cas de changement brusque de

charge, par exemple lorsqu'une pièce est déposée et libérée.

La plupart des manipulateurs qui sont vraiment des robots et qui sont actuellement disponibles sur le marché sont équipés de toutes lescaractéristiques et de tous les mécanismes nécessaires pour effectuer n'importe quelle tache complexe Cependant, de nombreuses taches à effectuer sont de nature relativement simpleet n'exigent que quelques-unes des caractéristiques et quelques-uns des mécanismes incorporés au manipulateur que l'acheteur doit acheter Il en résulte que la plupart des robots manipulateurs sont relativement

onéreux Cela entraîne des investissements financiers exces-

sifs, notamment lorsqu'il faut de nombreux manipulateurs.

Les buts de la présente invention sont notamment: de proposer un robot manipulateur dans lequel le bras articulé possède une masse relativement faible et une rigidité relativement élevée par rapport à sa capacité de support de poids; de proposer un dispositif d'entraînement pour déplacer à un degré élevé de précision la structure du bras articulé entre des positions prédéterminées dans l'espace; d'utiliser des vis d'entraînement elles-mêmes entraînées par un moteur électrique pour conférer le mouvement nécessaire au bras du robot; de proposer un robot manipulateur dans lequel les moteurs d'entralnement des tronçons du bras articulé sont montés sur la charpente principale de la machine plutôt que sur le bras articulé; de proposer un robot manipulateur qui occupe un espace relativement faible par rapport à l'enveloppede travail traitée par le mécanisme et dans lequel les éléments du mécanisme ne qênent pas l'enveloppe de travail; de réduire le prix de revient d'un robot manipulateur

en utilisant des éléments d'un type modulaire qui sont entrai-

nés indépendamment et présentent des inter-relations telles que le mécanisme puisse être assemblé en ne comportant que les éléments nécessaires pour effectuer la tache de manipu-

lation voulue Ainsi, pour des tâches simples, le manipula-

teur ne comprend que quelques éléments de base et, pour des taches complexes, on ajoute âl'ensemble de base des éléments supplémentaires. La présente invention comprend généralement un dispositif triangulaire de support disposé dans un plan vertical et comportant une branche ou côté de dimension fixe et les deux autres branches de longueur variable La branche de dimension fixe comprend une charpente de support verticale L'une des branches à longueur variable comprend deux vis d'entraînement latéralement espacées et qui sont rigidement interconnectées à leurs extrémités avant et arrière Deux écrous entraînés par des moteurs électriques sur la charpente de support-sont destinés à provoquer le déploiement et la rétraction des vis interconnectées La troisième branche ou le troisième côté du dispositif comprend un autre élément extensible, tel qu'une autre vis d'entraînement ou une chaîne ou un câble relié -aux extrémités avant de la paire des vis d'entraînement qui sont également déployées ou rétractées par un orgàne de manoeuvre, commandé par un moteur sur la charpente de support L'outil ou l'élément venant au contact de la pièce est monté de manière articulée aux extrémités avant des éléments extensibles et il est relié fonctionnellement à un ou plusieurs des moteurs d'entraînement, également situés sur la charpente principale

de support Puisque tous les moteurs d'entraînement du mani-

pulateur sont montés sur la charpente de support, la masse des éléments extensibles est réduite à la structure physique minimale nécessaire pour supporter la charge La faible inertie

résultante permet des vitesses maximales avec une grande capa-

cité de charge en pièces lourdes Les moteurs destinés à dé-

ployer ou allonger et à rétracter les éléments extensibles et à manoeuvrer l'outil ou l'élément devant venir au contact de

la ou des pièces communiquent avec une calculatrice ou un micro-

processeur par l'intermédiaire de codeurs et de tachymètres

pour régler avec précision l'amplitude et la vitesse du mouve-

ment de chaque élément du manipulateur.

D'autres objets, caractéristiques et avantages de la pré-

sente invention ressortiront de la description détaillée sui-

vante, faite à titre illustratif et nullement limitatif en

regard des dessins annexés sur lesquels:-

la Figure 1 est une vue de dessus d'un robot manipulateur

selon la présente invention;-

la Figure 2 est une élévation latérale, partiellement en coupe, du manipulateur représenté sur la Figure 1; la Figure 3 est une élévation de l'extrémité arrière du manipulateur; la Figure 4 est une coupe le long de la ligne 4-4 de la Figure 2; la Figure 5 est une coupe généralement le long de la ligne -5 de la Figure 2; la Figure 6 est une vue en plan du mécanisme de commande

de l'inclinaison de l'outil à l'extrémité du bras du manipula-

teur;

la Figure 7 est une élévation latérale illustrant généra-

lement le fonctionnement des éléments extensibles et le méca-

nisme de commande de la manoeuvre de l'outil ou de l'élément ou pince de serrage de pièce; la Figure 8 est une vue fragmentaire, partiellement en coupe, montrant un élément de serrage de pièce supporté à l'extrémité des éléments extensibles; la Figure 9 illustre une forme modifiée de pince de prise de pièce;

la Figure 10 est une élévation latérale d'une forme modi-

fiée de manipulateur selon la présente invention; la Figure 11 est une coupe le long de la ligne 11-11 de la Figure 10; la Figure 12 est une élévation latérale fragmentaire d'une autre forme deréalisation de robot manipulateur selon la présente invention; et la Figure 13 est une élévation en bout de l'agencement

représenté sur la Figure 12.

En se référant tout d'abord aux Figures 1 à 4, on voit que le manipulateur 10 comprend généralement une base fixe 12 qui supporte, en vue d'un mouvement de rotation autour

d'un axe vertical, une charpente principale 14 verticale.

La charpente 14 comprend une plaque debase 16 sur laquelle sont rigidement montés des montants latéraux 18 verticaux latéralement espacés La charpente 14 de support est montée, à l'aide d'un arbre tubulaire 20 tourillonnant dans des

paliers 22 supérieur et inférieur, sur la base 12.

Un moteur 24, monté du côté inférieur de la plaque de base 16, entraîne par une courroie 26 l'arbre 28 d'entrée d'un engrenage réducteur 30 La bride 32 de montage du réducteur est fixée, comme indiqué en 34, à l'arbre tubulaire 20, et l'arbre 36 de sortie du réducteur 30 est fixé à une plaque de base ou de fond 38 de la base 12 Puisque l'arbre 36 de sortie est fixé à la base 12 et ne peut tourner, le couple de réaction produit par le moteur 24 est transféré à l'arbre tubulaire 20 et à la charpente principale 14 aisi supportée

et que ce moteur fait tourner.

Entre les deux montants latéraux 18, tourillonne un ensemble 40 en forme de chape destiné à basculer autour d'un axe horizontal Ai L'ensemble 40 comprend une console 42 de support sur laquelle tourillonnent deux tiges rotatives 44 latéralement espacées Chaque tige 44 comporte un écrou 46,

qui est de préférence du type à recirculation de bille.

Les deux écrous sont mis en rotation à l'unisson par une courroie ou chaine 48 entraînée par un moteur 50 supporté sur la console 42 Chaque écrou 46 est traversé par une vis 52 d'entralnement Les vis 52 ont la même longueur et elles sont rigidement interconnectées à leur extrémité arrière par une barre 54 d'écartement Les extrémités avant des deux vis 52 sont aussi rigidement interconnectées par une traverse 56 en U. Entre les extrémités supérieures des plaques ou montants latéraux 18, tourillonne un second ensemble 58 en forme de

chape destiné à tourner autour d'un axe horizontal A 2.

L'ensemble supérieur 58 comprend une console 60 montée sur un arbre 62 tourillonnant à chaque extrémité dans la plaque latérale 18 La console 60 supporte une tige 64 qui porte un écrou 66, de préférence du type àrecirculation de bille, qui est en prise avec une vis 68 Un moteur 72, supporté par la

console 60, entraîne, à l'aided'unecourroie 70, l'écrou 66.

La vis 68 est disposée dans un plan vertical centralement entre les vis 52 et son extrémité avant est articulée, comme indiqué en 74, sur la traverse 56 par une chape 76 proprement dite Comme on le voit sur la Figure 5, un codeur 78 et un tachymètre 80 sont directement reliés à chacun des moteurs

50 et 72 et ils communiquent avec une calculatrice ou ordi-.

nateur, un microprocesseur ou un autre organe convenable de commande qui surveille de manière précise la vitesse et la

position en rotation de l'arbre de sortie de chaque moteur.

Dans la forme de réalisation représentée sur les Figures 1 à 4, un boîtier 82 de support d'outil est monté à rotation entre les branches ou fourches 84 de la traverse 56 Un outil

86 convenable tourillonne à la face avant du boltier 82.

Le mécanisme pour orienter ou manoeuvrer l'outil 86 comprend

deux jeux de tringleries en forme de parallélogrammes, dési-

gnés de façon générale par l'indice 88 Chaque tringlerie comprend une première tringle 90 supportée à chaque extrémité

de manière à pouvoir pivoter sur un moyeu de roue dentée 92.

Chacune des roues dentées 92 tourillonne de manière à pouvoir tourner dans un étrier 94 monté sur les deux plaques latérales ou montants 18 L'axe de rotation est appelé A 3 Les deux étriers 94 sont interconnectés, en vue de la rigidité, par une plaque 96 de pontage Chaque roue dentée est entraînée indépendamment par un moteur 98 Comme dans le cas de chacun des moteurs précédemment décrits, il est monté sur chaque moteur 98 un codeur 100 et untachymètre 102 communiquant

avec la calculatrice ou autre mécanisme de commande.

L'extrémité opposée de chaque tringle 90 supporte à rotation une seconde roue dentée 104 Des chaînes sans fin 106 sont

entraînées autour de chaque groupe de roues dentées 92, 104.

Une seconde paire de tringles 108 supporte des roues dentées à une extrémité et des roues dentées 112 à l'extrémité opposée Les roues dentées 112 tourillonnent dans les branches 84 de la traverse 56 de façon à tourner autour d'un axe

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horizontal appelé A 4 Les roues dentées 110 ont le même axe que les roues dentées 104 de manière à tourner autour d'un axe appelé A 5 Dans l'agencement représenté sur les Figures 1 à 6, la roue dentée avant appelée 112 a est fixée de manière à tourner avec le bottier 82 et la roue dentée 112 b est fixée

à un arbre 114 tourillonnant selon l'axe A 4 dans le bottier 82.

L'arbre 114 est relié à l'outil 86 par des pignons coniques 116 engrenés Des chaines sans fin 117 sont entraînées autour des

roues dentées 110, 112.

Avec l'agencement ainsi décrit, on comprendra que, lorsque le moteur 50 fonctionne pour déployer ou allonger les vis 52, les extrémités avant des vis 52, 68 vont pivoter vers le haut autour de l'axe A 2 et, lorsque le moteur 50 fonctionne en vue de rétracter les vis 52, les extrémités avant de ces vis vont

pivoter vers le bas autour de l'axe A 2 * De même, le fonction-

nement du moteur 72 en des directions opposées va faire pivoter les extrémités avant des vis vers rehaut et vers le bas autour de l'axe A 1 * Si l'on fait simultanément fonctionner les deux

moteurs 50, 72, on peut imprimer aux extrémités avant connec-

tées des deux vis un déplacement selon n'importe quelle trajectoire prédéterminée au sein de l'enveloppe limitée par

la longueur des vis On comprendra, cependant, que le mouve-

ment de pivotement des vis 52, 68, effectué par leur extension

et leur rétraction va influer sur le fonctionnement des trin-

gleries 88 en forme de parallélogrammes Par exemple, si les extrémités avant reliées des vis sont déplacées d'une façon quelconque, les deux tringles 90, 108 vont pivoter l'une par rapport à l'autre à l'axe A Si ce mouvement de pivotement se produit alors qu'aucun moteur 98 ne fonctionne, les chalnes 106 vont s'enrouler autour de différents segments d'arcs des

roues 92, en provoquant une rotation desroues 104, 110 et 112.

Cela va évidemment aboutir à une orientation différente de l'outil 86 La tringlerie en forme de parallélogramme est

telle que le bottier 82 garde une orientation fixe en incli-

naison par rapport à la charpente 14 si les extrémités avant reliées des deux vis sont déplacées, alors que le moteur commandant la roue 112 ne fonctionne pas Cependant, si cela se produit et que le moteur commandant la roue 112 b ne

fonctionne pas, l'arbre 114 va tourner et modifier l'orienta-

tion d'assiette horizontale ou en roulis de l'outil 86.

Ainsi, en commandant de façon appropriée les deux moteurs 98,

on peut obtenir n'importe quelle orientation voulue en incli-

naison et en assiette horizontale de l'outil 86 lorsque les vis

52, 68 sont allongées (ou déployées) et rétractées pour modi-

fier la position de leurs extrémités avant En outre, on ob-

servera que si l'orientation en inclinaison du boltier 82 est commandée par son moteur 98 respectif de manière que ce boîtier reste vertical (plutôt qu'horizontal comme représenté

sur la Figure 1), le fonctionnement simultané du moteur com-

mandant la roue dentée 112 b va déterminer le mouvement de

lacet de l'outil 86.

L'une des caractéristiques importantes de la présente in-

vention réside dans les longueurs relatives des deux tringles , 108 En pratique, la tringle 90 est plus courte que la

tringle 108 et son axe A 3 de pivotement est situé verticale-

ment entre les axes A 1 et At 2 de sorte que la distance entre les axes A 3 et A 5 est inférieure à la distance entre les axes A 2 et A 3 * Lorsque les tringles sont ainsi proportionnées en

longueur et que l'axe A 3 est ainsi situé, l'axe A 5 de pivote-

ment peut tourner entre les plaques latérales 18 de la façon

illustrée sur la Figure 7 lorsque les vis 52, 68 sont rétrac-

tées dans une mesure relativement grande Ainsi, la dimension maximale de l'enveloppe de travail est commandée principalement

par la longueur des vis 52, 68, et la tringlerie en parallélo-

gramme ne pénètre pas dans l'enveloppe de travail.

On comprendra que l'utilisation de vis d'entralnement, de la façon illustrée, donne une structure légère et rigide pouvant déplacer l'outillage à une vitesse relativement grande et avec un degré élevé de précision La précision de position que l'on peut obtenir à l'aide des vis d'entralnement excède de beaucoup ce que l'on peut obtenir à l'aide de vérins hydrauliques La rigidité du mécanisme résulte non seulement de la structure du dispositif de support, mais aussi de l'agencement des deux vis 52 Une interconnexion rigide des vis 52 à leurs extrémités opposées assure une résistance maximale à des charges %ie torsion et les flexions sont

maintenues à une valeur minimale.

La Figure 6 illustre un agencement dans lequel on utilise

un mécanisme 88 à une seule tringlerie en parallélogramme.

Ce mécanisme de tringlerie en parallélogramme est sensiblement le même que celui représenté sur les Figures 1 à 3 et on l'uti- lise lorsque l'on a besoinde ne commander que l'orientation en inclinaison de l'outil Ainsi, l'outil OU la pince de-Cix-oili % 1 d'une pièce est monté directement sur le boîtier 82 qui est à son tour fixé à un arbre 120 auquel la roue dentée 112 a est également assujettie L'arbre 120 tourillonne selon l'axe A 4 dans la traverse 56 A d'autres égards, le mécanisme à une seule tringlerie, représenté sur la Figure 6, est le même que celui représenté sur les Figures 1 à 3 On comprendra que, si l'on doit utiliser le robot manipulateur tout simplement pour soulever et transporter une pièce d'un endroit vers un autre, il peut ne pas s'avérer nécessaire d'orienter une pince, ou un dispositif de fixation ou de serrage de pièce, comme un

crochet suspendu à la traverse 56 de façon à pouvoir pivoter.

Donc, lorsqu'une telle tâche simple est à accomplir, il n'est absolument pas indispensable de monter l'une ou l'autre

des tringleries en forme de parallélogrammes sur le manipula-

teur. La Figure 8 montre une forme modifiée de pince ou organe de préhension, qui comprend deux mors 122 C Aontés kle -i-r; à pouvoir articuler en 124 sur une console 126 fixée à l'arbre sur lequel est fixé l'engrenage à pignon 116 Les mors sont

destinés à être ouverts et fermés par n'importe quel dispo-

sitif convenable, comme un petit vérin hydraulique 128.

L'orientation des mors 122 est commandée par les mêmes trin-

glnries 88 en forme de parallélogrammes que celles illustrées

sur les Figures là 3.

Une autre modification de l'organe de préhension et de fixation d'une pièce est illustrée sur la Figure 9 Dans cet agencement, les pignons coniques 116 font tourner une vis 130 qui, par l'intermédiaire d'un écrou 132, fait fonctionner des mors 134 à bras articulés L'orientation du bottier 136 sur lequel les mors 134 sontmontés est commandée de la même façon

que celle du boîtier 82 précédemment décrit.

Si la structure dans laquelle on utilise le manipulateur

présente peu d'espace en tête, ce qui risque de gêner la ré-

traction de la vis 68 lorsque celle-ci se trouve en position

inclinée, le manipulateur peut ètremodifié de la façon illus-

trée sur les Figures 10 et 11 L'agencement représenté sur les

Figures 10 et 11 est sensiblement le même que celui précédem-

ment décrit, sauf que la vis supérieure 68 est remplacée par

une chaîne 138 qui est reliée en 140 à la traverse 56.

Une console 142 s'étend entre les parties extrêmes supérieures

des montants latéraux 18 auxquelles elle est fixement assujet-

tie Une chaîne 138 s'étend autour d'une roue dentée 144 entraînée par un moteur 146 monté sur la console 142 La chaîne s'enroule aussiautour d'un pignon fou 148 pour garantir un angle suffisant d'enroulement de la chaîne 138 autour (le la roue 144 La console 142 supporte également un guide 150 vertical

qui forme une piste pour un contrepoids 152 disposé à l'ex-

trémité libre de la chalne 138 Le contrepoids 152 est dimen-

sionné de manière à équilibrer l'outillage à l'extrémité avant des vis 52 Cela diminue grandement la force motrice

nécessaire L'ensemble 88 des tringleries en forme de paral-

lélogrammes servant à orienter l'outil dans l'agencement représenté sur les Figures 10 et 11 est le même que celui

décrit à propos des Figures 1 à 3.

Dans l'agencement représenté sur les Figures 12 et 13,

le robot manipulateur est construit et il fonctionne généra-

lement de la même façon que dans le cas du manipulateur représenté sur les Figures i à 3 sauf, cependant, que la charpente principale, au lieu d'être montée sur la base, en vue de pouvoir tourner autour d'un axe vertical, est montée en vue de se déplacer dans un plan horizontal à la façon d'un

pont roulant Ainsi, l'ensemble comprend une charpente prin-

cipale 154 comprenant deux montants latéraux 156 verticaux entre lesquels les vis 52, 68 sont montées de la même façon que celles représentées àpropos des montants latéraux 18 apparaissant sur les Figures 1 à 3 L'unité comporte également deux groupes de tringleries 88 en forme de parallélogrammes destinées à régler l'orientation du bottier 82 et de l'outil que celui-ci supporte Dans cette forme de réalisation,

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un outil 158 comprend une électrode de soudage, dont la pointe se termine généralement à l'axe d'assiette horizontale ou de

roulis de l'outil.

A leurs extrémités opposées, les deux montants latéraux 156 sont rigidement interconnectés en relation d'espacement

par des consoles 160, 162 La structure de support du mani-

pulateur comprend une charpente 164 munie à chaque extrémité de deux jambes verticales 166 De chaque côté de la charpente, les jambes sont interconnectées par des longerons 168, 170 et, à-chaque extrémité, par des traverses 172 Une barre longitudinale de guidage 174 estmontée sur le longeron 168 et une barre semblable de guidage 176 est supportée sur le longeron 170 A une extrémité de la charpente 154, une console 178 est montée sur chaque plaque ou montant latéral 156, trois rouleaux 180 orientés en triangle tourillonnant dans chaque console et étant en étroit contact de roulement avec la barre 174 de guidage Trois rouleaux 182, situés dans un plan vertical et venant au contact des surfaces supérieure et inférieure de la barre 176 de guidage sont montés à l'extrémité opposée de la console 162 Une vis 184 d'entralnement s'étend horizontalement le long de la charpente

164 et lui est fermement reliée à ses extrémités opposées.

Un écrou 186 peut tourner sur un axe fixé sur l'une des plaques 156 L'écrou 186 est entrainé dans des directions opposées par un moteur 190, agissant par l'intermédiaire d'une courroie 188 et monté sur la charpente 154 du manipulateur Si l'espace au sol disponible pour l'installation est limité, il est évident que les barres 174, 176 de guidage peuvent être supportées à partir de la structure du toit ou du plafond du bâtiment, plutôt qu'aux extrémités supérieures des jambes 166 Ce manipulateur fonctionne de la même façon que celle précédemment décrite, sauf que les limites de l'enveloppe

de travail sont cubiques plutôt que cylindriques.

Il va bien entendu de soi que le manipulateur peut être

déplacé le long de sa charpente 164 de support par la rota-

tion de l'écrou 186.

Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, de nombreuses modifications peuvent être apportées au robot

manipulateur décrit et représenté.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Robot manipulateur, caractérisé en ce qu'il ( 10) com-

prend une charpente ( 14, 16, 18) de support dé vis ( 52) pa-

ralleles,latéralement espacées,rigidement interconnectées à leur extrémité avant, une console ( 42) fermée rigide de sup- port tourillonnant sur cette charpente ( 18) pour tourner autour d'un premier axe (A 1) de direction générale horizontale; deux écrous ( 46) latéralement espacés, supportés sur la console ( 42) de manière à pouvoir tourner etdont le taraudage est en

contact avec le filetage des vis ( 52); un dispositif d'entrai-

nement ( 48, 50), monté sur la console ( 42) pour faire tourner les écrous ( 46) simultanément à la même vitesse et dans l'une

ou l'autre direction de manière à déployer et rétracter en-

semble les vis ( 52) interconnectées; une seconde console ( 60) de support montée sur la charpente et espacée du premier axe (A 1); un élément ( 68) extensible, relié à la seconde console ( 60) et aux extrémités reliées des vis ( 52); un dispositif ( 70, 72) d'entraînement monté sur la seconde console ( 60) et destiné à déployer et rétracter l'élément extensible ( 68), ces deux dispositifs d'entraînement pouvant fonctionner en

liaison l'un avec l'autre pour déplacer les extrémités inter-

connectées des trois vis ( 52, 68), le long d'une trajectoire programmée dans un plan vertical, et un élément de travail ou de manutention de pièce, supporté sur les extrémités avant reliées sur lesdites vis ( 52, 68), la charpente et les vis définissant un support triangulaire vertical, dont un côté, de longueur fixe, correspond sur la charpente à la distance séparant les deux axes (A 1, A 2), et les deux autres côtés sont de longueur variable et sont reliés près de l'élément

de travail ou de manutention de pièce.

2. Robot manipulateur selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que les vis ( 52) sont rigidement interconnectées par des éléments ( 54, 56), disposés transversalement entre lesdites vis de manière que celles-ci puissent être déployées et rétractées sensiblement sur toute leur longueur en passant

par les écrous ( 46).

3. Robot manipulateur selonla revendication 1, caracté-

risé en ce que la seconde console ( 60) fermée pivote sur la charpente de manière à pouvoir tourner autour d'un second axe (A 2) fermé parallèle au premier axe (A 1), l'élément extensible comprenant une troisième vis ( 68) et un écrou ( 66), touril-

lonnant sur la seconde console ( 60) fermée et dont le tarau-

dage est en prise avec le filetage de la troisième vis ( 68), le second dispositif ( 70, 72) d'entraînement étant destiné

à faire tourner l'écrou ( 66).

4 Robot manipulateur selon la revendication 3, carac-

térisé en ce que la charpente ( 14)de support co rond dmc 'c -

tants latéraux ( 18), rigidement relida en-nb ? une relation horizontalement espacée, et les consoles ( 42, 60) fermées comprennent des chapes ( 40, 56; 58, 76) s'étendant

entre les montants latéraux ( 18) et tourillonnant sur ceux-ci.

5. Robot manipulateur selon la revendication 3, carac-

térisé en ce que les vis ( 52, 68) sont disposées entre les

montants latéraux ( 18) de la charpente.

6. Robot manipulateur selon la revendication 3, carac-

térisé en ce que les axes (A 1, A 2) sont verticalement espacés

sur les montants latéraux ( 18).

7. Robot manipulateur selon la revendication 5, carac-

térisé en ce que le premier axe (A 1) est situé au-dessous

du second axe (A 2).

8 Robot manipulateur selon la revendication 3, carac-

térisé en ce que les deux axes (A 3, A 5) sont espacés hori-

zontalement et sont situés au-dessus des extrémités inter-

connectées (A 4) des trois vis ( 51, 68).

9. Robot manipulateur selon la revendication 8, carac-

térisé en ce qu'il comprend une charpente de support ( 154, 164) comportant deux rails de support ( 174, 176) horizontaux, latéralement espacés, sur lesquels des parties latéralement opposées de la charpente de support sont mon ts, ct ' dispositif destiné à déplacer horizontalement la charpente

de support le long de ces rails.

10. Robot manipulateur selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que l'élément extensible comprend un élément

flexible de tension ancré à une extrémité sur les extré-

mités avant reliées des vis ( 52, 68) et s'étendant vers l'arrière et le haut par rapport auxdites extrémités, un élément circulaire tourillonnant sur la seconde console

( 60) nu second axe (A 2) parallèle au premier axe (A 1) au-

dessus de celui-ci, l'élément flexible s'étendant autour

de l'élément circulaire; et le second dispositif d'entralne-

ment comprend un groupe de moteurs montés sur la charpente et reliés à l'élément flexible pour raccourcir et rallonger

la partie de cet élément s'étendant entre l'élément circu-

laire et l'extrémité ancrée ou fixée.

11. Robot manipulateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'él 1 ément flexible comprend une chaîne ( 106; 117; 138); l'élément circulaire comprend une roue dentée ( 92; 110; 112; 144) et le groupe des moteurs comprend un moteur

( 98, 146) entrainant la roue dentée.

12. Robot manipulateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que la chaîne ( 138) a une extrémité libre s'étendant vers le bas depuis la roue dentée ( 144), et en ce qu'un contrepoids ( 152) est fixé à l'extrémité libre de

la cha Ine ( 138).

13. Robot manipulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités avant des vis ( 52, 68) sont interconnectées par une barre d'écartement ( 56), sur laquelle est monté l'élément de travail ou de maintien de pièce ( 82) de manière à pouvoir tourner autour d'un axe fixe

(A 3), et en ce qu'une tringlerie ( 88) en forme de parallélo-

gramme relie l'élément ( 82) et la charpente, cette tringlerie comprenant une première tringle ( 90) montée sur la charpente pour pivoter autour d'un troisième axe (A 3) parallèle auxdits premier (A 1) et second (A 2) axes, une seconde tringle ( 108) dont une extrémité pivote sur latraverse ( 56) selon un quatrième axe (A 4) parallèle au troisième axe (A 3), les autres extrémités des deux tringles ( 90, 108) étant reliées ensemble ien vue d'cxécuter un mouvement relatif de pivotement autour d'un axe (A 5) parallèle au quatrième axe (A 4), et en ce que des organes relient la charpente, les tringles et l'élément

de travail ou de maintien de pièce pour orienter ledit élé-

ment lorsque les vis ( 52, 6 G) sont allongées et rétractées.

14 Robot manipulateur selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte sur la charpente des moteurs

destinés à manoeuvrer les organes d'orientation.

15. Robot manipulateur selon la revendication 14, carac-

térisé en ce que la tringlerie en forme de parallélogramme ( 88) comprend des éléments circulaires tourillonnant sur chacun desdits troisième (A 3), quatrième (A 4) et cinquième (A 5) axes et des organes à rôle de courroie sans fin entra Inésautourdes

éléments circulaires et en contact d'entra Inement avec ceux-ci.

16. Robot manipulateur selon la revendication 15, carac-

térisé en ce que les éléments circulaires comprennent des roues dentées ( 92; 112; 104; 110) et les organes à rôle de courroie sans fin comprennentdeschaines ( 106, 117) en prise avec

lesdites roues dentées.

17. Robot manipulateur selon la revendication 16, carac-

térisé en ce que l'élément de travail ou de maintien de pièce comprend un bottier ( 82) tourillonnant sur la traverse ( 56) autour du quatrième axe (A 4) et un outil ( 86) tourillonnant

sur le boltier ( 82) en vue de tourner autour d'un axe perpen-

diculaire à l'axe (A 4), la tringlerie ( 88) en forme de paral-

lélogramme comprenant deux groupes de tringles ( 90; 108) et deux groupes de chaines ( 106, 117) et de roues dentées ( 92, 104; , 112), un groupe étant relié au bottier et l'autre audit outil.

18. Robot manipulateur selon la revendication 17, carac-

térisé en ce que le groupe desmoteurs comprend deux moteurs( 98) montés sur la charpente et reliés chacun à l'une des roues

dentées ( 92) tournant autour de l'axe (A 3).

19. Robot manipulateur selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que les vis ( 52) latéralement espacées sont aussi

interconnectées rigidement pr Psde leur extrémité arrière.