FR2527965A1 - Dispositif de guidage en translation - Google Patents

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Abstract

DISPOSITIF DE GUIDAGE EN TRANSLATION DU TYPE COMPRENANT UNE GLISSIERE ROULANT SANS GLISSER SUR DES GALETS SOLIDAIRES D'UN BATI. SELON L'INVENTION, LA GLISSIERE 1 A UNE SECTION EN LOSANGE ET EST MAINTENUE A SA PARTIE INFERIEURE PAR DES GALETS 5, 6 MONTES PIVOTANT DANS UN SUPPORT FIXE 8 ET A SA PARTIE SUPERIEURE PAR DES GALETS 3, 4 MONTES DANS UN SUPPORT 7 PERMETTANT D'APPLIQUER UNE PRESSION REGLABLE SUR LESDITS GALETS. APPLICATIONS: GUIDAGES D'ORGANES MECANIQUES POUR ROBOTS ET MANIPULATEURS TELECOMMANDES.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif de guidage en translation destiné en particulier, mais non exclusivement, au guidage de mains mécaniques de manipulateurs télécommandés.
Le probleme de l'obtention d'un mouvement de translation d'un organe mécanique est très général. Classiquement, cet organe est monté sur une glissière qui roule dans une cage contenant un ensemble de galets. La section de la poutre ou glissière est généralement carrée ou rectangulaire et les galets sont répartis par paires sur chacun des quatre côtés, leurs axes étant parallèles aux dits côtés, de façon à réaliser un mouvement de rotation des galets sur les côtés, sans glissement.Les glissières ou poutres qui peuvent atteindre de Lanlles dimensions ne sont pas toujours exemptes de défauts de planéité, de déformations permanentes ou dues à diverses forces qui peuvent les solliciter au cours du travail et notamment, aux forces résultant du travail des outils portés par la glissière. I1 s'agit donc, non seulement d'assurer une translation rectiligne de la glissière mais également de maintenir la rectitude du mouvement en dépit des différents coupies qui peuvent lui être appliqués au cours de son déplacement. Il en résulte que les axes des galets doivent être fixes mais réglables, la surface externe des galets étant elle-même d'une dureté supérieure à celle de la glissière.Habituellement, les galets sur lesquels porte la surface inférieure de la glissière sont fixes alors que tous les autres galets sont réglables, généralement par un vissage approprié de leurs supports. Bien que la surface de la glissière soit habituellement rectifiée, il n'en demeure pas moins qu'il est nécessaire de procéder, sur chaque section comprenant des galets, à un minimum de six réglages.
La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et de proposer un dispositif contenant un nombre réduit de pièces mises en jeu tout en assurant un guidage de même qualité que celle des dispositifs connus.
Selon la présente invention, le dispositif de guidage en translation d'une glissière roulant sur des galets est caractérisé en ce que la glissière est à section polygonale, les galets étant répartis en deux groupes placés de part et d'autre de la glissière, les axes desdits galets étant inclinés par rapport aux côtés qu4 ils soutiennent et dans un plan perpendiculaire à la direction de translation.
Ainsi, la disposition de galets assure un autocentrage de la glissière ce qui supprime la nécessité d'un gui daae latéral d'où une simplification notable.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins l'un des deux groupes de galets est monté de sorte que chaque galet soit pivotant à l'intérieur d'une chape articulée autour d'un axe fixe, au cours du fonctionnement, ladite chape étant solidaire d'un bras de levier dont la position est réglable. Ainsi, la pression appliquée sur ces galets peut être facilement ajustée. De plus, le levier présente une certaine élasticité ce qui lui permet de compenser certaines irrégularités de surface.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent - la figure 1, une vue en élévation d'un dispositif de gui
dage selon l'invention ; - la figure 2, une vue de côté du même dispositif - la figure 3, une vue de détail ; - la figure 4, une variante de réalisation ; - les figures 5a et Sb, deux variantes de montage des galets.
Sur la figure 1, la glissière 1 est supportée par quatre galets montés dans un carter 12 dont seulement deux 5 apparaissent sur la figure Le nombre de galets selon une même direction dépend bien entendu de la longueur de la glis sière 1, de la longueur de ses déplacements et des charges qu'elle a à supporter au cours de ceux-ci. A sa partie supérieure, la glissière est guidée par quatre galets inclus dans un carter il dont deux seulement 4 apparaissent sur la figure et montés comme celà sera décrit par la suite.
Sur la figure 2, on voit que la section de la glis sière a la forme d'un losange qui est maintenu à sa partie inférieure par un couple de galets 5 et 6, tourillonnés sur un axe 10, pivotant dans une chape 8. Les galets 5 et 6 présentent un chanfrein sur leurs côtés placés en regard permettant une portée suffisante de la glissière 1. La disposition est identique à la partie supérieure où la glissière 1 est guidée par deux galets 3 et 4 également chanfreinés montés sur un axe de rotation 2 lui-même monté pivotant dans une chape 7. L'ensemble est clos par deux flasques 9. La présente invention ne concerne que le guidage de la glissière, son entrainement pouvant être obtenu par différents moyens classiques tels qu'une crémaillière ou une courroie, par exemple.Les galets sont libres en rotation autour de leurs axes. On voit sur la figure 2, qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un guidage latéral puisque quels que soient les efforts appliqués à la glissière, et en particulier son poids et celui des organes qu'elle est amenée à supporter, ceux-ci sont contrebalancés par les galets.
En ce qui concerne la section de la glissière,l'in- vention n'est nullement limitée à une forme en losange qui est toutefois préférée en raison de son faible encombrement.
Il suffit que deux des sommets d'un polygone reposent entre deux couples de galets. En adaptant la forme des galets, il est également possible de guider une glissière à section circulaire.
La figure 3 représente une vue de détail des galets inférieurs 5 et 6, de leur axe de rotation 10 et de la partie inférieure de la glissière en losange 1. Comme on peut le voir la portée de la glissière est définie par un segment de droite 13, 14, sur le galet 5. Ce segment constitue le chanfrein du galet 5. On pourrait penser augmenter cette surface de portée en augmentant l'angle de chanfreinage. Toutefois cette solution a une limite en ce que les vitesses tangentielles qui dépendent de l'éloignement de l'axe ne sont pas les mêmes en 13 et en 14. il en résulte donc un glissement qui, lorsque la distance 13, 14 est réduite1peut être négligé.
Le problème du glissement peut être résolu en modifiant la position des galets tout en conservant le montage à diagonale verticale, comme représenté sur la figure 4. La glissière comporte des portées 15 symétriquement disposées, et destinées à venir contre les galets 3, 4, 5 et 6. Les axes des galets sont dans ce mode de réalisation parallèles aux côtés du losange de sorte qu'il n'y ait pas de glissement au cours du mouvement entre la glissière 1 et les galets.
Une autre caractéristique importante de l'invention consiste dans le montage des galets supérieurs. Deux montages différents sont représentés sur les figures 5a et 5b.
Comme il a été dit précédemment, la structure adoptée conduit à un autocentrage de la glissière 1 sous l'action de son propre poids entre les galets inférieurs 5 et 6 (figure 2) dans le cas où le mouvement de translation est horizontal.
Par contre, il est nécessaire d'appliquer une pression sur les galets supérieurs 3 et 4 afin que tout porte-à-faux ne se traduise pas par un blocage du dispositif. Cette nécessité existait d'ailleurs dans les dispositifs de la technique antérieure ce qui conduisait aux nombreux réglages men tonnés ci-dessus. I1 faut que la force appliquée soit suffisante pour compenser les efforts mal orientés.
La Figure Sa représente un premier mode de montage dans lequel la chape 7 portant les galets 3 et 4 dont seul ce dernier apparat sur la figure Sa est articulée sur un axe 19 solidaire du bâti (non représenté). La chape est solidaire d'un bras ou levier 18 dont l'extrémité est fixée sur un support 16 également solidaire du bâti, par l'interme- diaire d'un ensemble boulon-écrou 17, ou par tout moyen de réglage équivalent. Le dévissage de l'écrou permet d'exercer sur le galet 4 une force de pression plus ou moins importante.
Bien entendu, ce bras 18 présente une-certaine élasticité étant donné sa longueur et le choix de son matériau constitutif. Cette élasticité permet de compenser les légères irrégularités de surface qui peuvent exister sur la glissière 1. On dispose ainsi d'un moyen simple pour appliquer sur la glissière une pression sensiblement constante convenant à une translation linéaire de la glissière ou coulisseau. Sur la figure 5a, les chapes de deux couples de galets successifs sont ancrés sur un même élément fixe 16. il est bien évident que ce n'est qu'un montage pratique, mais non nécessaire.
La figure 5b représente une variante, les mêmes éléments portant les mêmes références. Dans cette variante l'axe 19 est placé en haut de la chape et non plus, comme précédemment entre la chape 7 et le bras 18. Le fonctionnement est le même que précédemment à ceci près que le même effet est obtenu par un dévissage dans le cas de la figure
Sa et par un vissage dans le cas de la figure 5b ou viceversa.
On voit qu'ainsi, pour chaque section comprenant des galets, un seul réglage est nécessaire alors qu'il en fallait primitivement au moinS six. La flexion des bras solidaires des chapes permet pratiquement de se dispenser de tout usinage du tube. Les galets sont réalisés en un matériau dur tel que de l'acier spécial traité et rectifié, la glissière pouvant être en acier ordinaire. Comme les galets travaillent par couples pour assurer le maintien de la glissière à la partie inférieure et, éventuellement, à la partie supérieure, ils peuvent constituer des pièces en forme de diabolo ou de sablier, chacune des extrémités du diabolo jouant le rôle d'un galet.
Le dispositif selon l'invention est donc simple et nécessite peu de pièces, d'où une économie notable par rapport aux guidages traditionnels.
il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents, sans sortir pour celà du cadre de l'invention. C'est ainsi par exemple que dans le cas de petites glissières il est possible de décaler les galets supérieurs par rapport aux galets inférieurs. La présente invention peut également être mise en oeuvre dans le cas d'un guidage vertical. Bien entendu, les principes de guidage faisant l'objet de la présente invention peuvent également être mis en oeuvre avec un chariot roulant sur une partie fixe en forme te losange ou autre polygone, ou à l'intérieur d'une partie fixe.

Claims (4)

REVENDICATIONS
10 Dispositif de guidage en translation, dans un bâti,
d'un organe mobile dans un organe fixe, l'un des
deux organes étant muni de galets roulant sans glisser
sur l'autre organe, l'autre organe présentant une
section polygonale, caractérisé en ce que les galets
sont répartis par paires (3,4 et 5,6) en deux groupes
disposés de part et d'autre de l'organe mobile (1),
l'axe d'une paire de galets (2,10),au moins, étant incliné
par rapport aux côtés guidés par les galets (3,4 et 5,6) 20 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en
ce que les galets d'au moins un groupe sont montés
sur le bâti par l'intermédiaire d'organes élastiques (18) 30 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que la section de l'organe mobile (1)
étant un quadrilatère, les axes (2,10) des galets
supérieurs (3,4) et inférieurs (5,6) sont parallèles
à une diagonale du quadrilatère.
40 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en
ce que les galets supérieurs (3,4) sont montés dans des
chapes(7), articulées sur le bâti autour d'axes(19)
et reliées à un autre point (16) du bâti par un bras (18)
dont la position est réglée par des moyens (17).
50 Dispositif selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la section de l'organe
mobile (1) est un losange.
60 Dispositif de guidage en translation d'une glissière à
section en losange, caractérisé en ce que les axes des
galets sont parallèles aux côtés du losange, au moins
certains galets étant soumis à une force élastique.
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