FR2600384A1 - Guidance device for a telescopic arm, especially for a manipulator - Google Patents
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- F16C29/02—Sliding-contact bearings
Abstract
Description
La présente invention est relative à un dispositif de guidage d'un type nouveau, destiné à équiper un bras téléscopique d'un type quelconque. En particulier , quoique non ex
clusivement, l'invention concerne un bras téléscopique dont une extrémité est prévue pour déplacer, guider, ou immobiliser un manipulateur à distance. De tels bras sont couramment uti
lisés dans l'industrie, et notamment dans l'industrie nucléaire.The present invention relates to a guide device of a new type, intended to equip a telescopic arm of any type. In particular, although not ex
clusively, the invention relates to a telescopic arm, one end of which is intended to move, guide, or immobilize a remote manipulator. Such arms are commonly used.
read in the industry, and in particular in the nuclear industry.
On sait qu'un bras téléscopique de cette sorte
comporte au moins deux éléments montés à coulissement longitu fanal l'un dans l'autre, l'ensemble étant actionné par unmoteur..We know that a telescopic arm of this kind
comprises at least two elements mounted with a lantern longitu sliding one inside the other, the assembly being actuated by a motor.
Le guidage des deux éléments coulissants oblige habituellement
à réaliser un usinage précis pour les surfaces en contact Ce-
la augmente considérablement le prix de l'appareil, notamment
en ce qui concerne l'usinage interieur de l'un des deux élé
ments téléscopiques dont le moteur peut être un vérin.The guidance of the two sliding elements usually requires
to perform precise machining for surfaces in contact Ce-
the considerably increases the price of the device, in particular
with regard to the internal machining of one of the two elements
telescopic elements whose motor can be a jack.
Cet inconvtient prend une importance considérable
dans l'industrie moderne où l'on voit se multiplier les méca
nismes automatiques tels que les robots, les bras, les portiques, au l'on doit déplacer à distance divers éléments.This disadvantage takes on considerable importance
in modern industry where we see an increasing number of mechanics
automatic mechanisms such as robots, arms, gantries, various elements have to be moved from a distance.
Lorsqu'en plus d'un mouvement téléscopique longitudinal, le bras doit être immobilisé en rotation sur lui mêhe , il est connu d'utiliser des éléments coulissants à section prismatique , notamment carrés ou rectangulaires. Dans ce cas, l'usinage intérieur de l'un au moins des deux éléments coulissants est particulièrement couteux. Déplus, il n'offre aucune possibilité pour rattraper les jeux apparaissant en fonctionnement du fait de l'usure
La présente invention à pour but d'évitencesincon- vénients en réalisant un bras téléscopique à coulissement longitudinal avec immobilisation en rotation, constitué par au moins deux tronçons à section polygonale coulissant l'un dans l'autre, et i est caractérisé en ce qu'il comporte à 1' intérieur de l'élément allongé d'extérieur, des patins de guidage prenant appui sur la paroi éxtérieure de l'élément coulissant interne, tandis que par ailleurs aucun des deux
éléments coulissants ne reçoit un usinage quelconque pour
servir de surface de guidage ou de surface pour la mise en
position des patins de guidage.When in addition to a longitudinal telescopic movement, the arm must be immobilized in rotation on itself, it is known to use sliding elements with prismatic section, in particular square or rectangular. In this case, the internal machining of at least one of the two sliding elements is particularly expensive. Furthermore, it does not offer any possibility of catching up the games appearing in operation due to wear.
The object of the present invention is to avoid drawbacks by producing a telescopic arm with longitudinal sliding with immobilization in rotation, constituted by at least two sections of polygonal section sliding one inside the other, and i is characterized in that it has inside the elongated external element, guide shoes bearing on the external wall of the internal sliding element, while moreover neither of the two
sliding elements does not receive any machining for
serve as a guide surface or surface for setting
position of the guide shoes.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les patins sont disposés autour de l'élément intérieur, suivant au moins deux plans transversaux décalés dans le sens longitudinal l'un par rapport à l'autre. According to another characteristic of the invention, the pads are arranged around the inner element, along at least two transverse planes offset in the longitudinal direction relative to each other.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque patin est fixé par des vis de réglage sur la paroi in-e terne de l'élément extérieur. According to another characteristic of the invention, each shoe is fixed by adjusting screws to the inner wall of the external element.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque patin a une forme en équerre lui permettant de coulisser le long d'une arête longitudinale de l'élément intérieur. According to another characteristic of the invention, each shoe has a square shape allowing it to slide along a longitudinal edge of the inner element.
Suivant une autre caractéristique de l'invention; chaque patin est constitué par un bloc le long d'une des arêv tes duquel font légèrements saillie les billes d'une circulation de billes , le bloc étant fixé sur l'une des faces externes de l'élément intérieur. According to another characteristic of the invention; each skate is constituted by a block along one of the edges from which the balls protrude slightly from a circulation of balls, the block being fixed on one of the external faces of the internal element.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les billes de la circulation à billes sont en contact avec la zone longitidunale concave d'une arête intérieure de l'élément extérieur. According to another characteristic of the invention, the balls of the ball circulation are in contact with the concave longitudinal zone of an internal edge of the external element.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque patin comprend un socle fixé en diagonal sur un angle extérieur de l'élément intérieur , pour maintenir en place une bille tournant librement sur l'extrémité du socle pour lui permettre de rouler le long d'une arête intérieure de l'élémMb extérieur. According to another characteristic of the invention, each shoe comprises a base fixed diagonally to an external angle of the internal element, to hold in place a ball freely rotating on the end of the base to allow it to roll along an inner edge of the outer element.
Suivant une autre ractéristique del'invention,chaque patin est fixé par des vis qui permettent d'une part de régler sa position , d'autre part de le bloquer à la position voulue. According to another characteristic of the invention, each shoe is fixed by screws which allow on the one hand to adjust its position, on the other hand to block it in the desired position.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, un vérin de commande est dispose longitudinalement à l'intérieur du bras téléscopique. Ce peut aussi être un moteur vis/écrou. According to another characteristic of the invention, a control cylinder is arranged longitudinally inside the telescopic arm. It can also be a screw / nut motor.
Le dessin annexé , donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. The appended drawing, given by way of nonlimiting example, will allow a better understanding of the characteristics of the invention.
Figure 1 est une vue en perspective montrant deux éléments d'un bras téléscopique selon l'invention. Figure 1 is a perspective view showing two elements of a telescopic arm according to the invention.
Figure 2 en est une coupe longitudinale. Figure 2 is a longitudinal section.
Figure 3 est une coupe transversale suivant III3 (figure 2). Figure 3 is a cross section along III3 (Figure 2).
Figure 4 est une coupe analogue pour une seconde variante de réalisation possible. Figure 4 is a similar section for a second possible embodiment.
Figures 5 et 6 sont des coupes analogues pour deux autres variantes. Figures 5 and 6 are similar sections for two other variants.
Figure 7 montre un élément de guidage à circulation de billes du type illustré sur la figure 6. Figure 7 shows a ball circulation guide element of the type illustrated in Figure 6.
On a représenté sur les dessins un bras téléscopique 1 qui est formé de deux éléments tubulaires 2 et 3 coulissants l'un dans l'autre. L'élément tubulaire 2 est constitué par un tube à section carrée et il est pourvu à une extrémité, d'un fond transversal 4 . A l'intérieur de l'élément 2 , peut coulisser (flèche double 5) l'élément intérieur 3 qui a lui aussi une section carrée , mais de plus petites dimensions. There is shown in the drawings a telescopic arm 1 which is formed of two tubular elements 2 and 3 sliding one inside the other. The tubular element 2 is constituted by a tube with a square section and it is provided at one end with a transverse bottom 4. Inside the element 2, the interior element 3 can slide (double arrow 5) which also has a square section, but of smaller dimensions.
A son extrémité libre, l'élément intérieur 3 se termine par un fond transversal 6 . Entre les fonds 4 et 6 est disposé un vérin de commande 7 . Ce dernier permet de faire coulisser l'élément téléscopique intérieur 3 dans un sens et dans l'autre (flèche double 5) , cependant que la section transversale carrée des deux éléments 2 et 3 interdits toute rotation de l'élément 3 sur lui-même , dans l'élément 2 où il est guidé. At its free end, the interior element 3 ends in a transverse bottom 6. Between the bottoms 4 and 6 is arranged a control jack 7. The latter allows the interior telescopic element 3 to slide in one direction and in the other (double arrow 5), while the square cross section of the two elements 2 and 3 prohibits any rotation of the element 3 on itself , in element 2 where it is guided.
Selon l'invention , cette immobilisation en rotation d'un bras téléscopique 1 est obtenu sans qu'il soit nécessaire de pratiquer aucune opération d'usinage sur les surfaces coulissantes sans regard , à savoir ni sur les parois internes de l'élément extérieur 2, ni sur les parois externes de l'élément intérieur 3. l
Ce guidage est obtenu grâce à des patins disposés sur la périphérie de l'élément intérieur 3 , suivant au moins deux plans transversaux 8 et 9 , décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens longitudinal.According to the invention, this immobilization in rotation of a telescopic arm 1 is obtained without it being necessary to carry out any machining operation on the sliding surfaces without looking, namely neither on the internal walls of the external element 2 , nor on the external walls of the interior element 3. l
This guidance is obtained by means of pads arranged on the periphery of the inner element 3, along at least two transverse planes 8 and 9, offset from one another in the longitudinal direction.
Dans chacun des deux plans transversaux 8 et 9, les patins de guidage sont au nombre de quatre ou deux. In each of the two transverse planes 8 and 9, the guide pads are four or two in number.
Dans la variante illustrée sur la figure 3, ha- cun des patins 10 a la forme d'une équerre qui vient coif- fer l'arrête longitudinale 11 correspondante de l'élément intérieur 3
Des vis de réglage 12 , prenant appui sur deux faces adjacentes de l'élément extérieur 2, de part et d'autre d'une arête longitudinale 13 , qui permet à la fois
- de régler la position du patin 10 sur l'arrête 11 de l'élément intérieur 3
- après réglage de l'immobiliser exactement à la position voulue
En particulier, si des jeux apparaissent en cours de fonctionnement, entre le patin 10 et l'arrête 11, les vis 12 permettent de compenser ces jeux et de rattraper l'usure par un nouveau réglage
Grâce à cette disposition, on assure un réglage précis et un fonctionnement sans jeu du bras téléscopique 1, bien qu'il n'était soumis à aucune couteuse opération d'usinage sur les faces de guidage.In the variant illustrated in FIG. 3, each of the pads 10 has the shape of a square which comes to shape the corresponding longitudinal stop 11 of the inner element 3
Adjustment screws 12, bearing on two adjacent faces of the external element 2, on either side of a longitudinal edge 13, which allows both
- adjust the position of the pad 10 on the edge 11 of the inner element 3
- after adjusting the immobilizer exactly at the desired position
In particular, if clearances appear during operation, between the shoe 10 and the stop 11, the screws 12 make it possible to compensate for these clearances and to compensate for wear by a new adjustment.
Thanks to this arrangement, precise adjustment and play-free operation of the telescopic arm 1 are ensured, although it was not subjected to any expensive machining operation on the guide faces.
Dans la variante illustrée sur la figure 4, chaque patin 14 est un bloc plat que la ou les vis de réglage 12-main- tiennent contre chacune des faces planes de l'élément intérieur 3. De plus la liaison entre le dos d'un patin 14 et sa vis de support 12 est assurée par une rotule 15. In the variant illustrated in FIG. 4, each shoe 14 is a flat block that the adjustment screw (s) 12-hold against each of the flat faces of the interior element 3. In addition, the connection between the back of a pad 14 and its support screw 12 is provided by a ball joint 15.
Dans tous les cas, le matériau de chaque patin 10, 14 est préférablement un matériau antifriction. I1 peut notam ment s'agir d'une matière synthétique, chargée ou non d'un lubrifiant solide. In all cases, the material of each pad 10, 14 is preferably an anti-friction material. It may in particular be a synthetic material, loaded or not with a solid lubricant.
Dans les variantes illustrées sur les Figures 5 à 7 , les patins ne fonctionnent plus par frottement, mais en assurant le guidage par roulement de billes. In the variants illustrated in Figures 5 to 7, the pads no longer operate by friction, but by guiding by rolling balls.
Suivant l'exemple illustré sur la Figure 5, chaque patin est constitué par un support 15 fixé de façon réglable sur l'extérieur d'une arête 11 de l'élément intérieur 3 pour- porter à son extrémité une bille 16 qui en dépasse et peut tourner librement sur elle-même. Chaque bille 16 est en contact par deux points 20 avec la zone longitudinale concave d'une arête intérieure 17 de l'élément extérieur 2. On voit que cette fois les vis 12 assurant la fixation et le réglage du patin 15, 16 sont vissées sur les parois de l'élément intérieur 3. According to the example illustrated in FIG. 5, each shoe is constituted by a support 15 fixed in an adjustable manner on the outside of an edge 11 of the interior element 3 to carry at its end a ball 16 which protrudes from it and can turn freely on itself. Each ball 16 is in contact by two points 20 with the concave longitudinal zone of an internal edge 17 of the external element 2. It can be seen that this time the screws 12 ensuring the fixing and the adjustment of the shoe 15, 16 are screwed onto the walls of the interior element 3.
Dans la variante des Figures 6 et 7, on fixe sur les côtés de l'élément intérieur 3, des patins constitués chacun par un bloc 18 le long de l'arête 22 duquel font saillie les billes 19 d'une circulation de billes. Ici encore, les vis 12 permettent de régler la position de chaque bloc 18 sur l'élément intérieur 3 avant d'assurer le blocage en place. In the variant of Figures 6 and 7, are fixed on the sides of the inner member 3, pads each consisting of a block 18 along the edge 22 from which protrude the balls 19 of a circulation of balls. Here again, the screws 12 make it possible to adjust the position of each block 18 on the interior element 3 before ensuring the locking in place.
Le plan 23 de la circulation des billes 19 est préférablement incliné par rapport aux faces du bloc parallélépipèdique 18, de façon à se trouver sensiblement dans un plan diagonal del'élément intérieur 3 après- fixation sur celui-ci (Figure 6). Ainsi, ici encore, chaque bille 19 vient en contact par deux ponts 20 avec la zone longitudinale concave d'une arête intérieure 17 de l'élément extérieur 2. The plane 23 of the circulation of the balls 19 is preferably inclined with respect to the faces of the parallelepipedal block 18, so as to be substantially in a diagonal plane of the internal element 3 after fixing thereon (Figure 6). Thus, here again, each ball 19 comes into contact by two bridges 20 with the concave longitudinal zone of an internal edge 17 of the external element 2.
Bien entendu, on ne quiterait pas le cadre de 1' invention en combinant entre elles les diverses variantes de réalisation qui viennent d ' être décrites. Par exemple, on pourrait incorporer à chaque patin 14 (Figure 4) deux circulations à billes situées dans deux plans longitudinaux 24 et 25. Ainsi le quidage de chaque patin sur 1'éleÇjent~int?rieur 3 se trouve désormais assuré, non plus par glissement, mais par roulement sur les billes 19 des circulations. Of course, the scope of the invention would not be quitted by combining the various variant embodiments which have just been described. For example, one could incorporate into each shoe 14 (Figure 4) two ball circulations located in two longitudinal planes 24 and 25. Thus the quidage of each shoe on the éleÇjent ~ int? Rieur 3 is now ensured, no longer by sliding, but by rolling on the balls 19 of the circulations.
De même, le système de réglage utilisé pour les patins de guidage peut être de tout type approprié. En particulier, il peut être mécanique ou fluidique. On voit que le dispositif de guidage est sur le même axe que le vérin ou mo- teur 7. La course relative est limitée par des éléments réglables et amortie par amortisseur unique à double effet Likewise, the adjustment system used for the guide shoes can be of any suitable type. In particular, it can be mechanical or fluidic. It can be seen that the guide device is on the same axis as the jack or motor 7. The relative travel is limited by adjustable elements and damped by a single double-acting damper
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8609555A FR2600384A1 (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | Guidance device for a telescopic arm, especially for a manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8609555A FR2600384A1 (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | Guidance device for a telescopic arm, especially for a manipulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2600384A1 true FR2600384A1 (en) | 1987-12-24 |
Family
ID=9336945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8609555A Pending FR2600384A1 (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | Guidance device for a telescopic arm, especially for a manipulator |
Country Status (1)
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