FR2659259A1 - Poutres a structures tubulaires sandwich a grand facteur d'amortissement pour construction de robots et machines outils. - Google Patents

Poutres a structures tubulaires sandwich a grand facteur d'amortissement pour construction de robots et machines outils. Download PDF

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M5/00—Engine beds, i.e. means for supporting engines or machines on foundations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/01—Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
    • B23Q1/015—Frames, beds, pillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0091—Shock absorbers
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    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
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    • B25J9/026—Gantry-type

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
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Abstract

Poutres à structures tubulaires sandwich à grand facteur d'amortissement pour construction de robots et machines outils. L'invention comporte une plaque de base (1) dans laquelle viennent souder ou se coller perpendiculairement des nerveures (2). Entre deux nervures plusieurs renforts (3) séparés ou non par des produits visco-élastiques (4), peuvent être superposés en sandwich. L'invention peut être utilisée pour la fabrication de robots ou manipulateurs lourds, de machines spéciales et pour les sections les plus importantes de machines outils.

Description

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION
POUTRES A SRUCTURES TUBULAIRES SANDWICH
A GRAND FACTEUR D'AMORTISSEMENT POUR
CONSTRUCTION DE ROBOTS ET MACHINES OUTILS.
Poutres à sructures tubulaires sandwich à grand facteur d'amortissement pour construction de machines outils.
La présente invention concerne des poutres à structures tubulaires entrant dans la fabrication de robots DU manipulateurs lourds, de machines spéciales et pour les sections les plus importantes de machines outils.
Dans des dispositifs connus de ce genre existe des poutres des comparables . t sans éléments @@@@@@@@@ ces dispositif présentent l'inconvénient clue les robots allant três vite mettent un certain temps pour se stabiliser du fait des vibrations. bra
Les ensembles existant étant plus lourds provoquent une diminution de la puissance des moteurs et perdent du temps de stabilisation.
Le dispositif objet de l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci en effet il est possible de diminuer ce temps de stabilisation.
Les vibrations étant amorties, le robot se stabilise plus rapidement et présente un facteur d'amortissement des vibrations de 0,04 au minimum par rapport à des structures en acier actuelles.
Le composant assurant la même fonction et présentant une structure continue possède un amortissement interne de 0,01 au minimum.
L'ensemble du dispositif permet de réaliser des structures caissonnées totalement fermées, à partir de pièces simples et répétitives.
La diminution d'amplitude d'un phénomène vibratoire en fonction du temps étant inversement proportionnelle au facteur d'amortissement, la structure inventée se stabilise beaucoup plus vite, 4 fois au minimum, qu'une structure traditionnelle ce qui permet ltenchaînement plus rapide des mouvements successifs et donc d'être plus productive.
La conception du dispositif confère une grande rigidité transversale et une grande rigidité de torsion avec un facteur d'amortissement interne supérieur à 4.
Les -chariots montés sur, ou recevant des poutres : strtletures tîîhî#1aires sandwich à double, triple ou multi parmi équipees de rails de guidage prismatiques ont pour résultat
- une grande précision en répétabilité de positionnement
- un haut pouvoir d'accélération lié à l'utilisation optimale des moteurs.
- une extrême compacité permet entre autre de les équiper facilement d' un capotage phonique.
La préparation des pièces constitutives, leur mise en place et l'usinage final du produit,peuvent être largement automatisé et donc conduire à des coûts intéressants.
Le dispositif objet de l'invention comporte une plaque de base qui supporte les rails de guidage ou circulent le chariot, sur cette plaque est soudée ou collée perpendiculairement des nervures,sur lesquelles viennent s'encastrées par soudage ou collage des renforts en forme d'auge ou d'arc.
Entre deux nervures plusieurs renforts séparés ou non par des produits visco-élastiques peuvent être superposés en sandwich. Ces renforts sont obtenus par pliage ou cintrage, ou à partir de profilés de commerce.
Les chariots circulant sur les rails de guidage se montent ou reçoivent des poutres à structures tubulaires équipées de rails de guidage prismatiques et patins à billes.
Les structures s emploient habituellement dans le sens horizontal mais peuvent également s'employer dans le sens vertical ou incliné.
Les matériaux utilisés peuvent être
- métalliques: acier, alliage d'aluminium, fonte, titane magnésium.
- matière plastique: composites en résines renforcés de fibres
(carbonne, verre, kevlar, etc...)
Le dessin annexé illustre à titre d'exemple, le mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention.
Tel qu'il est représenté en Figure 1, en perspective éclatée,le dispositif comporte une plaque de base (1) dans laquelle viennent se souder ou coller perpendiculairement des nervures (2). Entre deux nervures plusieurs renforts (3) séparés ou non par des produits visco-élastiques (4), peuvent être superposés en sandwich.
Ces renforts sont obtenus par pliage ou cintrage, ou à partir de profilés du commerce.
Le renfort peut être à double, triple ou multiparoi pour gagner en amortissement, et donc réduire les vibrations.
La Figure 2 représente ce même dispositif en perspective.
Les Figures 3, 4, 5, et 6 présentent différents dispositifs des points d'attache pour obtenir différents types de fixation des extrémités des poutres.
Les Figures 7 et 8 représente le système en action, avec rail ou circulent le chariot.
Les Figures 9 et 10 représentent divers exemples d'application.
Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé pour la construction de robots ou manipulateurs lourds, de machines spéciales et de machines outils.Il permet de réaliser des machines rapides et précises.
Le procédé permet de réaliser des structures caissonnées totalement fermées, à partir de pièces simples et répétitives.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1) Dispositif du type à structure tubulaire sandwich
permettant de diminuer le temps de stabilisation par
l'amortissement des vibrations, caractérisé par une
plaque de base (1) qui supporte des rails de guidage
où circule un chariot, sur cette plaque sont soudées
ou collées perpendiculairement des nervures (2), sur
lesquelles viennent s'encastrer par soudage ou collage
des renforts (3) en forme d'auge ou d'arc.
2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé
en ce qu'entre deux nervures (2) plusieurs renforts
séparés ou non par des produits visco-élastiques (4)
peuvent être superposés en sandwich.
3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en
ce que ces renforts (3) sont obtenus par pliage ou
cintrage, ou à partir de profilés de commerce.
4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par
le fait que le dispositif peut avoir différents points
d'attache donnant ainsi différents types de fixation
aux extrémités de ces poutres.
5) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par
le fait que les matériaux utilisés peuvent être:
- métalliques: acier, alliage d'aluminium, fonte,
titane, magnésium.
s'employer dans le sens vertical.
dans le sens horizontal mais peuvent également
le fait que les structures s'emploient habituellement
de fibres (carbone, verre, etc...)
6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par
- matière plastique: composites en résine renforcés
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