FR2699233A1

FR2699233A1 - System for joining vertical and horizontal poles - comprises support part with plate having two wings one of which is bolted to pole and adjustment parts for precise positioning of support

Info

Publication number: FR2699233A1
Application number: FR9215168A
Authority: FR
Inventors: Haran Pascal; Breysse Regis
Original assignee: PRODUCTIQUE CIE GLE
Current assignee: PRODUCTIQUE CIE GLE
Priority date: 1992-12-16
Filing date: 1992-12-16
Publication date: 1994-06-17
Anticipated expiration: 2012-12-16
Also published as: FR2699233B1

Abstract

The system joins a vertical pole (4) and a horizontal pole (2). The pole (4) is equipped, on each of its opposed two faces, with a support part (27) made up of a plate of which one (29) of two wings (28,29) is bolted, at its upper and lower end, to the pole (4) across oblong horizontal holes (33) allowing with adjustment means (34 to 38), precise positioning of the support. The horizontal pole (2) has a face (10) with two longitudinal free edges (11,12). These are fixed against the second wing and fixing parts (41 to 51) hold the free ends (11, 12) of face (10) of horizontal pole (2) and the vertical pole (4). USE - Used as robot carrier.

Description

Système de liaison entre un poteau vertical et une poutre horizontale
La présente invention concerne un système de liaison entre un poteau vertical et une poutre horizontale dans une structure de portique comportant au moins une poutre horizontale et deux poteaux verticaux.Connection system between a vertical post and a horizontal beam
The present invention relates to a connection system between a vertical post and a horizontal beam in a gantry structure comprising at least one horizontal beam and two vertical posts.

Il s'agit par exemple d'une structure de portique pour robot-portique. La configuration peut comporter deux poteaux verticaux et une poutre horizontale (axe Y) le long de laquelle circule un chariot porteur d'un robot mobile selon la verticale (axe Z), ou bien comporter deux poutres horizontales, parallèles (axe X) portées par des poteaux verticaux et une traverse (axe Y) circulant le long des poutres horizontales et portant un chariot circulant luimme le long de la traverse, le chariot portant un robot mobile selon la verticale (axe Z). It is for example a gantry structure for robot gantry. The configuration can include two vertical posts and a horizontal beam (Y axis) along which circulates a carriage carrying a robot movable along the vertical (Z axis), or even include two horizontal, parallel beams (X axis) carried by vertical posts and a cross member (axis Y) circulating along the horizontal beams and carrying a carriage circulating itself along the cross member, the carriage carrying a robot movable along the vertical (axis Z).

La présente invention concerne la liaison fixe entre un poteau vertical et une poutre horizontale ;
Cette liaison doit permettre un positionnement précis de la poutre sur ses poteaux verticaux de manière à assurer une horizontalité et un parallélisme précis des deux poutres horizontales, dans le cas d'un portique à deux poutres, et leur espacement précis, ou de manière à assurer, dans le cas d'un portique à poutre horizontale unique, une horizontalité précise de la poutre ainsi que sa position précise pour obtenir une cinématique précise par rapport au poste de travail sur lequel doit agir le robot.The present invention relates to the fixed connection between a vertical post and a horizontal beam;
This connection must allow precise positioning of the beam on its vertical posts so as to ensure horizontal and precise parallelism of the two horizontal beams, in the case of a gantry with two beams, and their precise spacing, or so as to ensure , in the case of a gantry with a single horizontal beam, a precise horizontality of the beam as well as its precise position to obtain precise kinematics with respect to the work station on which the robot must act.

Dans une disposition connue, la liaison entre les poutres horizontales et les poteaux verticaux est effectuée par simple boulonnage sans réglage, entre platines et tous les réglages sont effectués sur les poteaux eux-mmes à l'endroit de leur fixation au sol. Cette fixation est effectuée par une platine, solidaire de la base de chaque poteau, qui comporte à chacun de ses quatre angles une vis vérin permettant d'assurer le réglage et la fixation. In a known arrangement, the connection between the horizontal beams and the vertical posts is carried out by simple bolting without adjustment, between plates and all the adjustments are made on the posts themselves at the place of their fixing to the ground. This fixing is carried out by a plate, integral with the base of each post, which comprises at each of its four angles a jack screw making it possible to ensure adjustment and fixing.

Ce système de réglage est cependant délicat puisque le positionnement précis de la poutre horizontale est effectué à partir de la base des poteaux verticaux donc avec l'amplification due aux bras de leviers constitués par les poteaux verticaux. This adjustment system is however delicate since the precise positioning of the horizontal beam is carried out from the base of the vertical posts therefore with the amplification due to the lever arms constituted by the vertical posts.

La présente invention a pour but de fournir un système de liaison permettant un réglage plus précis et permettant en outre de placer les poteaux supports de poutre en des endroits quelconques par rapport à la longueur de la poutre, celle-ci ayant une section identique sur toute sa longueur sans localisation de points de fixation pour les poteaux. The object of the present invention is to provide a connection system allowing more precise adjustment and also making it possible to place the beam support posts in any places with respect to the length of the beam, the latter having an identical section over all its length without localization of fixing points for the posts.

L'invention a ainsi pour objet un système de liaison entre un poteau vertical et une poutre horizontale dans une structure de portique comportant au moins une poutre horizontale et deux poteaux verticaux, caractérisé en ce que le poteau est équipé, sur chacune de deux faces opposées, d'une pièce support constituée par une plaque pliée en équerre dont l'une des deux ailes est boulonnée, à son extrémité supérieure et inférieure, au poteau à travers des trous oblongs horizontaux permettant, en combinaison avec des moyens de réglage, un positionnement précis de ladite pièce support, ladite poutre horizontale comportant une face dont les deux bords longitudinaux forment des bords libres et étant fixée contre la seconde aile des deux dites pièces supports par des moyens de fixation par serrage venant s'agripper et se serrer contre lesdits bords longitudinaux libres de ladite face de la poutre horizontale et en ce que le poteau vertical comporte des moyens de réglage de la position, suivant l'axe vertical Z, de la poutre. The invention thus relates to a connection system between a vertical post and a horizontal beam in a gantry structure comprising at least one horizontal beam and two vertical posts, characterized in that the post is equipped, on each of two opposite faces , of a support piece constituted by a plate folded at an angle, one of the two wings of which is bolted, at its upper and lower end, to the post through horizontal oblong holes allowing, in combination with adjustment means, positioning precision of said support piece, said horizontal beam having a face whose two longitudinal edges form free edges and being fixed against the second wing of the two said support pieces by means of fixing by clamping coming to grip and tighten against said edges longitudinal free of said face of the horizontal beam and in that the vertical post comprises means for adjusting d e the position, along the vertical axis Z, of the beam.

Selon une réalisation préférée, lesdits moyens de fixation par serrage comportent, pour chaque dite pièce support, deux paires de brides à serrage latéral, chaque paire de brides prenant en sandwich ladite seconde aile de ladite pièce support, un dit bord longitudinal libre de la poutre horizontale et, entre ces deux organes, une plaque intermédiaire traversée par une tige filetée traversant également les deux brides de la paire et comportant des moyens de serrage par vissage, au moins les deux trous, situés à la partie inférieure de ladite plaque intermédiaire, pour le passage de ladite tige, étant taraudés. According to a preferred embodiment, said clamping fixing means comprise, for each said support piece, two pairs of flanges with lateral clamping, each pair of flanges sandwiching said second wing of said support piece, a said free longitudinal edge of the beam horizontal and, between these two members, an intermediate plate crossed by a threaded rod also passing through the two flanges of the pair and comprising screw tightening means, at least the two holes, located at the bottom of said intermediate plate, for the passage of said rod, being tapped.

On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention en se reportant au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 est une vue en perspective d'un portique pour robot-portique montrant le cadre de l'invention dans le cas d'un portique à deux poutres horizontales parallèles.We will now give the description of an exemplary implementation of the invention with reference to the appended drawing in which:
Figure 1 is a perspective view of a gantry for a robot gantry showing the framework of the invention in the case of a gantry with two parallel horizontal beams.

La figure 2 est une vue montrant une poutre en section. Figure 2 is a view showing a beam in section.

La figure 3 montre en élévation une liaison selon l'invention d'un poteau vertical et d'une poutre horizontale. Figure 3 shows in elevation a connection according to the invention of a vertical post and a horizontal beam.

La figure 4 est une vue agrandie en coupe montrant la liaison. Figure 4 is an enlarged sectional view showing the connection.

La figure 5 montre la liaison en vue de dessus. Figure 5 shows the connection from above.

La figure 6 montre la liaison vue selon la flèche F de la figure 4. FIG. 6 shows the connection seen according to arrow F in FIG. 4.

En se reportant à la figure 1, on voit en perspective une structure de portique pour un robot-portique permettant le déplacement d'un organe effecteur, non représenté, fixé à l'extrémité d'un mât 1, selon les trois directions X, Y et
Z. Cette structure comporte deux poutres horizontales parallèles 2 et 3 supportées par quatre poteaux verticaux 4 à 7. Une traverse horizontale 8 circule le long des poutres 2 et 3 et porte un chariot 9 mobile le long de la traverse 8 et portant le mât 1 qui se déplace selon la direction verticale Z.Referring to FIG. 1, we see in perspective a gantry structure for a gantry-robot allowing the displacement of an effector member, not shown, fixed to the end of a mast 1, in the three directions X, Y and
Z. This structure comprises two parallel horizontal beams 2 and 3 supported by four vertical posts 4 to 7. A horizontal cross member 8 circulates along the beams 2 and 3 and carries a carriage 9 movable along the cross member 8 and carrying the mast 1 which moves in the vertical direction Z.

L'invention s'applique à la liaison fixe entre les poteaux verticaux 4 à 7 et les poutres horizontales 2 et 3. The invention applies to the fixed connection between the vertical posts 4 to 7 and the horizontal beams 2 and 3.

Dans la figure 1 représentée, les poutres horizontales 2 et 3 ne sont soutenues qu'à chacune de leurs extrémités mais, si la longueur des poutres l'exige, il peut, bien entendu, y avoir des poteaux verticaux intermédiaires et l'invention s'applique à la liaison d'une poutre horizontale avec un poteau vertical, quel que soit l'emplacement d'un poteau le long de la poutre.In Figure 1 shown, the horizontal beams 2 and 3 are only supported at each of their ends but, if the length of the beams requires it, there can, of course, be intermediate vertical posts and the invention s apply to the connection of a horizontal beam with a vertical post, regardless of the location of a post along the beam.

En se reportant maintenant à la figure 3, on voit ainsi une liaison selon l'invention entre, par exemple, le poteau vertical 4 et la poutre horizontale 2. Referring now to FIG. 3, a connection according to the invention is thus seen between, for example, the vertical post 4 and the horizontal beam 2.

La poutre 2 est représentée en vue agrandie sur la figure 2. Pour la liaison selon l'invention, il est seulement nécessaire que cette poutre comporte une face 10 dont les deux bords longitudinaux 11 et 12 soient libres. Il faut entendre par là que ces bords 11 et 12 peuvent tre pris par pincement. Sur la figure représentée, la section de la poutre comporte quatre faces 10,13,14 et 15. La face 13 est pourvue de trois règles 16,17 et 18 pour la fixation d'une crémaillère 19 et de deux rails de guidage 20 et 21, pour le déplacement de la traverse 8 le long des poutres 2 et 3. The beam 2 is shown in an enlarged view in FIG. 2. For the connection according to the invention, it is only necessary that this beam has a face 10 whose two longitudinal edges 11 and 12 are free. This means that these edges 11 and 12 can be taken by pinching. In the figure shown, the section of the beam has four faces 10, 13, 14 and 15. The face 13 is provided with three rules 16, 17 and 18 for fixing a rack 19 and two guide rails 20 and 21, for the displacement of the cross member 8 along the beams 2 and 3.

Il est à noter que la section de la traverse 8 peut tre identique à celle des poutres 2 et 3. It should be noted that the cross section of the cross member 8 can be identical to that of the beams 2 and 3.

Sur la figure 3, on voit la fixation du poteau 4 au sol par une bride-semelle 22 solidaire du poteau, au moyen de tiges filetées 23 et d'écrous 24. Cette fixation est effectuée sans aucun réglage avec une tolérance de position de plusieurs millimètres. In Figure 3, we see the fixing of the post 4 to the ground by a flange-sole 22 secured to the post, by means of threaded rods 23 and nuts 24. This fixing is carried out without any adjustment with a position tolerance of several millimeters.

La fixation de la poutre 2 au poteau 4 est réalisée au sommet du poteau 4 comme on le voit sur la figure 3 et elle est décrite en relation aux figures agrandies 4,5 et 6. The fixing of the beam 2 to the post 4 is carried out at the top of the post 4 as seen in FIG. 3 and it is described in relation to the enlarged figures 4,5 and 6.

Pour cette fixation, deux faces opposées, telles que 25 et 26 du poteau 4 sont chacune équipées d'une pièce support 27 constituée par une plaque pliée en équerre de façon à former deux ailes perpendiculaires 28 et 29. For this fixing, two opposite faces, such as 25 and 26 of the post 4 are each equipped with a support piece 27 constituted by a plate folded at an angle so as to form two perpendicular wings 28 and 29.

Chaque pièce support 27 est fixée au poteau 4 à son extrémité supérieure et inférieure par des boulons comportant une vis 30, un écrou 31 et une rondelle 32. Les vis 30 de ces boulons passent au travers de trous oblongs 33 de l'aile 29 des supports 27. Ces trous oblongs 33 sont horizontaux permettant un positionnement précis des supports 27. Le réglage précis de ce positionnement est effectué, pour chaque support 27, par deux dispositifs de réglage précis situés respectivement à l'extrémité supérieure et inférieure du support. Un dispositif de réglage comprend un tirant fileté 34, fixé à un bossage 35 du support et traversant un trou lisse d'un bossage 36 lié au poteau 4. Each support piece 27 is fixed to the post 4 at its upper and lower end by bolts comprising a screw 30, a nut 31 and a washer 32. The screws 30 of these bolts pass through oblong holes 33 in the wing 29 of the supports 27. These oblong holes 33 are horizontal allowing precise positioning of the supports 27. The precise adjustment of this positioning is carried out, for each support 27, by two precise adjustment devices located respectively at the upper and lower ends of the support. An adjustment device comprises a threaded tie rod 34, fixed to a boss 35 of the support and passing through a smooth hole of a boss 36 linked to the post 4.

Deux écrous 37 et 38 sont montés sur le tirant 34 de part et d'autre du bossage 36. Ces deux écrous assurent le réglage ainsi que le rôle contre-écrou. Le blocage définitif est assuré par le serrage des quatre boulons 30-31. Les deux vis de fixation 30, en haut et en bas, traversent en outre une cale d'épaisseur 39 sur laquelle sont soudées les ttes de vis 40. ceci facilite et accélère le montage et permet d'utiliser des vis plus longues donnant une élasticité assurant un rôle de freinage des écrous.Two nuts 37 and 38 are mounted on the tie rod 34 on either side of the boss 36. These two nuts provide adjustment as well as the lock nut role. Final locking is ensured by tightening the four bolts 30-31. The two fixing screws 30, at the top and bottom, also pass through a shim 39 of thickness on which the screw heads 40 are welded. This facilitates and accelerates the assembly and allows the use of longer screws giving elasticity. providing a braking role for the nuts.

La poutre 2 est fixée contre la seconde aile 28 des deux supports 27 par des moyens de fixation par serrage qui viennent s'agripper et se serrer contre les bords longitudinaux libres 11 et 12 de la face 10 de la poutre. The beam 2 is fixed against the second wing 28 of the two supports 27 by clamping means which come to grip and tighten against the free longitudinal edges 11 and 12 of the face 10 of the beam.

Dans l'exemple décrit et représenté sur les figures 3 à 6, ces moyens de fixation comportent pour chaque pièce support 27 deux paires de brides à serrage latéral : une paire supérieure comportant les brides à serrage latéral 41 et 42 et une paire inférieure comportant les brides à serrage latéral 43 et 44. Ce genre de bride à serrage latéral est parfois appelé"crapaud"et sera ainsi appelé dans la suite du texte. Une paire de crapauds telle que la paire 41-42 prend en sandwich l'aile 28 du support 27, le bord longitudinal libre supérieur 11 de la face 10 de la poutre 2 et, entre l'aile 28 et ce bord 11, une plaque intermédiaire 45. Il en est de mme pour la paire de crapauds 43-44 qui prend en sandwich l'aile 28, le bord inférieur 12 et, entre l'aile 28 et le bord 12, la plaque intermédiaire 45. Chaque paire de crapauds 41-42 et 43-44 est serrée par des vis et écrous : vis 46 et écrous 47 et 48 en haut et vis 49 et écrous 50 et 51 en bas. Les vis 46 et 49 traversent les crapauds à travers des trous lisses et la plaque intermédiaire 45 à travers deux échancrures 55 en haut et deux trous taraudés 54 en bas. Les deux trous inférieurs de la plaque intermédiaire 45 (un pour chaque pièce support 27 pour le passage des vis 49) sont taraudés pour la raison suivante : au cours du montage, les vis inférieures 49 sont ainsi vissées dans ces trous taraudés 54 de la plaque intermédiaire 45, ce qui permet de serrer la poutre horizontale 2, contre la plaque intermédiaire 45, par son bord longitudinal inférieur 12 en vissant les écrous 51 contre les deux crapauds inférieurs 44, sans tre obligé de serrer en mme temps les écrous 50 contre les crapauds 43. In the example described and shown in FIGS. 3 to 6, these fixing means comprise for each support piece 27 two pairs of flanges with lateral tightening: an upper pair comprising the flanges with lateral tightening 41 and 42 and a lower pair comprising the lateral clamps 43 and 44. This type of lateral clamp is sometimes called "toad" and will be called in the following text. A pair of toads such as the pair 41-42 sandwiches the wing 28 of the support 27, the upper free longitudinal edge 11 of the face 10 of the beam 2 and, between the wing 28 and this edge 11, a plate intermediate 45. It is the same for the pair of toads 43-44 which sandwiches the wing 28, the lower edge 12 and, between the wing 28 and the edge 12, the intermediate plate 45. Each pair of toads 41-42 and 43-44 is tightened by screws and nuts: screws 46 and nuts 47 and 48 at the top and screws 49 and nuts 50 and 51 at the bottom. The screws 46 and 49 pass through the toads through smooth holes and the intermediate plate 45 through two notches 55 at the top and two tapped holes 54 at the bottom. The two lower holes of the intermediate plate 45 (one for each support piece 27 for the passage of the screws 49) are tapped for the following reason: during assembly, the lower screws 49 are thus screwed into these tapped holes 54 of the plate intermediate 45, which makes it possible to tighten the horizontal beam 2, against the intermediate plate 45, by its lower longitudinal edge 12 by screwing the nuts 51 against the two lower toads 44, without having to tighten the nuts 50 at the same time toads 43.

Ainsi, la poutre horizontale 2 étant serrée (au moins en bas) contre la plaque intermédiaire 45, sans que cet ensemble ne soit en mme temps serré contre l'aile 28 de chaque pièce support 27, il est possible d'effectuer le réglage en hauteur de l'ensemble, poutre 2-plaque intermédiaire 45, grâce au moyen de réglage en hauteur suivant l'axe Z décrit ci-après.Thus, the horizontal beam 2 being clamped (at least at the bottom) against the intermediate plate 45, without this assembly being at the same time clamped against the wing 28 of each support piece 27, it is possible to make the adjustment in height of the assembly, intermediate 2-plate beam 45, by means of height adjustment means along the Z axis described below.

Ce moyen comporte un plot 52, solidaire du poteau vertical 4, et comprenant un vérin à vis 53 permettant ainsi le réglage vertical de l'ensemble et en mme temps le support de l'ensemble pendant ce réglage. Lorsque le réglage en hauteur est effectué, on serre les deux écrous 50 ainsi que, à la partie supérieure, les écrous 47 et 48. This means comprises a stud 52, integral with the vertical post 4, and comprising a screw jack 53 thus allowing the vertical adjustment of the assembly and at the same time the support of the assembly during this adjustment. When the height adjustment is made, the two nuts 50 are tightened as well as, at the upper part, the nuts 47 and 48.

Ainsi, grâce à l'invention, le positionnement de la poutre 2 dans l'espace est parfaitement réglé d'une manière précise selon l'axe Z et l'axe Y. En outre, grâce aux deux dispositifs de réglage par tirants filetés 34 des pièces supports 27 et du jeu des vis 30 dans les trous de passage de ces vis dans le poteau 4, on peut également régler d'une façon précise la position de la poutre 2 par rapport à une légère rotation autour de l'axe X. Enfin, le principe mme de la fixation de la poutre par serrage par crapauds permet de placer le poteau 4 à un endroit quelconque de la longueur de la poutre (axe X). Thus, thanks to the invention, the positioning of the beam 2 in space is perfectly adjusted in a precise manner along the Z axis and the Y axis. In addition, thanks to the two adjustment devices by threaded tie rods 34 support parts 27 and the set of screws 30 in the holes for the passage of these screws in the post 4, it is also possible to precisely adjust the position of the beam 2 relative to a slight rotation around the axis X Finally, the very principle of fixing the beam by clamping with toads makes it possible to place the post 4 at any location along the length of the beam (axis X).

Il est à noter que le dispositif décrit de fixation de la poutre par l'intermédiaire d'une plaque auxiliaire 45 n'est pas indispensable et n'est donné qu'à titre d'exemple préféré. On peut en effet supprimer cette plaque. L'aile 28 de chaque pièce support 27 est alors un peu plus longue et percée en haut et en bas d'un trou oblong vertical pour le réglage selon Z, les crapauds de gauche 41 et 43 sont alors supprimés et les crapauds 42 et 44 viennent serrer les bords supérieur et inférieur 11 et 12 contre des rondelles situées sous des ttes de vis que possèdent alors les vis 46 et 49. It should be noted that the device described for fixing the beam via an auxiliary plate 45 is not essential and is given only by way of preferred example. We can indeed remove this plate. The wing 28 of each support piece 27 is then a little longer and pierced at the top and bottom of a vertical oblong hole for adjustment according to Z, the left toads 41 and 43 are then removed and the toads 42 and 44 tighten the upper and lower edges 11 and 12 against the washers located under the screw heads which the screws 46 and 49 then have.

Le réglage en hauteur est alors effectué avant le serrage complet des écrous 48 et 51. The height adjustment is then carried out before the nuts 48 and 51 are fully tightened.

Claims

CLAIMS 1 / Connection system between a vertical post (4) and a horizontal beam (2) in a gantry structure comprising at least one horizontal beam and two vertical posts (4,5), characterized in that the post (4) is equipped, on each of two opposite faces, with a support piece (27) constituted by a plate folded in a square, one of which (29) of the two wings (28, 29) is bolted, at its upper and lower end, to the post (4) through horizontal oblong holes (33) allowing, in combination with adjustment means (34 to 38), precise positioning of said support piece, said horizontal beam (2) having a face (10) of which the two longitudinal edges form free edges (11,12) and being fixed against the second wing (28) of the two said support pieces (27) by means of fixing by clamping (41 to 51) coming to grip and tighten against said free longitudinal edges (11,12) of said face (10) of the horizontal beam (2) and in that the vertical post (4) comprises means (52, 53) for adjusting the position, along the vertical axis Z, of the beam.

2 / A system according to claim 1, characterized in that said clamping means comprise, for each said support piece (27), two pairs of flanges with lateral clamping (41-42,43-44), each pair of flanges sandwiching said second wing (28) of said support piece (27), a said free longitudinal edge (11,12) of the horizontal beam (2) and, between these two members, an intermediate plate (45) crossed by a threaded rod (46, 49) also passing through the two flanges of the pair and comprising screw tightening means (47, F 51), at least the two holes (54), located at the bottom of said intermediate plate (45 ), for the passage of said rod (49), being tapped.

3 / System according to one of claims 1 or 2, characterized in that said means for adjusting the position of each said support piece (27) comprise, in the vicinity of the upper and lower end of the support piece (27) , a displacement device by threaded tie rod (34) and nuts (37, 38).

4 / System according to one of claims 1 to 3, characterized in that said adjusting means along the vertical axis of the beam (2) comprises a stud (52) integral with the post (4), equipped with a device screw jack (53).