FR2703283A1 - Robot tool - Google Patents

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Abstract

The subject of the present invention is a robot tool for the insertion of a cylindrical component into a bore, having three degrees of translational freedom along three mutually perpendicular directions X, Y and Z and three degrees of rotational freedom about these three directions. According to the invention, this tool also has means (26) for subjecting the component to be inserted to microvibration while it is being inserted.

Description

La présente invention concerne un outil de robot pour l'insertion d'une pièce cylindrique dans un alésage.The present invention relates to a robot tool for inserting a cylindrical part into a bore.

Cet outil comporte trois degrés de liberté en translation selon trois directions X, Y et Z perpendiculaires entre elles et trois degrés de liberté en rotation autour de ces 'trois directions. Il est caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour soumettre la pièce à insérer à des micro vibrations pendant l'insertion.This tool has three degrees of freedom in translation in three directions X, Y and Z perpendicular to each other and three degrees of freedom in rotation around these 'three directions. It is characterized in that it further comprises means for subjecting the part to be inserted to micro vibrations during insertion.

Les trois directions forment de préférence un trièdre trirectangle dont l'un des axes est l'axe de la pièce cylindrique à insérer. L'outil comporte avantageusement des moyens de rappel élastique agissant à l'encontre des trois degrés de liberté en translation.The three directions preferably form a triangular trihedron one of whose axes is the axis of the cylindrical part to be inserted. The tool advantageously comprises elastic return means acting against the three degrees of freedom in translation.

On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un outil de robot selon l'invention avec référence aux dessins annexés dans lesquels
La Figure 1 est une vue en élévation de l'outil;
La Figure 2 en est une coupe selon II-II de
la Figure 1, le vibrateur et son contrepoids
n'étant pas représentés;
La Figure 3 en est une vue en plan.An embodiment of a robot tool according to the invention has been described below, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which
Figure 1 is an elevational view of the tool;
Figure 2 is a section along II-II of
Figure 1, the vibrator and its counterweight
not being represented;
Figure 3 is a plan view.

Tel qu'il est représenté au dessin, l'outil de robot selon l'invention est destiné à insérer une pièce cylindrique 1 dans un alésage 2.As shown in the drawing, the robot tool according to the invention is intended to insert a cylindrical part 1 into a bore 2.

Il comprend une pince 3 dont les mors 4 peuvent tenir la pièce 1 et qui est fixée sur une chape inférieure 5.It includes a clamp 3 whose jaws 4 can hold the part 1 and which is fixed to a lower yoke 5.

Cette chape est reliée à une chape intermédiaire 6 par deux axes 7 parallèles à un axe X; ces axes sont fixés à la chape intermédiaire et sont montés coulissants dans des douilles à billes 8 fixées à la chape inférieure 5. Les deux chapes 5 et 6 peuvent ainsi avoir un mouvement relatif de translation suivant l'axe X. Deux lames élastiques 9 fixées à la chape intermédiaire 6 et prenant appui sur des butées 10 portées par la chape inférieure 5 s'opposent au déplacement de cette chape inférieure selon l'axe X et maintiennent ces deux chapes dans une position relative centrée.This yoke is connected to an intermediate yoke 6 by two axes 7 parallel to an axis X; these axes are fixed to the intermediate yoke and are slidably mounted in ball bushings 8 fixed to the lower yoke 5. The two yokes 5 and 6 can thus have a relative movement of translation along the axis X. Two elastic blades 9 fixed to the intermediate yoke 6 and bearing on stops 10 carried by the lower yoke 5 oppose the displacement of this lower yoke along the axis X and maintain these two yokes in a relative centered position.

La chape intermédiaire 6 est reliée à une chape supérieure 11 par deux axes 12 parallèles à un axe
Y perpendiculaire à l'axe X; ces axes 12 sont fixés à la chape supérieure 11 et montés coulissants dans des douilles à billes 13 fixées à la chape intermédiaire 6. Les deux chapes 6 et 11 peuvent ainsi avoir un mouvement relatif de translation suivant l'axe Y.The intermediate yoke 6 is connected to an upper yoke 11 by two axes 12 parallel to an axis
Y perpendicular to the X axis; these axes 12 are fixed to the upper yoke 11 and mounted to slide in ball bushings 13 fixed to the intermediate yoke 6. The two yokes 6 and 11 can thus have a relative translational movement along the Y axis.

deux lames élastiques 14 fixées à la chape supérieure ll et prenant appui sur l'une des butées 15 portées par la chape intermédiaire 6 s'opposent au déplacement de cette chape intermédiaire selon l'axe Y et maintiennent les deux chapes 6 et 11 dans une position relative de translation centrée.two elastic blades 14 fixed to the upper yoke ll and bearing on one of the stops 15 carried by the intermediate yoke 6 oppose the displacement of this intermediate yoke along the Y axis and hold the two yokes 6 and 11 in a relative position of centered translation.

Un pivot 16 parallèle à un axe Z perpendiculaire aux axes X et Y et lui-même parallèle à l'axe de l'alésage 2 est terminé par une rotule 17; il est monté coulissant dans une douille à billes 18 solidaire d'une cloche supérieure 19. La rotule 17 est maintenue dans un évidement sphérique de la chape supérieure 11 par une rondelle d'appui 20 fixée sur cette chape. Cette rondelle repose normalement dans une cloche inférieure 21 qui est solidaire de la cloche supérieure 19, et peut s'écarter de cette cloche 21 quand le pivot 16 coulisse dans la douille à billes 18. Quatre lames élastiques 22 sont fixées en croix à la cloche inférieure 21 et prennent appui sur des butées 23 portées par la rondelle d'appui 20.Ces lames maintiennent la chape supérieure 11 en position de translation centrée par rapport à la cloche inférieure 21; elles maintiennent également des positions centrées pour la rotation autour de l'axe
X et autour de l'axe Y, deux lames agissant alors en flexion et deux en torsion. La rondelle d' appui 20 porte un ergot 24 qui est en butée contre une encoche 25 de la cloche supérieure 19 en limitant le mouvement de pivotement autour de l'axe Z. I1 n'est pas prévu de rappel pour la rotation autour 'de cet axe Z; en effet la position autour de cet axe peut être quelconque puisque la pièce 1 est cylindrique.A pivot 16 parallel to an axis Z perpendicular to the axes X and Y and itself parallel to the axis of the bore 2 is terminated by a ball joint 17; it is slidably mounted in a ball bushing 18 secured to an upper bell 19. The ball joint 17 is held in a spherical recess in the upper yoke 11 by a support washer 20 fixed on this yoke. This washer normally rests in a lower bell 21 which is integral with the upper bell 19, and can deviate from this bell 21 when the pivot 16 slides in the ball bushing 18. Four elastic blades 22 are fixed crosswise to the bell lower 21 and are supported on stops 23 carried by the support washer 20. These blades maintain the upper yoke 11 in translation position centered relative to the lower bell 21; they also maintain centered positions for rotation around the axis
X and around the Y axis, two blades then acting in bending and two in torsion. The support washer 20 carries a lug 24 which is in abutment against a notch 25 of the upper bell 19 by limiting the pivoting movement around the axis Z. I1 is not provided for a return for the rotation around 'of this Z axis; indeed the position around this axis can be arbitrary since the part 1 is cylindrical.

Les axes X, Y et Z forment un triède trirectangle dont l'axe Z est l'axe de la pièce cylindrique 1 à insérer. The X, Y and Z axes form a tri-rectangular triede whose Z axis is the axis of the cylindrical part 1 to be inserted.

La cloche supérieure 19 est fixée au robot.The upper bell 19 is fixed to the robot.

Un vibrateur électro-magnétique 26 est fixé sur l'un des côtés de la chape inférieure 5. Un contrepoids 27 fixé sur le côté opposé de la chape équilibre le poids du vibrateur. Ce vibrateur est agencé pour engendrer des vibrations à la fréquence de 50 HZ et dont l'amplitude, du même ordre de grandeur que le jeu entre la pièce 1 et l'alésage 2, est comprise entre 7 et 10 microns.An electromagnetic vibrator 26 is fixed on one of the sides of the lower yoke 5. A counterweight 27 fixed on the opposite side of the yoke balances the weight of the vibrator. This vibrator is arranged to generate vibrations at the frequency of 50 HZ and whose amplitude, of the same order of magnitude as the clearance between the part 1 and the bore 2, is between 7 and 10 microns.

En fonctionnement, le vibrateur 26 engendre au niveau de la pièce 1 des microvibrations qui facilitent son glissement dans l'alésage 2. te système compliant associé aux vibrations permet de compenser les défauts d'alignement entre la pièce et son alésage, avec des jeux d'insertion comprise entre 7 et 10 microns.In operation, the vibrator 26 generates microvibrations at the level of the part 1 which facilitate its sliding in the bore 2. The compliant system associated with the vibrations makes it possible to compensate for misalignments between the part and its bore, with play of insertion between 7 and 10 microns.

Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. It goes without saying that the present invention should not be considered as limited to the embodiment described and shown but, on the contrary, covers all its variants.

Claims (11)

RevendicationsClaims Y et Z perpendiculaires entre elles et trois degrés de liberté en rotation autour de ces trois directions, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (26) pour soumettre la pièce à insérer à des micro vibrations pendant l'insertion.Y and Z perpendicular to each other and three degrees of freedom in rotation around these three directions, characterized in that it further comprises means (26) for subjecting the part to be inserted to micro vibrations during insertion. 1. Outil 1 de robot pour l'insertion d'une pièce cylindrique dans un alésage comportant trois degrés de liberté en translation selon trois directions X, 1. Robot tool 1 for inserting a cylindrical part into a bore having three degrees of freedom in translation in three directions X, 2. Outil de robot selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trois directions X, Y et2. Robot tool according to claim 1, characterized in that the three directions X, Y and Z forment un trièdre trirectangle dont l'un des axes est l'axe de la pièce cylindrique (1) à insérer.Z form a triangular trihedron, one of the axes of which is the axis of the cylindrical part (1) to be inserted. 3. Outil de robot selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rappel élastique agissant à l'encontre des trois degrés de liberté en translation.3. Robot tool according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises elastic return means acting against the three degrees of freedom in translation. 4. Outil de robot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, propre à saisir la pièce (1) à insérer, une pince (3) solidaire d'une chape inférieure (5) munie de deux douilles à billes (8) coulissant sur deux axes (7) selon la direction4. Robot tool according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises, suitable for gripping the part (1) to be inserted, a clamp (3) secured to a lower yoke (5) provided with two sockets ball (8) sliding on two axes (7) in the direction X eux-mêmes portés par une chape intermédiaire (6) qui porte également deux axes (12) orientés selon la direction Y sur lesquels coulissent deux douilles à billes (13) portées par une chape supérieure (11).X themselves carried by an intermediate yoke (6) which also carries two axes (12) oriented in the direction Y on which slide two ball bushings (13) carried by an upper yoke (11). 5. Outil de robot selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que deux ressorts à lames (9) sont fixés par l'une de leurs extrémités à la chape intermédiaire (6), leur autre extrémité étant en appui sur des butées (10) portées par la chape inférieure (5) et s'opposant au déplacement de la chape inférieure selon l'axe X.5. Robot tool according to claims 3 and 4, characterized in that two leaf springs (9) are fixed by one of their ends to the intermediate yoke (6), their other end being in abutment against stops ( 10) carried by the lower yoke (5) and opposing the movement of the lower yoke along the axis X. 6. Outil de robot selon la revendication 3 et la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que deux ressorts à lames (14) sont fixés par l'une de leurs extrémités à la chape supérieure (11), leur autre extrémité étant en appui sur des butées (15) portées par la chape intermédiaire (6) et s'opposant au déplacement de cette dernière selon l'axe Y.6. robot tool according to claim 3 and claim 4 or 5, characterized in that two leaf springs (14) are fixed by one of their ends to the upper yoke (11), their other end being in abutment on stops (15) carried by the intermediate yoke (6) and opposing the movement of the latter along the Y axis. 7. Outil de robot selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la chape supérieure (11) comporte un logement pour une rotule (17) maintenue par une rondelle d'appui (20) solidaire de la chape (11), en ce que cette rotule (17) est prolongée par un pivot (16) monté coulissant dans une douille à billes (18) disposée selon l'axe Z et portée par une cloche supérieure (19), elle-même solidaire d'une cloche inférieure (21) sur laquelle repose la rondelle d'appui (20) et en ce que la cloche supérieure (19) est munie de moyens de fixation au robot.7. Robot tool according to one of claims 4 to 6, characterized in that the upper yoke (11) has a housing for a ball joint (17) held by a support washer (20) integral with the yoke (11 ), in that this ball joint (17) is extended by a pivot (16) slidingly mounted in a ball bushing (18) disposed along the Z axis and carried by an upper bell (19), itself integral with a lower bell (21) on which the support washer (20) rests and in that the upper bell (19) is provided with means for fixing to the robot. 8. Outil de robot selon la revendication 7, caractérisé en ce que quatre ressorts à lames (22), disposés en vis-à-vis selon les deux directions X et8. Robot tool according to claim 7, characterized in that four leaf springs (22), disposed opposite in the two directions X and Y sont fixés par l'une de leurs extrémités sur la cloche inférieure (21), leur autre extrémité étant en appui sur des butées (23) portées par la rondelle d'appui (20) de manière à s'opposer à la translation selon l'axe Z et aux rotations autour des axes X et Y.Y are fixed by one of their ends to the lower bell (21), their other end being in abutment on stops (23) carried by the support washer (20) so as to oppose the translation along the Z axis and rotations around the X and Y axes. 9. Outil de robot selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la rotation de la chape supérieure (11) autour de l'axe Z est limitée par un ergot (24) porté par la rondelle d'appui (20) et venant en butée sur une encoche (25) de la cloche supérieure (19). 9. Robot tool according to claim 7 or 8, characterized in that the rotation of the upper yoke (11) around the axis Z is limited by a lug (24) carried by the support washer (20) and coming into abutment on a notch (25) of the upper bell (19). 10. Outil de robot selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que la chape inférieure (5) porte un vibrateur électromagnétique (26) équilibré par un contrepoids (27).10. Robot tool according to one of claims 4 to 9, characterized in that the lower yoke (5) carries an electromagnetic vibrator (26) balanced by a counterweight (27). 11. Outil de robot selon la revendication 10, caractérisé en ce que le vibrateur (26) est propre à engendrer des microvibrations à la fréquence de 50HZ et dont l'amplitude, du même ordre de grandeur que le jeu entre la pièce à insérer (1) et son alésage (2) est comprise entre 7 et 10 microns. 11. Robot tool according to claim 10, characterized in that the vibrator (26) is capable of generating microvibrations at the frequency of 50 Hz and whose amplitude, of the same order of magnitude as the clearance between the part to be inserted ( 1) and its bore (2) is between 7 and 10 microns.
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