FR2703940A1 - Linear unit for automatic handling of parts. - Google Patents
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Abstract
- La présente invention concerne une unité linéaire pour la manipulation automatique de pièces, comportant des moyens d'entraînement agissant au moins en direction X et en direction Y, qui sont constitués d'un chariot glissant sur une barre profilée, ainsi que d'un arbre traversant la barre profilée en direction longitudinale. - Selon l'invention, sur l'extrémité de tête (1b), limitant le mouvement en X, de la barre profilée (1), il est prévu un boîtier modulaire (8), qui reçoit un second pignon (9) agencé de façon solidaire en rotation sur l'arbre (6), le second pignon (9) s'engage dans une crémaillère (10) guidée et montée dans le boîtier modulaire (8), et, aux extrémités (10a, 10b) de la crémaillère (10), sont agencés des modules (11a, 11b) pour les outils de manipulation.The present invention relates to a linear unit for the automatic manipulation of parts, comprising drive means acting at least in the X direction and in the Y direction, which consist of a carriage sliding on a profiled bar, as well as a shaft passing through the profile bar in longitudinal direction. - According to the invention, on the head end (1b), limiting the movement in X, of the profiled bar (1), there is provided a modular housing (8) which receives a second pinion (9) arranged in integral in rotation on the shaft (6), the second pinion (9) engages in a rack (10) guided and mounted in the modular housing (8), and, at the ends (10a, 10b) of the rack (10), are arranged modules (11a, 11b) for the handling tools.
Description
La présente invention concerne une unité linéaire pour laThe present invention relates to a linear unit for the
manipulation automatique de pièces. automatic manipulation of parts.
Il est connu, dans des unités linéaires électriquement entraînées pour l'entraînement dans la direction X, de5 brider, sur un chariot (corps de base), un moteur électrique qui s'engage, par un pignon agencé de façon solidaire en rotation sur l'arbre du moteur, dans une courroie crantée s'étendant en direction longitudinale, la courroie crantée, par ses extrémités, étant fixée, à chaque fois, dans des10 dispositifs aux extrémités d'une barre profilée creuse. La rotation de l'arbre du moteur permet en conséquence un mouvement du chariot sur la barre profilée. Pour le mouve- ment en direction Y, il est connu d'effectuer des mouvements de rotation d'un module mis en place sur le bout de l'arbre,15 au moyen d'un arbre entraîné en rotation et traversant la barre profilée en direction longitudinale, à l'extrémité de la barre profilée à laquelle l'arbre fait saillie de celle- ci. Dans des cas déterminés, de tels mouvements de rotation ne suffisent cependant pas pour effectuer les manipulations20 à chaque fois souhaitées. Ainsi, tous les mouvements, à part un mouvement de rotation, ne peuvent pas être effectués avec It is known, in linear units electrically driven for driving in the X direction, to clamp on a carriage (base body) an electric motor which engages, by a pinion arranged in rotationally fixed manner on the the motor shaft, in a toothed belt extending longitudinally, the toothed belt, at its ends, being fixed in each case in devices at the ends of a hollow profiled bar. The rotation of the motor shaft consequently allows a movement of the carriage on the profiled bar. For movement in the Y direction, it is known to make rotational movements of a module placed on the end of the shaft 15 by means of a shaft rotated and traversing the profiled bar. longitudinal direction at the end of the profiled bar at which the shaft protrudes from it. In particular cases, such rotational movements are not sufficient, however, to carry out the manipulations at each desired time. Thus, all movements, except for a rotational movement, can not be performed with
l'unité linéaire connue (brevet EP-0 391 310). the known linear unit (EP-0 391 310).
La pratique réclame de tels mouvements de manipulation, à The practice calls for such movements of manipulation, to
savoir de pouvoir effectuer des étapes de travail, comme par25 exemple le montage, la palettisation, l'équipement de pièces, le vissage, le triage, la vérification, et analogue. namely, to be able to perform work steps, such as mounting, palletizing, piece equipment, screwing, sorting, checking, and the like.
La présente invention a pour but de fournir une unité linéaire qui permet, outre des mouvements de rotation, des mouvements d'avance de l'élément portant le module au moins30 dans une des directions axiales X, Y et Z. It is an object of the present invention to provide a linear unit which, in addition to rotational motions, allows for movement of the element carrying the module at least in one of the axial directions X, Y and Z.
A cet effet, l'unité linéaire pour la manipulation automati- For this purpose, the linear unit for automatic manipulation
que de pièces, comportant des moyens d'entraînement agissant au moins en direction X et en direction Y, qui sont consti- tués d'un chariot glissant sur une barre profilée, sur5 lequel est agencé un moteur électrique et qui est relié, en entraînement, à un moyen de traction, ainsi qu'un arbre, pouvant être entraîné en rotation, traversant la barre profilée en direction longitudinale, duquel le mouvement d'entraînement en direction Y est dérivé, est remarquable,10 selon l'invention, en ce que, sur l'extrémité de tête, limitant le mouvement en X, de la barre profilée, il est prévu un boîtier modulaire, qui reçoit un second pignon agencé de façon solidaire en rotation sur l'arbre, en ce que le second pignon s'engage dans une crémaillère guidée et15 montée dans le boîtier modulaire, et en ce que, aux extrémi- tés de la crémaillère, sont agencés, à chaque fois, des of parts, comprising drive means acting at least in the X direction and in the Y direction, which consist of a slide carriage on a profiled bar, on which is arranged an electric motor and which is connected, drive a pulling means and a rotationally drivable shaft passing through the profiled bar in the longitudinal direction, from which the Y-direction driving movement is derived, is remarkable, according to the invention, in that that, on the head end, limiting the X-shaped movement of the profiled bar, there is a modular housing, which receives a second pinion arranged to rotate with the shaft, in that the second pinion is engaged in a rack guided and mounted in the modular housing, and in that, at the ends of the rack, are arranged, each time,
modules pour les outils de manipulation, qui sont adaptés à la pièce respective. modules for handling tools, which are adapted to the respective room.
Les avantages obtenus grâce à l'invention consistent en particulier en ce que le mouvement rotatif de l'arbre peut être exploité pour dériver d'autres mouvements, en ce que, cependant, grâce à des mesures constructives simples, aussi bien un mouvement rotatif qu'également un mouvement radial peuvent être effectués en même temps ou seulement l'un des25 deux. Ces possibilités de mouvement supplémentaires autori- sent, par exemple, la dépose radiale, l'enfichage ou le The advantages obtained thanks to the invention consist in particular in that the rotary movement of the shaft can be exploited to derive other movements, in that, however, thanks to simple construction measures, both a rotary movement that Also radial movement can be performed at the same time or only one of the two. These additional movement possibilities allow, for example, radial deposition, insertion or
retrait d'un objet.removal of an object.
La puissance de l'unité linéaire est augmentée, pour une construction légère et, ainsi, une fréquence élevée, en ce30 que, entre l'extrémité de tête et le boîtier modulaire, il est agencé un boîtier de palier pour recevoir un roulement The power of the linear unit is increased, for a light construction and, thus, a high frequency, as between the head end and the modular housing there is arranged a bearing housing for receiving a bearing
supportant l'arbre.supporting the tree.
Une unité linéaire légère et rapide est également obtenue en A light and fast linear unit is also obtained in
ce que, sur l'extrémité, opposée au boîtier modulaire, de la barre profilée, à l'extrémité de tête située à cet endroit, sont bridés un dispositif à commutateur de fin de course,5 ainsi que, s'y raccordant, le moteur d'entraînement pour l'arbre. on the end, opposite the modular housing, of the profiled bar, at the head end situated at this point, a limit switch device is clamped as well as connected to it. drive motor for the shaft.
La compacité de l'unité linéaire est encore favorisée en ce The compactness of the linear unit is further favored by
que, dans le chariot glissant sur la barre profilée, il est prévu un dispositif de mesure de course. that in the carriage sliding on the profiled bar, there is provided a stroke measuring device.
L'unité linéaire selon l'invention peut être adaptée, en pratique, aux conditions locales en ce que le moteur élec- The linear unit according to the invention can be adapted, in practice, to local conditions in that the electric motor
trique entraînant le moyen de traction pour le chariot peut être monté, au choix, sur un bout d'arbre faisant saillie du chariot, qui est démontable. The trolley driving the traction means for the trolley can be mounted, optionally, on a shaft end projecting from the trolley, which is removable.
Il est avantageux pour la fabrication et le montage que le boîtier modulaire soit muni d'un couvercle pouvant être It is advantageous for manufacture and assembly that the modular housing is provided with a cover which can be
monté ou démonté en direction axiale de l'arbre. mounted or disassembled in the axial direction of the shaft.
La position du chariot peut être appelée en ce que les deux The position of the carriage can be called in that both
extrémités de tête, limitant la longueur de la barre profi- head ends, limiting the length of the bar
lée, sont munies de fiches pour des commutateurs de fin de course. L'unité linéaire peut couvrir un domaine d'utilisation encore plus large en ce que le chariot est déplaçable en direction Z. Pour cela, une autre unité linéaire peut être utilisée ou, par exemple, également un guidage parallèle connu et construit sous le nom "Quadriga", qui est formé de plusieurs unités linéaires reliées transversalement l'une à are equipped with plugs for limit switches. The linear unit may cover an even wider range of use in that the carriage is movable in the Z direction. For this, another linear unit may be used or, for example, also a known parallel guide and constructed under the name "Quadriga", which consists of several linear units connected transversely to each other.
l'autre, comme par exemple des vérins actionnés pneumatique- the other, such as pneumatic-actuated cylinders
ment, sans tige de piston.without piston rod.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment The figures of the annexed drawing will make clear how
l'invention peut être réalisée.the invention can be realized.
La figure 1 est une vue d'ensemble de l'unité linéaire. Figure 1 is an overview of the linear unit.
La figure 2 est une vue de dessus de l'unité linéaire selon la figure 1. La figure 3 est une représentation de détail agrandie de FIG. 2 is a top view of the linear unit according to FIG. 1. FIG. 3 is an enlarged detail representation of
l'extrémité droite de l'unité linéaire, à laquelle le module est fixé. the right end of the linear unit, to which the module is attached.
La figure 4 est une coupe transversale médiane selon la FIG. 4 is a median cross-section according to the
ligne IV-IV de la figure 3.line IV-IV of Figure 3.
L'unité linéaire sert pour la manipulation automatique de pièces dans les directions X et Y, à l'aide de moyens d'entraînement. Sur une barre profilée creuse 1, glisse un chariot 2. Sur le chariot 2, est bridé un moteur électrique15 3 qui permet de déplacer le chariot 2. Le moteur électrique 3 possède un pignon 4, qui n'est pas visible en détail et qui s'engage dans une courroie crantée 5. La courroie The linear unit is used for the automatic manipulation of workpieces in the X and Y directions, by means of drive means. On a hollow profiled bar 1, slides a carriage 2. On the carriage 2, an electric motor 15 3 is clamped which makes it possible to move the carriage 2. The electric motor 3 has a pinion 4, which is not visible in detail and which engages in a toothed belt 5. The belt
crantée 5 s'étend, de façon tendue, entre les extrémités de tête la et lb de la barre profilée 1. Le chariot 2 peut être20 déplacé en direction X à l'aide de ce moyen d'entraînement. The notch 5 extends tautly between the head ends 1a and 1b of the profiled bar 1. The carriage 2 can be moved in the X direction with the aid of this drive means.
Un arbre 6, traversant la barre profilée 1 en direction longitudinale, est entraîné en rotation au moyen d'un entraînement électrique 7, grâce à quoi on obtient une A shaft 6, passing through the profiled bar 1 in the longitudinal direction, is rotated by means of an electric drive 7, whereby one obtains a
composante d'entraînement dans la direction Y. Cette direc- training component in the Y direction.
tion d'entraînement est à présent fournie, selon l'inven- tion, en ce que, sur l'extrémité de tête lb, limitant le mouvement en X, de la barre profilée 1, il est prévu un boîtier modulaire 8 qui reçoit un second pignon 9 agencé de façon solidaire en rotation sur l'arbre 6. De plus, le30 second pignon 9 s'engage dans une crémaillère 10 guidée et montée dans le boîtier modulaire 8. Aux extrémités 10a et b de la crémaillère 10, sont agencés, à chaque fois, des modules lia et/ou llb pour des outils de manipulation, qui According to the invention, the drive end is now provided in that at the end end 1b limiting the X-movement of the profiled bar 1 a modular housing 8 is provided which receives a second pinion 9 arranged rotatably on the shaft 6. In addition, the second pinion 9 engages in a rack 10 guided and mounted in the modular housing 8. At the ends 10a and b of the rack 10, are arranged , each time, modules 11a and / or 11b for manipulation tools, which
sont adaptés à la pièce respective à transporter, à monter, à palettiser, à équiper, à visser, à trier ou à examiner. are adapted to the respective part to be transported, assembled, palletised, equipped, screwed, sorted or examined.
Entre l'extrémité de tête lb et le boîtier modulaire 8, il est agencé un boîtier de palier 12 pour la réception d'un Between the head end 1b and the modular housing 8, there is arranged a bearing housing 12 for receiving a
roulement 13 supportant l'arbre 6, qui est constitué d'un palier à rouleaux coniques pour recevoir des forces élevées en direction axiale et en direction radiale. bearing 13 supporting the shaft 6, which consists of a tapered roller bearing to receive high forces in the axial direction and in the radial direction.
A côté du chariot 2, il existe généralement suffisamment d'espace pour agencer différents appareils. L'extrémité, Beside the carriage 2, there is usually enough space to arrange different devices. The end
opposée au boîtier modulaire 8, de la barre profilée 1 présente un dispositif à commutateur de fin de course 14 pour l'axe Y, ainsi que, raccordé à celui-ci, le moteur15 d'entraînement 7 pour l'arbre 6. Dans la mesure o les conditions de démultiplication le nécessitent, une transmis- opposed to the modular housing 8, the profiled bar 1 has a limit switch device 14 for the Y axis, and, connected thereto, the drive motor 7 for the shaft 6. measurement where the conditions for multiplication require it, a transmission
sion amont 7a est encore associée au moteur d'entraînement 7. Upstream 7a is still associated with the drive motor 7.
Le chariot 2, avec le système d'entraînement se trouvant à l'intérieur de celui-ci, constitué du premier pignon 4 et de la courroie crantée 5a entourant celui-ci, est de plus approprié pour recevoir un dispositif de mesure de course 15, constitué, comme on le voit sur la figure 1, d'un dispositif à fiche 15a et d'un évidement 15b pour une tête The carriage 2, with the drive system located therein, consisting of the first gear 4 and the toothed belt 5a surrounding it, is furthermore suitable for receiving a stroke measuring device 15 , constituted, as seen in Figure 1, a plug device 15a and a recess 15b for a head
de mesure 15c.measuring 15c.
Comme on le voit sur la figure 2, le moteur électrique 3 As can be seen in FIG. 2, the electric motor 3
pour le moyen de traction 5 peut être agencé, au choix, sur un côté ou l'autre, sur le chariot 2 fixe relativement à la direction X, ce qui est rendu remarquable par un second bout30 d'arbre en saillie 16, qui peut être démontable. for the traction means 5 can be optionally arranged on one side or the other on the fixed carriage 2 relative to the X direction, which is made remarkable by a second projecting shaft end 16, which can to be dismountable.
Le boîtier modulaire 8 (figures 3 et 4) est relié, par l'intermédiaire du boîtier de palier 12, à l'extrémité de tête lb. A l'intérieur, le second pignon 9 est monté sur un premier bout d'arbre 6a, qui peut également former une5 partie séparée de l'arbre 6, en étant alors relié à l'arbre 6 au moyen d'une goupille 6b. La crémaillère 10 s'étend à travers une ouverture continue 10c, facilement réalisable, The modular housing 8 (FIGS. 3 and 4) is connected via the bearing housing 12 to the head end 1b. Inside, the second pinion 9 is mounted on a first shaft end 6a, which can also form a separate portion of the shaft 6, then being connected to the shaft 6 by means of a pin 6b. The rack 10 extends through a continuous opening 10c, easily achievable,
et est fixée de façon correspondante. Le boîtier modulaire 8 est muni d'un couvercle 18 montable et démontable en direc-10 tion axiale 17 de l'arbre 6. and is correspondingly fixed. The modular housing 8 is provided with a cover 18 that can be mounted and dismounted in axial direction 17 of the shaft 6.
Pour des travaux de montage, des fiches pour des commuta- For assembly work, sheets for switching
teurs de fin de course 19 sont à chaque fois prévues aux extrémités de tête la et lb. Comme montré, le chariot 2 peut être également déplaçable en direction Z sur une voie de guidage 20. Ainsi, on obtient alors un déplacement global de toute l'unité linéaire dans la direction Z. limit switches 19 are each provided at the ends of the head la and lb. As shown, the carriage 2 can also be movable in the Z direction on a guide track 20. Thus, the overall displacement of the entire linear unit in the Z direction is obtained.
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