FR2783451A1 - ROBOT FOR HANDLING AN OBJECT - Google Patents

ROBOT FOR HANDLING AN OBJECT Download PDF

Info

Publication number
FR2783451A1
FR2783451A1 FR9811775A FR9811775A FR2783451A1 FR 2783451 A1 FR2783451 A1 FR 2783451A1 FR 9811775 A FR9811775 A FR 9811775A FR 9811775 A FR9811775 A FR 9811775A FR 2783451 A1 FR2783451 A1 FR 2783451A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
piston
fixed
worm
arm
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9811775A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2783451B1 (en
Inventor
Claude Binetruy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GB TRONIC
Original Assignee
GB TRONIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GB TRONIC filed Critical GB TRONIC
Priority to FR9811775A priority Critical patent/FR2783451B1/en
Priority to DE1999144730 priority patent/DE19944730A1/en
Publication of FR2783451A1 publication Critical patent/FR2783451A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2783451B1 publication Critical patent/FR2783451B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Robot de manipulation d'un objet du type comportant un socle (2) fixe sur lequel est monté un corps (3) réalisé suivant un axe vertical de référence (XX') et sur lequel est monté mobile un bras de manoeuvre (4) s'étendant perpendiculairement audit corps auquel il est assujetti par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en rotation de 360degre dans un plan horizontal et de moyens d'entraînement en déplacement vertical correspondant à une course de prise, de transport, puis de dépose d'un objet, selon un cycle en U, caractérisé en ce que ces moyens sont respectivement constitués par un motoréducteur (6, 7) à rattrapage de jeu automatique et par un piston (24) à commande linéaire pneumatique relié également en rotation avec le motoréducteur.Robot for handling an object of the type comprising a fixed base (2) on which is mounted a body (3) produced along a vertical reference axis (XX ') and on which is movably mounted an operating arm (4) s 'extending perpendicularly to said body to which it is subject by means of drive means in rotation of 360 degrees in a horizontal plane and means of drive in vertical displacement corresponding to a stroke of gripping, transport, then removal of an object, according to a U-shaped cycle, characterized in that these means are respectively constituted by a geared motor (6, 7) with automatic play take-up and by a piston (24) with pneumatic linear control also connected in rotation with the geared motor.

Description

ROBOT DE MANIPULATION D'UN OBJETROBOT FOR HANDLING AN OBJECT

La présente invention concerne un robot de manipulation d'un objet et plus particulièrement un robot muni d'un bras de manoeuvre déplaçable à la fois en rotation dans un plan horizontal et linéairement dans un plan vertical. Des robots de ce type sont connus et comportent un socle fixe sur lequel est monté un corps réalisé suivant un axe vertical de référence et sur lequel est monté mobile un bras de manoeuvre, équipé d'un moyen de préhension approprié, s'étendant perpendiculairement audit corps auquel il est assujetti, d'une part par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en rotation de 360 dans un plan horizontal pour l'obtention de positions angulaires prédéterminées du bras et d'autre part par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en déplacement vertical correspondant à une course de prise, de transport, puis de dépose d'un objet, selon un cycle en U. Actuellement, les moyens d'entraînement en rotation et en déplacement vertical sont réalisés à partir de  The present invention relates to a robot for handling an object and more particularly a robot provided with an operating arm which can be moved both in rotation in a horizontal plane and linearly in a vertical plane. Robots of this type are known and include a fixed base on which is mounted a body produced along a vertical reference axis and on which is movably mounted an operating arm, equipped with an appropriate gripping means, extending perpendicular to said body to which it is secured, on the one hand by means of 360 rotational drive means in a horizontal plane for obtaining predetermined angular positions of the arm and on the other hand by means of vertical displacement drive corresponding to a grip, transport, and then depositing an object stroke, according to a U-shaped cycle. Currently, the means for driving in rotation and in vertical displacement are produced from

vérins pneumatiques ou hydrauliques.  pneumatic or hydraulic cylinders.

En ce qui concerne plus particulièrement le mouvement d'entraînement en rotation, celui-ci, lorsqu'il est obtenu par des moyens pneumatiques, présente l'inconvénient majeur de limiter le mouvement en rotation qui correspond en fait à des secteurs angulaires dont la valeur est définie par des butées  With regard more particularly to the rotational drive movement, this, when obtained by pneumatic means, has the major drawback of limiting the rotational movement which in fact corresponds to angular sectors whose value is defined by stops

adéquatement positionnées.properly positioned.

Ceci occasionne une difficulté consistant à devoir changer les valeurs d'angle qui doivent être prédéterminées et forcément limitées en nombre, car une  This causes a difficulty consisting in having to change the angle values which must be predetermined and necessarily limited in number, because a

valeur doit correspondre au positionnement d'une butée.  value must correspond to the positioning of a stop.

De plus, il est nécessaire de prévoir autant de moyens d'amortissement du bras de manoeuvre qu'il y a de butées, et le déplacement d'une butée à l'autre est  In addition, it is necessary to provide as many means of damping the operating arm as there are stops, and the movement from one stop to the other is

relativement lent.relatively slow.

Enfin, un tel concept ne permet pas de réaliser des  Finally, such a concept does not make it possible to carry out

réglages fins.fine adjustments.

En ce qui concerne les moyens d'entraînement en déplacement vertical, ceux-ci, même lorsqu'ils sont conçus à partir de circuits pneumatiques, s'avèrent d'une grande complexité, ce qui se traduit bien entendu  With regard to the means for driving in vertical displacement, these, even when they are designed from pneumatic circuits, prove to be of great complexity, which of course translates

par un coût de réalisation important.  by a significant production cost.

La présente invention a pour but de remédier à ces différents inconvénients en remplaçant les systèmes pneumatiques connus d'entraînement en rotation d'un bras par un système motorisé et de simplifier d'une manière nouvelle et inventive le système d'entraînement  The object of the present invention is to remedy these various drawbacks by replacing the known pneumatic systems for driving in rotation of an arm with a motorized system and for simplifying the drive system in a new and inventive manner.

en déplacement vertical, même s'il reste pneumatique.  in vertical displacement, even if it remains pneumatic.

A cet effet l'invention concerne un robot de manipulation d'un objet du type comportant un socle fixe sur lequel est monté un corps réalisé suivant un axe vertical de référence et sur lequel est monté un bras de manoeuvre, équipé d'un moyen de préhension approprié, s'étendant perpendiculairement audit corps auquel il est assujetti d'une part par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en rotation de 360 dans un plan horizontal pour l'obtention de positions angulaires prédéterminées du bras et d'autre part par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en déplacement vertical correspondant à une course de prise, de transport, puis de dépose d'un objet, selon un cycle en U, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement en rotation du bras sont constitués par un moteur électrique et un réducteur, ce dernier étant globalement constitué par une vis sans fin en liaison avec le moteur, par l'intermédiaire ou non d'un accouplement élastique, et montée rotative entre deux éléments formant palier disposés en ligne dans une cage, pour engrener avec une roue de réduction à denture hélicoïdale également disposée dans la cage et dont l'axe de rotation s'étend orthogonalement par rapport à celui de la vis et se prolonge par un arbre de commande à l'extrémité duquel est fixé ledit bras de manoeuvre. Avantageusement, selon une autre caractéristique de l'invention, la vis sans fin est pourvue de moyens de rattrapage automatique de jeu par rapport à la roue de réduction, qui sont constitués par un élément support de vis sur lequel sont disposés les paliers et qui est rapporté dans la cage de manière mobile sur un axe d'articulation, issu de son fond et situé du côté de l'extrémité de la vis en liaison avec le moteur, de manière à obtenir un débattement angulaire de l'élément support par rapport à la cage d'o par rapport à la roue, pour une mise en appui sous contrainte permanente contre celle-ci, assurant la suppression des jeux  To this end, the invention relates to a robot for handling an object of the type comprising a fixed base on which is mounted a body produced along a vertical reference axis and on which is mounted an operating arm, equipped with a means of appropriate grip, extending perpendicular to said body to which it is secured on the one hand by means of 360 rotation drive means in a horizontal plane for obtaining predetermined angular positions of the arm and on the other hand by by means of vertical displacement drive means corresponding to a grip, transport, and then depositing of an object stroke, according to a U-shaped cycle, characterized in that the means for rotating the arm consist of by an electric motor and a reduction gear, the latter being generally constituted by an endless screw in connection with the motor, via or without an elastic coupling, and rotatably mounted between two bearing elements arranged in line in a cage, to mesh with a reduction wheel with helical teeth also arranged in the cage and whose axis of rotation extends orthogonally to that of the screw and is extended by a control shaft at the end of which said operating arm is fixed. Advantageously, according to another characteristic of the invention, the worm is provided with means for automatically taking up play with respect to the reduction wheel, which are constituted by a screw support element on which the bearings are arranged and which is attached in the cage in a mobile manner on a hinge pin, coming from its bottom and located on the side of the end of the screw in connection with the motor, so as to obtain an angular movement of the support element relative to the cage of o relative to the wheel, for a bearing under permanent stress against the latter, ensuring the elimination of games

existants entre eux.existing between them.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'entraînement en déplacement vertical du bras de manoeuvre sont constitués par un piston creux à l'intérieur duquel est fixé à son extrémité supérieure un palier dans lequel est susceptible d'être entrainé en rotation un arbre auxiliaire prolongeant perpendiculairement le bras, et en liaison avec l'arbre de commande réalisé en prolongement de la vis sans fin, de manière à ce que le piston creux, le palier, l'arbre auxiliaire et le bras de manoeuvre qui y est fixé constituent un sous ensemble solidaire susceptible de coulisser dans un corps creux concentrique fixe avec lequel le piston définit localement une chambre également concentrique délimitée d'une part transversalement par les parois mêmes du piston et du corps qui sont de diamètres différents et d'autre part axialement par deux bagues fixes concentriques inférieure et supérieure formant butées sur lesquelles est monté coulissant ledit piston et entre lesquelles est susceptible de se débattre axialement une collerette du piston qui est sensiblement du même diamètre que le corps creux, ladite collerette étant disposée entre deux trous d'arrivée et de sortie d'air sous pression reliés à une installation pneumatique et débouchant dans ladite chambre pour exercer une poussée verticale dans un sens ou dans l'autre sur la  According to another characteristic of the invention, the means for driving the vertical displacement of the operating arm consist of a hollow piston inside which is fixed at its upper end a bearing in which is capable of being driven in rotation an auxiliary shaft perpendicularly extending the arm, and in connection with the control shaft produced as an extension of the worm, so that the hollow piston, the bearing, the auxiliary shaft and the operating arm therein fixed constitute an integral sub-assembly capable of sliding in a fixed concentric hollow body with which the piston locally defines an equally concentric chamber delimited on the one hand transversely by the same walls of the piston and of the body which are of different diameters and on the other hand axially by two fixed lower and upper concentric rings forming stops on which said piston is slidably mounted and between which is likely to be struggled axially a flange of the piston which is substantially the same diameter as the hollow body, said flange being disposed between two inlet and outlet holes for pressurized air connected to a pneumatic installation and opening into said chamber to exert a vertical thrust in one direction or the other on the

collerette du piston porteur du bras de manoeuvre.  flange of the piston supporting the operating arm.

Selon une autre caractéristique de l'invention, des moyens de liaison rotatifs et susceptibles de coulisser axialement sont prévus entre l'arbre de commande réalisé en prolongement de la vis sans fin du réducteur et l'arbre auxiliaire prolongeant perpendiculairement le bras de manoeuvre, de manière à permettre l'exécution du cycle en U. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la  According to another characteristic of the invention, rotary connecting means capable of sliding axially are provided between the control shaft produced as an extension of the worm of the reduction gear and the auxiliary shaft extending perpendicularly the operating arm, so as to allow the execution of the U-shaped cycle. The present invention also relates to the characteristics which will emerge during the

description qui va suivre, et qui devront être  description which will follow, and which should be

considérées isolément ou selon toutes leurs  considered in isolation or according to all their

combinaisons techniques possibles.possible technical combinations.

Cette description donnée à titre d'exemple non  This description given by way of example not

limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexes sur lesquels: - La figure 1 représente un robot de manipulation, partiellement en coupe, équipé de moyens d'entraînement en rotation et d'entraînement en déplacement vertical  limiting, will better understand how the invention can be realized with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows a handling robot, partially in section, equipped with drive means in rotation and drive in vertical movement

selon l'invention.according to the invention.

- Les figures 2 et 3 sont des vues en coupe de détail représentant les moyens d'entraînement en rotation, respectivement en vue de côté et vue de  - Figures 2 and 3 are detail sectional views showing the rotational drive means, respectively in side view and view of

dessus selon la figure 1.above according to figure 1.

- La figure 4 est une vue représentant en coupe les moyens d'entraînement en déplacement vertical selon la figure 1. Le robot 1 de manipulation, désigné globalement sur la figure 1, comporte un socle fixe 2 sur lequel est monté un corps 3, désigné également globalement, réalisé suivant un axe de référence vertical XX' sur lequel est monté mobile un bras de manoeuvre 4 équipé à son extrémité libre d'un moyen de préhension approprié (non représenté). Ledit bras (4) s'étend perpendiculairement au corps 3 et y est fixé par l'intermédiaire d'une tête 5. Le bras 4 est assujetti au corps 3 d'une part par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en rotation de 360 dans un plan horizontal pour l'obtention de positions angulaires prédéterminées du bras 4, et d'autre part, par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en déplacement vertical correspondant à une course de prise, de transport puis de dépôt d'un objet selon un cycle en U. Selon une première caractéristique de l'invention, les moyens d'entraînement en rotation du bras 4 sont constitués par un moteur électrique 6 et un réducteur 7, ce dernier étant globalement constitué par une vis sans fin 8 en liaison avec le moteur 7, par l'intermédiaire ou non d'un accouplement élastique 9, et qui est montée rotative entre deux éléments 10, 11 formant palier disposés en ligne dans une cage 12, pour engrener avec une roue de réduction 13 à denture hélicoïdale également disposée dans la cage 12 et dont l'axe de rotation 14 s'étend orthogonalement par rapport à celui de la vis 8 et se prolonge par un arbre de commande 15 à l'extrémité duquel est fixé ledit bras  - Figure 4 is a sectional view showing the vertical displacement drive means according to Figure 1. The handling robot 1, generally designated in Figure 1, comprises a fixed base 2 on which is mounted a body 3, designated also generally, produced along a vertical reference axis XX 'on which is movably mounted an operating arm 4 equipped at its free end with a suitable gripping means (not shown). Said arm (4) extends perpendicularly to the body 3 and is fixed thereto by means of a head 5. The arm 4 is secured to the body 3 on the one hand by means of rotation drive means. 360 in a horizontal plane for obtaining predetermined angular positions of the arm 4, and on the other hand, by means of drive in vertical displacement corresponding to a gripping, transport and then depositing stroke of a object according to a U-shaped cycle. According to a first characteristic of the invention, the means for rotating the arm 4 consist of an electric motor 6 and a reduction gear 7, the latter being generally constituted by an endless screw 8 in connection with the motor 7, whether or not via an elastic coupling 9, and which is rotatably mounted between two elements 10, 11 forming a bearing arranged in line in a cage 12, to mesh with a reduction wheel 13 with teeth helical also disposed in the cage 12 and whose axis of rotation 14 extends orthogonally to that of the screw 8 and is extended by a control shaft 15 at the end of which is fixed said arm

de manoeuvre 4.operation 4.

Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, la vis sans fin 8 est pourvue de moyens de rattrapage automatique de jeu par rapport à la roue de réduction 13, qui sont constitués par un élément support 16 de vis 8 sur lequel sont disposés les paliers 10, 11 et qui est rapporté dans la cage 12 de manière mobile sur un axe d'articulation 17, issu de son fond 16a et situé du côté de l'extrémité de la vis 8 en liaison avec le moteur 7. De cette manière, il est obtenu un débattement angulaire de l'élément support 16 par rapport à la cage 12 d'o par rapport à la roue 13, pour une mise en appui sous contrainte permanente contre celle-ci, assurant la suppression des jeux  According to another essential characteristic of the invention, the worm 8 is provided with means for automatically taking up play with respect to the reduction wheel 13, which are constituted by a support element 16 of screw 8 on which the bearings are arranged 10, 11 and which is mounted in the cage 12 in a mobile manner on a hinge pin 17, coming from its bottom 16a and situated on the side of the end of the screw 8 in connection with the motor 7. In this way, there is obtained an angular movement of the support element 16 relative to the cage 12 o relative to the wheel 13, for a bearing under permanent stress against the latter, ensuring the removal of games

existants entre eux.existing between them.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la mise en appui permanent sous contrainte de la vis 8 contre la roue 13 est obtenue par l'intermédiaire d'un organe de rappel élastique 18, interposé entre un point fixe 19 de la cage 12 et une partie 20 de l'élément  According to another characteristic of the invention, the permanent support under stress of the screw 8 against the wheel 13 is obtained by means of an elastic return member 18, interposed between a fixed point 19 of the cage 12 and part 20 of the element

support articulé 16, opposé à son articulation 17.  articulated support 16, opposite its articulation 17.

En fait et de manière préférentielle, l'élément support 16 est obtenu à partir d'une structure en U, dont la branche de fond horizontale 16a est percée d'un trou réalisé sous une de ses branches verticales 16b et apte à recevoir l'axe d'articulation 17 issu du fond de la cage 12, les branches verticales 16b et 16c du même U comportant des logements réalisés en vis à vis pour  In fact and preferably, the support element 16 is obtained from a U-shaped structure, the horizontal bottom branch 16a of which is pierced with a hole made under one of its vertical branches 16b and capable of receiving the hinge pin 17 from the bottom of the cage 12, the vertical branches 16b and 16c of the same U comprising housings made opposite for

recevoir les paliers 10, 11.receive the bearings 10, 11.

Ces paliers 10 et 11 sont avantageusement constitués par des roulement à billes à contact oblique, et il en est de même pour l'axe 15 de la roue de réduction 13 qui est orthogonale à la vis sans fin 8, comme décrit précédemment. En effet, l'axe 15 précité est soutenu par deux paliers 21 et 22, en fait également des roulements à contact oblique qui sont logés dans des logements correspondant. Un bouchon 23 poussant sur les bagues extérieures de ceux- ci pour  These bearings 10 and 11 are advantageously constituted by angular contact ball bearings, and it is the same for the axis 15 of the reduction wheel 13 which is orthogonal to the worm 8, as described above. Indeed, the aforementioned axis 15 is supported by two bearings 21 and 22, in fact also angular contact bearings which are housed in corresponding housings. A plug 23 pushing on the outer rings of these to

rattraper tous les jeux de montage.make up for all the mounting games.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la force de mise en appui sous contrainte de la vis sans fin 8 sur la roue de réduction 13 est au moins diminuée pendant la phase de rotation permettant au bras 4 d'aller d'une position angulaire à une autre, par un moyen exerçant une force contraire à celle de l'organe de rappel élastique 18 agissant sur l'élément support en U 16 de la vis sans fin 8 pour supprimer temporairement la contrainte exercée par ledit organe  According to another characteristic of the invention, the stressing force of the worm 8 on the reduction wheel 13 is at least reduced during the rotation phase allowing the arm 4 to go from an angular position to another, by a means exerting a force contrary to that of the elastic return member 18 acting on the U-shaped support element 16 of the worm 8 to temporarily remove the stress exerted by said member

de rappel élastique 18.elastic return 18.

Ceci a pour avantage de soulager le moteur 6 pendant la phase de rotation du bras, donc d'éviter un surdimensionnement de ce moteur qui serait dû à la contrainte, en fait pendant une phase o cela est inutile. De plus, ceci permet de diminuer les frottements entre la vis 8 et la roue 13, donc d'éviter  This has the advantage of relieving the motor 6 during the rotation phase of the arm, therefore avoiding an oversizing of this motor which would be due to the stress, in fact during a phase where this is unnecessary. In addition, this reduces the friction between the screw 8 and the wheel 13, thus avoiding

une usure prématurée de ces éléments.  premature wear of these elements.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen exerçant une force contraire à l'organe de rappel élastique 18 de la vis sans fin 8 est constitué par un électro aimant (non représenté) agissant en attraction sur l'élément support en U 16 dans une direction opposée à celle de l'organe de rappel élastique 18. On peut également jouer sur la force de l'électro aimant pour obtenir une force d'appui entre la vis 8 et la roue 13 qui est programmable en fonction de la  According to another characteristic of the invention, the means exerting a force contrary to the elastic return member 18 of the worm 8 consists of an electromagnet (not shown) acting in attraction on the U-shaped support element 16 in a direction opposite to that of the elastic return member 18. It is also possible to act on the force of the electromagnet to obtain a pressing force between the screw 8 and the wheel 13 which is programmable as a function of the

précision à obtenir.precision to be obtained.

Il est à noter également que l'élément support en U 16 est ajusté gras entre la paroi supérieure et inférieure de la cage 12 du réducteur, de manière à supprimer tout degré de liberté axiale et conserver le degré de liberté en rotation autour de l'axe  It should also be noted that the U-shaped support element 16 is adjusted bold between the upper and lower wall of the cage 12 of the reduction gear, so as to eliminate any degree of axial freedom and to keep the degree of freedom in rotation around the axis

d'articulation 17.hinge 17.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'entraînement en déplacement vertical du bras de manoeuvre 4 sont constitués par un piston 24 creux à l'intérieur duquel est fixé à son extrémité supérieure un palier 25 dans lequel est susceptible d'être entraîné en rotation un arbre auxiliaire 26 prolongeant perpendiculairement le bras 4, et en liaison avec l'arbre de commande 15 réalisé en prolongement de la vis sans fin 8. Le piston creux 24, le palier 25, l'arbre auxiliaire 26 et le bras de manoeuvre 4 qui y est fixé constituent ainsi un sous ensemble solidaire susceptible de coulisser dans un corps creux concentrique fixe 27 avec lequel le piston 24 définit localement une chambre 50 également concentrique délimitée d'une part transversalement par les parois mêmes du piston 24 et du corps 27 qui sont de diamètres différents et d'autre part axialement par deux bagues concentriques dont l'une inférieure 29 est mobile avec le piston 24 et joue un rôle râcleur dans la chambre 50  According to another characteristic of the invention, the means for driving in vertical displacement of the operating arm 4 consist of a hollow piston 24 inside which is fixed at its upper end a bearing 25 in which is likely to be driven in rotation an auxiliary shaft 26 perpendicularly extending the arm 4, and in connection with the control shaft 15 made in extension of the worm 8. The hollow piston 24, the bearing 25, the auxiliary shaft 26 and the arm maneuver 4 which is attached to it thus constitute an integral sub-assembly capable of sliding in a fixed concentric hollow body 27 with which the piston 24 locally defines a chamber 50 also concentrically delimited on the one hand transversely by the same walls of the piston 24 and of the body 27 which are of different diameters and on the other hand axially by two concentric rings, one lower 29 of which is movable with the piston 24 and plays a role the scraper in room 50

et l'autre supérieure 28 étant fixe et formant butée.  and the other upper 28 being fixed and forming a stop.

En fait, le piston 24 est monté coulissant sur la bague 28 fixe et sur une autre bague fixe 51 située sous la bague râcleuse mobile 29. Une collerette 30 est réalisée sur le piston 24 et est sensiblement du même diamètre que le corps creux 27. Ladite collerette 30 est donc apte à se débattre axialement dans la chambre et est disposée entre deux trous d'arrivée et de sortie d'air sous pression 31, 32 reliés à une installation pneumatique et débouchant dans ladite chambre 50 pour exercer une poussée verticale dans un sens ou dans l'autre sur la collerette 30 du piston 24  In fact, the piston 24 is slidably mounted on the fixed ring 28 and on another fixed ring 51 situated under the movable scraper ring 29. A flange 30 is produced on the piston 24 and is substantially the same diameter as the hollow body 27. Said flange 30 is therefore capable of struggling axially in the chamber and is arranged between two inlet and outlet holes for pressurized air 31, 32 connected to a pneumatic installation and opening into said chamber 50 to exert a vertical thrust in one way or the other on the flange 30 of the piston 24

porteur du bras de manoeuvre 4.maneuvering arm carrier 4.

Préférentiellement, les bagues 28, 29 et 51 sont constituées par des joints quadrilobes assurant  Preferably, the rings 28, 29 and 51 are constituted by quadrilobe seals ensuring

également l'étanchéité de la chambre 50.  also the sealing of the chamber 50.

Le corps creux 27 comporte en outre deux bagues de guidage autolubrifiantes 33, 34 disposées fixement sur ledit corps au-delà de chacune des butées 28, 29 de collerette 30 du piston 24. Par ailleurs, des moyens 35 de liaison rotatifs et coulissant axialement sont prévus entre l'arbre de commande 15 réalisé en prolongement de la vis sans fin 8 du réducteur et l'arbre auxiliaire 26 prolongeant  The hollow body 27 further comprises two self-lubricating guide rings 33, 34 fixedly disposed on said body beyond each of the abutments 28, 29 of the flange 30 of the piston 24. Furthermore, means 35 for rotating and axially sliding connection are provided between the control shaft 15 produced as an extension of the worm gear 8 of the reduction gear and the auxiliary shaft 26 extending

perpendiculairement le bras de manoeuvre 4.  perpendicularly the operating arm 4.

Ces moyens sont constitués d'une part par une première bague 36 fixe axialement mais solidaire en rotation d'une extrémité de l'arbre de commande 15 réalisé en prolongement de la vis sans fin 8 du réducteur, et d'autre part par une seconde bague 37 solidaire tant en rotation qu'en déplacement axial d'une extrémité libre de l'arbre auxiliaire 26 opposée au bras de manoeuvre 4 qu'il prolonge. Ladite seconde bague 37 comporte deux trous 38, 39 diamétralement opposés avec lesquels coopèrent librement deux broches , 41 issues de la première bague 36 sur lesquelles sont susceptibles de coulisser les trous 38, 39 de la seconde bague 37 lors d'un déplacement axial du piston 24 d'o de l'arbre auxiliaire 26 sur lequel elle est fixée ou d'être entraîné en rotation par la même  These means consist on the one hand of a first ring 36 which is axially fixed but integral in rotation with one end of the control shaft 15 produced as an extension of the worm 8 of the reduction gear, and on the other hand by a second ring 37 secured both in rotation and in axial displacement of a free end of the auxiliary shaft 26 opposite the operating arm 4 that it extends. Said second ring 37 has two diametrically opposite holes 38, 39 with which two pins freely cooperate, 41 from the first ring 36 on which the holes 38, 39 of the second ring 37 are capable of sliding during axial displacement of the piston 24 o of the auxiliary shaft 26 on which it is fixed or to be driven in rotation by the same

première bague 36 par action du motoréducteur.  first ring 36 by action of the gear motor.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Robot de manipulation d'un objet du type comportant un socle (2) fixe sur lequel est monté un corps (3) réalisé suivant un axe vertical de référence (XX') et sur lequel est monté mobile un bras de manoeuvre (4) équipé d'un moyen de préhension approprié s'étendant audit corps auquel il est assujetti, d'une part par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en rotation de 360 dans un plan horizontal pour l'obtention de positions angulaires prédéterminées du bras et d'autre part par l'intermédiaire de moyens d'entraînement en déplacement vertical correspondant à une course de prise, de transport, puis de dépose d'un objet, selon un cycle en U, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement en rotation du bras (4) sont constitués par un moteur électrique (6) et un réducteur (7), ce dernier étant globalement constitué par une vis sans fin (8) en liaison avec le moteur (7), par l'intermédiaire ou non d'un accouplement élastique (9), et montée rotative entre deux éléments (10, 11) formant palier disposés en ligne dans une cage (12), pour engrener avec une roue de réduction (13) à denture hélicoïdale également disposée dans la cage (12) et dont l'axe de rotation (14) s'étend orthogonalement par rapport à celui de la vis (8) et se prolonge par un arbre de commande (15) à l'extrémité duquel est fixé  1. Robot for handling an object of the type comprising a fixed base (2) on which is mounted a body (3) produced along a vertical reference axis (XX ') and on which is movable an operating arm (4 ) equipped with a suitable gripping means extending to said body to which it is secured, on the one hand by means of 360 rotation drive means in a horizontal plane for obtaining predetermined angular positions of the arm and on the other hand by means of drive for vertical displacement corresponding to a grip, transport, and then depositing of an object, according to a U-shaped cycle, characterized in that the drive means in rotation of the arm (4) are constituted by an electric motor (6) and a reduction gear (7), the latter being generally constituted by a worm (8) in connection with the motor (7), via or not of an elastic coupling (9), and rotatably mounted between e two elements (10, 11) forming a bearing arranged in line in a cage (12), to mesh with a reduction wheel (13) with helical teeth also arranged in the cage (12) and whose axis of rotation (14 ) extends orthogonally to that of the screw (8) and is extended by a control shaft (15) at the end of which is fixed ledit bras de manoeuvre (4).said operating arm (4). 2. Robot selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vis sans fin (8) est pourvue de moyens de rattrapage automatique de jeu par rapport à la roue de réduction (13), qui sont constitués par un élément support (16) de vis (8) sur lequel sont disposés les paliers (10, 11) et qui est rapporté dans la cage (12) de manière mobile sur un axe d'articulation (17), issu de son fond (16a) et situé du côté de l'extrémité de la vis (8) en liaison avec le moteur (7), de manière à obtenir un débattement angulaire de l'élément support (16) par rapport à la cage (12) d'o par rapport à la roue (13), pour une mise en appui sous contrainte permanente contre celle-ci, assurant la suppression des  2. Robot according to claim 1, characterized in that the worm (8) is provided with means for automatically taking up play with respect to the reduction wheel (13), which are constituted by a support element (16) of screw (8) on which the bearings (10, 11) are arranged and which is attached in the cage (12) in a mobile manner on a hinge pin (17), coming from its bottom (16a) and located on the side of the end of the screw (8) in connection with the motor (7), so as to obtain an angular movement of the support element (16) relative to the cage (12) o relative to the wheel ( 13), for a permanent restraint against it, ensuring the removal of jeux existants entre eux.existing games between them. 3. Robot selon la revendication 2, caractérisé en ce que la mise en appui permanent sous contrainte de la vis (8) contre la roue (13) est obtenue par l'intermédiaire d'un organe de rappel élastique (18), interposé entre un point fixe (19) de la cage (12) et une partie (20) de l'élément support articulé (16),  3. Robot according to claim 2, characterized in that the permanent support under stress of the screw (8) against the wheel (13) is obtained by means of an elastic return member (18), interposed between a fixed point (19) of the cage (12) and a part (20) of the articulated support element (16), opposé à son articulation (17).opposite its articulation (17). 4. Robot selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément support (16) est obtenu à partir d'une structure en U, dont la branche de fond (16a) horizontale est percée d'un trou réalisé sous une de ses branches verticales (16b) et apte à recevoir l'axe d'articulation (17) issu du fond de la cage (12), les branches verticales (16b et 16c) du même U comportant des logements réalisés en vis à vis pour recevoir les  4. Robot according to claim 2 or 3, characterized in that the support element (16) is obtained from a U-shaped structure, the horizontal bottom branch (16a) of which is pierced with a hole made under a of its vertical branches (16b) and capable of receiving the hinge pin (17) coming from the bottom of the cage (12), the vertical branches (16b and 16c) of the same U comprising housings made opposite for receive them paliers (10, 11).bearings (10, 11). 5. Robot selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la force de mise en appui sous contrainte de la vis sans fin (8) sur la roue de réduction (13) est au moins diminuée pendant la phase de rotation permettant au bras (4) d'aller d'une position angulaire à une autre, par un moyen exerçant une force contraire à celle de l'organe de rappel élastique (18) agissant sur l'élément support en U (16) de la vis sans fin (8) pour supprimer temporairement la contrainte exercée par  5. Robot according to claim 3 or 4, characterized in that the stressing force of the worm (8) on the reduction wheel (13) is at least reduced during the rotation phase allowing the arm (4) to go from one angular position to another, by a means exerting a force contrary to that of the elastic return member (18) acting on the U-shaped support element (16) of the worm (8) to temporarily remove the constraint exerted by ledit organe de rappel élastique (18).  said elastic return member (18). 6. Robot selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen exerçant une force contraire à l'organe de rappel élastique (18) de la vis sans fin (8) est constitué par un électro aimant (non représenté) agissant en attraction sur l'élément support en U (16) dans une direction opposée à celle de l'organe de  6. Robot according to claim 5, characterized in that the means exerting a force contrary to the elastic return member (18) of the worm (8) consists of an electromagnet (not shown) acting in attraction on the U-shaped support member (16) in a direction opposite to that of the rappel élastique (18).elastic return (18). 7. Robot selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement en déplacement vertical du bras de manoeuvre (4) sont constitués par un piston (24) creux à l'intérieur duquel est fixé à son extrémité supérieure un palier (25) dans lequel est susceptible d'être entraîné en rotation un arbre auxiliaire (26) prolongeant perpendiculairement le bras (4), et en liaison avec l'arbre de commande (15) réalisé en prolongement de la vis sans fin (8), de manière à ce que le piston creux (24), le palier (25), l'arbre auxiliaire (26) et le bras de manoeuvre (4) qui y est fixé constituent un sous ensemble solidaire susceptible de coulisser dans un corps creux concentrique fixe (27) avec lequel le piston (24) définit localement une chambre (50) également concentrique délimitée d'une part transversalement par les parois mêmes du piston (24) et du corps (27) qui sont de diamètres différents et d'autre part axialement par deux bagues concentriques dont l'une inférieure (28) est mobile avec le piston (24) et joue un rôle râcleur dans la chambre (50) et dont l'autre (29) est fixe et forme butée audit piston (24) qui est monté coulissant d'une part sur ladite bague fixe (28) et une autre bague fixe (51) située sous la bague râcleuse mobile (29), de manière à ce qu'une collerette (30) réalisée sur le piston (24), sensiblement du même diamètre que le corps creux (27), soit apte à se débattre axialement dans la chambre (50) entre deux trous d'arrivée et de sortie d'air sous pression (31, 32) reliés à une installation pneumatique et débouchant dans ladite chambre (28) pour exercer une poussée verticale dans un sens ou dans l'autre sur la collerette (30) du piston (24) porteur du bras de  7. Robot according to claim 1, characterized in that the drive means for vertical displacement of the operating arm (4) consist of a hollow piston (24) inside which is fixed at its upper end a bearing ( 25) in which an auxiliary shaft (26) which is perpendicularly extending the arm (4) is capable of being rotated, and in connection with the control shaft (15) produced as an extension of the worm (8), so that the hollow piston (24), the bearing (25), the auxiliary shaft (26) and the operating arm (4) which is attached to it constitute an integral sub-assembly capable of sliding in a concentric hollow body fixed (27) with which the piston (24) locally defines a chamber (50) also concentric delimited on the one hand transversely by the same walls of the piston (24) and of the body (27) which are of different diameters and other starts axially by two concentric rings, one of which lower (28) is movable with the piston (24) and plays a scraper role in the chamber (50) and the other (29) of which is fixed and forms an abutment on said piston (24) which is slidably mounted on said fixed ring (28) and another fixed ring (51) located under the movable scraper ring (29), so that a collar (30) produced on the piston (24), substantially of the same diameter as the body hollow (27), or capable of struggling axially in the chamber (50) between two inlet and outlet holes for pressurized air (31, 32) connected to a pneumatic installation and opening into said chamber (28) for exert a vertical push in one direction or the other on the flange (30) of the piston (24) carrying the arm manoeuvre (4).operation (4). 8. Robot selon la revendication 7, caractérisé en ce que le corps creux (27) comporte en outre deux bagues de guidage autolubrifiantes (33, 34) disposées fixement sur ledit corps au-delà de chacune des butées (28, 29)  8. Robot according to claim 7, characterized in that the hollow body (27) further comprises two self-lubricating guide rings (33, 34) fixedly disposed on said body beyond each of the stops (28, 29) de collerette (30) du piston (24).flange (30) of the piston (24). 9. Robot selon l'une quelconque des revendications 1  9. Robot according to any one of claims 1 à 8, caractérisé en ce que des moyens (35) de liaison rotatifs et susceptibles de coulisser axialement sont prévus entre l'arbre de commande (15) réalisé en prolongement de la vis sans fin (8) du réducteur et l'arbre auxiliaire (26) prolongeant perpendiculairement  8, characterized in that means (35) for rotary connection and capable of sliding axially are provided between the control shaft (15) produced as an extension of the worm (8) of the reduction gear and the auxiliary shaft ( 26) extending perpendicularly le bras de manoeuvre (4).the operating arm (4). 10. Robot selon la revendication 9, caractérisé en ce que ces moyens sont constitués d'une part par une première bague (36) fixe axialement mais solidaire en rotation d'une extrémité de l'arbre de commande (15) réalisé en prolongement de la vis sans fin (8) du réducteur, et d'autre part par une seconde bague (37) solidaire tant en rotation qu'en déplacement axial d'une extrémité libre de l'arbre auxiliaire (26) opposée au bras de manoeuvre (4) qu'il prolonge, ladite seconde bague (37) comportant deux trous (38, 39) diamétralement opposés avec lesquels coopèrent deux broches (40, 41) issues de la première bague (36) sur lesquelles sont susceptibles de coulisser les trous (38, 39) de la seconde bague (37) lors d'un déplacement axial du piston (24) d'o de l'arbre auxiliaire (26) sur lequel elle est fixée ou d'être entraîné en rotation par la première bague (36) par action du motoréducteur.  10. Robot according to claim 9, characterized in that these means consist on the one hand by a first ring (36) fixed axially but integral in rotation with one end of the control shaft (15) produced as an extension of the worm (8) of the reducer, and on the other hand by a second ring (37) integral both in rotation and in axial displacement of a free end of the auxiliary shaft (26) opposite the operating arm ( 4) that it extends, said second ring (37) comprising two diametrically opposite holes (38, 39) with which cooperate two pins (40, 41) coming from the first ring (36) on which the holes are likely to slide ( 38, 39) of the second ring (37) during an axial displacement of the piston (24) o of the auxiliary shaft (26) on which it is fixed or of being rotated by the first ring ( 36) by action of the gearmotor.
FR9811775A 1998-09-17 1998-09-17 ROBOT FOR HANDLING AN OBJECT Expired - Fee Related FR2783451B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9811775A FR2783451B1 (en) 1998-09-17 1998-09-17 ROBOT FOR HANDLING AN OBJECT
DE1999144730 DE19944730A1 (en) 1998-09-17 1999-09-17 Robot manipulator for component handling has drive unit of electric motor and reduction with worm, two-part bearing, and reduction wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9811775A FR2783451B1 (en) 1998-09-17 1998-09-17 ROBOT FOR HANDLING AN OBJECT

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2783451A1 true FR2783451A1 (en) 2000-03-24
FR2783451B1 FR2783451B1 (en) 2000-12-01

Family

ID=9530673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9811775A Expired - Fee Related FR2783451B1 (en) 1998-09-17 1998-09-17 ROBOT FOR HANDLING AN OBJECT

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19944730A1 (en)
FR (1) FR2783451B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109848976A (en) * 2019-03-27 2019-06-07 曾林旺 A kind of multiaxis independent control mechanical arm
US10875335B2 (en) 2013-06-27 2020-12-29 Videojet Technologies Inc. Stepper motor driven print head

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6378238B2 (en) * 2016-04-04 2018-08-22 ファナック株式会社 Robot swivel axis structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4024959A (en) * 1973-11-09 1977-05-24 Hans Gruner Mechanical handling apparatus
EP0299551A1 (en) * 1987-07-10 1989-01-18 Bruno Bisiach Multi-articulated industrial robot with several degrees of freedom of movement
DE3928377A1 (en) * 1988-08-29 1990-03-29 Lothar Stemke Threaded piston rod guide for linear movement - consists of nut with outer toothing and inner thread

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4024959A (en) * 1973-11-09 1977-05-24 Hans Gruner Mechanical handling apparatus
EP0299551A1 (en) * 1987-07-10 1989-01-18 Bruno Bisiach Multi-articulated industrial robot with several degrees of freedom of movement
DE3928377A1 (en) * 1988-08-29 1990-03-29 Lothar Stemke Threaded piston rod guide for linear movement - consists of nut with outer toothing and inner thread

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10875335B2 (en) 2013-06-27 2020-12-29 Videojet Technologies Inc. Stepper motor driven print head
CN109848976A (en) * 2019-03-27 2019-06-07 曾林旺 A kind of multiaxis independent control mechanical arm

Also Published As

Publication number Publication date
DE19944730A1 (en) 2000-03-23
FR2783451B1 (en) 2000-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1852225B1 (en) Scara robot structure and corresponding robot
EP0094856B1 (en) Torque limiter for a rear view mirror
CA2760317A1 (en) Automatic mechanical guide system for one or more welding unit torches with three pivot axes for the torch(es)
FR2956074A1 (en) TRAIN TRAIN
EP0505297B1 (en) Hydraulic actuator with piston positioning means
WO2003089360A1 (en) Cap screwing device
EP0444994B1 (en) Adjustable steering column
EP1515051B1 (en) Actuator with two operating modes
FR2783451A1 (en) ROBOT FOR HANDLING AN OBJECT
EP0229681A2 (en) Drive means for rotating the roller of a roller-blind, a roller-shutter or similar
FR2862937A1 (en) Motor vehicle`s axle, has common linkage with cross-bar controlled by linear actuator that includes rotating motor and rotation movement conversion assembly aligned with axis of displacement arm
FR2516465A1 (en) ASSISTED STEERING GEAR
EP0305306B1 (en) Hydraulic actuator with piston rod positioning means
EP0064422B1 (en) Remote-control device of a vehicle's rear view mirror
EP0007861B1 (en) Adjusting device for a rear-view mirror, particularly for a vehicle
WO1995023293A1 (en) Direct drive valve
FR2794196A1 (en) Measurement and continuous display of actuator rod position utilizes cable connected at end to rod and wound round rotating drum
FR2852370A1 (en) Clutch control device for vehicle, has mechanism coupling clutch activator and crankshaft to transfer crankshaft rotation to activator and including torque limiter connecting toothed wheel and activator
EP0075511A2 (en) Actuating mechanism with fluid assistance, particularly for a servo steering system
FR2504428A1 (en) PIPE DISCONNECT APPARATUS
EP0051014A1 (en) Device for continuously controlling the stroke of a piston of an actuator
FR2721576A1 (en) Rack-and-pinion steering assisted by a servomotor.
FR2970221A1 (en) Windshield wiper device, particularly for motor vehicles, has wiper device driven by drive shaft, where stopping device is designed as angle of rotation of opposite turning sling gears at maximum wiping angle
FR2717751A1 (en) Control mechanism for rotating shaft esp. for vehicle seat
FR2545768A2 (en) Torque limiting device for a mechanism for controlling a rear view mirror

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse