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Programmation des robots industriel et application sur le robot manipulateur Algérie machines outil 1

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par Abdelkader BENMISRA
Université de Saad Dahleb de Blida (Algérie) - Magistère en Génie Mécanique 2007
  

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APPENDICES

Appendice A [138] :

Titre de l'invention :

Robot manipulateur des machines - outils (Algérie- M.O.-1)

Domaine technique auquel se rapporte l'invention :

La présente invention concerne les robots industriels utilisés dans les ateliers flexibles de fabrication mécanique, qui forment une nouvelle série de fabrication (Brevets d'invention: WO 9507799623622 AL 1996088, 9622856 AL 19960801, 9620818 AL 19960711. . .).

But de l'invention :

La nouvelle structure très simple du robot industriel type (ALG. -M.O. -l) est une nouveauté en Algérie et a été adaptée aux données d'une station d'usinage composée de quatre phases d'usinage différentes, et en vue de transformer cette unité de fabrication mécanique en une cellule flexible.

Etat de la technique antérieure :

L'opération après amélioration des caractéristiques techniques y compris le centre de fraisage alésage, pour la fabrication d'une grande variété des pièces constructives des véhicules industriels se caractérise par une trajectoire fermée d'une suite de déplacement et d'arrêt avec une livraison évacuation des pièces à l'aide de la main et cela après un choix optimal de toutes les caractéristiques.

Les différentes opérations qui comportent la descente, la fermeture et la montée de la main ainsi que le déchargement à l'aide des circuits et des modules judicieux réalisés. Les phases intermédiaires sont celles du déclenchement de l'usinage dans les différentes phases et de l'évacuation vers les transporteurs à palettes, après fabrication.

Les modules utilisés pour la conception, le fonctionnement et suivant le cahier des charges de ce robot industriel sont composés de cylindres, de vérins hydrauliques, des éléments auxiliaires qui constituent les composantes du circuit hydraulique, des

éléments d'assemblage, la main de chargement et déchargement et de moteurs électriques.

Les blocs ci-dessus sont liés entre eux et équipés par des capteurs qui permettent de produire les positionnements et l'ordre d'orientation des objets à traiter à l'entrée des installations automatiques lors de l'exécution des opérations et le déchargement de la dernière phase, ainsi que la synchronisation pendant les rotations d'angles (90°, 17°, 56° et 90°) pour effectuer les différentes phases. La chaîne de production existante sur la figure 1 pour quatre postes de travail, deux palettes (ao et bo) et deux chariots de transport de pièce (a et b), le chariot (a) livre les pièces, tandis que le chariot (b) les évacue.

Le robot est situé au centre des quatre postes, le centre est bien la position repère. Le cycle des mouvements est :

La rotation initiale du robot industriel vers le chariot (a) (angle = 1 35°),la descente de la main dépend des caractéristiques des machines-outils utilisées synchronisées par les capteurs.

La fermeture de la main sur la pièce répond aux poids des pièces usinées et qui ne doivent pas dépasser deux tonnes. Le régime de fonctionnement proposé, ainsi que la montée et la rotation vers (a0) (angle= 90°) et le déchargement dans la deuxième phase de fabrication d'un repère (angle = 45°).

Il en est de même pour la troisième phase (b0) après avoir exécuté la

quatrième phase (b).

Un déchargement correct de la pièce est effectué à l'aide d'un mouvement de rotation d'un angle (ã = 270°), le robot est positionné devant le chariot (a) pour exécuter une nouvelle gamme d'usinage.

Enoncé des figures :

De toutes façons , l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en références au dessins annexés , représentant , à titre d'exemple non limitatifs , plusieurs formes d'exécution de ce robot manipulateur :

-figure A-1 est une vue de la station de fraisage -alésage ;

-figure A-2 représente le schéma cinématique du robot industriel, avec la convention du cycle des mouvements.

-figure A-3 est une vue en élévation et partiellement en coupe d'un robot manipulateur, avec ses modules et la partie du circuit hydraulique.

-figure A-4 est une vue en coupe du module de levage à un cylindre à double effet. -figure A-5 a présenté un module de rotation à deux cylindres.

-figure A-6 est une vue du module de déplacement longitudinal vers le bas de l'organe terminal.

-figure A-7 a présenté le module de la main sous forme de mâchoire pour garantir une bonne adhérence.

Présentation de l'essence de l'invention et son mode de réalisation :

Le robot industriel (fig. 3) est solidaire d'une base (1), maintenue à sa partie inférieure par un corps (2), qui sert aussi de support à la colonne du module de déplacement vertical (fig. 4) et à son intérieur sont encoché les éléments du circuit hydraulique. Au dessus du cylindre (côté frontale), on a monté le module de rotation (fig. 5) et au dessus (cylindre) les modules de déplacement transversal (fig. 6) de la fermeture , d'ouverture et de la main.

Le bâti du robot est composé d'une base (1) et le corps (2), ce dernier est lié à la base par quatre supports (3) (fig. 3). Les boulons (4) servent pour la fixation au sol.

Dans la direction verticale, on a placé une colonne (5) fixée au-dessus du bras par soudage à la plate-forme (6), celle-ci est fixée par des boulons (7) avec

le module de déplacement transversal. Et ce bâti est limité par des couvercles - avant, latéraux et arrières.

Le module de rotation (fig. 5) est constitué de deux cylindres (1) et (2) installé dans le corps (3) à l'aide des éléments de fixation (4) et (5).

La transmission par crémaillère et la roue dentée (6) et (7) transforme le mouvement rectiligne des vérins plongeurs ( à double effet) en un mouvement de rotation de la colonne.

C'est un système réversible ayant les avantages d'une réalisation simple pouvant supporter des grandes charges.

La pièce (8) sert en même temps pour le guidage de la crémaillère et à la fixation du vérin avec le corps.

La partie saillante du couvercle (9) permet l'amortissement du mouvement du piston (10) en formant un lit de l'huile une fois engagée dans le creux aménagé dans le piston. Le module de levage fonctionne à l'aide d'un cylindre à double effet (fig. 4).

Dans le cylindre (6) ou se trouve le piston (7) qui est garni par deux joints, la tige (8) du piston est connectée avec la plate forme de dessus (9), la partie inférieure du carré, qui fixe la superficie extérieure du cylindre par un jeu, où sont encochés des billes (10).

Le déplacement rectiligne de l'ensemble (7, 8 et 9) s'effectue grâce à un

système de guidage protégé par un cache en caoutchouc (14) le long du cylindre (1), écrou (2) et une tige (3).

Le déplacement vers le haut s'effectue par une transmission de l'huile dans

la conduite (13) et en bas à l'aide de la fente (12) au dessus sur le méplat (4) sont placés des capteurs de positions, qui confirment le passage des chaînons mobiles dans les points des différentes positions à l'aide des aimants (5).

La transmission de l'huile dans la conduite inférieure (13) pousse le piston (7) vers le haut et par la suite fait monter le bras horizontal.

Pour un bon guidage lors de la montée ( ou de la descente) on utilise des billes.

Le mécanisme sert comme plate-forme pour le module de déplacement

transversal et repose ( en bas) sur le module de rotation.

Le module de déplacement longitudinal vers le bas de l'organe terminal (fig. 6) sert à rapprocher la main de la zone du travail, c'est un vérin à double effet, constitué d'un cylindre (1) à l'intérieur duquel se déplace le piston creux (2) muni d'une garniture d'étanchéité aux deux extrémités (3).

Les tiges creuses (4) et (5) assurent le guidage parfait du piston. Aux

extrémités du cylindre (1) sont installées des douilles, à gauche douille (6) avec les joints d'étanchéité qui sont fixés par des vis, à droite la douille (7) avec un filetage contre-écrou (9), et la douille (8) qui est liée par un filetage à la tige (4). A droite, le piston est connecté à la bride (10) avec la douille (11) auquel

est fixée l'installation de l'organe terminal.

Le cylindre est muni des conduites (12) et (13) pour la circulation de l'huile assurant le déplacement en va et vient des pistons.

Le module de la main (fig. 7) est composé par une structure dont le bout est constitué de leviers articulés (1, 2, 3 et 4) et de doigts, qui sont au nombre

de deux sous forme de mâchoire, inclinés, changeables pour garantir une bonne adhérence. Le robot industriel peut adapter plusieurs variétés de mains en cas de nécessité.

La main possède un système vis écrou (5) pour le réglage de la hauteur en cas de besoin.

Le bout supérieur du cylindre (10) hydraulique d'attrape est lié par goujon

au bout inférieur du piston (12) qui sert à déplacer la main vers le bas pour une opération de chargement ou vers le haut pour véhiculer la pièce.

Le piston active dans un cylindre hydraulique (13) lié au module de déplacement transversal par deux équerres fixées par quatre boulons pour chacun, ce dispositif permet la fixation des diverses mains sur le robot.

Les deux cylindres sont munis des conduites (6) pour celui de dessus afin d'assurer la descente et la montée du piston (7). Et celui du bas pour attraper la pièce (8) et la décharger.

Le développement de l'effort nécessaire est pris en considération en cas de contact.

La main peut avoir un mouvement de rotation actionné par le circuit hydraulique ainsi que le positionnement de l'organe terminal sur la pièce à soulever est réalisé par un contact de fin de course.

Revendications :

1. Le principe de montage, de déchargement sur le dispositif d'usinage des différentes stations de fabrication mécanique s'effectue par un procédé d'une cellule flexible, en améliorant quelques caractéristiques techniques, en augmentant la cadence, la précision et la simplicité des phases d'usinage selon les données de l'unité de production.

2. Robot selon la revendication 1, ces structures des installations proposées pour Le robot industriel manipulateur est construit suivant le principe d'approvisionnement des éléments de base par blocs pour les différents schémas technologiques proposés et déchargement.

3. Robot selon la revendication 1, la construction et le principe d'action des modules et des installations complémentaires doivent permettre d'accomplir la manipulation et l'évacuation de produits usinés, les opérations de base sont réalisées grâce aux passages inventés et leur simplicité d'utilisation.

4. Robot selon la revendication 1, la production en série, ou en grande série augmente par ce procédé de robotisation. Le remplacement du processus manuel par un autre plus précis et robuste permet l'optimisation des indices technico-économiques.

5. Robot selon la revendication 1 ,le choix des nuances répondant aux constructions des éléments, l'utilisation des pièces universelles dans la construction du manipulateur, la simplicité des commandes directes ou indirectes, l'amélioration de la fiabilité de l'ensemble permettent d'avoir un produit de qualité et moins coûteux.

Abrége descriptif :

Titre de l'invention :

Robot manipulateur des machines - outils (Algérie -M.O.-1).

Le robot industriel (ALG. -M.O. -l) proposé pour les différentes stations d'usinage est adapté aux différentes données de fabrication mécanique. Il est composé de modules utilisés pour la conception et cela suivant le cahier des charges proposé à l'étude.

Le robot est solidaire à une base maintenue par un corps, qui sert aussi de support à la colonne du module de déplacement vertical.

A l'intérieur de ce corps se trouvent les éléments du circuit hydraulique, juste à la partie inférieure du cylindre est fixé le module de rotation, au dessus à l'aide de supports est maintenu le module de déplacement longitudinal, à l'extrémité de ce dernier est monté

le module de la main avec ses deux cylindres hydrauliques qui servent pour la montée et la descente, ainsi que le serrage et le déchargement de la pièce dans les différentes phases d'usinage.

R1 450

4 rails

56o

R y

+

X2

+

T2

T1

+

D

T3

T4

Figure A-2 : Schéma cinématique du robot industriel, avec la convention du cycle des mouvements.

5

2

3

4
1

7

Figure A-3 : Vue en élévation et partiellement en coupe d'un robot manipulateur, avec ses modules et la partie du circuit hydraulique.

8 9 14

5 4 3 2

1

 

12 10 3

6 7 1

Figure A-4 : Vue en coupe du module de levage à un cylindre à double effet.

7

3

2

5

1 4

10

6

9

Figure A-5 : Module de rotation à deux cylindres.

9

2

1

4

8

12

7

3

5

6

13

6

10

10

13

9

2

1

3

4

5

5

Piéce

13

12

7

8

Figure A-6 : Module de déplacement longitudinal vers le bas de l'organe terminal.

060205

X

24 AVR 2006

14H00

ALGERIENNE

ALLALI ABDERRAZAK Beni-Mered Blida

BRAHIMI ABDELHALIM El-Affroun Blida

BENMISRA ABDELKADER Zabana Blida

HALAIMIA MUS TAPHA KAMEL Ouled Yaich Blida

Yasminallali@Yahoo.fr

ROBOT MANIPULATEUR DES MACHINES OUTILS
(ALGERIE.-M.O.-1)

BLIDA 24 AVR 2006

ALLALI .A BRAHIMI .A BENMISRA .A HALAIMIA .MK

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