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Aspects mecaniques en robotique

Aspects mécaniques en robotique par Michel FAYOLLE Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers Professeur à l ? École Nationale Supérieure des Techniques Avancées ENSTA Chef du Département Produit Direction de la Robotique et de l ? Assemblage Automatisé - Renault Automation Constitution d ? un robot industriel Structure fonctionnelle Structure organique Structures mécaniques Nombre d ? axes Nature des axes Description des organes constitutifs d ? un robot industriel Motorisation Critères de performances Motorisation hydraulique Motorisation électrique Tendances d ? évolution Réducteurs Critères de performances Réducteurs utilisés en robotique Organes de transmission Critères de performances Vis à roulement Transmission par pignons Transmission par bielles Transmission par courroies Transmission par cha? nes Paliers Capteurs Critères de performances Capteurs de position utilisés en robotique Performances des robots industriels Volume de travail Charge Rapidité Facteur de service Précision Sensibilité à l ? environnement Exploitation des robots industriels Sécurité Sécurité des sites robotisés Sécurité des robots industriels Maintenabilité Maintenances mécanique et électrique Maintenance mécanique Maintenance électrique Fiabilité Durée de vie Disponibilité opérationnelle Pour en savoir plus B - ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? Doc B Toute reproduction sans autorisation du Centre français d ? exploitation du droit de copie est strictement interdite ? Techniques de l ? Ingénieur traité Génie mécanique B ?? CASPECTS MÉCANIQUES EN ROBOTIQUE L e lecteur pourra également se reporter aux articles de la rubrique Robotique dans le traité Mesures et Contrôle Constitution d ? un robot industriel De nombreuses dé ?nitions du robot industriel existent depuis que le Tchèque Karel CAPEK a introduit le vocable russe robota On retiendra celle de la norme AFNOR E - pour laquelle un robot industriel est un manipulateur multi-application à commande automatique reprogrammable qui présente souvent une capacité d ? interaction avec le processus extérieur Structure fonctionnelle Un robot industriel est constitué d ? une structure mécanique animée par des actionneurs moteurs électriques pneumatiques ou hydrauliques vérins linéaires ou rotatifs etc à partir d ? ordres élaborés par un calculateur qui peut par ailleurs piloter des outils de soudage d ? encollage d ? usinage etc ou gérer son environnement positionneurs convoyeurs magasins d ? outils ou de pièces etc Cette constitution illustrée par la ?gure sera détaillée dans les paragraphes suivants particulièrement pour les aspects mécaniques qui touchent ?? aux servo-actionneurs ? ?? aux structures ? et aux composants mécaniques ? et ?? aux capteurs ? Structure organique La ?gure schématise plus précisément la structure interne d ? un robot industriel en faisant appara? tre ?? les di ?érentes sources d ? énergie utilisées par les robots électrique hydraulique et exceptionnellement pneumatique ainsi que les types de servo-actionneurs qui y sont associés ?? pour chaque fonctionnalité et technologie les principaux composants utilisés Seuls les cas des énergies électrique et hydraulique seront développés par