Les robots "Pick and place" sont destinés à saisir des éléments et à les placer sur un poste d’assemblage, dans une position précise, avec des cadences de production élevées. Ils sont souvent utilisés pour des opérations de montage (micro-mécanique, électronique) ou de conditionnement. Une disposition classique est celle d’un "Robot parallèle Delta" basée sur une structure à barres. Selon l’agencement 2D ou 3D, ils possèdent 2 ou 3 degrés de liberté, auxquels peuvent s’ajouter des mobilités additionnelles au niveau de l’élément de préhension.
Robot "CODIAN Delta 2D"La figure ci-contre représente un robot 2D à structure "Delta" (cf. BTS ATI 2016). Il est constitué de deux sous-ensembles de même nature disposés symétriquement, comprenant chacun :
Pour contraindre la [Plateforme] à un mouvement de translation par rapport au [Châssis], deux [Bielles de Renvoi] sont insérées, ainsi qu’un [Levier de Renvoi] :
L’ensemble des quatre points (AD, BD, K, H) forme un parallélogramme, ainsi que l’ensemble (BD, CD, N, M). |
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Le modèle Meca3D exploité dans cette simulation est nommé Pilotage dynamique Sinusphy.
Le modèle mécanique est constitué de :
9 pièces, nommées :
12 liaisons :
11 efforts :
Le système mécanique est hyperstatique de degré 3 et comporte 2 mobilités:
L’étude mécanique dans Meca3D est de type dynamique à
efforts connus (couples moteurs imposés). En conséquence, les mouvements
des manivelles gauche et droite sont inconnus, ils sont déterminés par
la simulation.
De ces mouvements d'entrée est déduite l’évolution du robot.
A partir d’un document vide de SiNuSPhy, le modèle à définir comportera 3 sous-ensembles :
En cas de panne d’imagination, il est possible de se référer à ce schéma...
Effectuer la simulation pour valider le modèle. Vérifier qu’il est possible de piloter le robot.
Choisir un pas de calcul modéré (2 à 5/1000éme de seconde), le fonctionnement asservi est une structure "sensible".
Choisir un jeu de paramètres du correcteur approprié (Kp, Ki, Kd).
Pour cette seconde simulation, l’objectif consiste à construire
un modèle qui permettra de commander le robot en faisant référence au
déplacement de la plateforme par rapport au châssis.
Le modèle Meca3D exploité dans cette simulation est nommé Pilotage plateforme Sinusphy.
Activer ce modèle dans SolidWorks, et rendre visibles les pièces nommées ***Consigne.sldprt si elles sont cachées.
Ces 5 pièces constituent un "sous-mécanisme consigne", image géoémtrique du robot, qu'il est possible de commander en position, avec en entrée les translations en (Xg, Yg) de la plateforme (liaison généralisée [G_ChassisPlateformeC]). Les positions des manivelles "consignes" sont alors utilisées comme entrées du mécanisme "réel" du robot. Le reste du modèle est conforme à celui construit dans la première étude.
Construire le modèle SiNuSPhy du système :
Lancer la simulation et commander le déplacement de la
plateforme. Vérifier que le robot "réel" poursuit effectivement le robot
"consigne".
Pour aider à la compréhension, le schéma ci-dessous propose une structure possible…
