PINNCCEE DDEE RROOBBOOTT DDEE …tst.wifeo.com/documents/Pince_de_robot_de_manutention.pdf · Pour le reste de l’exercice, ... 2-2-inscrire dans des cadres les tolérances géométriques

PPIINNCCEE DDEE RROOBBOOTT DDEE MMAANNUUTTEENNTTIIOONN http://tst.wifeo.com Page 1

Vis de commande (6)

Levier (11) Mâchoire (9)

Bielle (8)

Roulement (5)

Etrier (7)

Biellette (10)

Niveau : 4ème science technique

Devoir de contrôle N°3 2011-2012

EPREUVE : TECHNOLOGIE Génie mécanique

Durée = 2 heures

PPIINNCCEE DDEE RROOBBOOTT DDEE MMAANNUUTTEENNTTIIOONN

1- Mise en situation:

L’ensemble du dispositif représenté ci-contre est fixé au chariot du

pont roulant qui assure les mouvements croisés suivant deux axes

rectangulaires situés dans le plan horizontal.

Le mouvement vertical du fut télescopique assure la mise en position

verticale du bras à proximité de l’objet à saisir.

Les trois articulations du bras manipulateur, épaule, coude et poignet,

assurent la mise en position de préhenseur de la pince. Cette dernière

opération est assurée par le serrage de la pince après positionnement

angulaire et éventuellement mouvement de translation de la manchette

télescopique pour ajuster la position de préhension.

Il est prévu une seconde utilisation du bras comme pont de levage

pour le transport des charges plus importantes. A cet effet, le fut télescopique

est muni d’un crochet de levage, la rentrée assure alors la montée de la charge

dont la valeur maximale ne dépassera pas 104N

2- Fonctionnement de la pince :

Le mouvement de serrage des mâchoires (9) est assuré, par l’intermédiaire d’un moteur cannelé (non représenté) lié à la vis de

commande (6) de la pince. La rotation de la vis (6) entraine la translation de l’étrier (7) lié aux mâchoires (9) de la pince par

l’intermédiaire des biellettes (10), des bielles (8) et des leviers coudés (11).

3- Caractéristiques techniques :

Vis de commande 6

Fréquence de rotation : 240 tr/mn

Diamètre nominal : 12 mm à filet trapézoïdal à droite de pas p = 2mm

Etrier 7 Course 63 mm

Mors Vitesse maxi d’accostage recommandée par le constructeur 2cm/s

Pince ouverte

Pince fermée

Couvercle (13)



Nom : …………………….…. Prénom : ………………….. Classe 4ST1 N° : ……

1 - Etude cinématique

1-1- En se référant au dessin d’ensemble de la pince, rechercher les sous ensembles constituant la pince et les écrire

dans le tableau ci-dessous (exclure les axes 15, 16, 17,18, 19 et 20)

A = {1, …………………………………… B = {6, …………………………….

C = {7,………………………………………. Deux classes D = {8,

Deux classes E = {9 Deux classes F= {10,

Deux classes G = {11

1-2- Colorier, aux crayons de couleur, au dessous de l’axe horizontal de la pince, les sous ensembles A, B, C,

D, E, F et G (une couleur différente pour chaque sous ensemble).

1-3- Compléter, ci-contre le schéma

cinématique minimal

1-4- Définir les mouvements suivants :

Mouvement de 7/1:

Mouvement de ………….………..

d’axe ……………………………..

Mouvement de 11/1:

Mouvement de …………………….

.de centre ………. et d’axe …………

Mouvement de 10/1:

………………………………………………………………………………………….

Mouvement de 8/11:

…………………………………………………………………………………….

Mouvement de 9/1:

………………………………………………………………………….………….

Figure 1

Trajectoire du point e

h

b

a c

e d

f

d’

e’

f'

b’

c’ a’

20

0,75

1,75

1,25

1,25

C

D

G F

E

B

A

x

y


1-5- Définir les trajectoires :

Tracer, sur la figure1, les trajectoires des points a, c, et f (trajectoires au dessus de l’axe horizontal de la pince)

1-6- Déterminer graphiquement (sur le figure 1) la nouvelle position du point h, après un déplacement de l’étrier (7)

de 15 mm vers la droite (Nouvelle position au dessus de l’axe horizontal de la pince, laisser les tracés visibles).

Compléter la phrase suivante :

Dans la position de la figure 1, l’écartement des mâchoires de la pince est de 5 mm, après un déplacement de

l’étrier (7) de 15mm vers la droite, l’écartement des mâchoires est de …………………………

1-7- Etude du mouvement de l’étrier (7) pendant la fermeture de la pince

En se référent aux caractéristiques techniques fournies au dossier

technique, calculer de la vitesse de déplacement de l’étrier (7)

………………………………………………….…………

………………………………………………….…………

Représenter Va7/1 et Va’7/1 sur la figure ci-contre :

1-8- Etude du mouvement de la bielle (8) pendant la fermeture de la pince

Comparer ║Va7/1 ║ et ║Va8/1║

……………………………………..………..

Représenter ci-contre, à l’échelle Va8/1 et Vc8/1 sans échelle

Déterminer graphiquement, en appliquant la méthode du centre instantané

de rotation (CIR), Vc8 /1

1-9- Etude du mouvement de la bielle (8) pendant la fermeture de la pince

Représenter ci-contre, à l’échelle Va8/1

Déterminer graphiquement, en appliquant la méthode de l’équiprojectivité, Vc8 /1

Echelle des vitesses 1mm 20mm/mn

║Va7/1║ = ……………….…

║Vc8/1║ = ……………………..



a’

a

a

b

c

║Vc8/1║ = ……………………..

a

b

c

0,75

1,25

1

1

1


Pour le reste de l’exercice, on prendra ║Vc8/1║= ║Vc11/1║= 620 mm/mn

1-10- Etude du mouvement du levier coude (11) pendant la fermeture de la pince

Déterminer graphiquement Ve11/1

1-11- Etude du mouvement de la mâchoire (9) pendant la fermeture de la pince.

Déterminer graphiquement Vm9 /1

:

2- Etude graphique

On donne la vue de face et la vue de droite de l’étrier (7), on demande de :

2-1- compléter au crayon et aux instruments le dessin par la vue de face en coupe B-B, la vue de dessus et la section Y-Y

2-2- inscrire dans des cadres les tolérances géométriques permettant d'assurer les conditions de fonctionnement suivantes:

Elément de référence: face (A) de la mâchoire.

LA face avant A est parallèle à la face arrière avec IT= 0,03

L'axe du trou de la goupille est perpendiculaire à la face (A) avec IT = 0,05

La surface de référence est plane avec IT = 0,05/100

$$

║Ve11/1║ = ………………..

║Vm9/1 ║= ………………….



e

b

c

m

b e

A

3

1

1


3 - Etude de la résistance de la mâchoire (9) :

La mâchoire (9) est assimilée à une poutre de section rectangulaire sollicitée à la flexion plane simple sous l'action des efforts

FAy, FBy et FCy. Cette mâchoire est modélisée par la figure ci-dessous.

On donne : || FAy || = 300 N ; || FBy || = 112 ,5 N ; || FCy || = 412,5 N

3-1- Déterminer les expressions des moments fléchissants le long de la poutre

Entre A et C : Mf = …………………………………………………………………..………..

Entre C et B : Mf = …………………………………………………………………..………..

3-2- Tracer le diagramme des moments fléchissants le long de la poutre et en déduire la valeur du moment fléchissant maximal.

|| Mfmaxi|| = ………………………………………

3-3- Sachant que b= 5 mm et h= 25 mm :

3-3- 1 Calculer le moment quadratique IGZ de la section.

…………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………

3-3-2 calculer la valeur de la contrainte normale maximale.

…………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………

3-4- La mâchoire (9) est en acier doux de résistance à la limite élastique Re = 75 N/mm2 et le coefficient de sécurité est s = 4 :

3-4-1 calculer la valeur de la résistance pratique Rp.

……………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………

3-4-2 vérifier si la mâchoire (9) résiste à la flexion.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………….

IGZ = ………………..

|| maxi|| = …………..

b

h

y

z

G

0

Echelle: 2 N.m 10 mm

X

4

2

Mf

6

Rp = ……………..

+

A C B

FAy

FBy

FCy

18,75 50 mm

x

y

5

Documents

PINNCCEE DDEE RROOBBOOTT DDEE …tst.wifeo.com/documents/Pince_de_robot_de_manutention.pdf · Pour le reste de l’exercice, ... 2-2-inscrire dans des cadres les tolérances géométriques