Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique maison

[carlos78]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements

A Carlos
Pour les roulements, je suis d'accord. Mais il me semble (à toirs ou à raison vous me le direz) quemettre 3 roulement (ou plus) entre les deux plateaux reviens au même que de n'en mettre qu'un seul mais plus gros non ?

OUI et NON, car il n'y a pas qu'une solution à un problème.
Dans le croquis initial, l'idée de mettre une butée à billes en plus des 2 petits roulements à billes sous-entend que le plateau tournant reste mal tenu par ceux-ci et qu'il oscille.
La butée à billes 51117 peut être une solution combinée avec les autres roulements.
Les roulements à rouleaux coniques tels que le 30211 sont pour des fortes charges et ne me paraissent pas adaptés à un robot.
L'idéal serait l'utilisation d'un roulement unique. Ce sont les roulements dits à petite section ou à section constante (en géneral les cotes de section de ces roulements sont exprimés en inch) exemple : http://medias.schaeffler.de/medias/fr!hp.ec.br/CSCA;bdRpbgwm8r9_?#CSCA . La section dans cet exemple est uniquement de 6.35x6.35 quel que soit le diamètre du roulement !!!
Malheureusement, sur les sites comme 123roulements je n'ai pas trouvé ce genre de roulements. On trouve quand même des choses qui s'en rapprochent (exemple http://www.123roulement.com/roulement-61816.html 80x100x10 à 22.79€) et qui pourrait répondre au problème.

A+
Carlos78

PS : Si j'ai bien compris les degrés de liberté du robot ce sont bien 6 rotations.

 

[stanloc]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements

Bonjour,
Personnellement je commencerais par concevoir et réaliser la "main" avec ses articulations nécessaires. En effet en commençant la conception par le socle on risque fort de le dimensionner de façon arbitraire ou trop petit ou trop grand . Ensuite on passe au bras et enfin à la base/socle.
Stan

 

[YvesP]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements

A Carlos
OUI et NON, car il n'y a pas qu'une solution à un problème.
Dans le croquis initial, l'idée de mettre une butée à billes en plus des 2 petits roulements à billes sous-entend que le plateau tournant reste mal tenu par ceux-ci et qu'il oscille.
La butée à billes 51117 peut être une solution combinée avec les autres roulements.
Les roulements à rouleaux coniques tels que le 30211 sont pour des fortes charges et ne me paraissent pas adaptés à un robot.
L'idéal serait l'utilisation d'un roulement unique. Ce sont les roulements dits à petite section ou à section constante (en géneral les cotes de section de ces roulements sont exprimés en inch) exemple : http://medias.schaeffler.de/medias/fr!hp.ec.br/CSCA;bdRpbgwm8r9_?#CSCA . La section dans cet exemple est uniquement de 6.35x6.35 quel que soit le diamètre du roulement !!!
Malheureusement, sur les sites comme 123roulements je n'ai pas trouvé ce genre de roulements. On trouve quand même des choses qui s'en rapprochent (exemple http://www.123roulement.com/roulement-61816.html 80x100x10 à 22.79€) et qui pourrait répondre au problème.

Bonjour Carlos et merci pour cette réponse

J'aurais toutefois besoin d'explications complémentaires
Voila déjà comment je comprend les choses. Vous me corrigerez en cas d'erreur
Les roulements sont fait pour faciliter la rotation d'une charge nous somme d'accord
Il en existe plusieurs sortes permettant e répondre à différentes utilisations en répartissant la charge sur un axe choisi
Les roulements à billes standards '(Les plus utilisés dans des paliers par exemple) repartissent la charge d'un axe sur l'axe de rotation
Les roulements buté répartissent la charge sur un axe perpendiculaire à l'axe de rotation.
Les roulement à aiguilles fonctionnent e la même façon que les roulements standards mais en répartissant la charge sur une plus grande surface
Reste à comprendre la différence entre les cages à aiguilles et douilles à aiguilles mais je suppose que le choix va dépendre du type de montage mais lequel précisément ?
Les roulement coniques répartissent la charge sur deux axes en même temps Je les trouvais donc idéal dans mon cas.

Je pensais donc

Qu'un roulement buté réglerait mon problème de charge verticale
Qu'en ajoutant un roulement à bille standard éliminerait les frictions sur l'axe de rotation
Ces deux roulements régleraient donc mon problème en répartissant la charge du bras sur le plateau et en réduisant les frottements sur l'axe de rotation.
Lorsque vous m'avez parlé de roulement conique j'ai pensé que ce type de roulement réglerait les deux problèmes en même temps ce qui paraissait idéal.
Mais le modèle que tu propose est un roulement à bille standard donc ne réglant que (à mon avis) le problème de frictions de l'axe central donc je ne comprend que mal ce choix.
Donc merci d'expliquer pourquoi ce choix

Cdlt
Yves

 

[stanloc]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements

Bonjour,
En fait, Yves, un roulement à billes à gorge profonde (les plus courants) peuvent encaisser des charges radiales ET des charges axiales dans une moindre mesure. Dans le cas où le plateau supérieur de ton dispositif objet de ce post est porté par un roulement unique de ce type mais de très grand diamètre, on peut admettre qu'il remplira le rôle demandé. C'est toutefois un montage très simpliste et donc mal adapté pour soutenir toute la structure supérieure du robot qui va induire des charges de devers importantes par moment. D'ailleurs sur efforts de basculement alternés un roulement de ce type va induire des déplacements de la partie haute du robot. Pour contrer cette insuffisance il faudrait prendre un roulement de faible section à billes à 4 points de contact qui ont des chemins de billes de forme non plus cylindrique mais de forme ogivale. Ces roulements sont peu nombreux et chers. Le montage de deux roulements à gorge profonde que tu as montré au début de ce poste conviendrait parfaitement et se suffirait largement si correctement conçu sans besoin de quoique ce soit d'autre. Il ne s'agit pas de faire un robot pour déplacer une armoire. Plus la distance entre les deux roulements sera grande et plus rigide sera le montage. D'où ma proposition suivante :
Stan

 

[carlos78]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements

Bonjour Yves,

Les roulements à bille "normaux" sont parfaitement capables de supporter une charge axiale.
En géneral celle-ci est inférieure à la charge radiale qu'ils peuvent supporter.
Dans le cas du robot, la charge axiale = le poids du robot.
C'est très faible pour un roulement comme le 61816.
Sa capacité dynamique C est de 13KN. L'adresse suivante permet de vérifier son aptitude en fonction des charges http://www.skf.com/skf/productcatalogue/calculationsFilter;jsessionid=ZywjavmvqaYZ8o3vStQ_WCx?lang=fr&reloading=false&next=ok&windowName=ZywjavmvqaYZ8o3vStQWCx_1372142502345_Calc1__Calc3&action=Calc3&newlink=&calcform=form1&calc_extrainfo=false&prodid=1010021816&Cr=13&C2=21.1&C0r=15&C02=30&Fr=0.5&Fa=0.5&R1Radio=0&R2Radio=0
Exemple : Avec une charge radiale de 50DaN (0.5KN) (GROS couple) et une charge axiale de 50DaN (0.5KN) (= poids de 50Kg), la charge équivalente est seulement de 1,18KN. Il reste de la marge (13KN) !
Par ses dimensions, ce roulement assure la stabilté du plateau tournant. Si son montage est correct (suffisament rigide), un seul roulement peut suffire à assurer la rotation : tout dépendra du montage.

Pour les roulements à contact oblique à rouleaux, je ne pense pas que ce robot soit une machine-outil ...

PS : les roulements à 4 points de contact permettent des charges axiales élevées, mais c'est totalement inutile pour un robot et ils sont bien trop chers.

Carlos78

 

[YvesP]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements

Merci a vous

Cdlt
Yves

 

[stanloc]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements

Yves,
Pour le cas où des idées en plus des tiennes ne t'encombreraient pas trop voici un petit schéma de principe montrant deux ou trois trucs qui je pense sont intéressants.
L'idée de base est d'utiliser :
- deux parallélogrammes déformables pour faire le bras du robot. Sur la diagonale de chaque j'installe un ensemble vis/écrou motorisée avec codeur. Avantage le segment terminal, vertical, reste toujours vertical et il sert de base pour l'articulation de la "main"
- le principe de transmission de rotation par courroie (crantée dans ce cas) qui fut très largement utilisé dans les cabinets dentaires pour entrainer la roulette de notre jeunesse avant l'arrivée des turbines à air comprimé. Tu noteras que si on dispose de doubles poulies à chaque angle on peut transmettre 4 mouvements indépendants. je n'ai représenté aucun moteur car je montre un principe, mais les moteurs de ces 4 mouvements ne sont pas portés par le bras. Quant à certaines actions comme le serrage de préhension de la "main" je pense qu'il pourrait se faire à distance sur le principe d'un frein de vélo. D'ailleurs un étrier de frein devrait pouvoir être utilisé tout bêtement.
Voilà quelques idées. Qu'elles ne t'empêchent pas de dormir et d'avoir tes propres idées. L'expérience m'a appris que lorsqu'on est "la tête dans le guidon" pour concevoir un mécanisme on gagne à rechercher des idées chez des collègues car certaines solutions peuvent se révéler intéressantes et auxquelles on n'aurait jamais pensé

Stan

 

[YvesP]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements

Bonsoir

Merci pour ces idées

Mais le principe que tu propose (le pantographe) convient assez mal à un bras articulé.
En effet, si l'avant bras reste toujours horizontal, il sera très difficile voir impossible re prendre des objets a terre ou plus bas que la base du bras.
C'est une solution parfaite pour pas mal d’utilisations (lampe a dessin roulette de dentiste effectivement. Il serait parfait dans le cas d'un plateau mobile par exemple en permettant quelque soit le mouvement du bras de ne pas renverser ce qui est posé dessus.
Mais pas dans ce cas.
De mémoire, les roulettes de dentiste utilisaient des courroies rondes et lisses mais cela ne change pas le principe en effet.

Voila un schéma de principe du bras
Une courroie crantée pour la rotation de la base
une autre courroie cranté pour l'épaule.
Le coude (si je n'arrive pas à utiliser le principe hydraulique dont je parle plus haut se fera a l'aide d'un servomoteur AX12
http://www.agaverobotics.com/products/servos/robotis/ax12/ax12-protocol.aspx
- Couple 12,5Kg
- 300° de débattement
- Retour d'informations sur le voltage la position le couple l'ampérage etc...)
- Ils ont en plus l’avantage e se câbler en bus de données et donc de réduire considérablement le nombre de câbles qui remonteront le long du bras
- Contrairement aux Servomoteurs utilisé en aéromodélisme ils ont un système de fixation assez robuste et une mécanique impeccable
- Seul défaut ils coutent cher

Bus des A12

Principe du bus de données avec le retour d'infos

Du reste, tous les servomoteurs seront des AX12 j'en ai 14 et j'ai écrit une bibliothèque en C++ pour les piloter avec une Arduino.

Comme tu peux le voir, j'actionne le coude à l'aide d'un levier déporté. Ce levier en fonction de sa longueur permettra de réduite l’effort d'environ 30%
Le poignet comportera 2 AX12 et pour la pince sera effectivement actionnée par, un câble lui aussi tiré par un AX12 placé assez bas prés de l'épaule pour alléger la flèche.

Le schéma de principe

La journée ne s'étant pas passée comme je le souhaitais, je n'ai pas encore fini le schéma définitif
et comme je souhaite d'abor tester mon système hydraulique avant de trop avancer ce schéma qui va bien sur dépendre de la technique utilisée.
Comme personne ne m'en a parlé je dois donc la tester sans avoir eu de véritable avis sur cette idée.


Cdlt
Yves

 

[YvesP]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements

Re

Sinon, pour plus de clarté, voila le système que je m’apprête à tester.

Les tubes ainsi que les bouchons brasés et visés seront en laiton
Les axes seront en acier HSS rectifies
Les pistons seront en laiton
Les tubes seront en cuivre 1/4
Des raccords en tube souples seront manchonnés sur les tubes cuivre et permettront le passage d'articulations
Des manchons en laiton seront brasés au réservoirs pour l'entrée et la sortie u fluide
Des joints toriques permettront l'étanchéité des pistons u passage 'es axe ainsi que des bouchons visés

Je vais donc (sans avis inverse) me lancer dans la réalisation de ce système dans un premier temps pour le tester pour voir si celà fonctionne et jusqu'a quelle préssion je peux aller et donc jusqu'à quelle force je peux déporter d'un piston à l'autre sans risque e fuite.

Si vous avez un avis, merci e me le donner afin que je ne perde pas inutilement mon temps
Ce qui est sur, c'est qu'en théorie, cela fonctionne. Mais entre la théorie et la pratique, il peut y avoir un monde

J'attends donc vos avis avant de trop avancer ce projet

Cdlt
Yves

 

[banjo]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique mai

Bonjour Yves

perso j'utiliserais un autre type de joint...les joints toriques sont des joints statiques qui vont mal supporter les mouvements alternatifs et s'usé relativement vite...

je ne t'oublie pas pour le sujet en Mp...mais je n'ai pas bcp de temps pour le moment

cordialement
Bernard

 

[stanloc]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique mai

Bonjour,
Yves, pourquoi tu n'ouvres pas un post dans une autre rubrique que "tournage" car là je ne vois plus le lien entre tes questions et le tournage.
Je crois que tu gagnerais des lecteurs
Je suis entièrement d'accord avec banjo ; les joints toriques vont rouler sur eux-mêmes provoquant une friction. Attention tous ces dispositifs à vérins (sauf pour certains) ne se prêtent pas bien à des mini-déplacements à cause d'un phénomène de "collage" du joint. Il faut chercher des joints "anti-slick" je crois ; de mémoire donc sans certitude sur le terme
En général ce phénomène est moins gênant en hydraulique qu'en pneumatique lorsqu'on utilise l'hydraulique en multiplicateur d'effort comme dans les directions assistées des voitures. La pression de la pompe est très grande
A+
Stan

 

[YvesP]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique mai

Bonjour Banjo

Suite à ton message, j'ai fais des recherches sur les différents joints qui pourraient être utilisés et j'ai trouvé ca

Un joint hydraulique effectivement plus adapté
http://www.123roulement.com/joint-US-6X12X4-4.5.html

Un joint racleur pour garder le piston propre je suppose
http://www.123roulement.com/joint-VA6.html

(Les dimensions int et ext ne correspondent pas forcement j'ai mis ces liens que pour exemple)

Le probleme est que je ne vois pas exactement
Comment préparer les différentes surfaces pour insérer ces joints
Comment choisir leurs dimensions
Comment choisir le type de joint à utiliser

Pour le joint racleur, il est envident que coté intérieur il n'y a rien à faire de particulier car il ne fait que frotter contre l'axe du piston
Par contre pour le profil extérieur, je suppose qu'il faut lui préparer, une gorge mais de quelle profondeur car je comptais utiliser du tube de laiton ou de cuivre (donc avec une épaisseur plutôt fine Si la gorge doit être profonde, je vais devoir aléser la chemise du piston dans un rond de laiton. (sans doute plus précis et plus fiable que tu tube)

Ma question reste la même pour le joint hydraulique (quel profil préparer) car coté épaisseur je suis moins limité. mais comment choisir les dimensions et la profondeur de cette gorge ?

Pour le MP Banjo pas de problème, fais comme tu peux mais je part à l'étranger samedi matin pour deux semaines. Donc soit tu as le temps avant mon départ, soit je trouverais ta réponse à mon retour. Mais comme je n'emporte pas de cahiers de vacances ni de machine outil ce n'est pas urgent

@ Satnlock

Qu'appelles tu collage ?

Pour le reste:
Comme tu peux le voir, aussi bien pour l’insertion de ces joints que pour l’insertion de ces roulements, ainsi que pour la fabrication de ce système hydraulique les solutions se font à l'aide d'un tour. Tournage d'une gorge tournage d'un piston tournage d'un vérin et au départ ma 1ere question concernait le tournage d'un plateau rotatif. Voilà pourquoi cette discussion à été mise ici.
Les débordements (hors sujet) sont ne sont que des réponses à des solutions que tu me proposais (désolé de le dire mais ne répondant ni à mes besoins ni à mes interrogations) pour la mobilisation de ce bras ou de ce robot. Toutefois, comme je ne refuse jamais de comparer mes idées et mes solutions avec celles des autres (c'est comme cela que l'on apprend) J'ai répondu en donnant des explications détaillées sur les solutions que j'utilisais et pourquoi je les utilisais. Mais ces réponses étaient pour toi car tu étais le seul à parler de choses ne concernant pas le sujet en cours.
Si tu trouve que mes réponses à tes propositions sont hors sujet, je veux bien ouvrir une autre discussion ailleurs pour que nous en discutions plus librement, mais mes questions ne portant que sur des problèmes de tournage cette discussion me semble être parfaitement à sa place ici me semble t'il.

Cordialement
Yves

 

[banjo]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique mai

Re

réponse rapide...sur le lien ci joint essaye de commander les catalogues je ne les ais plus ( un charmant collègue me les as piqué )

ils sont très complet...je vais aussi les commander mais ont à plus de chance à deux

http://www.sealtech.be/html/fr/produits.html

au pire si les dimensions ne sont pas standard ils fabriquent tous les types de joint sur mesure...j'ai été client chez eux pendant 10 ans ils ont des prix raisonnable et une super qualité (partie germanophone de la Belgique...ils ont la rigueur allemande )

tu trouvera toutes les info sur les joint les dimensions leur utilisation les dimensions des rainures les types de montages etc etc...

cordialement
Bernard

et bonne vacances

 

[YvesP]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique mai

Merci Banjo

Voilà, ma demande est faite.
Voyons si ils les envois
Les catalogues papier coutent cher et ils ne les distribuent pas comme des prospectus

Cdlt
Yves

 

[Okapi]

Re: Réalisation d'un plateau à roulements et hydraulique mai

J'ai jeté un coup d'œil à la fin du post, hormis le fait que construire des vérins pour un fluide hydraulique, qui sont par définition employés pour réduire les dimensions puisqu'il est possible de monter en pression beaucoup plus haut qu'avec un fluide gazeux.
As-tu déjà défini des diamètres, calculé des forces, construire des vérins hydrauliques n'est en soi pas très compliqué, sauf qu'il faut employer du tube adapté pour servir d'ailleurs déjà de corps, l'état de surface intérieur est poli glacé afin d'éviter les fuites et l'usure excessive des joints, ensuite la fixation des têtes, comment veux-tu faire ?
D'après le dessin, ce sera du vérin à double effet, il faut obligatoirement y ajouter un réservoir de trop plein, puisque tu vas pousser un volume comprenant un axe dans un volume vide et vice-versa, ce n'est pas possible pour de simples raisons d'incompressibilité des fluides hydrauliques, il faut donc ajouter des by-pass pour évacuer l'excès de liquide dans un sens et ajouter le volume manquant dans l'autre sens.
En pratique usuelle, on emploie un petit vérin pompe pour envoyer le fluide dans un système comme le tien, qui baigne dans le fluide afin d'éviter le réservoir supplémentaire, le trop-plein se déversant dans cette double chambre, et le remplissage par bain du vérin pompe qui se remplit par un simple orifice placé en début de course.
Le petit vérin est sous haute pression bien sur pour pouvoir générer assez de pression dans le vérin de travail.
Il travaille en permanence et on régule par des valves de pression pour éviter les à-coups, mais ce n'est pas aussi souple qu'avec une pompe ou un système à double vérin de pompage.
Je pense que cette solution va être assez onéreuse, les constituants d'hydraulique sont assez chers, et le tube de vérin est lourd en plus.