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Détermination d’un moteur d’après ENSAM 98

vendredi 6 octobre 2006

L’objectif de ce paragraphe est de vérifier le choix du moteur de l’axe. Le moteur de l’axe 1 est monté dans l’axe de la liaison pivot en 01. Il entraîne en rotation l’axe par l’intermédiaire d’un réducteur de rapport n =40.

Données et repères

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Repères du robot et section de poutre équivalente pour le bras

Ce moteur met en mouvement l’ensemble mobile complet du robot (voir fig. 2.2) composé de :
- un bras (01 02) assimilable à une poutre de section rectangulaire creuse ;
- un avant-bras (02 03) et un ensemble moto-réducteur que l’on assimilera à une masse M02 de 10 kg concentrée en 02 ;
- un poignet équipé d’un mobile de préhension assimilable à une charge MMP concentrée en 03 ;
- une plaque de plomb de masse Mpp

Caractéristiques techniques du robot

Capacité de charge Précision de repositionnement
16 kg +- 0,1mm
axe Amplitude du mouvement Fréquences de rotation maximales Accélérations angulaires maximales
\left( {O_1 ,\overrightarrow y } \right) +120° -135° 140°s-1 500°s-2
\left( {O_2 ,\overrightarrow y } \right) +90°-90° 140°s-1 500°s-2
\left( {O_3 ,\overrightarrow y } \right) +90°-90° 400°s-1 1100°s-2

Rappel : La capacité de charge d’un robot correspond à la somme des masses mises en bout de poignet.

Vérification au couple maximum (d’après les données constructeur)

Pour respecter les caractéristiques annoncées du robot, le constructeur doit choisir un moteur suffisamment dimensionné pour fournir un couple permettant d’emmener la charge maximale avec l’accélération maximale indiquée.
On supposera pour effectuer ce calcul que les liaisons sont parfaites (sans frottement).
- 1. Déterminer l’opérateur d’inertie en O1 de la poutre (01 02)sur la base Ri \left( {\overrightarrow x,\overrightarrow y,\overrightarrow z } \right) .
- 2. En déduire l’expression de l’inertie équivalente Jeq (en O1 suivant l’axe \overrightarrow y et ramenée à l’arbre moteur), de l’ensemble mobile complet dans la configuration la plus défavorable.
Remarque : l’ensemble mobile correspond à l’ensemble des éléments mis en mouvement en sortie du réducteur.
- 3. Donner l’expression littérale du couple maximal à fournir par le moteur.

- 4. Application numérique et vérification du moteur. A partir du tableau de caractéristiques moteurs (voir document annexe 3), vérifier que le moteur BMH_075_1_N convient dans le cas où Jeq = 57 10﷓4 kg.M2 (l’inertie du réducteur est négligée).

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Annexe Doc- moteur