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Pince Schrader

Présentation du mécanisme

La pince ci-contre est la pince de préhension d’un bras

manipulateur utilisé pour déplacer des objets d’un poste à l’autre. Il

s’agit d’un pince pneumatique simple effet ( Fermeture par une

commande pneumatique ouverture automatique par ressort ). Cette

pince est munie d’un capteur informant la partie commande du robot

de la position de la pince.

Cette pince est décrite par le dessin d’ensemble à l’échelle 2 du

document DT1 (format A3) ainsi que par la nomenclature ci-dessous.

11 1 Axe du piston

21 4 Anneau élastique 10 1 Rondelle frein

20 1 Doigt inférieur 9 1 Ecrou Hm M 8

19 1 Doigt supérieur 8 1 Capteur fin de course

18 1 Axe de doigts 19 7 1 Piston

17 2 Ressort 6 1 Joint d’étanchéïté

16 1 Axe de doigts 20 5 1 Raccord d’arrivée d’air

15 1 Biellette inférieure 4 1 Joint torique

14 1 Axe de biellette 15 3 1 Couvercle

13 1 Biellette supérieure 2 1 Anneau élastique

12 1 Axe de biellette 13 1 1 Corps

Rep Nbr Désignation Rep Nbr Désignation

On donne ci-dessous l’analyse des fonctions de la pince sous forme de diagramme pieuvre :

Pince

pneumatique

Pièce

libre

Pièce

immobiliséeFP

Energie

pneumatique

Robot

Partie

commande

FC1

FC2 FC3

Fonction principale :

FP : Immobiliser la pièce

Fonctions contraintes :

FC1 : Recevoir l’énergie

pneumatique

FC2 : Etre déplacée par le

robot

FC3 : Informer la partie

commande de la position

de la pince.

On donne sur le document DT2 l’analyse fonctionnelle technique : Diagramme FAST.

Cet diagramme permet de décomposer la manière dont sont réalisées les fonctions principale et

contraintes identifiées par le diagramme pieuvre. Il permet également de déterminer les solutions

technologiques choisies pour réaliser ces fonctions.

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Travail à faire

1- Etude de la cinématique du mécanisme

1.1- On donne les classes d’équivalence du mécanisme.

Corps : {1} = {1,2,3,4,5,8,9,10,16,18,21} Piston : {6} = {6,7,11}

Doigt supérieur : {12} = {12,20} Biellette supérieure : {13} = {13}

Doigt inférieur : {14} = {14,19} Biellette inférieure : {15} = {15}

Réaliser le graphe des liaisons du mécanisme ainsi qu’un schéma cinématique suivant la coupe A-A

du dessin d’ensemble.

1.2- Calculer H le degré d’hyperstatisme du mécanisme : H = N + M – 6 ( C – 1 )

Où : - N est le nombre de degrés de liberté supprimés par l’ensemble des liaisons

- M est le degré de mobilité du mécanisme (Nombre de possibilités qu’a le mécanisme

de bouger : Nombre minimum de degrés de liberté à supprimer pour immobiliser

totalement le mécanisme )

- C est le nombre de classes d’équivalence du mécanisme (Bâti compris).

1.3- Que peut-on en conclure pour le montage du mécanisme ? Quelles sont les précautions à

prendre quant à la réalisation des pièces.

2- Identification des cotes fonctionnelles du corps 1

2.1- Quelles sont les fonctions techniques de dernier niveau ( FT11, FT121, FT122, FT123, FT13,

FT14, FT2, FT3, FT4) pour lesquelles le corps intervient dans la solution technologique retenue.

2.2- Repasser en rouge sur le dessin de définition du corps à l’échelle 2 (Document DR1 au format

A3) les surfaces fonctionnelles relatives aux fonctions techniques identifiées à la question précédente.

3- Tracés de chaînes de cotes

3.1- Repasser en rouge sur les deux vues du document réponse DR2 les surfaces de contact entre les

pièces suivantes : Corps 1, Anneaux élastique 2, couvercle 3, Joint d’étanchéité 6 et piston 7. Puis tracer

sur les deux vues les lignes de rappel de ces surfaces de contact.

3.2- La fonction technique FT121 (Guider le piston) nécessite deux conditions fonctionnelles :

� Ja : Une distance entre l’axe du perçage du piston 7 et celui du corps 1.

� Jb : Une distance entre les surfaces planes du piston 7 et du corps 1.

Tracé sur le document DR2 les chaines de cotes relatives à ces conditions fonctionnelles Ja et Jb puis

repasser en rouge les cotes fonctionnelle du piston 7 de ces deux chaines de cotes.

Puis écrire sur ce même document réponse DR2 la relation entre la condition fonctionnelle Ja et les

cotes fonctionnelles a1, a2, a3, a6 et a7. ainsi que la relation entre la condition fonctionnelle Jb et les cotes

fonctionnelles b1, b2, b3, b6 et b7.

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3.3- La fonction technique FT122 (Réaliser une chambre étanche) nécessite deux conditions

fonctionnelles :

� Jc : Jeux entre la surface plane du joint 6 et celle du piston 7.

� Jd : Une distance entre l’axe du perçage du corps 1 et la surface plane du joint 6.

Tracé sur le document DR2 les chaines de cotes relatives à ces conditions fonctionnelles Jc et Jd puis

repasser en rouge les cotes fonctionnelle du piston 7 de ces deux chaines de cotes.

Puis écrire sur ce même document réponse DR2 la relation entre la condition fonctionnelle Jc et les

cotes fonctionnelles c1, c2, c3, c6 et c7. ainsi que la relation entre la condition fonctionnelle Jd et les cotes

fonctionnelles d1, d2, d3, d6 et d7.

4- Cotation fonctionnelles du piston 7

3.1- Quelles sont les fonctions techniques de dernier niveau ( FT11, FT121, FT122, FT123, FT13,

FT14, FT2, FT3, FT4) pour lesquelles le piston intervient dans la solution technologique retenue.

3.2- On donne dans le dossier de votre classe le modèle volumique du piston 7. Sur ce modèle on a

repassé en bleu les surfaces fonctionnelles du piston 7 relatives à la fonction technique FT121. Tracer sur

le document réponse DR3 les trois cotes fonctionnelles du piston 7 relatives à cette fonction technique.

3.3- On donne dans le dossier de votre classe le modèle volumique du piston 7. Sur ce modèle on a

repassé en vert les surfaces fonctionnelles du piston 7 relatives à la fonction technique FT122. Tracer sur

le document réponse DR3 les trois cotes fonctionnelles du piston 7 relatives à cette fonction technique.

3.4- On donne dans le dossier de votre classe le modèle volumique du piston 7. Sur ce modèle on a

repassé en rouge les surfaces fonctionnelles du piston 7 relatives à la fonction technique FT13. Tracer sur

le document réponse DR3 les deux cotes fonctionnelles du piston 7 relatives à cette fonction technique.

5- Cotation fonctionnelles du corps 1

En vous inspirant de la démarche adoptée pour le piston 7, réaliser sur le document réponse DR1 la

cotation fonctionnelle du corps 1.

F P I m m o b i l i s e rl a p i è c e F T 1

A s s u r e r l e p i n c e m e n td e l a p i è c e e n t r ed e u x d o i g t s

F T 1 1 G u i d e r e n r o t a t i o nl e s d e u x d o i g t s

F T 1 2 R é a l i s e r u nv é r i n s i m p l e e f f e t

F T 1 2 1R é a l i s e r l e g u i d a g ed u p i s t o n d a n s

l e c y l i n d r e d u v é r i n

S 1C o n t a c t c y l i n d r i q u e s u rl e s d e u x a x e s 1 6 e t

a p p u i - p l a n s u r l e c o r p s 1

F T 1 2 2 R é a l i s e r u n ec h a m b r e é t a n c h e

F T 1 2 3A s s u r e r l e r e t o u ra u t o m a t i q u e d up i s t o n d u v é r i n

F T 1 3 T r a n s f o r m e r l e m v t d et r a n s l a t ° d u p i s t o n e n

m v t d e r o t a t ° d e s d o i g t s

F C 1 R e c e v o i r l ' é n e r g i ep n e u m a t i q u e F T 2 R e c e v o i r l e r a c c o r d

p n e u m a t i q u e 5

F C 2 E t r e d é p l a c é ep a r l e r o b o t F T 3 S ' e n c a s t r e r s u r l e

p o i g n e t d u r o b o t

F C 2I n f o r m e r l a p a r t i ec o m m a n d e d e l a

p o s i t i o n d e l a p i n c eF T 4 R e c e v o i r l e

c a p t e u r 8

S 2C o n t a c t c y l i n d r i q u e

d u p i s t o n 7a v e c l e c o r p s 1

S 3C o u v e r c l e 3 m a i n t e n up a r l ' a n n e a u 2 e t é t a n -

c h é ï t é p a r l e s j o i n t s 6 & 4

S 5B i e l l e t t e s i n f é r i e u r e 1 3 e ts u p é r i e u r e 1 5 g u i d é e s e nr o t a t i o n s u r 7 , 1 9 e t 2 0

S 4R e s s o r t s 1 7 g u i d é s d a n sd e s t r o u s d u c o r p s 1 e te n a p p u i s u r l e p i s t o n 7

S 7T a r a u d a g e M 5e t p e r ç a g e F 2 à

l ' a r r i è r e d e l a c h a m b r e

S 8M I P : A p p u i p l a n e tc e n t r a g e c o u r t F 2 6M A P : 4 V i s M 4

S 9T a r a u d a g e M 8 à l ' a v a n td e l a c h a m b r e ( p o s i t i o n

s o r t i e d u p i s t o n )

D o c u m e n t D T 2 : F A S T d e l a p i n c e p n e u m a t i q u e S c h r a d e r

F T 1 4 S ' a d a p t e r à l a f o r m ed e s p i è c e s à s a i s i r S 6

D e u x t a r a u d a g e s M 4p o u r l a m i s e e n p l a c e d em o r s a d a p t é s à l a p i è c e