Modélisation et simulation de la compliance passive : application à l'assemblage automatique à grande vitesse

par Doanh Nguyen Trong

Thèse de doctorat en Automatique et Productique

Sous la direction de Maurice Bétemps.

Soutenue en 1995

à Grenoble INPG .

mots clés

• Sciences appliquees
• Informatique, automatique theorique, systemes
• Robotique
• Montage
• Automatisation
• Grande vitesse
• Modelisation
• Simulation
• Cheville
• Deformation mecanique
• Robotics
• Assembling
• Automation
• High speed
• Modeling
• Simulation
• Ankle
• Mechanical deformation

Résumé

Cette these s'inscrit dans une demarche globale de la conception des dispositifs compliants pour l'assemblage robotise. Elle est consacree plus precisement a l'etude de la compliance passive dans l'assemblage a grande vitesse des pieces cylindriques de precision. Une analyse precise de conditions geometriques et dynamiques du processus d'insertion est proposee, ce qui permet d'etablir le modele mathematique general en incluant differents parametres tels que la gravite, l'inertie, la compliance passive, la vitesse d'insertion, les erreurs de positionnement et les parametres des pieces a assembler. La simulation du modele propose permet d'etudier l'influence des parametres de la compliance passive, de la vitesse d'insertion, des erreurs de positionnement et des parametres des pieces sur la force d'insertion. A partir de ces resultats, on peut determiner les conditions de blocages. Pour les eviter, la meilleure solution est de minimiser la force d'insertion. Une matrice de raideur ideale du dispositif compliant est ainsi proposee. L'application des resultats theoriques a la conception d'un dispositif compliant passif, pour le cas d'assemblage de precision des pieces cylindriques sans chanfrein a vitesse elevee, constitue une justification de notre etude. Une evaluation experimentale des performances du systeme d'assemblage a ete realisee. Les resultats experimentaux sont remarquables et montrent que le dispositif compliant passif ainsi concu reduit la force d'insertion et permet d'eviter les blocages. Le taux de reussite obtenu est proche de 100% avec un temps d'assemblage tres court (inferieur a 1s pour une profondeur de 30mm)

Titre traduit

Modelling and simulation of passive compliance. Application in the high speed automated assembly

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