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Title:
DELTA-TYPE LINEAR ROBOT EQUIPPED WITH LINEAR MOTORS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/193215
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a linear robot (1) comprising a structure equipped with three uprights (21, 22, 23), three sliders (51, 52, 53) mounted respectively in sliding connection on the uprights, a platform (4) and three pairs of arms (61, 62, 63) arranged between the respective three sliders and the platform, each forming a variable parallelogram, the first ends of the arms being mounted in a ball-joint connection (7) on the sliders, and the second ends of said arms being mounted in a ball-joint connection (7) on the platform. The linear robot comprises three linear motors, each one arranged between an upright and a slider, each motor comprising magnets fixed at a regular spacing on the upright and a coil wound around an air gap laminated core supported by the slider so as to create an electromagnetic field for moving the slider. The invention also relates to a three-dimensional printing machine comprising a linear robot (1) and a three-dimensional printing system mounted on the platform (4).

Inventors:
DUBOIS, Marc (59 rue du Couvent, LEBIEZ, 62990, FR)
Application Number:
FR2018/050979
Publication Date:
October 25, 2018
Filing Date:
April 18, 2018
Export Citation:
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Assignee:
LEMOINE - LMY (59 rue du Couvent, Lebiez, 62990, FR)
International Classes:
B25J9/00; B22F3/00; B25J9/12; B29C64/00; B29C64/20; H02K41/00; H02K41/03
Foreign References:
CN204263548U2015-04-15
CN104859147A2015-08-26
US20100207464A12010-08-19
US20160332296A12016-11-17
KR101664988B12016-10-11
EP0250470B11991-07-17
CN204263548U2015-04-15
Attorney, Agent or Firm:
CABINET RIFFLART VANDENBOSSCHE (85 place MarmottanBP, 62405 Béthune cedex, 62405, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Robot linéaire (1) comprenant un bâti muni de trois montants (2, 21, 22, 23), trois coulisseaux (5, 51, 52, 53) montés respectivement en liaison glissière sur les montants, une nacelle (4) et trois paires de bras (61, 62, 63) agencées entre les trois coulisseaux respectifs et la nacelle en formant chacune un parallélogramme variable, les premières extrémités des bras étant montées en liaison rotule (7) sur les coulisseaux et les secondes extrémités desdits bras étant montées en liaison rotule (7) sur la nacelle, caractérisé en ce qu'il comprend trois moteurs linéaires (8) agencés chacun entre un montant et un coulisseau, chaque moteur comprenant des aimants (81) fixés avec un pas régulier (PI) sur le montant et un bobinage (83) enroulé autour d'un paquet de tôles d'entrefer (82) supporté par le coulisseau de sorte à créer un champ électromagnétique de déplacement du coulisseau.

2. Robot linéaire (1) selon la revendication 1, dans lequel les aimants (81) sont fixés sur une face (2b) de chaque montant (2, 21, 22, 23),

3. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les aimants (81) sont inclinés par rapport à un axe de déplacement des coulisseaux (5, 51, 52, 53) le long des montants (2, 21, 22, 23).

4. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel aimants (81) sont fixés par collage sur une face (2b) du montant (2, 21, 22, 23), au moins deux cordons (84a, 84b) d'épaisseur constante étant positionnés dans l'épaisseur de colle entre les aimants et ladite face.

5. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les bobinages (83) des moteurs (8) comportent un nombre identique d'enroulements.

6. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les coulisseaux (5, 51, 52, 53) sont montés en glissière sur les montants (2, 21, 22, 23) au moyen de rails de guidage (10) avec patins (11) à billes.

7. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le paquet de tôles d'entrefer (82) est réalisé à partir de tôles vernies d'une épaisseur 0,35 mm et découpées en électroérosion.

8. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, lequel comprend des freins à manque de courant implantés sur les trois montants (2, 21, 22, 23) afin de bloquer les coulisseaux (5, 51, 52, 53) en position lors d'un arrêt de pilotage.

9. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, lequel comprend des systèmes de ventilation (14) des bobinages (83).

10. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, lequel comprend des règles linéaires (121) agencées le long des montants (2, 21, 22, 23), des têtes de lecture (122) agencées sur les coulisseaux (5, 51, 52, 53) et un système de codage configuré pour calculer les positions absolues des coulisseaux sur les montants à partir des mesures des têtes de lecture.

11. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les bras (611, 612, 621, 622, 631, 632) et la nacelle (4) sont en aluminium ou en fibres de carbone.

12. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications précédentes, lequel comprend un système de pilotage à commande numérique qui utilise des algorithmes de type usinage grande vitesse afin d'asservir les trois coulisseaux (51, 52, 53) se déplaçant le long des montants (21, 22, 23).

13. Robot linéaire (1) selon la revendication 12, dans lequel le système de pilotage à commande numérique utilise des matrices géométriques directes et inverses permettant le calcul des positions de la nacelle (4).

14. Robot linéaire selon l'une des revendications 12 ou 13, dans lequel le système de pilotage à commande numérique utilise des matrices Jacobienne directes et inverses permettant le calcul des vitesses de la nacelle (4) et des moteurs (8) à des positions déterminées.

15. Robot linéaire (1) selon l'une des revendications 12 à 14, dans lequel le système de pilotage à commande numérique utilise une matrice des défauts géométriques permettant le calcul de corrections à apporter.

16. Machine d'impression en trois dimensions, laquelle comprend un robot linéaire (1) selon l'une des revendications 1 à 15 et un système d'impression en trois dimensions, monté sur la nacelle (4).

Description:
ROBOT LINEAIRE DE TYPE DELTA EQUIPE DE MOTEURS LINEAIRES

Domaine technique

La présente invention se rapporte au domaine des robots linéaires de type DELTA et vise tout particulièrement à améliorer les performances de tels robots linéaires. Une application particulière du robot linéaire selon l'invention concerne l'impression en trois dimensions pour la fabrication d'orthèses.

Etat de la technique

Les robots de type DELTA sont bien connus en robotique, on citera à ce titre le brevet européen publié sous le numéro EP 0250470 Bl au nom de la société SOGEVA. De tels robots permettent de déplacer une charge (un outillage, un composant, un produit ...) en la conservant avec une même orientation, au moyen d'un élément de manipulation formé de trois parallélogrammes variables.

De tels robots sont par exemple utilisés pour manipuler des produits dans les domaines agroalimentaire, industriel et pharmaceutique, pour manipuler un microscope ou un outil en salle d'opération dans le domaine médical, ou encore pour l'usinage de haute précision et l'impression en trois dimensions (impression 3D).

Le robot linéaire consiste en une mise en œuvre particulière d'un robot de type DELTA, celui- ci permettant par le biais de trois déplacements linéaires selon trois axes qui sont généralement parallèles entre eux (ZI, Z2, Z3), de parvenir à un déplacement d'une charge selon un repère à trois axes (X, Y, Z) tout en conservant la même orientation de cette charge dans ledit repère tridimensionnel.

Le robot linéaire comprend un bâti muni de trois montants agencés selon les trois axes qui sont généralement parallèles entre eux (ZI , Z2, Z3), par exemple positionnés verticalement. Le robot linéaire comprend également une nacelle qui reçoit un outillage (par exemple une tête de fusion de matière, un outil coupant, un laser ...) et un élément de manipulation formé de trois systèmes de deux bras répartis autour de la nacelle.

Pour chaque système de deux bras, les premières extrémités desdits bras sont montées en liaison rotule sur la nacelle et les secondes extrémités des bras montées en liaison rotule sur trois coulisseaux, un coulisseau pour chacun desdits systèmes. Ces trois coulisseaux sont montés en liaison glissière respectivement sur les trois montants. Le robot linéaire comprend des moyens de motorisation configurés pour déplacer les coulisseaux le long des montants, ce qui permet au final de déplacer la nacelle dans le repère tridimensionnel (X, Y, Z) en la conservant parallèle à un même plan. Traditionnellement, pour chaque coulisseau monté en glissière sur un montant, ces moyens de motorisation sont formés d'un moteur et d'un système de transmission à courroie ou à vis agencé entre le moteur et le coulisseau.

De tels moyens de motorisation n'offrent pas une grande précision de déplacement des coulisseaux le long des montants, ce qui a une répercussion directe sur la précision des déplacements de la nacelle. En outre, ces moyens de motorisation ne permettent pas de travailler avec de très grandes vitesses de déplacement de la nacelle.

Il est également connu le modèle d'utilité chinois publié sous le numéro CN204263548U qui décrit une machine d'impression en trois dimensions comprenant un élément de manipulation agencé entre trois montants verticaux d'un bâti et une nacelle. L'élément de manipulation comprend trois bras dont les extrémités sont montées en liaison rotule, d'un côté sur la nacelle et, de l'autre, sur trois coulisseaux montés en liaisons glissières respectivement sur les trois montants. Trois moteurs linéaires sont mis en œuvre respectivement entre les trois montants et les trois coulisseaux. Cette conception de machine ne peut toutefois pas fonctionner correctement du fait de l'absence des trois parallélogrammes variables fournis par les trois paires de bras, ce qui rend cette machine instable et inconcevable.

Résumé de l 'invention

La présente invention pallie les inconvénients des robots linéaires de type DELTA en proposant une conception qui permet d'optimiser la précision et la vitesse de déplacement de la nacelle, ce qui implique une augmentation de la précision de mesure de position et de la vitesse de déplacement des coulisseaux sur les montants.

Selon l'invention, le robot linéaire comprend un bâti muni de trois montants, trois coulisseaux montés respectivement en liaison glissière sur les montants, une nacelle permettant la réception d'un outillage, par exemple une tête d'impression, un laser ou un outil de coupe, et trois paires de bras agencées entre les trois coulisseaux respectifs et la nacelle en formant chacune un parallélogramme variable. Les premières extrémités des bras sont montées en liaison rotule sur les coulisseaux et les secondes extrémités desdits bras sont montées en liaison rotule sur la nacelle.

En outre, selon l'invention, le robot linéaire comprend trois moteurs linéaires agencés chacun entre un montant et un coulisseau. Chaque moteur comprend des aimants fixés avec un pas régulier sur le montant et un bobinage enroulé autour d'un paquet de tôles d'entrefer supporté par le coulisseau de sorte à créer un champ électromagnétique de déplacement du coulisseau le long du montant.

Ainsi, contrairement au robot linéaire de type DELTA de conception traditionnelle, l'invention met en œuvre des moteurs linéaires plutôt que des moteurs rotatifs avec des systèmes de transmission à courroie ou à vis, ce qui permet d'augmenter considérablement la vitesse de déplacement des coulisseaux et de la nacelle, avec une plus grande précision des déplacements.

Selon le robot linéaire objet de l'invention, les aimants sont fixés sur une des faces de chaque montant. De préférence, les aimants sont fixés sur un côté latéral du montant, mais on pourrait envisager en variante de les fixer sur la face avant ou la face arrière du montant. Selon le robot linéaire objet de l'invention, les aimants sont inclinés par rapport à l'axe de déplacement du coulisseau sur le montant. De préférence, l'angle formé entre chaque aimant et un axe perpendiculaire audit axe de déplacement est compris entre dix degrés et vingt degrés. Cette inclinaison des aimants obtenue par calcul permet de supprimer le phénomène de choc magnétique engendrant des saccades, couramment appelé « cogging ». Selon le robot linéaire objet de l'invention, les aimants sont fixés par collage sur une face du montant, de préférence un côté latéral. Le collage permet de limiter le poids du robot. En outre, au moins deux cordons d'épaisseur constante sont positionnés dans l'épaisseur de colle entre les aimants et ladite face, de préférence deux cordons. Cela permet d'assurer une épaisseur de colle constante sur toute la face du montant recevant les aimants afin de s'assurer que tous les aimants soient dans le même plan sur ladite face, ce qui permet de minimiser les variations d'entrefer du moteur et ainsi les fluctuations du champ magnétique. Les cordons sont de préférence en métal, d'autres matières restant envisageables pour autant que ces cordons ne se s'écrasent pas lors du positionnement des aimants, afin de conserver une épaisseur de colle constante. On pourrait envisager d'autres moyens de positionnement des aimants sur la face du montant permettant de garantir une épaisseur de colle constante lors du collage de ces aimants sur la face du montant. Selon le robot linéaire objet de l'invention, les bobinages des moteurs comportent un nombre identique d'enroulements. Le comptage minutieux du nombre de tours de fil de cuivre sur les bobinages des moteurs assure une reproductibilité des paramètres électriques.

Selon le robot linéaire objet de l'invention, les coulisseaux sont montés en glissière sur les montants au moyen de rails de guidage avec patins à billes. Cela assure la précision du guidage des coulisseaux sur les montants.

Selon le robot linéaire objet de l'invention, le paquet de tôles d'entrefer est réalisé à partir de tôles vernies d'une épaisseur 0,35 mm et découpées en électroérosion. Cette épaisseur de tôle et le vernissage optimisent les effets magnétiques des bobinages. Le découpage en électroérosion diminue les effets de bords apparaissant avec les méthodes d'usinage connues.

Selon l'invention, le robot linéaire comprend des freins à manque de courant implantés sur les trois montants afin de bloquer les coulisseaux en position lors d'un arrêt de pilotage. L'utilisation de ces freins permet de bloquer le robot en place sans descente des coulisseaux lors des arrêts de pilotage volontaires (fin de travail) ou involontaires (coupure d'énergie). Selon l'invention, le robot linéaire comprend des systèmes de ventilation des bobinages. Une ventilation des bobinages est rendue nécessaire par la consommation de courant à l'arrêt pour cause de poids de l'ensemble à porter dû à la structure verticale de la machine

Selon l'invention, le robot linéaire comprend des règles linéaires agencées le long des montants, des têtes de lecture agencées sur les coulisseaux et un système de codage configuré pour calculer les positions absolues des coulisseaux sur les montants à partir des mesures des têtes de lecture. L'utilisation d'une règle linéaire permet de diminuer les erreurs de mesure qui pourraient être dues à une mauvaise géométrie. La précision du pilotage permet de diminuer les variations de hauteur de tête de lecture par rapport à la piste de lecture sur la règle linéaire. Le calcul des positions absolues permet de supprimer les mouvements parasites dus à la procédure de calage des moteurs, dite « phasing », lors de la mise en service (nécessaire avec des freins d'axes). Cela permet aussi de supprimer la phase de prise d'origine des trois axes verticaux de déplacement des coulisseaux. Cela permet un gain de temps au démarrage car il n'est pas nécessaire de passer par une position de référence sur la règle linéaire.

Selon le robot linéaire objet de l'invention, les bras et la nacelle sont en aluminium ou en fibres de carbone. De préférence, cette nacelle est évidée. Cela permet de limiter la masse en mouvement tout en conservant la rigidité et la possibilité de fixer un équipement de travail (tête de fusion de matière, outil coupant, laser ...)

Selon l'invention, le robot linéaire comprend un système de pilotage à commande numérique qui utilise des algorithmes de type usinage grande vitesse afin d'asservir les trois coulisseaux se déplaçant le long des montants à des vitesses pouvant atteindre 4m/s et avec des accélérations pouvant atteindre 4g (4 x 9,80665 m- s "2 , soit environ 39,23 m- s "2 ).

Selon le robot linéaire objet de l'invention, ledit système de pilotage utilise des matrices géométriques directes et inverses permettant le calcul des positions de la nacelle.

Selon le robot linéaire objet de l'invention, ledit système de pilotage utilise des matrices Jacobienne directes et inverses permettant le calcul des vitesses de la nacelle et des moteurs à des positions déterminées.

Ainsi une trajectoire du point de référence sur la nacelle que l'on peut assimiler au repère de l'outillage agencé sur cette nacelle, doit mener à un calcul du mouvement des coulisseaux sur les montants afin de réaliser cette trajectoire. Selon le robot linéaire objet de l'invention, ledit système de pilotage utilise une matrice des défauts géométriques permettant le calcul de corrections à apporter. Cela permet de gérer des corrections par axe (position des coulisseaux sur les montants) mais aussi une correction dans le volume de ses trajectoires grâce à un cadrillage trois dimensions de répartition des défauts, afin de minimiser les erreurs. Selon le robot linéaire objet de l'invention, le standard utilisé pour le transfert des vitesses aux variateurs et de la position de la machine au système de pilotage à commande numérique est du type Ethercat®. Ce protocole très rapide permet avec la gestion par le système de pilotage à commande numérique et grâce à des développements de programme en langage Fortran®, jusqu'à vingt mille interactions par secondes avec le robot. Selon le robot linéaire objet de l'invention, les liaisons rotules sont configurées pour assurer avec débattement angulaire de +/- 35° de sorte à autoriser des positions les plus extrêmes de la nacelle et assurer un travail de l'outillage sur des diamètres maximal de pièces à travailler ou fabriquer.

L'invention concerne également une machine d'impression en trois dimensions, laquelle comprend un robot linéaire présentant les caractéristiques précitées et un système d'impression en trois dimensions, ledit système d'impression étant monté sur la nacelle dudit robot linéaire. Le système d'impression comprend une tête de fusion de matière plastique (par exemple Polyéthylène) qui est alimentée par un système d'acheminement de la matière plastique dont le débit est asservi au déplacement de la nacelle grâce à la commande numérique. Brève description des figures

Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante s'appuyant sur des figures, parmi lesquelles :

Les figures 1 et 2 illustrent une vue d'ensemble tridimensionnelle et de dessus du robot linéaire selon l'invention ;

- La figure 3 illustre une vue de dessus agrandie d'un coulisseau sur un montant

La figure 4 illustre une vue tridimensionnelle d'un coulisseau ;

La figure 5 illustre une réalisation du stator ;

Les figures 6 et 7 illustrent une vue partielle des aimants du moteur sur un montant.

Description détaillée Dans la suite de la description, le robot linéaire de type delta objet de l'invention sera dénommé « robot », sauf indication contraire.

Tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, le robot 1 comprend trois montants 21, 22, 23 qui sont fixés verticalement sur un socle 3 et définissent trois axes verticaux ZI, Z2, Z3. On pourrait toutefois prévoir trois orientations différentes de ces montants, parallèles ou non entre eux, selon des variantes de machines objets de l'invention.

Le robot 1 comprend une nacelle 4 qui, sur les figures 1 et 2, présente une forme hexagonale, cette forme n'étant toutefois pas limitative. La nacelle 4 est destinée à recevoir un outillage qui, à titre d'exemple, peut être un laser, un outil de découpage tel qu'une fraise ou un forêt de perçage, ou encore une tête d'impression. Le robot 1 comprend également trois coulisseaux 51, 52, 53 montés en liaison glissière respectivement sur les trois montants 21, 22, 23. Ces coulisseaux 51 , 52, 53 sont actionnés en translation selon les axes verticaux ZI, Z2, Z3 au moyen de moteurs linéaire que l'on détaillera dans la suite de la description.

Le robot 1 comprend également trois paires de bras 61, 62, 63 qui sont montés respectivement entre les coulisseaux 51, 52, 53 et la nacelle 4. Comme l'illustrent les figures 1 et 2, la première extrémité 61 la et la seconde extrémité 61 lb du premier bras 611 de la première paire de bras 61 sont respectivement montées en liaison rotule 7 vis-à-vis du premier coulisseau 51 et de la nacelle 4. Il en est de même pour la première extrémité 612a et la seconde extrémité 612b du second bras 612 de la première paire de bras 61. Les mêmes montages en liaison rotule 7 existent entre les bras 621, 622 de la seconde paire de bras 62 et le second coulisseau 51 et la nacelle 4. Il en est de même entre les bras 631 , 632 de la troisième paire de bras 63 et le troisième coulisseau 53 et la nacelle 4.

Les déplacements des coulisseaux 51, 52, 53 le long des montants 21, 22, 23 selon les axes ZI, Z2, Z3 font varier les trois parallélogrammes formés par respectivement par les trois paires de bras 61 , 62, 63, ce qui permet de déplacer la nacelle 4 dans un repère tridimensionnel X, Y, Z en conservant la nacelle 4 dans un plan défini par les axes X, Y.

Les six bras 611, 612, 621, 622, 631, 632 sont réalisés en tube d'aluminium ou en fibres de carbone pour limiter la masse en mouvement. De même, la nacelle 4 est réalisée en aluminium ou en fibres de carbone et elle est évidée afin de limiter aussi la masse tout en conservant la rigidité et la possibilité de fixer un outillage de travail tel qu'une tête de fusion de matière d'une imprimante en trois dimensions, un outil de coupe tel qu'une fraise, un laser ou autre. Les liaisons rotules 7 sont en outre conçues pour assurer un débattement angulaire de +/- 35°, ce qui permet de déplacer la nacelle 4 dans des positions extrêmes de sorte à travailler avec l'outillage sur un diamètre maximum des pièces à travailler (impression, usinage, découpe ...). Le robot 1 pourra également comprendre une cabine (non illustrée) qui intégrera tous les éléments précités dudit robot 1, ainsi qu'un système de régulation de la température afin de gérer la température à l'intérieur de celle-ci.

Les figures 3 et 4 décrivent plus en détail la conception du moteur linéaire 8 et de la liaison glissière 9 entre un montant 21, 22, 23 et un coulisseau 51, 52, 53, la conception étant identique pour chaque ensemble montant/coulisseau ; un seul ensemble sera donc décrit ensuite et on utilisera la référence « 2 » pour désigner les montants 21, 22, 23 et la référence « 5 » pour désigner les coulisseaux 51, 52, 53.

Comme l'illustre la figure 3, le montant 2 a de préférence une section tubulaire carrée. Ce montant 2 comprend sur sa face avant 2a un rail de guidage 10 qui est muni sur ses côtés latéraux 10a, 10b de deux rainures circulaires 101, 102. Le montant 2 est usiné sous précontrainte afin de limiter sa déformation lors de son assemblage avec le rail de guidage 10. Comme l'illustrent les figures 3 et 4, le coulisseau 5 a de préférence une forme en équerre. Le coulisseau 5 comprend sur sa face avant interne 5 a un patin 11 qui comprend une rainure 111 munie sur ses côtés latéraux 111a, 11 lb de billes schématisées par des nervures circulaires 112, 113, comme l'illustre la figure 4. Les nervures circulaires 112, 113 viennent se loger respectivement dans les rainures circulaires 101, 102, comme l'illustre la figure 3, permettant ainsi la mise en œuvre de la liaison glissière 9.

Comme l'illustre la figure 3, un système de lecture 12 est mis en œuvre entre le montant 2 et le coulisseau 5. Pour cela, une règle linéaire 121 est montée sur la face avant 2a du montant 2 et s'étend sur la longueur de déplacement du coulisseau 5. Bien entendu, on pourrait envisager un positionnement différent de ce système de lecture 12. Cette règle linéaire 121 est encodée. Le patin 11 comprend sur sa face arrière l ia une tête de lecture 122 optique agencée en regard de la règle linéaire 121 et permettant de lire un code sur la règle linéaire, ledit code étant fonction de la position de la tête de lecture 122 sur ladite règle linéaire 121. En outre le robot 1 comprend un système de codage (non illustrée) permettant de transcrire le code lu en une position absolue le long de l'axe ZI, Z2 ou Z3 du coulisseau 5 sur le montant 2. De tels système de lecture 12 de position absolue sont connus de l'homme du métier ; on citera par exemple ceux commercialisé sous la marque RESOLUTE® par la société RENISHAW®.

Comme l'illustrent les figures 3 à 5, le montant 2 comprend sur un de ses côtés latéraux 2b des aimants 81 qui sont fixés sur ledit côté latéral 2b avec un pas régulier Pl . Ces aimants 81 constituent le stator 8a du moteur linéaire 8. En outre, le coulisseau 5 comprend sur sa face latérale interne 5b un paquet de tôles d'entrefer 82 sur lequel est enroulé un bobinage 83, illustré en figure 5, ce qui permet la constitution de la partie mobile 8b du moteur linéaire 8. On pourrait envisager le positionnement des aimants 81 sur une autre face du montant 2, selon d'autres configurations du coulisseau 5.

Les aimants 81 sont fixés par collage avec un pas régulier PI directement sur le côté latéral 2b. Pour cela, on utilise un gabarit de collage qui permet une fixation avec une précision de dépose des aimants 81 sur le côté latéral 2b, inférieure au dixième de millimètre. En outre, comme l'illustrent les figures 6 et 7, deux cordons 84a, 84b sont positionnés entre le côté latéral 2b et la face interne 81a des aimants 81, ces cordons 84a, 84b disposant d'une épaisseur constante sur toute leur longueur. Ces cordons 84a, 84b sont noyés dans la couche de colle 85 et garantissent une épaisseur constante de ladite couche de colle 85 sous les aimants 81. Ainsi, tous les aimants 81 sont dans le même alignement, ce qui permet d'avoir un entrefer 86 constant entre les aimants 81 et le paquet de tôles d'entrefer 82. Cela permet de minimiser la variation de l'entrefer 86 du moteur 8 et les fluctuations du champ magnétique. Sur ces figures 6 et 7, le diamètre des cordons 84a, 84b a été volontairement augmenté afin de les mettre en évidence ; il va de soi que ce diamètre sera minimiser en réalité pour limiter l'épaisseur de colle tout en garantissant un collage efficace des aimants 81 sur le côté latéral 2b du montant 2. Ces cordons 84a, 84b sont de préférence en métal pour éviter qu'ils ne s'écrasent lorsqu'ils sont pris en sandwich entre le côté latéral 2b du montant 2 et les aimants 81. On pourrait envisager d'autres moyens pour garantir une épaisseur de colle constante entre le côté latéral 2b du montant 2 et la face interne 81a des aimants 81 , par exemple une bande de fine épaisseur constante présentant une maille ouverte afin de laisser pénétrer la colle dans cette maille pour éviter des surépaisseurs de colle. Tel qu'illustré en figure 7, les aimants 81 sont espacés entre eux d'un pas PI qui de préférence est comprise entre vingt millimètres (20 mm) et trente millimètres (30 mm). En outre, chaque aimant 81 est incliné d'un angle a, illustré en figure 6, qui est de préférence compris entre dix degrés et vingt degrés. Cette inclinaison évite les problèmes de saccades sur les moteurs 8.

Le paquet de tôle d'entrefer 82 est conçu à partir de tôles vernies (non illustrées) ferromagnétique d'une épaisseur préférentielle de 0,35mm, lesdites tôles étant découpées par électroérosion.

Le bobinage 83 est réalisé en fil de cuivre enroulé très précisément autour du paquet de tôles d'entrefer 82 avec un nombre de tours défini et identique dans toutes les encoches 821 dudit paquet de tôles d'entrefer 82, pour chacun des moteurs 8, ce qui permet d'assurer une reproductibilité des paramètres électriques.

Un frein à manque de courant (non illustré), encore appelé frein de sécurité, est agencé entre le montant 2 et le coulisseau 5. Ce frein comprend une bobine électromagnétique qui est excitée en même temps que le moteur 8 et attire un disque de freinage pour le dégager du montant 2. Lors d'une interruption volontaire du moteur 8 correspondant à un arrêt de pilotage ou lors d'une interruption involontaire correspondant à une coupure d'énergie, la bobine électromagnétique est désactivée, ce qui permet à un ressort de venir plaquer le disque de freinage sur une barre de frottement agencée le long dudit montant 2, ce qui bloque le coulisseau 5 sur le montant 2.

Un ventilateur 14, illustré en figure 3, est agencé sur le coulisseau 5 est permet le refroidissement du bobinage 83 du moteur 8. Cette ventilation du bobinage 83 est nécessaire du fait de la consommation de courant à l'arrêt. La position du ventilateur 14 illustrée sur la figure 3 n'est pas limitative, d'autres positionnement étant envisageables. Le robot 1 comprend un système de pilotage à commande numérique (non illustré) qui récupère les positions selon les axes ZI, Z2, Z3 des coulisseaux 5 sur les montants 2 calculées par les systèmes de lecture 12. Le système de pilotage à commande numérique comprend un premier module (non illustré) qui intègre des algorithmes de calcul de type usinage grande vitesse afin d'asservir les coulisseaux 5 selon les trois axes linéaires ZI, Z2, Z3, lesdits coulisseaux 5 pouvant bouger à des vitesses de l'ordre de 4m/s avec une accélération de 4g (soit environ 39,23 m -s "2 ). Le système de pilotage à commande numérique comprend un deuxième module (non illustré) qui intègre des matrices directes et inverses de type Géométrique pour le calcul des positions des coulisseaux 2 selon les axes ZI, Z2, Z3 en fonction des déplacements à réaliser par la nacelle 4 dans l'espace tridimensionnel X, Y, Z. Ce deuxième module intègre également des matrices directes et inverses de type Jacobienne pour le calcul des vitesses de la nacelle 4 et des moteurs 8 à des positions déterminées de ladite nacelle 4 dans l'espace tridimensionnel X, Y, Z et des positions des coulisseaux 5 selon les axes ZI, Z2, Z3. Ainsi une trajectoire du point de référence sur la nacelle, que l'on peut par exemple assimiler au repère de l'outillage qu'elle réceptionne, doit mener à un calcul du mouvement des moteurs 8 selon les axes ZI, Z2, Z3 afin de réaliser cette trajectoire.

Le système de pilotage à commande numérique comprend également un troisième module (non illustré) qui comporte un algorithme permettant de réaliser des corrections par axe mais aussi une correction dans le volume de ses trajectoires. Un contrôle dans l'espace de la machine peut générer une matrice des défauts géométriques grâce à un cadrillage trois dimensions de répartition des défauts, cette matrice étant prise en compte par la commande afin de minimiser les erreurs.

Les algorithmes du système de pilotage sont préférentiellement développés en langage de programmation de type Fortran. Le robot 1 utilise une technologie de type ETHERCAT® pour la télécommunication du système de pilotage à commande numérique avec les moteurs 8 et les systèmes de lecture 12. Ce protocole très rapide permet avec le système de pilotage à commande numérique mis en œuvre sur ledit robot 1, jusqu'à vingt mille interactions par secondes.

Dans une application particulière et non limitative, le robot 1 est un élément d'une machine d'impression en trois dimensions, dénommé machine. Cette machine comprend, outre le robot 1, un système d'impression en trois dimension (non illustré) qui comporte une tête de fusion de d'une matière plastique, par exemple du polyéthylène, cette matière plastique étant acheminée jusqu'à la tête de fusion grâce à un système d'acheminement qui peut être, par exemple, une vis sans fin.

La présente description n'a aucun caractère limitatif, des variantes pouvant être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. On pourrait notamment envisager des positionnements différents des montants 21, 22, 23 dans le repère trois axes (X, Y, Z) illustré en figures 1 et 2, en les conservant parallèles ou non entre eux.