Robot industriel ABB

[Jeff-68]

Bonjour à tous,
Après une refonte complète du design totalement pourri, voici une amélioration.
L'idée était de donner un côté arrondi à cet ensemble plutôt mastoc et cubique tout en gardant des formes générales type industrie et sans augmenter trop son volume (1 tenon max par face).

Je suis assez satisfait de la face de dessus, elle correspond a mon cahier des charges.





Les côtés ont été modifiés et des couleurs sont venues casser l'effet "grosse boite jaune".




Au niveau de la partie pentue à l'arrière, je suis encore septique, donc faute de mieux pour l'instant, a réfléchir.




L'arrière façon "losange".



Et la ou çà coince, c'est la face inférieure.
Pas moyen de trouver quoi mettre pour habiller la partie knobs



J'aimerai quelque chose de différent de l'autre face avec les mêmes contraintes (taille, arrondi). Pour la dominante noire sur cette face c'est par manque de pièces jaunes.
Vos idées et conseils sont les bienvenus.

[pifpafpouf]

Une seule chose me vient à l'esprit :

Habiller le trou avec 7 autocollants noirs "LEGO Technic" issus de la 8880


Je trouve ton projet passionnant, et le design que tu as obtenu est déjà pour moi magnifique !
Je suis prêt à investir pour le reproduire si tu le finalise jusqu'à la notice

[Jeff-68]

Merci Pifpafpouf de l'intérêt que tu portes à mon projet, c'est encourageant

Le nouveau design n'est pas parfait loin de là, on peut faire mieux surement, mais par rapport au premier jet, j'avoue qu'il est mieux conçu (ce qui prouve que j'ai encore beaucoup de boulot pour travailler l'esthétique). Comme dis, je suis collectionneur et petit débutant, donc je ne maitrise pas trop les techniques de construction (surtout en studless) mais j'me soigne

Pour l'idée des autocollants, je n'y aies pas pensé et elle est intéressante. Le hic : j'ai bien la 8880 mais achetée d'occasion, donc pas de stickers
De plus, certains autocollants de ta planche font vraiment "voiture" et mon projet est vraiment orienté industrie, donc il faudrait que je trouve une planche plus en rapport. Ou alors en créer une de toute pièce. Autre solution : faire comme une "grille" pour boucher ce trou.

Sur ce type de robot, on ne voit aucun mécanismes ou du moins le strict minimum syndical. La plupart des pièces de cartérisation sont moulées donc elles cachent bien toute la partie mécanique de chaque élément.

Mon projet ne sera pas une copie exacte du modèle ABB, car pour raisons mécaniques liées aux Lego, et vu l'échelle, çà ne serait de toute façon pas possible. Ce retourneur en est la preuve : comparé à l'original, on explose dimensions et forme générale.

Je travaille en parallèle sur un autre projet de retourneur intégrant le compensateur de Furynick :

Cette version sera beaucoup proche de l'original car il n'y aura plus de transmission entre retourneur et son support (suppression de la liaison à knobs).

La pince sera elle aussi changée par une version inspirée par Namine, plus "industrielle" que l'actuelle qui, malgré une mécanique remarquable, à un côté plutôt "main humaine" (ce qui d'ailleurs était le but sur le modèle original le Jamocklaquat :

La je dis respect, ce mec à repoussé les limites de la mécanique Lego et l'esthétisme à un niveau monstrueux.





Pour la notice faudra être patient, car déjà que mon projet avance lentement par manque de temps, par manque de connaissances, et vu les nombreuses modifications à chaque étape, le stock de pièces pour le robot complet risque d'être assez conséquent....(pas moins de 4000 pièces je pense). Cerise sur le gâteau : je maitrise encore trop peu SR3D Builder, et encore une fois (merci patron), j'ai peu de temps libre pour m'y mettre à fond.
Bon après c'est comme tout, à force çà rentre

[Jeff-68]

Bonjour à tous.

Comme promis voici la V3 de l'ensemble pince + retourneur.
Cahier des charges modifié en conséquence.











Le nouveau compensateur est compact et efficace (pas d'illegal built)
Le mouvement par crémaillère de la pince lui donne un côté plus industriel que sur la V1-2.
Le système d'ouverture des pinces est inspiré par la pince de Namine.


L'ouverture max des pinces est de 14 studs vers 0 studs en position fermée.

Les résultats :
Bon alors cette version accuse une taille considérablement plus grosse, donc plus lourde : 1.280 kg pour les 2 modules.
Niveau dimensions, on est pas loin du double



Les doigts de préhension sont montés sur amortissement pour s'adapter à la forme de l'objet au moment du serrage.
J'ai mis des flex plutôt que des amortisseurs à ressorts car ces derniers sont trop dur


Pour l'instant, elle arrive à tenir une masse de 80g.
Au delà, le serrage fait plier les bras vers l'extérieur et l'adhérence des caoutchoucs ne suffit plus à retenir l'objet.

Au niveau de la rotation de la pince, j'ai décalé d'un tenon l'axe cranté de la turntable avec celui du plateau support pour limiter l'effort à l'arrachement, conséquence du poids de la pince (pas loin d'un kg sans objet).

Résultat : çà tourne bien mais les liaisons à renvois d'angle dans le retourneur craquent un peu dès qu'on met un objet.
L'axe de fermeture pince est transmis côté jaune et celui de la rotation côté bleu.

Niveau design, je suis assez content du résultat, les notes de rouge s'accordent bien avec le noir.
Les faces dessus et dessous sont différentes mais toutes deux ont un point commun : sans l'avoir voulu au départ, elles m'ont fait penser à des visages de robot genre Goldorak.
Avec les pinces dans une position précise, l'effet tête de robot est plutôt pas mal.
Du coup j'ai accentué les nuances de rouge et jouer sur la profondeur pour donner cet effet machine un peu futuriste.
Le retourneur a prit des formes plus adaptées.


On aime on aime pas, perso j'aime bien pour quelque chose qui n'était pas voulu, même si on pourrait encore poussé le détail genre une bouche.

Aucuns moteurs présents dans ces 2 modules : ils seront mis en bout de bras tout à l'arrière pour participer au contrepoids, et plus tard, être remplacés par des moteurs de NXT.
Je ne vais pas m'étaler sur les mécanismes, car après les tests, les points faibles se sont vite révélés
C'est pourquoi je travaille déjà sur la V4, l'ultime, qui sera une version améliorée de celle-ci avec un autre système de coulisse des crémaillères (point faible actuel) et un meilleur système de liaison "plateau" entre la pince et la turntable (autre point faible).
Le tout devra faire aussi un sacré régime tout en restant dans les mêmes proportions
Quant au retourneur, à part sa base commune à la pince, il ne subira guère d'autres modifications.
Suite au prochain numéro.

PS: J'ai pas eu le courage de prendre des photos sans l'habillage car il y à tellement d'éléments que j'ai eu un peu la flème. Sur demande çà peut éventuellement se faire

[tango zoulou]

Impressionnant !

J'adore le coté futuriste du design, tu as tout intérêt à faire la même chose pour la V4.

Par contre c'est vrai que la taille de l'engin pose problème. Tu peux t'inspirer des plans flotteurs que font les grutiers. (par exemple la LG de legoman)

[Namine]

Bien, le design de l'objet s'est nettement amélioré.
La pince : Je suis surpris de la taille de l'engin, la base pour l'ouverture et la fermeture de ta pince est énorme. Je suis sûr que tu peux la réduire à 8 tenons de haut. (J'ai amélioré la mienne qui n'en fait que 5)
Attention à ne pas trop en mettre, ça alourdit inutilement ton engin.
80g... Je pense qu'en le remaniant, ça peut supporter bien plus, d'autant plus que l'arc-boutement est plutôt faible non ?
Le retourneur : Bonnes proportions, bien fini.

[Jeff-68]

Impressionnant !

J'adore le coté futuriste du design, tu as tout intérêt à faire la même chose pour la V4.
Par contre c'est vrai que la taille de l'engin pose problème. Tu peux t'inspirer des plans flotteurs que font les grutiers. (par exemple la LG de legoman)

Merci et oui la V4 alors le même look
Pour ce qui est du plan flotteur je voulais l'utiliser pour la base du robot. Mais vu la masse de la pince, je vais travailler dans cette voie pour la liaison pince - retourneur.
Autre mécanisme qui sera emprunté au monde des grues : l'entrainement des crémaillères et leur coulissage. Petit plus : je vais tenter de mettre le côté dentelé à l'arrière pour gain de place et mécanique simplifiée.

Bien, le design de l'objet s'est nettement amélioré.
La pince : Je suis surpris de la taille de l'engin, la base pour l'ouverture et la fermeture de ta pince est énorme. Je suis sûr que tu peux la réduire à 8 tenons de haut. (J'ai amélioré la mienne qui n'en fait que 5)

Merci aussi
J'avoue m'être un peu lâché sur la taille et surtout le poids de la bête. A ce rythme la base du robot va être énorme...
Dans la cure d'amaigrissement j'inclus aussi les dimensions un peu abusée ; cependant le retourneur sert de référence en terme de gabarit global. Donc la pince va perdre 2 ou 3 tenons ici et là mais pas plus pour restée proportionnelle au reste.

80g... Je pense qu'en le remaniant, ça peut supporter bien plus, d'autant plus que l'arc-boutement est plutôt faible non ?

L'arc-boutement est faible certes mais déjà trop important à mon goût. Les efforts ne sont pas répartis comme je le voulais, çà à tendance à tirer sur la crémaillère vers le haut.
La V4 aura un arc-boutement plus faible encore pour ne pas devoir serrer les pinces comme un mongole
Résultat : on pourra prendre un objet plus lourd avec un minimum de déformation.


Je me suis enfin décidé à enlever l'habillage des 2 modules et là, surprise : l'ensemble vient de tomber à 860g. Donc çà fait 420g d'habillage. Ca se passe de commentaires
Du coup, quelques photos pour le fun :

[Jeff-68]

Bonjour à tous,

Petit déterrage de grenier avec la V4 finale de la pince. J'ai également attaqué le module "porteur" pour tester les conditions mécaniques.




Le design de la pince s'est voulu plus sobre et plus allégé que la V3 (gain de poids de presque 200g et esthétique plus réaliste).
Techniquement les grosses modifications :
- Entrainement des 2 paires de bras en asymétrie (la V3 utilisait 2 rectangles petit pour une paire et grand pour l'autre).
- Entrainement des crémaillères par vis sans fin (puisé dans un système télescopique de grue).
- Renfort des bras pour diminuer au maximum l'arc-boutement au moment du serrage.
- Les mâchoires des pinces ont été revues et ajout de 2 points d'articulation par mâchoire (toujours en flex). Avantage : ces nouvelles mâchoires s'adaptent beaucoup mieux sur les objets ronds (genre bouteille d'eau).
- Masquage quasi complet de la mécanique : un choix esthétique lié à la réalité du projet.





Les résultats :
Avec un poids de 1,3kg (pince + retourneur), l'ensemble reste encore lourd mais vu l'échelle, je continue le projet en fonction de ce paramètre.
Grace à l'entrainement des crémaillères par vis sans fin, j'obtiens un mouvement plus fluide et démultiplié fortement. Seul bémol : le réglage de la synchro des 2 bras est un peu galère.
L'arc-boutement des bras étant bien diminué, elle arrive a tenir 500g. Je n'aie pas essayé au delà car plus c'est lourd plus ca implique un bras blindé à max. C'est pour cette raison que je me suis fixé une limite de charge de 400g maximum.
Les systèmes à flex des mâchoires se comportent plutôt bien et s'adaptent bien aux formes des objets pendant le serrage.
Le degré de liberté de chaque articulation ne permet pas aux flexs de "sauter".
La liaison entre pince et retourneur n'offre aucun jeu malgré le poids. La technique d'assemblage "tire" la turntable vers le haut, du coup les surface d'appui sont en contact permanent. Aucuns jeux et pas énormément d'efforts supplémentaires pour faire tourner la pince, vu la masse c'est parfait et pas non plus d'illégal build.




Du coup je vous présente vite fait la suite des réjouissances :
Le module que j'appelle "porteur".
Il représente l'extrémité du bras secondaire et soutient l'ensemble de tête.
Cahier des charges :
- Choix de l'entrainement des turntable du retourneur : 2 voire 4 roues 8t par côté.
- Sachant qu'il y à 1,3kg (à vide) à faire tourner, il faut une mécanique à l'épreuve du défi.
- La structure devra être aussi solide que légère et offrir suffisamment de place pour réaliser les liaisons mécanique vers le bras secondaire. Elle restera dans des proportions raisonnables pour raison esthétique et poids.
- Prévoir 2 compensateurs liés aux nouvelles conditions de démultiplication (vis sans fin entre autre).
Ces derniers seront logés à l'autre bout du bras pour participer au contrepoids.






Voici donc le premier jet.
La taille et forme de la structure me plais assez.
La première version assez décevante en terme mécanique : craquements et jeux.....
J'ai donc gardé la même structure et commencer à refaire toute la mécanique en changeant de technique : construction de la mécanique par modules qui seront ancrés à la structure. L'ancienne technique d'allier les 2 fonctions en même temps coutait nombre de pièces, et imperfections mécaniques.
Vu les efforts de couples considérables à fournir sur les 8t, je réfléchis au meilleur compromis pour démultiplier le mouvement avant de partir vers le bras.
En tout 4 axes partiront vers le bras :
- 2 axes pour les 2 turntables montée descente de la tête (1 moteur M par côté).
- 1 axe pour la rotation pince (1 moteur M).
- 1 axe pour l'ouverture fermeture pince (1 moteur L).
Chaque côté forme une paire d'axes qui seront reliés à un compensateur par paire :
Côté gauche : axe turntable gauche + axe ouverture fermeture pince.
Côté droit : axe turntable droit + axe rotation pince.




La suite au prochain épisode.

[Jeff-68]

Bonjour à tous

Nouvel épisode sur la mécanique du porteur. Après plusieurs essais infructueux, j'ai dû revoir LE point essentiel de mon CDC (erreur de débutant : je dois revoir mes solutions en fonction des objectifs ) : l'entrainement des turntables...




Le principe avec les 8t n'était pas du tout satisfaisant étant donné la masse importante à bouger.
Donc, comment faire tourner 1,3kg (1,7kg en charge max) avec un bras de levier de presque 30cm et le tout sans contrepoids ?
La réponse est venue grâce à 2 idées :
1) Les 8t sont remplacées par 2 vsf opposées par turntable.
2) Chaque vsf reçois une démultiplication de 4 paires de 12t/20t avant de se rejoindre avec une dernière démultiplication 20t/16t. Enfin chaque moteur M est relié à l'une des 2 16t d'opposition.

Je n'étais pas très chaud pour utiliser cette technique de vsf, pour ne pas avoir a modifier le retourneur en majeure partie, mais vu le défi, faut y mettre les moyens.
Le choix d'intégrer les réductions dans le porteur et non dans le bras se joue juste sur la limitation des efforts. Le porteur, tel que vous le voyez, flirt avec le kg.




L'entrainement de tout ce petit monde d'engrenage ainsi que les verrouillages de certaines pièces (notamment les supports des vsf) ont été "blindés".
Les 8t derrières les vsf ne servent qu'à limiter la légère déformation de l'axe de la vsf.
Les longueurs des axes de transmissions sur les zones ou les efforts sont les plus grands (axe vsf entre autre) sont diminués au maximum (max 4 de long et 6 pour la vsf) afin de diminuer les effets de torsion.



Les 16t folles au milieu font partie de l'entrainement des axes centraux. La aussi il y à une cascade de 3 16t folles + une 16t à chaque extrémité.

Ca fait un peu beaucoup de pièces entre poutres et engrenages mais les résultats sont radicaux !!!
Le bras de levier sur les photos me sers de bras de test simulant les 2/3 de la longueur totale car je dois modifier les fixations des turntables du retourneur (diminuer de 1 tenon tout le tour près des dents à cause des vsf plus larges ).




Les premiers tests sont concluants :
Sur l'extrémité du bras test, une bouteille d'eau d'environ 1,6kg suspendue à un fil ajouté d'une BB (environ 200g selon les piles) ; total d'à peu près 1,8kg.
Avec des piles premier prix un peu fatiguées de la vie, le bras monte sans grande difficulté, strictement aucun craquements, avec une fluidité quasi parfaite. Les efforts sur les moteurs sont là mais ceux-ci tiennent le coup. La vitesse de montée /descente est honorable au vu de la démultiplication totale qui est de 1:540,556.

Seul bémol auquel j'avais pensé et qui pour l'instant reste à corriger : les 2 turntables ne sont pas toujours parfaitement synchro (comme en témoigne la photo). Ce décalage, je pense, pourrait être compensé voire éliminé avec un différentiel. Le hic, je ne sais pas trop bien comment l'intégrer vu la complexité de la mécanique.



Je sèche un peu là....du moins pour l'instant car je n'aie rien trouvé de similaire sur le forum ou le net...

Avis aux experts, comment déterminer la vitesse de chaque côté ou bien, en dehors de la vsf, quel(s) autres facteurs font varier cette synchro ?

Je me lancerai dans une petite vidéo quand j'aurai fait les tests avec la tête complète, c'est à dire lorsque j'aurai modifié le retourneur.
Les photos çà va un moment, mais çà donne pas du tout le même rendu, du coup, on ne comprend pas forcément le comment çà marche, et donc peu d'intérêt.

[Hugolin]

Salut ,

Pour ce qui est de la synchro, cela vient simplement du fait que les 2 M ne tournent pas exactement à la même vitesse, deux moteur ne sont jamais identique et ne tourne donc pas à la même vitesse.

Si j'ai bien compris le mécanisme, tes deux M sont commandés en même temps.
Si c'est bien le cas il te suffit de relier par une 12t les deux 20t devant le récepteur IR pour régler le problème (ou deux 16t en fonction du sens de rotation ) .
Ca forcera les moteurs à être synchrone.

Ou alors tu met un seul moteur L ou XL à la place des 2 M

Ou alors j'ai rien comprit

[Jeff-68]

Merci Hugolin,

Effectivement je n'avais pas pensé à cette histoire de vitesse de moteur. Donc j'ai placé une 12t entre les 20t pour réunir les 2 moteurs et là tout fonctionne à merveille. Je garde tout de même 2 moteurs M pour augmenté le couple.
Les modifications des fixations des turntables sur le retourneur sont achevées.
J'ai également fait quelques améliorations mineures sur la pince (placement d'une démultiplication avant les vsf) et j'ai amélioré la transmission de la 8t de la turntable rotation pince.
Prochaine étape : travailler sur un limiteur de couple sur le serrage de la pince pour éviter d'éclater les cardans (anciens modèles) car je n'aie pas réussi à intégrer les nouveaux types du fait d'un angle plus faible.
D'ici là vos avis, conseils et critiques sont toujours les bienvenues.

[Anto]

On peut avoir une p'tite vidéo ?

Je garde tout de même 2 moteurs M pour augmenté le couple.

Tu peux aussi remplacer les deux M par deux L si tu as. Ils font un tenon de long en plus et ont plus de points de fixation.

Prochaine étape : travailler sur un limiteur de couple sur le serrage de la pince pour éviter d'éclater les cardans (anciens modèles) car je n'aie pas réussi à intégrer les nouveaux types du fait d'un angle plus faible.

Si tu parles des anciens cardans (4 tenons de longueur) et des nouveaux (3 tenons de longueur), ils ont le même angle.
L'angle max pour un bon fonctionnement est 45°.
Tu dois confondre avec le CV joint.

Si tu veux un limiteur de couple, tu peux utiliser un clutch ou un clutch linéaire.

[Cypr-21]

Si tu parles des anciens cardans (4 tenons de longueur) et des nouveaux (3 tenons de longueur), ils ont le même angle.
L'angle max pour un bon fonctionnement est 45°.
Tu dois confondre avec le CV joint.

A distance égale entre 2 cardans 4L et entre 2 cardans 3L l'angle des cardans change...

[Jeff-68]

On peut avoir une p'tite vidéo ?

Ca va venir dès que possible (faut vraiment que je m'y mette et seul car ma femme veut pas perdre de temps à tenir le téléphone... )

Tu peux aussi remplacer les deux M par deux L si tu as. Ils font un tenon de long en plus et ont plus de points de fixation.

J'utilise 2 moteurs M pour cet ensemble car les 2 seuls L que je possède sont prévus pour lever le bras secondaire.
J'ai 2 XL qui serviront à lever le bras principal et enfin la rotation du robot sera assurée par 2 M. (Obligé de faire en fonction de mon stock).

Si tu parles des anciens cardans (4 tenons de longueur) et des nouveaux (3 tenons de longueur), ils ont le même angle.
L'angle max pour un bon fonctionnement est 45°.
Tu dois confondre avec le CV joint.

Si tu veux un limiteur de couple, tu peux utiliser un clutch ou un clutch linéaire.

Les nouveaux cardans n'ont pas la même capacité d'angle que les anciens. A vu de nez, on à 30° contre 45° dans les années 90. Dommage car les nouveaux auraient été parfait en terme de forme car il n'y aurait plus de frottement entre vsf et cardan.

Vu les efforts de couple à transmettre la clutch n'est guère efficace (débrayage au moindre serrage). Et je ne parle pas des autres méthodes.
Il faut donc que je parte sur un système qui débraye difficilement sans être trop volumineux.

Merci en tout cas Anto et Cypr-21 de participer au débat

Petite précision dont j'avais oublié de mentionner : lors du Fana 2013, certains du forum présents sur le stand et d'autres ici m'avaient proposé de faire une liaison pince-retourneur avec une couronne du type des grues géantes. Je n'aie pas retenue cette solution pour la simple et bonne raison : place supplémentaire donc poids supplémentaire.
Cette technique sera utilisée sur la rotation du bras secondaire ainsi que sur la base du robot.

[tango zoulou]

Vu les efforts de couple à transmettre la clutch n'est guère efficace (débrayage au moindre serrage). Et je ne parle pas des autres méthodes.
Il faut donc que je parte sur un système qui débraye difficilement sans être trop volumineux.

Il existe aussi ce système en utilisant deux axes avec studs et une poulie entre :



Ça demande beaucoup de couple pour le débrayer.


Bon courage pour la suite, ça avance bien.