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Sommaire du brevet 2694883 

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Disponibilité de l'Abrégé et des Revendications

L'apparition de différences dans le texte et l'image des Revendications et de l'Abrégé dépend du moment auquel le document est publié. Les textes des Revendications et de l'Abrégé sont affichés :

  • lorsque la demande peut être examinée par le public;
  • lorsque le brevet est émis (délivrance).
(12) Brevet: (11) CA 2694883
(54) Titre français: ROBOT POUR USINER UNE PIECE DE STRUCTURE SOUS L'EAU
(54) Titre anglais: ROBOT FOR TOOLING A STRUCTURAL PART UNDER WATER
Statut: Réputé périmé
Données bibliographiques
(51) Classification internationale des brevets (CIB):
  • B23C 3/00 (2006.01)
  • B23Q 1/01 (2006.01)
  • B25J 21/00 (2006.01)
(72) Inventeurs :
  • BEAUDRY, JULIEN (Canada)
  • RICHARD, PIERRE-LUC (Canada)
  • THUOT, DOMINIQUE (Canada)
  • HAMELIN, PHILIPPE (Canada)
  • BLAIN, MICHEL (Canada)
(73) Titulaires :
  • HYDRO-QUEBEC (Canada)
(71) Demandeurs :
  • HYDRO-QUEBEC (Canada)
(74) Agent: MORIN, LUC
(74) Co-agent:
(45) Délivré: 2016-08-09
(22) Date de dépôt: 2010-02-25
(41) Mise à la disponibilité du public: 2011-08-25
Requête d'examen: 2015-02-02
Licence disponible: S.O.
(25) Langue des documents déposés: Français

Traité de coopération en matière de brevets (PCT): Non

(30) Données de priorité de la demande: S.O.

Abrégés

Abrégé français

Un robot pour usiner une pièce de structure sous l'eau, comprenant un outil d'usinage ayant une chambre recevant un élément d'usinage, une structure de support et de guidage de l'outil d'usinage se fixant par rapport à la pièce à usiner et ayant des éléments mobiles submersibles et des éléments de guidage submersibles correspondants définissant des axes le long desquels les éléments mobiles sont déplaçables pour positionner l'outil d'usinage par rapport à la pièce à usiner, des organes de déplacement des éléments mobiles le long des axes, une alimentation en gaz se reliant à l'outil d'usinage pour injecter du gaz dans la chambre, et une unité de contrôle programmable pour opérer les organes de déplacement et l'outil d'usinage suivant un mode de contrôle en boucle fermée afin d'effectuer l'usinage de la pièce.


Abrégé anglais

Robot for tooling a structural part under water, including a machining tool with a chamber receiving a machining component, a support and guidance structure for the machining tool secured relative to the part to be machined and having submersible mobile elements and corresponding submersible guidance elements defining axes along which the mobile elements can move to position the machining tool relative to the part to be machined, elements for moving the mobile elements along the axes, a gas supply connected to the machining tool to inject gas into the chamber and a programmable control unit to operate the movement elements and the machining tool according to a closed loop control mode in order to machine the part.

Revendications

Note : Les revendications sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.




REVENDICATIONS:

1. Un robot pour usiner une pièce de structure sous l'eau, comprenant:
un outil d'usinage ayant un moteur submersible, un élément d'usinage couplé
au moteur, une chambre recevant une partie entraînée de l'élément d'usinage,
et au
moins une entrée de gaz communiquant avec la chambre;
une structure de support et de guidage de l'outil d'usinage se fixant par
rapport
à la pièce à usiner et ayant des éléments mobiles submersibles et des éléments
de
guidage submersibles correspondants définissant des axes le long desquels les
éléments mobiles sont déplaçables pour positionner l'outil d'usinage par
rapport à la
pièce à usiner, l'outil d'usinage étant fixé à un des éléments mobiles à
portée de la
pièce à usiner lorsque la structure de support et de guidage est fixée par
rapport à la
pièce à usiner, les éléments mobiles et les éléments de guidage ayant une
rigidité
résistant à des efforts produits par l'outil d'usinage lorsque l'outil
d'usinage est en
opération;
des organes de déplacement des éléments mobiles le long des axes;
une alimentation en gaz se reliant à l'au moins une entrée de gaz de l'outil
d'usinage pour injecter du gaz dans la chambre; et
une unité de contrôle se connectant à l'outil d'usinage et aux organes de
déplacement, l'unité de contrôle étant programmable pour opérer les organes de

déplacement et l'outil d'usinage suivant un mode de contrôle en boucle fermée
afin
d'effectuer l'usinage de la pièce.

2. Le robot selon la revendication 1, dans lequel:
la structure présente des éléments structuraux entre lesquels la pièce à
usiner
s'étend; et
la structure de support et de guidage a un axe longitudinal dans lequel
s'étend
l'un des éléments de guidage dit élément de guidage longitudinal, le robot
comprenant de plus des fixations se projetant à des extrémités opposées de
l'élément
de guidage longitudinal et opérables pour coincer la structure de support et
de




guidage entre les éléments structuraux de manière à ce que l'élément de
guidage
longitudinal s'étende substantiellement en parallèle à la pièce à usiner.

3. Le robot selon la revendication 2, dans lequel l'élément de guidage
longitudinal
comprend au moins un module longitudinal ayant des extrémités opposées
configurées pour s'assembler à des extrémités opposées de modules similaires
utilisés selon qu'un espacement entre les éléments structuraux requière plus
d'un
module longitudinal.

4. Le robot selon la revendication 2, dans lequel chaque fixation comprend:
un ensemble de patins dont deux se projettent dans des directions opposées
et sont mobiles entre des positions déployée et rétractée dans lesquelles,
respectivement, les patins s'engagent contre et se désengagent de l'élément
structurel correspondant;
des tiges articulés connectées aux patins mobiles; et
un vérin couplé aux tiges articulées et opérable pour que les tiges articulées

déplacent les patins mobiles entre les positions déployée et rétractée.

5. Le robot selon la revendication 1, dans lequel les éléments de guidage dits

éléments de guidage longitudinal, transversal et vertical et les axes
correspondants
s'étendent respectivement dans des directions longitudinale, transversale et
verticale
de la structure de support et de guidage, l'un des éléments de guidage
vertical et
transversal étant fixé à l'élément mobile correspondant à l'élément de guidage

longitudinal, et l'autre des éléments de guidage vertical et transversal étant
fixé à
l'élément mobile correspondant audit un des éléments de guidage vertical et
transversal.

6. Le robot selon la revendication 5, dans lequel:
l'élément de guidage longitudinal comprend un treillis allongé ayant une
triangulation contribuant à sa rigidité, et une paire de rails parallèles se
projetant le

21



long du treillis allongé, l'élément mobile correspondant comprenant une
plateforme
montée de manière coulissante sur les rails; et
l'organe de déplacement de l'élément mobile correspondant à l'élément de
guidage longitudinal comprend un moteur rotatif submersible ayant un pignon
couplé
à une crémaillère s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal, la
crémaillère et le
moteur rotatif étant respectivement montés sur l'un et l'autre de l'élément de
guidage
longitudinal et l'élément mobile correspondant.

7. Le robot selon la revendication 5, dans lequel.
les éléments de guidage transversal et vertical comprennent des caissons
respectifs et des paires de rails parallèles respectives se projetant le long
des
caissons correspondants, les éléments mobiles correspondants comprenant des
plateformes respectives montées de manière coulissante sur les paires de rails

correspondantes; et
les organes de déplacement des éléments mobiles correspondants aux
élément de guidage transversal et vertical comprennent des moteurs linéaires
submersibles ayant des arbres magnétiques respectifs à aimants permanents
s'étendant dans des directions longitudinales des caissons respectifs, les
moteurs et
leurs arbres magnétiques étant montés respectivement sur l'un et l'autre des
éléments mobiles et des éléments de guidage correspondants.

8. Le robot selon la revendication 5, dans lequel les organes de déplacement
comprennent des moteurs respectifs couplés opérationnellement aux éléments
mobiles et aux éléments de guidage correspondants pour déplacer les éléments
mobiles le long des axes en réponse à des commandes générées par l'unité de
contrôle, et des encodeurs de position respectifs se connectant à l'unité de
contrôle
pour produire des informations de position des éléments mobiles le long des
axes à
l'unité de contrôle, le mode de contrôle en boucle fermée de l'unité de
contrôle
comprenant un asservissement en position des moteurs par rapport aux
informations
de position produites par les encodeurs de position.


22



9. Le robot selon la revendication 8, dans lequel:
l'outil d'usinage est fixé à l'élément mobile correspondant à l'élément de
guidage vertical; et
la structure de support et de guidage comprend de plus un boîtier électrique
monté sur l'élément de guidage vertical sur un côté opposé à l'outil
d'usinage, le
boîtier électrique ayant des ouvertures étanches pour recevoir des câbles
connectant
les moteurs et les encodeurs de position à l'unité de contrôle.

10. Le robot selon la revendication 1, dans lequel-
l'élément d'usinage comprend une meule;
l'outil d'usinage comprend un garde définissant la chambre, le garde ayant une

ouverture inférieure au travers de laquelle une partie d'un pourtour de la
meule
s'étend, et une surface intérieure s'étendant à proximité de la meule et ayant
une
forme adaptée à la meule; et
l'outil d'usinage comprend une transmission couplant la meule au moteur, et un

arrangement supportant le garde de manière coulissante par rapport à la meule
pour
que le garde recule à mesure que la meule s'use.

11. Le robot selon la revendication 10, dans lequel:
la transmission comprend un organe de transmission ajustable disposé dans
un caisson définissant une espace intérieur;
l'outil d'usinage comprend au moins une entrée de gaz supplémentaire
communiquant avec l'espace intérieur du caisson; et
l'alimentation en gaz se reliant aussi à l'au moins une entrée de gaz
supplémentaire pour injecter du gaz dans le caisson.

12. Le robot selon la revendication 10, dans lequel l'au moins une entrée de
gaz
comprend un canal de diffusion de gaz s'étendant le long de la surface
intérieure du
garde.

13. Le robot selon la revendication 1, dans lequel:

23



l'unité de contrôle comprend:
un ordinateur;
des cartes d'interface se connectant à l'ordinateur;
des contrôleurs ayant des ports de communication se connectant aux
cartes d'interface, des entrées d'alimentation en puissance, des sorties
contrôlables de puissance se connectant aux organes de déplacement et à
l'outil d'usinage, des entrées d'alimentation électronique, et des entrées de
signaux de rétroaction se connectant aux organes de déplacement et à l'outil
d'usinage;
des convertisseurs de puissance ayant des entrées d'alimentation
électrique, et des sorties d'alimentation en puissance se connectant aux
entrées d'alimentation en puissance des contrôleurs; et
un bloc d'alimentation ayant une entrée d'alimentation électrique, et des
sorties d'alimentation électronique connectées aux entrées d'alimentation
électronique des contrôleurs, et
l'alimentation en gaz comprend une électrovalve ayant une entrée
d'alimentation en gaz, un port de communication se connectant à une des cartes

d'interface, et une sortie contrôlable de gaz se connectant à l'outil
d'usinage.

14. Le robot selon la revendication 13, dans lequel l'ordinateur est configuré
pour
emmagasiner une cartographie d'une surface de la pièce à usiner, recevoir et
traiter
les signaux de rétroaction, et commander l'électrovalve et les contrôleurs
selon le
mode de contrôle en boucle fermée utilisant les signaux de rétroaction, la
cartographie de la surface de la pièce à usiner, et des paramètres
programmables de
rectification de la surface de la pièce à usiner.

15. Le robot selon la revendication 13, dans lequel les signaux de rétroaction

comprennent des signaux de position des éléments mobiles par rapport aux
éléments
de guidage correspondants, des signaux de courant des organes de déplacement,
et
des signaux de vitesse et de courant de l'outil d'usinage.


24



16. Le robot selon la revendication 1, dans lequel la pièce de structure à
usiner
comprend une voie de roulement, un seuil ou un linteau de pertuis.

17. Une méthode pour usiner une pièce de structure sous l'eau avec un outil
d'usinage ayant un moteur submersible et un élément d'usinage couplé au
moteur,
comprenant les étapes de:
fixer une structure de support et de guidage de l'outil d'usinage par rapport
à la
pièce à usiner, la structure de support et de guidage ayant des éléments
mobiles
submersibles et des éléments de guidage submersibles correspondants
définissant
des axes le long desquels les éléments mobiles sont déplaçables, et des
organes de
déplacement des éléments mobiles le long des axes pour positionner l'outil
d'usinage
par rapport à la pièce à usiner, l'outil d'usinage étant fixé à un des
éléments mobiles à
portée de la pièce à usiner lorsque la structure de support et de guidage est
fixée par
rapport à la pièce à usiner, les éléments mobiles et les éléments de guidage
ayant
une rigidité résistant à des efforts produits par l'outil d'usinage lorsque
l'outil d'usinage
est en opération;
doter l'outil d'usinage d'une chambre recevant une partie entraînée de
l'élément d'usinage, et d'au moins une entrée de gaz communiquant avec la
chambre;
alimenter en gaz l'au moins une entrée de gaz de l'outil d'usinage pour
injecter
du gaz dans la chambre; et
opérer les organes de déplacement et l'outil d'usinage suivant un mode de
contrôle en boucle fermée afin d'effectuer l'usinage de la pièce.


Description

Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.


CA 02694883 2010-02-25
ROBOT POUR USINER UNE PIECE DE STRUCTURE SOUS L'EAU
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention porte en général sur l'usinage d'une pièce d'une structure sous
l'eau, et
plus particulièrement sur un robot pour usiner une pièce de structure sous
l'eau,
comme l'une des pièces encastrées présentes sur des ouvrages hydro-
électriques,
notamment des voies de roulement, un seuil ou un linteau de pertuis servant à
accueillir des vannes et poutrelles.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Les voies de roulement, le seuil ou le linteau de pertuis servant à accueillir
une vanne
ou des poutrelles dans un ouvrage hydro-électrique sont des pièces
susceptibles de
s'user avec le temps et donc de nécessiter des travaux de réfection. Les
méthodes
traditionnelles de réfection sont basées sur des tâches de réparation mineure
qui
peuvent être complétées sous l'eau par des plongeurs expérimentés et aussi sur
des
travaux majeurs qui requièrent un séchage préalable de la zone de travail. La
réfection robotisée présente des avantages économiques, mais soulève des
problèmes de tailles en raison du design de systèmes submersibles comportant
diverses parties électromécaniques. D'autres problèmes surgissent pour assurer
à la
fois des tâches automatisées et opérées à distance dans un environnement sous
l'eau, où la présence humaine est considérée dangereuse et où la disponibilité
de
capteurs visuels et internes est limitée. L'environnement sous l'eau est aussi
une
source de perturbations importantes susceptibles d'affecter le fonctionnement
de
manipulateurs. Le processus d'usinage est également affecté par
l'environnement
sous l'eau et pose des problèmes de précision.
Certains appareils permettant d'effectuer des travaux de réfection sous l'eau
ont déjà
été proposés.
1

CA 02694883 2010-02-25
Par exemple, le brevet US 6,309,147 (Matsumoto et al.) montre un outil opéré à

distance pour percer une plaque d'une enceinte de réacteur nucléaire. L'outil
comporte une mèche se déplaçant le long de son axe de rotation à l'intérieur
d'un
manchon stationnaire. L'outil est monté au dessus de la plaque à percer, et un
système est prévu pour recueillir les débris résultants du perçage. Le perçage
requiert que l'outil soit immobile et bien fixé par rapport à la plaque à
percer, et n'a
donc aucune mobilité latérale ou transversale pour son déplacement, ni même
verticale autre que celle relative à la mèche qui est nécessaire au perçage.
De plus,
l'outil n'est doté que d'un contrôleur élémentaire limité au fonctionnement
des
moteurs de l'outil et qui n'est pas conçu pour posséder des capacités
d'automatisation de la tâche de perçage, et encore moins pour d'autres tâches.
Le brevet US 6,555,779 (Obana et al.) propose un appareil qui empêche l'eau
d'entrer dans une cloche couvrant et coulissant sur une pièce destinée à être
travaillée, par exemple pour un soudage ou une coupe. L'appareil comporte un
système d'injection d'eau ou de gaz sous pression destiné à former un rideau
d'eau
ou de gaz autour de la périphérie de la cloche pour empêcher l'eau d'y entrer.

L'appareil est particulièrement conçu pour effectuer une tâche de soudage le
long
d'une ligne et peut être monté sur un rail par l'entremise d'un assemblage qui
n'a pas
à subir d'efforts importants et dont la construction est en conséquence. Le
contrôle de
la tâche de soudage se fait par manoeuvre télécommandées par un ouvrier, ou
par un
mécanisme automatisé réagissant à des données d'images captées à l'aide d'une
caméra durant le soudage.
Le brevet US 5,377,238 (Gebelin et al.) propose un dispositif pour couper ou
rectifier
un support d'un assemblage combustible de réacteur nucléaire. La configuration
du
dispositif est spécifiquement adaptée à la géométrie prismatique de
l'assemblage
combustible, et comporte ainsi une plateforme se fixant à l'horizontale sur un
support
de l'assemblage combustible, un chariot mobile monté sur la plateforme, un
treuil
pour hisser l'assemblage, des éléments de serrage de l'assemblage pour
2

CA 02694883 2010-02-25
l'immobiliser, une table montée sur le chariot avec un élément de retour, un
support
d'outil monté sur la table, et un outil fixé au support d'outil.
La demande JP 2005297090 (Sato et al.) propose un dispositif pour polir une
pièce
sous l'eau et récupérer les débris sans pour autant nécessiter une pompe
d'aspiration. Le dispositif comporte des pales disposées sur l'arbre de
rotation de
l'outil situé dans une cloche de manière à créer une pression négative dans la
cloche
pour évacuer les débris et l'eau vers un filtre qui collecte les débris. La
construction
du dispositif ne permet que des travaux légers de polissage ou meulage.
En général, les appareils et dispositifs de l'art ont des capacités
d'automatisation, de
mobilité, de solidité, de précision et/ou d'adaptation limitées au point tel
qu'ils ne
conviennent pas à l'automatisation et la réalisation de travaux d'usinage sous
l'eau
impliquant des efforts importants au niveau de l'outil d'usinage, comme pour
le
meulage de pièces encastrées d'ouvrages hydro-électriques.
SOMMAIRE
Un objet de la présente invention est de proposer un robot pour usiner une
pièce de
structure sous l'eau, comme l'une des pièces encastrées présentes sur des
ouvrages
hydro-électriques, notamment des voies de roulement, un seuil ou un linteau de

pertuis servant à accueillir des vannes et poutrelles.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel robot qui est
apte à
effectuer des tâches d'usinage et notamment de meulage de pièces de structures
de
longueurs variées.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel robot qui
permet
d'effectuer une tâche d'usinage de façon automatisée avec précision.
3

CA 02694883 2010-02-25
Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel robot qui
possède une
structure de support et de guidage de l'outil d'usinage dont les éléments ont
une
rigidité résistant à des efforts produits par l'outil d'usinage, permettant
d'utiliser
avantageusement le robot pour effectuer des travaux d'usinage d'envergure.
Selon un aspect de l'invention, il est proposé un robot pour usiner une pièce
de
structure sous l'eau, comprenant:
un outil d'usinage ayant un moteur submersible, un élément d'usinage couplé
au moteur, une chambre recevant une partie entraînée de l'élément d'usinage,
et au
moins une entrée de gaz communiquant avec la chambre;
une structure de support et de guidage de l'outil d'usinage se fixant par
rapport
à la pièce à usiner et ayant des éléments mobiles submersibles et des éléments
de
guidage submersibles correspondants définissant des axes le long desquels les
éléments mobiles sont déplaçables pour positionner l'outil d'usinage par
rapport à la
pièce à usiner, l'outil d'usinage étant fixé à un des éléments mobiles à
portée de la
pièce à usiner lorsque la structure de support et de guidage est fixée par
rapport à la
pièce à usiner, les éléments mobiles et les éléments de guidage ayant une
rigidité
résistant à des efforts produits par l'outil d'usinage lorsque l'outil
d'usinage est en
opération;
des organes de déplacement des éléments mobiles le long des axes;
une alimentation en gaz se reliant à l'au moins une entrée de gaz de l'outil
d'usinage pour injecter du gaz dans la chambre; et
une unité de contrôle se connectant à l'outil d'usinage et aux organes de
déplacement, l'unité de contrôle étant programmable pour opérer les organes de
déplacement et l'outil d'usinage suivant un mode de contrôle en boucle fermée
afin
d'effectuer l'usinage de la pièce.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé une méthode pour usiner
une
pièce de structure sous l'eau avec un outil d'usinage ayant un moteur
submersible et
un élément d'usinage couplé au moteur, comprenant les étapes de:
4

CA 02694883 2010-02-25
fixer une structure de support et de guidage de l'outil d'usinage par rapport
à la
pièce à usiner, la structure de support et de guidage ayant des éléments
mobiles
submersibles et des éléments de guidage submersibles correspondants
définissant
des axes le long desquels les éléments mobiles sont déplaçables, et des
organes de
déplacement des éléments mobiles le long des axes pour positionner l'outil
d'usinage
par rapport à la pièce à usiner, l'outil d'usinage étant fixé à un des
éléments mobiles à
portée de la pièce à usiner lorsque la structure de support et de guidage est
fixée par
rapport à la pièce à usiner, les éléments mobiles et les éléments de guidage
ayant
une rigidité résistant à des efforts produits par l'outil d'usinage lorsque
l'outil d'usinage
est en opération;
doter l'outil d'usinage d'une chambre recevant une partie entraînée de
l'élément d'usinage, et d'au moins une entrée de gaz communiquant avec la
chambre;
alimenter en gaz l'au moins une entrée de gaz de l'outil d'usinage pour
injecter
du gaz dans la chambre; et
opérer les organes de déplacement et l'outil d'usinage suivant un mode de
contrôle en boucle fermée afin d'effectuer l'usinage de la pièce.
DESCRIPTION BREVE DES DESSINS
Une description détaillée des réalisations préférées de l'invention sera
donnée ci-
après en référence avec les dessins suivants:
Figure 1 est un diagramme schématique d'un robot pour usiner une pièce de
structure sous l'eau selon la présente invention, en position de réfection
d'un seuil de
vanne de barrage.
Figure 2 est un diagramme schématique du robot avec deux modules longitudinaux

assemblés l'un à l'autre.
5

CA 02694883 2010-02-25
Figure 3 est un diagramme schématique en perspective d'une fixation de module
longitudinal.
Figure 4 est un diagramme schématique du robot de meulage avec un module
longitudinal.
Figure 5 est un diagramme schématique en perspective d'une plateforme de
support
mobile du robot.
Figure 6 est un diagramme schématique en perspective d'un module de guidage
transversal.
Figure 7 est un diagramme schématique en perspective d'un module de guidage de

poussée et d'un boîtier électrique du robot.
Figure 8 est un diagramme schématique en perspective du boîtier électrique.
Figure 9A est un diagramme schématique de devant et en perspective d'un outil
de
meulage du robot, avec son garde ouvert.
Figure 9B est un diagramme schématique explosé de derrière et en perspective
de
l'outil de meulage.
Figure 10 est un diagramme schématique en coupe d'un boîtier de transmission
de
l'outil de meulage.
Figure 11 est un diagramme schématique de contrôle et de commande du robot.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES RÉALISATIONS PRÉFÉRÉES
6

CA 02694883 2010-02-25
Tel qu'utilisé dans le cadre de cette divulgation, l'expression "structure
sous l'eau"
comprend une structure qui peut être entièrement ou partiellement immergée ou
submergée.
En référence à la Figure 1, le robot selon l'invention comporte une structure
de
support et de guidage 2 d'un outil de meulage 10 ou autre outil similaire pour
usiner
une pièce de structure sous l'eau telle qu'un seuil 14 de vanne d'un ouvrage
16
hydro-électrique. La structure de support et de guidage 2 peut être descendue
le long
de deux encoches 18 près des voies de roulement 19 de la vanne de l'ouvrage 16
à
l'aide d'un système composé de levage tel un treuil, un pont roulant, etc.
(non illustré)
afin de la positionner à une distance adéquate du seuil 14 pour le meulage et
l'orienter parallèlement au seuil 14, à l'horizontale. La structure de support
et de
guidage 2 se fixe par rapport à la pièce à usiner 14 par exemple à l'aide de
fixations
22 (une seule est visible dans la Figure) qui se coincent dans les encoches
18. Le
contrôle du robot est effectué à partir d'un poste de commande 12.
En référence à la Figure 2, la structure de support et de guidage 2 comporte
des
modules de guidage longitudinal 4, de guidage transversal 6 ainsi que de
guidage
vertical (ou de poussée) 8. Les modules de guidage 4, 6, 8 comprennent des
éléments mobiles submersibles comme les plateformes 48, 78, 108 et les
éléments
qui y sont associés, et des éléments de guidage submersibles correspondants
comme les paires de rails 54, 76, 100 et les éléments qui y sont associés,
définissant
des axes le long desquels les éléments mobiles sont déplaçables pour
positionner
l'outil de meulage 10 par rapport à la pièce à usiner 14. L'outil de meulage
10 est fixé
à l'élément mobile à portée de la pièce à usiner 14 lorsque la structure de
support et
de guidage 2 est fixée par rapport à la pièce à usiner 14. Dans le cas
illustré, l'outil de
meulage 10 est fixé à la plateforme 108 servant d'élément mobile du module de
guidage vertical 8.
Le module de guidage longitudinal 4 peut être composé d'un nombre de sous-
modules longitudinaux 20 permettanrd'adapter la longueur du module de guidage
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CA 02694883 2010-02-25
longitudinal 4 à l'espacement entre les éléments structuraux tels que les
encoches 18
de la vanne de l'ouvrage 16 (illustrées à la Figure 1) entre lesquels la pièce
à usiner
14 s'étend. Les sous-modules longitudinaux 20 s'assemblent les uns aux autres,
par
exemple, à l'aide de boulons et écrous (non illustrés). Le module de guidage
longitudinal 4 a ainsi des extrémités opposées configurées pour s'assembler à
des
extrémités opposées de modules similaires utilisés selon que l'espacement
entre les
éléments structuraux requière plus d'un sous-module longitudinal 20. Les
extrémités
opposées sont également configurées pour être dotées de fixations 22 se
projetant et
s'engageant dans les encoches 18 de la vanne de l'ouvrage 16 pour coincer la
structure de support et de guidage du robot à la hauteur appropriée pour
usiner le
seuil 14 à l'aide de l'outil de meulage 10.
Un arrangement similaire peut être utilisé pour usiner un linteau 21, en
orientant l'outil
de meulage 10 à l'horizontale plutôt qu'à la verticale et en interchangeant le
rôle des
modules de guidage transversal et vertical 6, 8. Pour usiner les voies de
roulement
19 près des encoches 18, le robot est utilisé dans une configuration similaire
à celle
du linteau 21 mais le module de guidage longitudinal 4 est alors disposé à la
verticale. Les fixations 22 peuvent alors être configurées pour fixer le
module de
guidage longitudinal 4 au fond de l'une des encoches 18 ainsi qu'à la surface.
En référence à la Figure 3, la fixation 22 peut être composée d'un ensemble de
deux
patins de verrouillage 24 mobiles et d'un patin de guidage 26. Les patins de
verrouillage 24 se projettent dans des directions opposées et sont fixés à des
chariots
à billes 28 submersibles qui glissent le long de deux rails 30 parallèles
submersibles
assurant une rigidité structurale adéquate et disposés sur une plaque de
support 32
se fixant aux extrémités du module de guidage longitudinal 4 (illustré à la
Figure 2).
Un vérin pneumatique 34 fixé à la plaque de support 32 a un piston 40 couplé à
des
tiges articulées 36, 38 connectées aux patins 24. La tige 36 bouge le long
d'un axe
perpendiculaire aux deux rails 30 dans un plan parallèle à ces deux rails 30.
Une des
extrémités de chaque tige 38 est assemblée à la tige 36 au niveau d'un axe de
rotation 42 alors que l'autre extrémité est assemblée à l'un des patins 24 au
niveau
8

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d'un axe de rotation 44. Le vérin 34 peut ainsi être opéré pour que les tiges
articulées
36, 38 déplacent les patins 24 entre des positions déployées et rétractée dans

lesquelles, respectivement, les patins 24 s'engagent contre et se désengagent
des
encoches 18 correspondantes (illustrées à la Figure 1).
Dans cette configuration, un seul vérin pneumatique 34 permet de faire bouger
les
deux patins de verrouillage 24 en même temps. De plus, si les tiges 38 sont de
même
longueur, le déplacement de chaque patins 24 est identique tout comme l'effort
qui
leur est transmis par le vérin pneumatique 34. La course du vérin pneumatique
34 et
la longueur des deux tiges 38 sont tels qu'ils empêchent les tiges 38 de
devenir
parallèles à la direction du mouvement du piston 40, ce qui entraverait le
déplacement des patins de fixation 24 par le vérin pneumatique 34. De plus, le

mouvement du piston 40 est arrangé pour éviter que les tiges 38 soient
orientées
parallèlement aux rails 30 afin de permettre à la force produite par le vérin
pneumatique 34 d'être transmise aux patins de fixation 24 et coincer la
structure de
support et de guidage 2 du robot dans les encoches 18.
Le patin de guidage 26 facilite le mouvement de la structure de support et de
guidage
2 lors de son installation dans les encoches 18 et protège les autres
composantes de
la fixation 22. Le patin de guidage 26 est fixé solidement à la plaque de
support 32 et
s'étend en parallèle aux deux patins de verrouillage 24.
En référence à la Figure 4, chaque sous-module longitudinal 20 est de
préférence
constitué d'un treillis de support 46 allongé dont la triangulation contribue
à maximiser
sa rigidité. Cela permet d'augmenter sa résistance aux vibrations, de
minimiser sa
défiection sous le poids des composantes supportées par la plateforme de
support
mobile 48 déplaçable le long du sous-module de guidage longitudinal 20, et de
résister aux efforts induits par les tâches de meulage. Chaque extrémité du
treillis de
support 46 permet d'assembler, avec des boulons et écrous (non illustrés),
soit une
fixation 22, soit un treillis de support 46 similaire, permettant ainsi
d'adapter la
longueur de la structure de support et de guidage 2 du robot aux dimensions de
la
9

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vanne de l'ouvrage 16 (illustrée à la Figure 1). De plus, deux profilés de
support 52
sont fixés au treillis de support 46 afin d'installer précisément des rails 54
parallèles
l'un à l'autre et se projetant le long du treillis 46, permettant à la
plateforme de
support mobile 48 de coulisser sur les rails 54 grâce à des paliers lisses 56
de
préférence en polymère, ou autres éléments de guidage comme des chariots à
billes
(non illustrés).
En référence à la Figure 5, les paliers lisses 56 peuvent être au nombre de
dix et sont
distribués sur des côtés opposés de la plateforme mobile 48. Le nombre peut
être
différent si voulu, selon les besoins et pour résister au poids des
composantes
supportées par la plateforme de support mobile 48.
Un moteur rotatif 60 submersible, de préférence DC, est monté sur la
plateforme
mobile 48 et sert d'organe de déplacement de la plateforme mobile 48 le long
de l'axe
définit par les rails 54 (illustrés à la Figure 4). Le moteur rotatif 60 est
couplé à un
système de pignon-crémaillère 62, 64 qui permet au moteur 60 de générer une
force
de poussée nécessaire au mouvement longitudinal de la plateforme de support
mobile 48. Le couple produit par le moteur rotatif 60 est transmis par le
pignon 62 de
transmission de puissance à la crémaillère 64 qui est fixée au profilé de
support 52.
La crémaillère 64 étant immobile par rapport au treillis de support 46, la
plateforme de
support mobile 48 peut donc se déplacer longitudinalement le long des rails
54. Les
positions de la crémaillère 64 et du moteur 60 peuvent être inversées si
voulu, i.e. la
crémaillère 64 fixée à la plateforme 48 et le moteur 60 monté sur le treillis
46.
Sur la même plateforme de support mobile 48 se trouve un encodeur de position
angulaire 70 monté sur pignon-crémaillère 68, 64. Un mouvement longitudinal le
long
des rails 54 (illustrés à la Figure 4) est alors transformé par la crémaillère
64 en
mouvement rotatif du pignon 68 de lecture et de l'encodeur de position
angulaire 70.
La position angulaire fournie par l'encodeur 70 peut être traduite en position
linéaire
au poste de commande 12 (illustré à la Figure 2) qui transmet un signal de
commande à un contrôleur de moteur 188 (illustré à la Figure 11) qui commande
en

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puissance le moteur rotatif 60 pour asservir en position la plateforme de
support
mobile 48 le long des rails 54. Le moteur rotatif 60 et l'encodeur de position
angulaire
70 sont connectés au poste de commande 12 à la surface par des câbles
submersibles 66 (illustrés à la Figure 1).
En référence à la Figure 6, le module de guidage transversal 6 comporte un
caisson
de support 72 qui se fixe à une plaque 74 de la plateforme de support mobile
48
(illustrés à la Figure 5) au moyen, par exemple, de boulons et écrous (non
illustrés).
Des rails 76 profilés submersibles parallèles se projetant sur des côtés
opposés du
caisson 72 permettent à une plateforme mobile transversale 78 de se déplacer
grâce
à quatre chariots à billes 80 submersibles qui assurent une bonne rigidité du
module
de guidage transversal 6.
Un moteur linéaire 82 submersible sert d'organe de déplacement de la
plateforme
mobile 78 le long de l'axe définit par les rails 76. L'arbre magnétique 84 à
aimants
permanents du moteur linéaire 82 est fixé sur le caisson 72, alors que la
bobine 86
est fixée à la plateforme mobile transversale 78 de manière à ce qu'elle soit
alignée
avec l'arbre magnétique 84 (un arrangement inverse de l'arbre 84 et de la
bobine 86
peut aussi être utilisé si voulu). Un encodeur linéaire 88 submersible permet
de lire la
position linéaire de la plateforme mobile transversale 78 le long des rails
76. La tige
90 de l'encodeur linéaire 88 est installée sur le caisson 72 parallèlement aux
deux
rails 76 et est disposée suffisamment loin de l'arbre magnétique 84 afin de
respecter
la susceptibilité électromagnétique de la tige 90. La tête de lecture 92 de
l'encodeur
linéaire 88 est quant à elle liée à la plateforme mobile transversale 78.
Ainsi, la
position linéaire de la plateforme mobile transversale 78 est lue par la tête
de lecture
92 le long de la tige 90. La position linéaire est ensuite asservie par le
poste de
commande 12 (illustré à la Figure 1) qui envoie un courant dans la bobine 86
pour
créer une force transmise à la plateforme mobile transversale 78 afin de la
déplacer.
Le déplacement de la plateforme mobile transversale 78 peut être limité par
quatre
butées d'arrêt 94 en caoutchouc installées deux à deux à chacune des
extrémités du
caisson 72. Une rainure 96 sur le caisson de support 72 facilite
l'installation et le
11

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positionnement de câbles électriques (non illustrés) reliant le moteur
linéaire 82 et
l'encodeur linéaire 88 à un boîtier électrique 118 (illustré aux Figures 7 et
8).
En référence à la Figure 7, le module de guidage vertical (ou de poussée) 8
est
similaire au module de guidage transversal 6 (illustré à la Figure 6). Le
module 8 est
composé d'un caisson de support 98 sur lequel sont fixés deux rails 100
profilés
submersibles, un moteur linéaire 104 ayant un arbre magnétique 102 à aimants
permanents, une tige d'encodeur linéaire (non illustrée) ainsi que quatre
butées
d'arrêts 106 en caoutchouc. Une plateforme mobile de poussée 108 se déplace le
long des rails 100 par le biais de quatre chariots à billes 110 submersible
disposés
comme ceux du module du guidage transversal 6. Une bobine 112 et une tête
d'encodeur (non illustrée) sont fixées à la plateforme mobile de poussée 108
et
permettent respectivement de créer une force sur la plateforme mobile de
poussée
108 et de lire la position linéaire de celle-ci le long des rails 100 et de la
tige de
l'encodeur. De plus, une rainure 116 facilite le déplacement des câbles
électrique 66
(illustrés à la Figure 1). Le module de guidage de poussée 8 peut être fixé
sur la
plateforme mobile transversale 78 du module de guidage transversal 6 (illustré
à la
Figure 6) au moyen de boulons et écrous, de manière à ce que l'axe de
déplacement
soit perpendiculaire à l'axe de déplacement définit par le module du guidage
transversal 6 et à l'axe de déplacement définit par le module de guidage
longitudinal
4 (illustré à la Figure 4).
Un boîtier électrique 118 permet d'effectuer des jonctions entre des câbles
(non
illustrés) connectés aux différents composants électriques de la structure de
support
et de guidage 2 et les câbles 66 (illustrés à la Figure 1) montant à la
surface et se
connectant au poste de commande 12. Le boîtier électrique 118 peut être fixé
sur le
caisson 98 du module de guidage de poussée 8 du côté opposé à la plateforme
mobile de poussée 108.
En référence à la Figure 8, le boîtier électrique 118 comporte un caisson 120
et un
couvercle 122 à travers lesquels les câbles (non illustrés) peuvent pénétrer.
12

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L'étanchéité du boîtier électrique 118 est de préférence assurée grâce à un
joint
torique 124 en caoutchouc disposé entre le caisson 120 et le couvercle 122.
Les
câbles pénètrent le boîtier électrique 118 via des dispositifs 123 de type
passe-paroi
assurant également l'étanchéité.
En référence aux Figures 9A et 9B, l'outil de meulage 10 comporte un moteur
submersible 126, un boîtier de transmission 128 étanche, une meule 130 couplée
au
moteur 126 par l'entremise du boîtier de transmission 128, un garde mobile 132

définissant une chambre recevant une partie entraînée de la meule 130, ainsi
que
différentes pièces de support. Le garde 132 a une ouverture inférieure au
travers de
laquelle une partie de la meule 130 s'étend. La meule 130 est la composante
qui, une
fois mise en rotation, permet d'effectuer la réfection d'une pièce par
enlèvement de
matière. La meule 130 est fixée au boîtier de transmission 128 (détails
illustrés à la
Figure 10) qui lui transmet la puissance du moteur submersible 126 par le
biais d'une
courroie crantée 138 couplant deux poulies crantées, soit une poulie
d'entraînement
134 et une poulie entraînée 136.
Le moteur submersible 126 est fixé à un support ajustable 140 qui permet de
varier la
tension de la courroie crantée 138. A cet effet, une vis 142 permet d'exercer
une
pression sur le support fixe 144 lorsqu'elle est vissée dans le support
ajustable 140 et
qu'elle entre en contact avec le support fixe 144. Des rainures 146 sur le
support fixe
144 permettent au support ajustable 140 de se déplacer légèrement et d'exercer
une
tension sur la courroie crantée 138 puisque la poulie d'entraînement 134, le
moteur
submersible 126 et le support ajustable 140 sont tous fixés ensemble et donc
se
déplacent ensemble. Le support fixe 144 est fixé à un support principal 148,
tout
comme le boîtier de transmission 128.
L'outil de meulage 10 présente de préférence des caractéristiques afin de
réduire les
pertes de puissance dues, par exemple, à la rotation des poulies crantées 134,
136 et
de la meule 130 ainsi qu'au mouvement de la courroie crantée 138. Les poulies
crantées 134, 136 et la courroie crantée 138 sont couverts d'un caisson 150 et
d'un
13

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couvercle 152 (qui peuvent être en plastique), et de l'air (ou un autre gaz si
voulu) est
injecté autour des poulies 134, 136 et de la courroie 138 par un tube d'apport
154 lié
au caisson 150 lorsque le robot est en opération.
Le même principe d'injection d'air est utilisé pour la meule 130 à l'aide du
garde
mobile 132 et de tubes d'apport 156 d'air communiquant avec la chambre définie
par
le garde 132. Le garde 132 comporte de préférence une composante amovible 158
et
une composante fixe 160 de même qu'un système de rails 162 et chariots à
billes
164 submersibles lui permettant de bouger dans la direction du système de
guidage
de poussée 8. La composante amovible 158 permet d'avoir accès à la meule 130
aisément pour en faire le changement lorsque l'usure maximale est atteinte. La

composante amovible 158 peut être retirée et remise à sa place sur la
composante
fixe 160 à l'aide de vis ou encore s'installer avec un principe de glissières.
La
composante fixe 160 est installée sur deux paires de chariots à billes 164 qui
glissent
le long de deux rails 162 parallèles. Les deux rails 162 sont fixés au support
principal
148 de telle sorte qu'ils soient parallèles aux rails 100 du système de
guidage de
poussée 8 (illustré à la Figure 7). Cet ensemble de rails 162 et chariots à
billes 164
permet au garde mobile 132 de reculer passivement lorsqu'il entre en contact
avec la
surface de la pièce à réparer (par exemple, le seuil 14) et permet ainsi à la
meule 130
de demeurer en contact avec la surface à réparer même si son diamètre diminue
avec l'usure. En opération, de l'air est injecté dans le garde mobile 132 par
les tubes
d'apport 156 servant d'alimentation en gaz pour injecter du gaz dans la
chambre
définie par le garde 132 et ainsi expulser au moins une partie de l'eau qui
s'y trouve
afin de diminuer les pertes de puissance qui seraient dues à la rotation de la
meule
130 complètement dans l'eau. Dans le cas illustré, deux tubes 156 vont à la
composante amovible 158 et deux tubes 156 vont à la composante fixe 160. Les
composantes 158, 160 comportent des rainures 166 permettant d'encastrer les
tubes
d'apport 156 d'air qui sont percés d'une multitude de petits trous le long des
rainures
166 formant ainsi des canaux de diffusion d'air s'étendant le long de la
surface
intérieure du garde 132 afin de bien répartir la distribution d'air autour de
la meule
130 et notamment autour de sa partie entraînée. De préférence, le garde 132 a
une
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surface intérieure s'étendant à proximité de la meule 130 et dont la forme est
adaptée
à la meule 130, de manière à réduire la quantité d'air à injecter dans la
chambre.
Il est à noter que l'assemblage de l'outil 10 illustré est adapté à une meule
de type
cylindrique. La position du moteur submersible 126, le choix des éléments de
transmission. de puissance, la direction de l'axe de rotation de la meule 130
et la
forme intérieure du garde 132, qui épouse de préférence le plus étroitement
possible
la géométrie de la meule 130, sont tous fonction du type de meule choisie ou
plus
généralement, dans le cas où l'outil d'usinage utilisé est différent comme
dans le cas
d'une fraiseuse, du type d'élément d'usinage de l'outil en question.
En référence à la Figure 10, le boîtier de transmission 128 comporte un
caisson 168
dans lequel *se trouvent deux roulements à billes 170 qui supportent un arbre
172 de
transmission. La puissance est transmise de la poulie crantée entraînée 136 à
la
meule 130 par l'arbre 172. La poulie crantée 136 peut être vissée directement
sur
l'arbre 172 alors que la meule 130 peut être fixée par deux brides de serrage
latéral
174, 176 pour avoir un soutien approprié grâce à une pièce de serrage 178. Le
boîtier
de transmission 128 peut fonctionner sous l'eau puisque que deux joints
toriques
180, 182 et ,deux joints d'étanchéité rotatifs 184, 186 empêche l'eau
d'atteindre les
roulements à billes 170. De plus, ces roulements à billes 170 peuvent être
choisis
spécifiquement pour fonctionner convenablement de façon temporaire advenant un

bris des joints toriques 180, 182 et/ou des joints d'étanchéité rotatifs 184,
186.
En référence à la Figure 11, il est montré un diagramme schématique simplifié
de
contrôle et de commande du robot. La ligne pointillée 212 trace la limite
entre ce qui
est à la surface (au-dessus) et sous l'eau (au-dessous). Les blocs 190, 192,
194
représentent les composantes électromécaniques des organes de déplacement du
robot, comme les moteurs 60, 82, 104 et les encodeurs 70, 88, 114 (montrés aux

Figures 5, 6 et 7), servant à déplacer les éléments mobiles comprenant les
plateformes 48, 78, 108 le long des axes définis par les éléments de guidage
comprenant les rails 54, 76, 100. Le bloc 196 représente les composantes

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électromécaniques de l'outil d'usinage 10, comme son moteur 126 (illustré aux
Figures 9A et 9B) et ses circuits (non illustrés). Le bloc 198 représente le
dispositif
réducteur de pertes de l'outil d'usinage 10, comme le garde 132, le caisson
150 et les
tubes d'apport d'air 154, 156 (illustrés aux Figures 9A et 9B).
Le poste de commande 12 (illustré à la Figure 1) comporte une unité de
contrôle
programmable pour opérer les organes de déplacement et l'outil d'usinage 10
suivant
un mode de contrôle en boucle fermée afin d'effectuer l'usinage de la pièce.
L'unité
de contrôle comprend un ordinateur représenté par le bloc 202 doté de cartes
d'interface =représentées par le bloc 204 se connectant aux composantes
électromécaniques 190, 192, 194 des organes de déplacement et aux composantes
électromécaniques 196 de l'outil d'usinage 10 par l'entremise de contrôleurs
de
moteurs 188.
Les contrôleurs de moteurs 188 ont des ports de communication se connectant
aux
cartes d'interface 204, des entrées d'alimentation en puissance, des sorties
contrôlables de puissance se connectant aux composantes électromécaniques 190,

192, 194, 196 des organes de déplacement et de l'outil d'usinage 10, des
entrées
d'alimentation électronique, et des entrées de signaux de rétroaction se
connectant
aux composantes électromécaniques 190, 192, 194, 196 des organes de
déplacement et de l'outil d'usinage. Des convertisseurs de puissance
représentés par
le bloc 208 ont des entrées d'alimentation électrique, et des sorties
d'alimentation en
puissance se connectant aux entrées d'alimentation en puissance des
contrôleurs de
moteurs 188. Un bloc d'alimentation représenté par le bloc 210 a une entrée
d'alimentation électrique, et des sorties d'alimentation électronique
connectées aux
entrées d'alimentation électronique des contrôleurs de moteurs 188.
L'alimentation
d'air comprend une électrovalve représentée par le bloc 200 ayant une entrée
d'alimentation en gaz, un port de communication se connectant à une des cartes

d'interface 204, et une sortie contrôlable de gaz se connectant au dispositif
réducteur
de pertes 198 de l'outil d'usinage 10. Les entrées d'alimentation électrique
des
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convertisseurs de puissance 208 et du bloc d'alimentation 210 se connectent à
une
source de courant alternatif représentée par le bloc 206.
Les composantes électromécaniques 190, 192, 194, 196 sont configurées pour
recevoir des commandes de puissance des contrôleurs de moteurs 188. Les
contrôleurs de moteurs 188 reçoivent des signaux de rétroaction des
composantes
électromécaniques 190, 192, 194, 196 afin d'assurer le contrôle en boucle
fermée.
Les contrôleurs de moteurs 188 et les composantes électromécaniques 190, 192,
194, 196 sont ainsi reliés de façon bidirectionnelle. Le dispositif réducteur
de pertes
198 est configuré pour recevoir de l'air comprimé de l'électrovalve 200 située
à la
surface. L'ordinateur 202 sert d'interface-opérateur au robot et peut
commander
l'électrovalve 200 et les contrôleurs de moteurs 188 ainsi qu'obtenir
rétroaction des
contrôleurs de moteurs 188 grâce à aux cartes d'interface 204 de l'ordinateur
202.
L'ordinateur 202 est configuré pour emmagasiner une cartographie d'une surface
de
la pièce à rectifier, préalablement obtenue par exemple à l'aide d'un système
de
cartographie tridimensionnelle tel que divulgué dans la demande
PCT/CA2008/001769 (Mirallès et al.). L'ordinateur 202 est aussi configuré pour

recevoir et traiter les signaux de rétroaction, et commander l'électrovalve
200 et les
contrôleurs de moteurs 188 selon le mode de contrôle en boucle fermée
utilisant les
signaux de rétroaction, la cartographie de la surface de la pièce à usiner, et
des
paramètres programmables de rectification de la surface. Les signaux de
rétroaction
peuvent représenter des informations de position de la plateforme 48 par
rapport à
l'axe défini par les rails 54, des informations de position des plateformes
78, 108 par
rapport aux rails 76, 100 et le courant des moteurs 82, 104 ainsi que la
vitesse et le
courant de la meuleuse 10. Le mode de contrôle en boucle fermée peut notamment

comprendre un asservissement en position des moteurs 60, 82, 104 par rapport
aux
informations de position produites par les encodeurs de position 70, 88, 114,
ainsi
qu'un contrôle en vitesse et courant (i.e. en puissance) du moteur submersible
126.
Un modèle empirique qui estime le taux d'enlèvement de matière en fonction des

paramètres d'opération du robot peut être utilisé pour contribuer à la
précision de la
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rectification. L'intervention d'un opérateur peut ainsi se limiter à lancer
l'exécution des
tâches, superviser leur exécution, et intervenir en cas de besoin.
L'ordinateur 202
peut aussi être configure pour opérer le robot en mode manuel ou semi-
automatique
afin d'effectuer des tâches particulières non préprogrammées.
Grâce à la construction décrite précédemment, le robot peut être utilisé dans
une
profondeur d'eau d'au moins 30 mètres. La structure mécanique spécialisée à la

tâche assure une rigidité soutenant les efforts de meulage dans le cadre d'une

réfection de structures d'acier ou autres. Le nombre de degrés de liberté et
de pièces
en mouvement est minimal afin d'assurer les mouvements requis par la tâche
d'usinage, et la rigidité de chaque partie de la structure de support et de
guidage est
adaptée aux efforts auxquels elle est soumise. Les capacités de positionnement
du
robot, grâce aux dispositifs de mesure précis et la rigidité suffisante,
jumelés à la
stratégie de contrôle en boucle fermée, permettent d'effectuer la tâche de
meulage ou
autre usinage similaire de façon automatisée avec précision. Le dispositif de
réduction des pertes permet d'éliminer la majorité des pertes en puissance qui

seraient dues à la rotation de l'élément d'usinage de l'outil 10 dans un
milieu liquide.
Cet aspect permet notamment de réduire la puissance nécessaire pour opérer
l'outil
d'usinage 10 et son volume.
Bien que des réalisations de l'invention aient été illustrées dans les dessins
ci-joints
et décrites ci-dessus, il apparaîtra évident pour les personnes versées dans
l'art que
des modifications peuvent être apportées à ces réalisations sans s'écarter de
l'invention. Par exemple, les modules de guidage 2, 4, 6 peuvent être
construits
différemment, en autant que leurs constructions soient submersibles,
présentent des
rigidités résistant à des efforts produits par l'outil de meulage 10 et
contribuant à la
précision des déplacements de l'outil de meulage 10, et fournissent une portée

adéquate de déplacement et de positionnement de l'outil de meulage 10 par
rapport à
la pièce 14 pour une tâche de meulage ou autre usinage similaire. Les axes de
déplacement des modules 4, 6, 8 peuvent être linéaires, courbés ou autres,
selon
que la pièce à usiner a une face plane, incurvée ou autre. Les moteurs 60, 82,
126
18

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peuvent être pneumatiques ou autres plutôt que DC si voulu, en autant qu'ils
permettent des positionnements asservis des éléments mobiles. L'étendue de
l'espace couvert par la chambre de l'outil d'usinage peut être réduite selon
l'élément
d'usinage utilisé et le taux de réduction des pertes de puissance visé. Par
exemple,
dans le cas d'une meule 130, la chambre peut ne couvrir que partiellement les
côtés
centraux de la meule 130, de sorte que la chambre sera séparée en deux par la
meule 130. Les fixations 22 peuvent avoir d'autres configurations selon les
formes
des éléments structuraux de la structure immergée, en autant qu'ils soient en
mesure
de fixer solidement la structure de support et de guidage 2 par rapport à la
pièce à
usiner. La construction de l'unité de contrôle du robot peut comprendre des
circuits
électroniques et électriques spécifiques plutôt qu'un ordinateur 202 si voulu.
D'autres
types et configurations de dispositifs capables de mesurer les positions des
éléments
mobiles par rapport aux éléments de guidage peuvent être utilisés au lieu
d'encodeurs de position si voulu. Le robot peut aussi être utilisé pour
réaliser des
travaux de réfection d'une structure immergée dans un port maritime, d'un
puits de
forage, d'une structure de pont, et d'une coque de bateau.
19

Dessin représentatif
Une figure unique qui représente un dessin illustrant l'invention.
États administratifs

Pour une meilleure compréhension de l'état de la demande ou brevet qui figure sur cette page, la rubrique Mise en garde , et les descriptions de Brevet , États administratifs , Taxes périodiques et Historique des paiements devraient être consultées.

États administratifs

Titre Date
Date de délivrance prévu 2016-08-09
(22) Dépôt 2010-02-25
(41) Mise à la disponibilité du public 2011-08-25
Requête d'examen 2015-02-02
(45) Délivré 2016-08-09
Réputé périmé 2020-02-25

Historique d'abandonnement

Il n'y a pas d'historique d'abandonnement

Historique des paiements

Type de taxes Anniversaire Échéance Montant payé Date payée
Le dépôt d'une demande de brevet 400,00 $ 2010-02-25
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 2 2012-02-27 100,00 $ 2012-01-19
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 3 2013-02-25 100,00 $ 2013-01-22
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 4 2014-02-25 100,00 $ 2014-01-21
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 5 2015-02-25 200,00 $ 2015-01-22
Requête d'examen 800,00 $ 2015-02-02
Taxe de maintien en état - Demande - nouvelle loi 6 2016-02-25 200,00 $ 2016-01-25
Taxe finale 300,00 $ 2016-06-01
Taxe de maintien en état - brevet - nouvelle loi 7 2017-02-27 200,00 $ 2017-01-24
Taxe de maintien en état - brevet - nouvelle loi 8 2018-02-26 200,00 $ 2018-01-22
Taxe de maintien en état - brevet - nouvelle loi 9 2019-02-25 200,00 $ 2019-01-25
Titulaires au dossier

Les titulaires actuels et antérieures au dossier sont affichés en ordre alphabétique.

Titulaires actuels au dossier
HYDRO-QUEBEC
Titulaires antérieures au dossier
BEAUDRY, JULIEN
BLAIN, MICHEL
HAMELIN, PHILIPPE
RICHARD, PIERRE-LUC
THUOT, DOMINIQUE
Les propriétaires antérieurs qui ne figurent pas dans la liste des « Propriétaires au dossier » apparaîtront dans d'autres documents au dossier.
Documents

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Liste des documents de brevet publiés et non publiés sur la BDBC .

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Description du
Document 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Nombre de pages   Taille de l'image (Ko) 
Abrégé 2010-02-25 1 20
Description 2010-02-25 19 889
Revendications 2010-02-25 6 249
Dessins 2010-02-25 12 258
Dessins représentatifs 2011-07-27 1 12
Page couverture 2011-07-27 2 47
Description 2015-02-02 19 888
Dessins représentatifs 2016-06-15 1 12
Page couverture 2016-06-15 1 43
Cession 2010-02-25 4 122
Poursuite-Amendment 2015-02-02 7 279
Taxes 2016-01-25 1 33
Taxe finale 2016-06-01 1 35