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PERFECTIONNEMENTS A UNE MACHINE POUR APPLIQUER UNE BORNE OU UN CONNECTEUR
ELECTRIQUE A UN TRONCON DE FIL METALLIQUEo
La présente invention est relative à, une machine pour appliquer une borne ou connecteur électrique à un tronçon de fil métallique. La machine comporte une zone d'application de bornes protégée par un dispositif de protection et est agencée de façon que, lorsqu'un opérateur introduit un fil métallique, par le dispositif de protection, dans la zone d'application de bornes et actionne un déclencheur, une ébauche de borne ou connecteur préfaçonnée provenant d'une réserve de telles ébauches prévue dans la machine est automatiquement et instantanément appliquée au fil métallique, de manière à être connectée, de manière permanente et de manière électriquement efficace, à ce fil métallique.
Dans la forme d'exécution illustrative de l'invention, qui sera décrite dans le présent mémoire, la machine comporte une bobine de bornes électriques préfaçonnées et attachées bout à bout l'une à l'autre. Chaque borne ou connecteur comporte une languette annulaire ordinaire et une partie formant virole. La partie formant virole comporte une base en forme d'auge, qui, lors de l'application du connecteur, embrasse un fil métallique, et une oreille s'étendant vers le haut de chaque côté de la base, ces oreilles formant avec la base une pièce de section en U perpendiculaire à l'axe de la partie formant virole. Lors de l'application du connecteur ces oreilles sont serties, de manière à être en contact intime avec le fil métallique.
La bande de connecteurs ne fait en soi pas partie de l'invention, mais est décrite et revendiquée, de manière générale, dans la demande de brevet U.S.A. n 514.214 déposée le 14 décembre 1943 au nom de William S. Watts D'autres variantes de bornes ou connecteurs préfaçonnés, utilisables pour être appliquées automatiquement, et d'autres machines et variantes de celles.ci, que celle décrite, dans la suite du présent mémoire, à titre d'illustra-
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tion de l'invention, pourront être conçues par les spécialistes.
Divers mécanismes ont été proposés dans le passé pour remplir les mêmes fonctions générales que les machines en question. La plupart de ces machines comportaient une presse de type classique, midifiée de façon à supporter les mécanismes de sertissage et d'alimentation. Certaines de ces machines ont donné satisfaction, car, dans les cas où l'utilisateur demandait de pouvoir appliquer un nombre très élevé de bornes ou connecteurs identiques à un nombre élevé équivalent de tronçons de fil métallique, les machines pouvaient être agencées et ajustées en tenant pleinement compte du grand nombre de bornes ou connecteurs à appliquer, de manière à réduire, le prix de revient unitaire dans une mesure suffisante pour permettre de récupérer l'investissement initial.
En général, il n'était cependant pas facile de mettre ces machines en marche ou de les modifier de façon à les adapter de manière à leur permettre d'appliquer un type différent de borne ou connecteur à un autre type de fil métallique. Il est, au surplus, à noter qu'il existe depuis longtemps une demande insatisfaite pour une machine automatique, compacte et relativement légère, pouvant être aisément adaptée pour appliquer automatiquement l'un quelconque d'une variété étendue de bornes ou connecteurs électriques.
Une machine suivant la présente invention répond à cette deman- de et est, en même temps, construite et agencée de façon que la plupart des pièces qu'elle comporte peuvent être produites à peu de frais, sans qu'il soit besoin de les usiner avec précision* Il s'ensuit que les machines en question peuvent être maintenues en condition optimum par un mécanicien ordinaire n'ayant pas d'expérience étendue dans le domaine de la construction de machines légères et sans qu'il doive faire appel à un fabricant d'outils ou analogue. Toutes les parties en question soit aisément assemblées ou désassemblées et les seules pièces, qui sont sujettes à une usure appréciable, peuvent être facilement obtenues et mises en place sans délai.
En outre, lorsqu'on change une machine, de façon à la mettre à même d'appl-quer un type différent de borne, les changements nécessaires peuvent être aisément effectués simplement en dévissant quelques parties seulement, comme il sera décrit plus loin, et en assemblant, en se conformant à une -érie d'instructions simples, un ensemble de pièces de sertissage et de cisaillement convenant pour appliquer les bornes ou connecteurs voulus.
Ces facteurs présentent une importance particulière, si on se souvient que ces machines sont particulièrement utiles dans les ateliers de fabrication d'équipements électriques, de châssis électroniques câblés ou analogues, où le personnel comporte des assembleurs semi-qualifiés, mais où on ne dispose, en fait, ni de mécaniciens qualifiés, ni de spécialistes, sauf pour effectuer l'agencement préalable de la machine, lequel agencement entratne une dépense considérable.
Le fait de disposer d'une machine, pouvant'être transformée de manière à permettre l'application de bornes @ connecteurs de types différents et ne nécessitant pas de réglage précis constitue un avantage vis-à-vis de l'utilisation de machines à grand rendement, mais nécessitant de longs délais et des ennuis pour leur ajustement.
La présente invention a pour objet une machine du type décrit présentant, dans une mesure notable, les aptitudes et caractéristiques mentionnées plus haut. L'invention a encore pour objet une machine ne présen tant pas certains inconvénients inhérents aux machines précédentes destinées à remplir les mêmes fonctions générales que la machine suivant l'invention. L'invention a également pour objet une presse légère et de prix modique, dans laquelle ùn dispositif d'alimentation de bornes ou connecteurs et un dispositif d'application de ceux-ci peuvent être montés et maintenus par un système mécanique ordinaire.
Un autre objet de l'invention est une presse pour l'application de bornes ou connecteurs, dans laquelle 1' une ou l'autre de diverses conditions d'alimentation peut être choisie et dans laquelle l'un ou l'autre de plusieurs dispositifs d'application de bornes ou connecteurs peut être installé de manière très simple, cette in-
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stallation étant affaire de simple routine. L'invention a, par ailleurs pour objet une presse simple et de coût modique, pouvant être réglée et agencée, par un ouvrier non qualifié., pour l'application de l'un ou l'autre de nombreux types de bornes ou connecteurs électriques.
L'invention concerne également une machine d'application de connecteurs, dans laquelle ne sont prévues qu'un petit nombre de pièces ou parties subissant de l'usure et dans laquelle toutes ces pièces ou parties peuvent être aisément rempla- cées sans nécessiter les services d'un mécanicien qualifié. Un autre objet de l'invention est une machine comportant un dispositif d'alimentation, dans lequel la longueur d'alimentation peut être réglée aisément et exactement.
L'invention a aussi pour objet une machine d'application automatique de bornes ou conecteurs à des tronçons de fils métalliques, cette machine étant d'une légèreté telle qu'elle puisse être déplacée, selon les besoins, d'un endroit à un autre dans un atelier ou une usine, ne nécessitant pas un grand investissement initial de capitaux et pouvant être transformée, de façon à convenir pour l'application de l'un ou l'autre de nombreux types de connecteurs, avec une aisance telle que l'utilisation de cette machine soit possible pour ce que l'on a appelé la production en petites séries. L'invention a également pour objet une presse et un dispositif d'alimentation permettant d'obtenir une utilité et une efficacité optima lors de l'application de bornes ou de connecteurs à l'aide d'applicateurs de type connu.
D' autres objets de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante
L'invention concerne, par conséquent, les particularités structurelles, combinaisons d'éléments, modes de fonctionnement et agencements de parties, décrits dans la suite du présent mémoire, en référence aux dessins ci-annexés.
Dans la description suivante et sur les dessins ci-annexés, on a décrit et on a représenté une forme d'exécution préférée de l'invention et on en a suggéré diverses variantes. Il va cependant de soi que cette forme d'exécution et ces variantes ne sont pas exhaustives et ne doivent pas être considérées comme limitatives. Elles doivent, au contraire, n'être considérées que comme illustratives, de façon que les spécialistes puissent comprendre entièrement l'invention et ses principes, ainsi que la manière de la mettre en oeuvre de diverses façons, selon les conditions particulières en présence.
Dans les dessins ci-annexés : - la figure 1 est une vue en perspective d'une forme exemplative de machine suivant l'invention; - la figure 2 est une vue en élévation de face de la machine illustrée à la figure 1; - la figure 3 est une vue en élévation latérale de la machine illustrée à la figure 1; - la figure 4 est, à plus grande échelle, une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 2; - la figure 5 est, à plus grande échelle, une cou pe suivant la ligne 5-5 de la figure 3; - la figure 6 est, à plus grande échelle, une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 3; - la figure 7 est, à plus grande échelle, une vue en perspective fragmentaire de certaines des parties illustrées à la figure 4, ces parties étant montrées dans la position qu'elles occupent à la fin d'une opération de sertissage;
- la figure 8 est une vue en perspective fragmentaire de certaines des parties illustrées à la figuré 7, considérées à partir du côté gauche de la figure 7; - la figure 9 est une vue en perspective dissociée des parties du
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dispositif applicateur portées par le piston de la presse ; - la figure 10 est une vue en perspective dissociée de certaines des parties du dispositif applicateur portées par la ablette de la presse ; - la figure 11 est une vue en perspective dissociée de l'éjecteur de connecteurs, faisant partie du dispositif applicateur, et - la figure 12 est une vue en perspective dissociée d'un dispositif de protection faisant partie du dispositif applicateur.
Les figures 1, 2 et 3 illustrent une forme d'exécution de 1' invention dans une machine comportant essentiellement une presse désignée de manière générale, par la notation de référence 20, un dispositif d'aU- mentation en connecteurs ou bornes à appliquer, désigné, de manière génerale, par la notation de référence 22, et un applicateur de bornes ou connecteurs, désigné, de manière générale, par la notation de référence 24. La presse comporte un bâti 26, dont les parties supérieures forment une paire de flasques 28 et 29, dans lesquels est fixé un arbre 30.
Cet arbre 30 forme le pivot d'un levier basculant 32, dont une extrémité 34 est accouplée à une tige de piston 36 formant une partie d'un moteur; dans la présente forme d'exécution, le moteur affecte la forme d'un cylindre actionné pneumatiquement et désigné, de manière générale, par la notation de référence 38.
L'autre bras 40 du levier 32 porte une broche ou tige 42 disposée transversalement et sur laquelle est montée à pivotement une bielle coudée 44 (voir figure 3). L'extrémité inférieure de la bielle 44 est articulée à l'extrémité supérieure d'un piston ou poin- çon 46. Le piston 46 est guidé de manière à pouvoir se déplacer en direction verticale dans le corps du bâti 26, grâce aux faces de guidage 48 et 50 et à la plaque 52. Pour le démontage, l'inspection et pour des buts analogues,--la plaque 52 peut aisément être enlevée, en dévissant les vis 54.
Dans la forme de presse illustrée, les parties de oelle-oi oooupent les positions relatives Illustrées à la figure 1, dans laquelle le piston 46 at à l'extrémité supérieure de sa course, tandis que le piston anime d'un mouvement de va-et-vient dans le cylindre 38 est à la baie de oe dernier. Les pièces ou parties en question sont ramenées a cette position de repos par des ressorts de tension 56, qui sont tendus entre une plaquette 56 montée fixement sur la tige de piston 36 et le fond du la partie inférieure du cylindre* Lorsqu'on admet de l'air sous pression dans le oylindre 38, son piston est refoulé vers le haut, en entraînant avec lui le bras 34, tandis que le bras 40 est basculé vers le bas.
La longueur du bras 34 est telle par rapport à la longueur du bras 40, tandis que l'action de genouillère du bras 40 et de la bielle 44, produisent une grande multiplioation de @ roe, qui entrane le Pluton 46 vers le bas avec une accélération et une décélération uniformes' En outre, l'avantage résultant de l'action de genouillère, au point de vue énergétique, se fait principalement sentir à la fin du déplacement du piston 46,
en sorte que l'énergie maximum est disponible à l'endroit où. on en a le plus besoin. Par ailleurs,on observe- ra que l'agencement décrit plus haut procure une limite définie vers le bas au delà de laquelle le piston 46 ne peut pu se déplacer,, Ainsi, le piston 46 est entraîné jusqu'à une position Inférieure extrême, où 11 s'arrête doucement et uniformément, sans vibrations et sans rebondissement pouvant être transmis au châssis*
Le bâti 26 porte un piédestal 60 monté sous le piston 46 (voir également figures 2,
4 et 5). Le piédestal 60 forme un support pour une tablette réglable 62, sur laquelle une partie du dispositif applicateur est montée, comme 11 aéra décrit plus loin. Comme il a été signalé plus haut, la limite inférieure de déplacement du piston 46 est fixée et, afin de faciliter des réglages aisés de la hauteur de la sone d'application de bornes ou de connecteurs, entre la partie Inférieure du piston 46 et la par-
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tie supérieure de la tablette, on a prévu un mécanisme pour élever ou abais- ser la surface de la tablette 62,par rapport au piédestal 60.
Ordinairement, la tablette 62 est assujettie solidement et rigidement au piédestal 60 par une paire de vis 64 et 66. Pour élever ou abaisser la tablette 62 par rapport au piédestal 60, il suffit de desserrer les vis 64 et 66 et de régler la hauteur de la tablette, en faisant tourner un boulon de réglage 68. Ceci se fait à l'aide du. mécanisme décrit ci-après.
Comme montré aux figures 4 et 5, dans la tablette 62 sont montés deux blocs triangulaires 70 et 71. Le bloc 70 présente une face inférieure inclinée 72, tandis que le bloc 71 présente une face supérieure inclinée 73. Le boulon 68 est vissé dans des ouvertures ménagées dans le piédestal 60 et porte sur sa partie centrale, un élément taraudé 74, en forme de coin, à double action. L'élément 74 présente une face supérieure inclinée 76 en contact, face à face, avec la face inclinée 72, et une face inférieure inclinée 77 en contact face à face avec la face inclinée 73.
Comme montré à la figure 4, si l'élément 74 en forme de coin est déplacé vers la droite par le boulon 68, sous l'action des faces inclinées 76 et 72 la tablette 62 s'élève et peut ensuite être bloquée en place en servant les vis 64 et 66. Par contre, si on fait tourner le boulon 68 de façon à déplacer l'élément 74 vers la gauche, en considérant la figure 4, sous l'action des faces inclinées 77 et 73, la tablette 62 descend par rapport au piédestal 60.
Dès lors, lorsque des ajustements de la hauteur de la zone d'application de connecteurs, entre la surface de la tablette 62 et la partie inférieure du piston 46, sont désirés, en vue d'adapter la machine à un dispositif applicateur de bornes ou connecteurs de dimensions différentes, il suffit de dévisser les vis 64 et 66 et d'élever ou d'abaisser positivement la tablette 62 en faisant tourner le boulon 68 dans le sens voulu. Après cela, la position relative de la tablette et du piédestal peut être fixée en serrant les vis 64 et 66. Ces opérations peuvent être exécutés par un ouvrier non qualifié pourvu d'un tourne-vis et d'une clef.
Le cylindre 38 est alimenté en air comprimé par un système d'alimentation et par l'emploi d'un quelconque des divers mécanismes à soupapes disponibles dans le commerce, ce mécanisme ayant pour effet d'assurer que le piston parcoure toute sa course, avant que l'alimentation en air soit interrompue. En veillant à ce que l'alimentation en air ne puisse pas être interrompue avant que le piston ait parcouru toute sa course, on s'assure que le piston 46 soit amené, à chaque cycle, au bout de sa course, de manière à acheter une opération de sertissage.
Ordinairement le cylindre et le piston ont pour effet d'amener le piston 46 à effectuer une course rapide et complète vers le bas, à la fin de laquelle l'alimentation en air est interrompue, les ressorts 56 ramenant doucement le piston au fond du cylindre, l'air étant chassé hors de celui-ci. Si, par hasard, le dispositif applicateur devait se caler, la machine s'arrêterait brusquement au cours d'un cycle parce que l'air introduit dans le cylindre ne serait pas à même de pousser de piston vers le haut de sa course. Ainsi, lorsque, pour une raison quelconque, le piston 46 est dans l'impossibilité d'atteindre la limite inférieure de sa course ce piston s'arrête simplement à un point intermédiaire de sa course et aucun dommage sérieux n'est produit.
Une pression d'air de l'ordre de 80 à 110 livres anglaises par pouce carré sera en général adéquate pour amener la machine à exécuter entièrement ses opérations de sertissage et de cisaillement, comme il sera décrit plus en détails dans la suite du présent mémoire. Cette pression d'air n'est pas suffisante pour provoquer un dommage sérieux à la machine s'il se produisait un calage quelconque et si le piston 46 n'était pas à même d'atteindre la limite inférieure de sa course. Par ailleurs, l'opérateur saura, en tous temps, qu'un connecteur régulièrement appliqué à bénéficié de la pleine pression de sertissage.
Lorsque le piston 46 n'atteint pas la limite inférieure de sa course, la machine s'arrête brusquement sans achever son cycle et l'opérateur sait que
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le connecteur se trouvant alors dans la machine n'a pas reçu sa pleine pression de sertissage. Lorsque la machine se cale, elle peut aisément être arrêtée en interrompant manuellement l'alimentation en air, de manière à permettre aux éléments de revenir à leur position normale de repos. Ainsi, la machine empêche automatiquement que soit produit, accidentellement ou autrement, autre chose qu'une borne ou un connecteur correctement serti. Dans la forme d'exécution de l'invention illustrée et avec une pression d'air d' environ 110 livres anglaises par pouce carré, le piston 46 agit avec une pression de l'ordre de 8000 livres anglaises.
Comme il sera expliqué, de manière plus détaillée, dans la suite du présent mémoire, la machine est agencée, de façon que, lors de chaque course vers le bas du piston 46, un connecteur est séparé d'une bande de connecteurs et est sertie dans la zone d'application des connecteurs.
Pour qu'à chaque course du piston 46 un connecteur soit sûrement disponible dans la zone d'application des connecteurs et soit orienté de manière à être saisi et façonné par les matrices de sertissage, comme il sera décrit plus loin, on a prévu un dispositif d'alimentation 22, dont l'action est coordonnée avec celle du piston 46 de façon qu'à chaque cycle ce dispositif d'alimentation présente sûrement la borne ou connecteur final de la série dans la position voulue pour l'application suivante. On décrira ciaprès le dispositif d'alimentation 22.
Comme le montre la figure 3, le bâti 26 porte une console 78 à deux ailes s'étendant vers l'arrière. Entre les deux ailes de la console 78 est monté à pivotement un levier d'alimentation 80. Dans la forme d' exécution illustrée, le levier 80 est monté sur un pivot 82 traversant une paire d'ouvertures alignées 84 ménagées dans les ailes de la console 78. Pour des raisons qui seront développées plus loin, il est souhaitable que la durée de l'opération d'alimentation accomplie par le dispositif 22 soit aisément ajustable. A cette fin, les ailes de la console 78 présentent égalemen des paires d'ouvertures alignées 86, 88, 90 et 92; le pivot 82 peut être inséré dans n'importe quelle paire d'ouvertures 84, 86, 88, 90 ou 92.
Le levier 80 présente lui-même une série de cinq trous, dont un pour chacune des cinq paires d'ouvertures ménagées dans les ailes de la console 78. Grâce à cet agencement, quelle que soit la paire d'ouvertures dans lesquelles est engagé le pivot 82, la hauteur générale du levier 80, par rapport à la console ne change pas. Le seul changement résultant des diverses positions que peut prendre le pivot 82 est la position du point de pivotement du levier 80 par rapport à la console 78.
A son extrémité supérieure, le levier 80 forme un support pivotant pour un levier 94 d'ajustement de l'alimentation monté sur un pivot 96 à la partie supérieure du levier 80. Au voisinage de son extrémité in- férieure. le levier d'ajustement 94 porte une paire de bras 98 s'étendant vers l'i trieur, un de ces bras 98 étant prévu de chaque côté de la partie inférieure du levier 80. A son extrémité inférieure, le levier d'ajustement 94 porte une autre paire de bras 100 s'étendant vers l'intérieur et traversés par un pivot 102. A l'extrémité la plus éloignée (lorsqu'on considère la figure 3) du pivot 102, l'extrémité de droite d'un ressort de tension 104 est assujettie. L'extrémité de gauche du ressort de tension 104 est assujettie à une broche 106 portée par le bâti 26.
Le ressort 104 a toujours pour effet de solliciter l'extrémité inférieure du levier d'ajustement 94 vers la gauche et dans le sens des aiguilles d' une montre, par rapport au pivot 96. La relation entre l'extrémité inférieure du levier 94 et l'extrémité inférieure du levier 80 peut être réglée à l'encontre de la tension du ressort 104, en manoeùvrant une vis de réglage 108 vissée dans le levier 94 en face des bras 98 et s'étendant entre ceuxci, de manière à prendre appui contre l'extrémité inférieure du levier 80.
La vis d'ajustement 108 peut être bloquée grâce à une rondelle.110 vissée sur la tige de la vis 108, jusque dans une position telle qu'il se produise un effet de calage sur le filet de la vis 108 dans le levier 94.
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Le pivot 102 constitue un support de basculement pour l'extrémité supérieure d'un doigt d'alimentation 112, dont l'extrémité inférieure de gauche (lorsqu'on considère la figure 3) est disposée, de manière à exercer une action de poussée vis-à-vis d'une série de bornes ou connecteurs associée à l'applicateur et dirigée dans celui-ci, comme il sera décrit plus loin Lorsque la borne ou le connecteur terminal de la série en question est appliqué à un fil métallique et est détaché de la série, le doigt 112 fonctionne automatiquement en coordination avec d'autres mouvements faisant partie d' un cycle de fonctionnement, de manière à faire avancer la série de bornes ou connecteurs vers la gauche (lorsqu'on considère la figure 3),
de fagcn à amener la borne ou le connecteur suivant dans la zone d'application de bornes ou connecteurs. Il importe évidemment, pour que les opérations de sertissage et de cisaillement donnent les résultats voulus, que la borne ou le connecteur terminal ne soit pas amené trop loin, mais soit cependant @me- né suffisamment loin.
Dans une machine conforme à l'invention, il est simple, lorsqu'on. ajuste le mécanisme de façon à exécuter automatiquement une série d'opérations, de mettre manuellement la borne ou le connecteur terminal dans sa position correcte, lorsque la machine est au repos. Chaque bande ou série de bornes ou connecteurs est constituée de façon que chaque borne ou connecteur comporte une butée, qui sert à recevoir des poussées mesurées imposées à la bande.
Si chaque poussée se fait sur la longueur correcte et si la fin de la course d'avancement ou d'alimentation est correctement limitée, lorsque la bande de bornes ou connecteurs a été convenablement orientée eu égard aux opérations de sertissage et de cisaillement, chaque avancement subséquent aura pour effet d'amener la borne ou le connecteur terminal dans la position correcte pour l'opération d'application d'une autre borne ou connecteur. Dans la présente forme d'exécution, le doigt 112 est constamment sollicité à pivoter en sens inverse à celui des aiguilles d'une montre, lorsqu'on considère la figure 3, par un ressort 114 centré sur le pivot 102 et prenant appui, à une extrémité, contre une partie inférieure du levier d'ajustement 94 et, à son autre extrémité, contre une partie intermédiaire du doigt 112.
Ainsi, lorsque le doigt 112 est entraîné vers la droite, sor extrémité inférieure passe par dessus la butée de la borne ou du connecteur suivant et prend, dés lors, une position, dans laquelle elle pousse cette borne ou ce connecteur suivant vers la gauche. Dans la machine, la mesure dans laquelle l'extrémité du doigt 112 pousse la bande ou série de bornes ou connecteurs vers la gauche peut être réglée aisément et exactement, tandis que la machine est au repos, en manoeuvrant la vis 108, à l'encontre de la pression du ressort 104, de façon à faire varier 1' écartement entre les extrémités inférieures du levier d'ajustement 94 et du levier 98.
Afin d'exécuter une opération d'avancement, chaque fois qu'une borne ou un connecteur est appliqué, on a prévu une tige-poussoir 116 pouvant coulisser dans un guide horizontal prévu dans le bâti 26, au voisinage du trajet suivi par le piston 46. Ce piston 46 présente une surface 118 faisant office de came,découpée dans un de ces côtés verticaux, dans une position telle (voir figure 3) que la tige-poussoir 116 soit déplacée vers la droite suivant un mouvement harmonique simple, chaque fois que le piston 46 est à fin de course vers le bas. Chaque fois que la tige-poussoir 116 est déplacée vers la droite, l'extrémité inférieure du levier 20 est déplacée vers la droite, en sens inverse à celui des aiguilles d'une montre, par rapport au pivot 82, entraînant avec elle le levier d'ajustement 94.
Il s'ensuit que le doigt 112 est tiré vers la droite, l'extrémité inférieure de ce doigt passant par dessus la borne ou le connecteur suivant de la série, jusqu'à ce qu'elle soit au delà de la butée de cette borne ou de ce connecteur suivant.
La mesure dans laquelle l'extrémité inférieure du doigt 112 est déplacée vers la droite n'est pas aussi critique que la limite précise de
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son déplacement vers la gauche. Le doigt doit être déplacé suffisamment loin vers la droite pour passer par dessus la butée de la borne ou du connecteur suivant de la série et.il peut se déplacer légèrement au delà de ce point. Mais, même s'il se déplace quelque peu au delà de la butée de la borne ou du connecteur suivant, le doigt entraînera la borne ou le connecteur suivant, lors de sa course de retour, lorsqu'il atteint la butée et le déplacement excessif en question constitué simplement un mouvement perdu.
La longueur de la course d'avancement désirable dépendra évidemment des dimensions et du type des bornes ou connecteurs de la bande ou série de tels éléments et de l'espacement entre les bornes ou connecteurs. Lorsque la course d'avancement doit être longue, le pivot 82 doit être placé dans les ouvertures 82, tandis que, lorsque la course d'avancement doit être courte,le pivot 82 doit être placé dans les ouvertures 86. Enfin, pour une course de longueur intermédiaire, le pivot 82 doit être place l'une ou l'autre paire d'ouvertures intermédiaires.
On a constaté que, dans la plupart des cas, le doigt 112 peut être amené à passer par dessus la butée de la borne ou du connecteur suivant de la série de bornes ou connecteurs et pas trop loin au delà de cette butée, si on choisit simplement l'une des cinq paires d'ouvertures ménagées dans les ailes de la console 78 pour supporter le pivot 82. Dans des cas spéciaux, certaines des pièces du dispositif d'alimentation ou d'avancement peuvent être remplacées par des pièces spéciales.
Comme montré à la figure 1, la machine comporte une bande de bornes ou connecteurs 120 reliés bout à bout et portés par une bobine ou un tambour 122. La bobine 122 est portée par un bras horizontal 124 porté lui-même par un montant 126 (voir aussi la figure 3). Le montant 128 est porté par une console 128 faisant saillie par rapport au bâti 26. L'extrémité antérieure de la bande 120 est déroulée vers le bas de la bobine 122 et amenée à passer autour d'un guide flexible 130, d'où elle est amenée en dessous du dispositif d'alimentation 22 et vers la zone d'application de bornes ou counecteurs, centrée dans l'applicateur 24.
La bobine 122 présente une masse considérable et afin de l'isoler vis-à-vis des secousses successives appliquées à la bande 120 par le doigt 112, on donne au guide 130 la forme d'une lame de ressort élastique, qui s'infléchit par son élasticité propre, de manière à absorber les secousses appliquées à la bande 120 par le mécanisme d'alimentation.
Il s'ensuit que le mécanisme d'alimen- tation est à même de faire avancer régulièrement l'extrémité antérieure de la bande, dans la zone d'application avec une accélération et une décélération rapides, sans interférence causée par des effets d'inertie que produiraient,dans d'autres conditions, la masse relativement lourde portée par la bobine 122. La flexion du dispositif de protection 130 permet à l'extrémité antérieure de la bande d'avancer soudainement et permet à l'extrémité postérieure de cette bande de se dérouler graduellement et uniformément de la bobine, au fur et à mesure de l'utilisation de la bande.
L'extrémité antérieure de la bande 120 avance vers la zone d' application, en passant sur la surface supérieure de la plate-forme 131 for@ée par la partie arrière de la tablette 62 (voir également les figures 4, 6, 7 et 10). L'extrémité antérieure de la bande 120 est supportée par le bas par la plate-forme 131 et est dans l'impossibilité de se déplacer en direction latérale sur la surface de la plate-forme, vers la droite ou vers la gauche (voir la figure 5), grâce à une paire de plaques de guidage 132 et 134. La plaque de guidage 132 présente une paire de fentes de réglage 136 et de vis de réglage 138. La plaque de guidage 134 présente similairement une paire de fentes de réglage 140 et de vis de réglage 142.
Grâce à ces paires de fentes et de vis, les positions des plaques de guidage sur la surface de la plate-forme 131 peuvent être ajustées, en direction latérale vers la droite ou vers la gauche (lorsqu'on considère la figure 5), de manière à former entre ces plaques un canal de guidage de largeur ajustable s'adaptant exactement à la bande particulière de bornes ou connecteurs à appliquer. Pour une largeur donnée de la bande, les plaques dé
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guidage sont assujetties à la tablette, de manière à former un canal diri- gé dans la région ou zone d'application et dans lequel l'extrémité anté- rieure de la bande de bornes ou connecteurs glisse librement mais en étant positivement guidée.
Il est souhaitable que l'extrémité antérieure de la bande 120 soit maintenue fermement contre la plate-forme 131. A cette fin, on a prévu un bloc de retenue flottant 144 (voir figures 1 et 3), qui surmonte le canal de guidage des bornes ou connecteurs. Le bloc 144 est retenu en place par une broche 146 s'étendant transversalement dans le bloc et sur laquelle ce bloc peut pivoter librement. La broche 146 est portée rigidement par l'extrémité supérieure 148 d'un levier coudé 150 monté à pivotement sur une tige 152 établi dans la tablette 62.
L'extrémité inférieure 154 du levier coudé s'étend vers le bas, de manière à former une poigne-- grâce à laquelle le bloc 144 peut être levé, Ordinairement le poids de la poignée 154 agit par gravité, de manière à solliciter le bloc 144 vers le bas, c'est-à-dire vers la plate-forme 131. Pour certains types de bandes de bornes ou connecteurs, il convient de renforcer cette action à l'aide d'un ressort.
Lorsque l'extrémité antérieure d'une bande de bornes ou connecteurs repose sur la plate-forme 131, entre les plaques 132 et 134, les oreilles formant virole et dirigée vers le haut des bornes ou connecteurs de la bande s'étendront ordinairement à un niveau supérieur à celui de la surface des plaques 132 et 134, de façon que la surface inférieure du bloc 144 repose sur les extrémités des parties faisant saillie vers le haut de la bande. Ainsi, le bloc 144, avec l'aide de la force dirigée vers le bas et fournie par le poids du levier 154 et éventuellement avec l'aide d'un ressort, si cela est nécessaire, sert à maintenir l'extrémité antérieure de la bande fermement posée dans le canal de guidage.
Le frottement exercé sur la bande par le bloc 144 et les pièces y associées est suffisant pour empêcher la bande de se déplacer vers l'arrière, lors de la course de retour du doigt 112, lorsque ce doigt se déplace vers la droite (lorsqu'or considère la figure 4), de manière à passer vers l'arrière par dessus la butée de la borne ou du connecteur adjacent. La partie inférieure du doigt 112 est centrée dans le canal de guidage entre les plaques 132 et 134 et agit entré le bloc 144 et la zone d'application de bornes ou connecteurs.
Lorsque le mécanisme d'alimentation ou d'avancement fait subir au doigt 112 un déplacement en avant et en arrière, l'extrémité inférieure du doigt 112 glisse vers l'avant et vers l'arrière dans le canal de guidage entre la zone d'application à sa gauche (voir figure 4) et le bloc de retenue 144.
Comme mentionné plus haut, lorsque la limite correcte du déplacement du doigt 112 a été établie à l'aide de la vis d'ajustement 108 et lorsqu'une longueur appropriée de course d'avancement a été choisie grâce au pivot 82, la partie inférieure du doigt 112 se déplacera selon un mouvement de va-et-vient dans le canal de guidage et vient pousser une butée d'rne borne ou d'un connecteur, pendant sa course vers l'avant, de façon à faire avancer la série de bornes ou connecteurs, à chaque cycle de la machine, d'une quantité exactement égale à la distance entre les butées des bornes ou connecteurs.
Pendant les opérations d'avancement ou d'alimentation, les plaques 132 et 134, avec l'aide de la plate-forme 131 et du bloc dé retenue 144, continuent à guider l'extrémité antérieure de la bande, dans sa position correcte dans la zone d'application.
Dans la forme d'exécution illustrée, l'applicateur comporte des éléments de matrice du type général décrit et revendiqué dans les demandes U.S.A. n 679.630 du 27 juin 1946 et n 717.842 du 23 décembre 1946 au nom de James C. MACY. L'applicateur comporte essentiellement une série d'éléments choisis dans un stock d'éléments de manière à former un ensemble convenant aux configurations particulières de la bande illustrée 120. Certains de ces éléments sont assujettis à l'extrémité inférieure du piston 46, tandis que d'autres éléments sont supportés par la tablette 62. La figure 9 illustre l'ensemble d'éléments porté par le piston 46.
Cet ensemble comporte une lame de cisaillement 156, un dispositif espaceur 158 et un dispositif de ser-
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tissage 160 Ces pièces sont assujetties au piston 46 par des vis 162 et 164 passant dans des trous alignés et vissées dans la base du piston 46.
Comme montré à la figure 10, les pièces de l'ensemble porté par la tablette 62 sont constituées par une plaquette de cisaillement 166, des dispositifs espaceurs 168, une plaquette d'impact 170, une enclume 172 et un support d'enclume 174. L'enclume 172 est assujettie à la console 174 par une vis 176. Les parties de l'ensemble en question sont fixées en place sur la tablette 62 par des vis 178 et 180.
Le dispositif applicateur comporte, en outre, (voir figure 11) une plaquette éjectrice 182 portée par une console 184 fixée à la tablette 62 par une vis 186. En outre, le dispositif en question comporte une plaque de garde 188 fixée,, de manière réglable, à la tablette 62 par des vis 190 et 192 traversant une fente 194 ménagée dans la plaque.
Dans la forme d'exécution illustrée à la figure 10, des vis 138 (voir figure 6) sont vissées dans des ouvertures 194 ménagées dans la tablette 62. Des vis 142 sont vissées dans des ouvertures 196. Une vis 178 est vissée dans une ouverture 198, tandis qu'une vis 180 est vissée dans une ouverture 200. Des vis 190 et 192 sont vissées dans des ouvertures 202 et 204 et une vis 186 est vissée dans une ouverture 206.
On comprendra qu'à chaque cycle de la machine, une opération de cisaillement et une opération de sertissage sont exécutées . La borne ou le connecteur terminal est cisaillé de la série de bornes ou connecteurs et est sertie sur un fil métallique amené dans la région ou zone d'application.
Dans certains cas, selon le caractère de la borne ou du connecteur à fabriquer, il convient de cisailler un appendice entre le connecteur terminal et le connecteur suivant et, lorsqu'un appendice doit être enlevé de la bande .de connecteurs, la plaquette 170 peut également agir comme plaquette de ci- saillement, en même temps que la plaquette de cisaillement 166.
Dans ce cas, la lame de cisaillement 156 accomplit une opération de sectionnement contre chacun des éléments 166 et 170. La largeur de l'appendice ainsi enlevé dépendra de la largeur de la lame 156 et des éléments d'espacement correspondants 168. Comme illustré à la figure 7, la partie centrale de la plaquette de cisaillement 166, en dessous de son bord tranchant, est taillée en oblique, somme indiqué en 207, de façon que, dans les cas où la plaquette 166 est utilisée pour le détachement d'un appendice, un intervalle soit formé, pour permettre l'éjection de l'appendice.
Comme illustré également à la figure 7, la lame 156 présente une paire de talons 208 qui restent constamment à même de coulisser dans l'ensemble fixé sur la tablette 62 et entre les éléments d'espacement 168. La tablette 62 présente une fente 210, dans laquelle les extrémités inférieures des talons 208 peuvent passer, lorsque le piston 46 arrive à fin de course et par laquelle un ap- pendice peut tomber, dans les cas où un tel appendice est sectionné entre des connecteurs adjacents. Coaune montré à la figure 5, une surface inclinée 212 est prévue sous la fente 210, pour éjecter des appendices de la machine vers un endroit où ils peuvent être recueillis comme déchets.
Le but de la plaquette d'éjection 182 est d'éjecter les connecteurs qui, lorsque le piston 46 est à fin de course, tendent à rester adhérer dans la partie femelle du dispositif de sertissage. Le but de la plaque de protection 188 est d' assurer que l'opérateur vienne accidentellement mettre ses doigts dans la zone d'applications, lorsque le piston 46 descend. La fente 214 ménagée dans la plaquette 188 chevauche la partie 216 de l'enclume 172. La fente 214 et la surface de la matrice contribuent à étendre les extrémités des fils métalliques, de manière correcte, dans la zone d'application. La figure 4 montre que lorsque les parties sont au repos, la borne ou connecteur antérieur de la bande se trouve dans la position de sertissage sur la surface de façonnage de l'enclume 172.
Comme le montre le mieux la figure 3, le bâti 26 porte un compteur 218 actionné par une tige 220 coopérant avec une surface 222 faisant office
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de came, découpée dans le piston 46. Ainsi, chaque fois que le piston arrive à fin de coursele compteur enregistre le nombre plus élevé sui- vant. De tels compteur sont bien connus dans la technique.
Il ressort de ce qui précède qu'une machine servant à appliquer automatiquement des connecteurs ou des bornes électriques et établis confor- mément à la présente invention, convient pour atteindre les buts et objec- tifs définis plus haut et peut être installée et actionnée de manière éco- nomique, car la machine et ses modes de fonctionnement et d'utilisation sont appropriés à la pratique courante et peuvent, au besoin, subir de grandes variations, pour adapter l'invention à diverses applications.
REVENDICATIONS.
1. Machine pour appliquer automatiquement une borne ou un connec- teur électrique à un tronçon de fil métallique, caractérisée en ce qu'elle comporte un piston contraint à subir un mouvement de va-et-vient le long d'un trajet déterminé, un mécanisme à genouillère accouplé audit piston, une tablette vers laquelle le piston est déplacé, une structure de support unitaire dans laquelle le piston est confiné et qui présente des parties servant de support au mécanisme et à la tablette précitée, et un dispositif de réglage du type micrométrique associé à la tablette et à la structure de support, ce dispositif de réglage permettant d'ajuster exactement la distance entre la tablette et le piston.
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PERFECTIONS TO A MACHINE TO APPLY A TERMINAL OR A CONNECTOR
ELECTRIC WITH A METAL WIRE TRUNK
The present invention relates to a machine for applying an electrical terminal or connector to a section of metal wire. The machine has a terminal application zone protected by a protection device and is arranged so that, when an operator introduces a metal wire, through the protection device, into the terminal application zone and actuates a trigger. , a preformed terminal or connector blank from a reserve of such blanks provided in the machine is automatically and instantaneously applied to the metal wire, so as to be permanently and electrically efficient connected to this metal wire.
In the illustrative embodiment of the invention, which will be described in this specification, the machine comprises a coil of electrical terminals pre-shaped and attached end to end to one another. Each terminal or connector has an ordinary annular tab and a ferrule portion. The ferrule portion comprises a trough-shaped base, which, upon application of the connector, embraces a metal wire, and an ear extending upward on either side of the base, these ears forming with the base a part of U-section perpendicular to the axis of the part forming a ferrule. During the application of the connector, these ears are crimped, so as to be in intimate contact with the metal wire.
The strip of connectors per se is not part of the invention, but is described and claimed, generally, in U.S. Patent Application No. 514,214 filed December 14, 1943 in the name of William S. Watts. pre-formed terminals or connectors, usable for automatic application, and other machines and variants thereof, than that described in the remainder of this specification by way of illustration.
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tion of the invention can be designed by specialists.
Various mechanisms have been proposed in the past to perform the same general functions as the machines in question. Most of these machines had a conventional type press, midified to support the crimping and feeding mechanisms. Some of these machines have given satisfaction, because, in cases where the user requested to be able to apply a very high number of identical terminals or connectors to an equivalent high number of sections of metal wire, the machines could be arranged and adjusted by taking taking full account of the large number of terminals or connectors to be applied, so as to reduce the unit cost price to a sufficient extent to enable the initial investment to be recovered.
In general, however, it was not easy to start these machines or modify them to adapt them to allow them to apply a different type of terminal or connector to another type of wire. It is further noted that there has long been an unfulfilled demand for an automatic, compact and relatively lightweight machine which can be readily adapted to automatically apply any of a wide variety of electrical terminals or connectors.
A machine according to the present invention satisfies this demand and is, at the same time, so constructed and arranged that most of the parts which it comprises can be produced inexpensively, without the need to machine them. with precision * It follows that the machines in question can be maintained in optimum condition by an ordinary mechanic without extensive experience in the field of construction of light machines and without having to call a manufacturer tools or the like. All the parts in question are easily assembled or disassembled and the only parts, which are subject to appreciable wear, can be easily obtained and put in place without delay.
Furthermore, when changing a machine, so as to enable it to apply a different type of terminal, the necessary changes can be easily made simply by unscrewing only a few parts, as will be described later, and by assembling, following a series of simple instructions, a set of suitable crimp and shear parts to apply the desired terminals or connectors.
These factors are of particular importance, if one remembers that these machines are particularly useful in workshops manufacturing electrical equipment, wired electronic chassis or the like, where the staff includes semi-qualified assemblers, but where there is no, in fact, neither qualified mechanics, nor specialists, except to carry out the preliminary arrangement of the machine, which arrangement entails a considerable expense.
The fact of having a machine which can be transformed so as to allow the application of terminals @ connectors of different types and which does not require precise adjustment constitutes an advantage over the use of large machines. yield, but requiring long delays and trouble for their adjustment.
The present invention relates to a machine of the type described exhibiting, to a significant extent, the skills and characteristics mentioned above. Another subject of the invention is a machine which does not have certain drawbacks inherent in the preceding machines intended to fulfill the same general functions as the machine according to the invention. The invention also relates to a light and inexpensive press, in which a device for feeding terminals or connectors and a device for applying them can be mounted and maintained by an ordinary mechanical system.
Another object of the invention is a press for the application of terminals or connectors, in which one or the other of various supply conditions can be chosen and in which one or the other of several devices. application of terminals or connectors can be installed very simply, this in-
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stallation being a matter of simple routine. The invention further relates to a simple and inexpensive press, which can be adjusted and arranged by an unskilled worker., For the application of one or the other of many types of terminals or electrical connectors. .
The invention also relates to a connector application machine, in which only a small number of parts or parts undergoing wear are provided and in which all of these parts or parts can be easily replaced without requiring the services. a qualified mechanic. Another object of the invention is a machine comprising a feed device, in which the feed length can be easily and accurately adjusted.
The invention also relates to a machine for the automatic application of terminals or connectors to sections of metal wires, this machine being of such lightness that it can be moved, as needed, from one place to another. in a workshop or factory, not requiring a large initial investment of capital and capable of being converted, so as to be suitable for the application of one or other of many types of connectors, with such ease that the use of this machine is possible for what has been called small series production. Another subject of the invention is a press and a feed device making it possible to obtain optimum utility and efficiency when applying terminals or connectors using applicators of known type.
Other subjects of the invention will become apparent from the following description.
The invention therefore relates to the structural features, combinations of elements, modes of operation and arrangements of parts, described in the remainder of this specification, with reference to the accompanying drawings.
In the following description and in the accompanying drawings, a preferred embodiment of the invention has been described and shown and various variants have been suggested. However, it goes without saying that this embodiment and these variants are not exhaustive and should not be considered as limiting. On the contrary, they must be considered only as illustrative, so that specialists can fully understand the invention and its principles, as well as the manner of implementing it in various ways, depending on the particular conditions involved.
In the accompanying drawings: - Figure 1 is a perspective view of an exemplary form of machine according to the invention; - Figure 2 is a front elevational view of the machine illustrated in Figure 1; - Figure 3 is a side elevational view of the machine illustrated in Figure 1; - Figure 4 is, on a larger scale, a section along line 4-4 of Figure 2; - Figure 5 is, on a larger scale, a pe line along line 5-5 of Figure 3; - Figure 6 is, on a larger scale, a section taken along line 6-6 of Figure 3; FIG. 7 is, on a larger scale, a fragmentary perspective view of some of the parts illustrated in FIG. 4, these parts being shown in the position they occupy at the end of a crimping operation;
Figure 8 is a fragmentary perspective view of some of the parts shown in Figure 7, viewed from the left side of Figure 7; - Figure 9 is a perspective view separated from the parts of the
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applicator device carried by the press piston; FIG. 10 is a dissociated perspective view of some of the parts of the applicator device carried by the bladder of the press; - Figure 11 is a dissociated perspective view of the connector ejector, forming part of the applicator device, and - Figure 12 is a dissociated perspective view of a protection device forming part of the applicator device.
Figures 1, 2 and 3 illustrate one embodiment of the invention in a machine essentially comprising a press designated generally, by reference numeral 20, a device for supplying connectors or terminals to be applied, generally designated by the reference notation 22, and a terminal or connector applicator, generally designated by the reference notation 24. The press comprises a frame 26, the upper parts of which form a pair of flanges 28 and 29, in which is fixed a shaft 30.
This shaft 30 forms the pivot of a rocking lever 32, one end 34 of which is coupled to a piston rod 36 forming part of an engine; in the present embodiment, the motor takes the form of a pneumatically actuated cylinder and generally designated by the reference numeral 38.
The other arm 40 of the lever 32 carries a pin or rod 42 disposed transversely and on which is pivotally mounted a bent connecting rod 44 (see FIG. 3). The lower end of the connecting rod 44 is articulated to the upper end of a piston or punch 46. The piston 46 is guided so as to be able to move in a vertical direction in the body of the frame 26, thanks to the faces of guide 48 and 50 and to plate 52. For disassembly, inspection and for similar purposes, - plate 52 can easily be removed by unscrewing screws 54.
In the illustrated form of the press, the parts of oelle-oi oooupent the relative positions illustrated in Figure 1, in which the piston 46 is at the upper end of its stroke, while the piston moves in a backward movement. back and forth in cylinder 38 is at the last oe bay. The parts or parts in question are returned to this rest position by tension springs 56, which are tensioned between a plate 56 fixedly mounted on the piston rod 36 and the bottom of the lower part of the cylinder * When it is accepted to the air under pressure in the cylinder 38, its piston is forced upwards, bringing with it the arm 34, while the arm 40 is tilted downwards.
The length of arm 34 is such relative to the length of arm 40, while the toggle action of arm 40 and connecting rod 44, produce a large multiplioation of @ roe, which drives Pluto 46 downward with a uniform acceleration and deceleration 'In addition, the advantage resulting from the toggle action, from an energetic point of view, is mainly felt at the end of the displacement of the piston 46,
ensuring that the maximum energy is available where. we need it most. Furthermore, it will be observed that the arrangement described above provides a limit defined downwards beyond which the piston 46 cannot move. Thus, the piston 46 is driven to an extreme lower position, where 11 stops smoothly and evenly with no vibrations and no bounce that can be transmitted to the chassis *
The frame 26 carries a pedestal 60 mounted under the piston 46 (see also Figures 2,
4 and 5). The pedestal 60 forms a support for an adjustable shelf 62, on which part of the applicator device is mounted, as described later. As indicated above, the lower limit of displacement of the piston 46 is fixed and, in order to facilitate easy adjustments of the height of the area of application of terminals or connectors, between the lower part of the piston 46 and the through-
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At the top of the shelf, a mechanism is provided for raising or lowering the surface of the shelf 62, relative to the pedestal 60.
Ordinarily, the shelf 62 is securely and rigidly secured to the pedestal 60 by a pair of screws 64 and 66. To raise or lower the shelf 62 relative to the pedestal 60, it is sufficient to loosen the screws 64 and 66 and adjust the height of the shelf. the shelf, by turning an adjusting bolt 68. This is done using the. mechanism described below.
As shown in Figures 4 and 5, in the shelf 62 are mounted two triangular blocks 70 and 71. The block 70 has an inclined lower face 72, while the block 71 has an inclined upper face 73. The bolt 68 is screwed into brackets. openings in the pedestal 60 and carries on its central part, a threaded element 74, in the form of a wedge, with double action. The element 74 has an inclined upper face 76 in contact, face to face, with the inclined face 72, and an inclined lower face 77 in face-to-face contact with the inclined face 73.
As shown in Figure 4, if the wedge-shaped element 74 is moved to the right by the bolt 68, under the action of the inclined faces 76 and 72 the shelf 62 rises and can then be locked in place by serving the screws 64 and 66. On the other hand, if we rotate the bolt 68 so as to move the element 74 to the left, considering figure 4, under the action of the inclined faces 77 and 73, the shelf 62 descends relative to the pedestal 60.
Therefore, when adjustments of the height of the connector application zone, between the surface of the shelf 62 and the lower part of the piston 46, are desired, in order to adapt the machine to a terminal applicator device or connectors of different dimensions, it suffices to unscrew the screws 64 and 66 and positively raise or lower the shelf 62 by turning the bolt 68 in the desired direction. After that, the relative position of the tablet and the pedestal can be fixed by tightening screws 64 and 66. These operations can be performed by an unskilled worker provided with a screwdriver and a wrench.
The cylinder 38 is supplied with compressed air by a supply system and by the use of any of the various valve mechanisms available on the market, this mechanism having the effect of ensuring that the piston travels its entire stroke, before that the air supply is interrupted. By ensuring that the air supply cannot be interrupted before the piston has traveled its entire stroke, it is ensured that the piston 46 is brought, at each cycle, to the end of its stroke, so as to purchase a crimping operation.
Usually the cylinder and piston have the effect of causing the piston 46 to make a rapid and full stroke downward, at the end of which the air supply is interrupted, the springs 56 gently returning the piston to the bottom of the cylinder. , the air being forced out of it. If, by chance, the applicator device were to stall, the machine would suddenly stop during a cycle because the air introduced into the cylinder would not be able to push the piston up its stroke. Thus, when for some reason the piston 46 is unable to reach the lower limit of its stroke that piston simply stops at an intermediate point in its stroke and no serious damage is produced.
An air pressure of the order of 80 to 110 English pounds per square inch will generally be adequate to cause the machine to complete its crimping and shearing operations, as will be described in more detail later in this specification. . This air pressure is not sufficient to cause serious damage to the machine if any stalling occurs and piston 46 is unable to reach the lower limit of its stroke. In addition, the operator will know, at all times, that a regularly applied connector has benefited from the full crimping pressure.
When the piston 46 does not reach the lower limit of its stroke, the machine stops abruptly without completing its cycle and the operator knows that
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the connector then in the machine has not received its full crimping pressure. When the machine stalls, it can easily be stopped by manually interrupting the air supply, so as to allow the elements to return to their normal resting position. Thus, the machine automatically prevents the production, accidentally or otherwise, other than a terminal or a correctly crimped connector. In the illustrated embodiment of the invention and with an air pressure of about 110 pounds per square inch, the piston 46 acts with a pressure of the order of 8000 English pounds.
As will be explained in more detail in the remainder of this specification, the machine is arranged so that during each down stroke of piston 46, a connector is separated from a strip of connectors and is crimped. in the connector application area.
So that at each stroke of the piston 46 a connector is surely available in the zone of application of the connectors and is oriented so as to be gripped and shaped by the crimping dies, as will be described later, a device is provided. supply 22, the action of which is coordinated with that of piston 46 so that at each cycle this supply device surely presents the terminal or final connector of the series in the desired position for the following application. The feed device 22 will be described below.
As shown in Figure 3, the frame 26 carries a console 78 with two wings extending rearwardly. Between the two wings of the console 78 is pivotally mounted a feed lever 80. In the illustrated embodiment, the lever 80 is mounted on a pivot 82 passing through a pair of aligned openings 84 in the wings of the console. console 78. For reasons which will be developed later, it is desirable that the duration of the feeding operation performed by the device 22 be easily adjustable. To this end, the wings of the console 78 also have pairs of aligned openings 86, 88, 90 and 92; the pivot 82 can be inserted into any pair of openings 84, 86, 88, 90 or 92.
The lever 80 itself has a series of five holes, one of which is for each of the five pairs of openings made in the wings of the console 78. Thanks to this arrangement, regardless of the pair of openings in which the pivot 82, the general height of the lever 80, relative to the console does not change. The only change resulting from the various positions that the pivot 82 can take is the position of the pivot point of the lever 80 relative to the console 78.
At its upper end, lever 80 forms a pivotal support for a feed adjustment lever 94 mounted on a pivot 96 at the top of lever 80. In the vicinity of its lower end. the adjustment lever 94 carries a pair of arms 98 extending towards the i sorter, one of these arms 98 being provided on either side of the lower part of the lever 80. At its lower end, the adjustment lever 94 carries another pair of arms 100 extending inward and crossed by a pivot 102. At the furthest end (when considering FIG. 3) of the pivot 102, the right end of a spring voltage 104 is subjected. The left end of tension spring 104 is secured to a pin 106 carried by frame 26.
The spring 104 still has the effect of biasing the lower end of the adjustment lever 94 to the left and clockwise, relative to the pivot 96. The relationship between the lower end of the lever 94 and the lower end of the lever 80 can be adjusted against the tension of the spring 104, by operating an adjusting screw 108 screwed into the lever 94 opposite the arms 98 and extending between them, so as to rest against the lower end of lever 80.
The adjustment screw 108 can be locked by a washer 110 screwed onto the shank of the screw 108, until in a position such that a wedging effect occurs on the thread of the screw 108 in the lever 94.
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The pivot 102 constitutes a tilting support for the upper end of a feed finger 112, of which the lower left end (when considering FIG. 3) is arranged, so as to exert a screw pushing action. - with respect to a series of terminals or connectors associated with and directed into the applicator, as will be described later when the terminal or terminal connector of the series in question is applied to a metal wire and is detached from the series, the finger 112 automatically operates in coordination with other movements forming part of an operating cycle, so as to advance the series of terminals or connectors to the left (when considering figure 3),
in order to bring the next terminal or connector into the terminal or connector application area. It is obviously important, for the crimping and shearing operations to give the desired results, that the terminal or the terminal connector is not brought too far, but is nevertheless brought sufficiently far.
In a machine according to the invention, it is simple, when. adjusts the mechanism so as to automatically perform a series of operations, to manually put the terminal or terminal connector in its correct position, when the machine is at rest. Each strip or series of terminals or connectors is constructed so that each terminal or connector has a stopper, which serves to receive measured thrusts imposed on the strip.
If each push is to the correct length and if the end of the feed or feed stroke is properly limited, when the strip of terminals or connectors has been properly oriented with regard to the crimping and shearing operations, each advancement subsequent operation will have the effect of bringing the terminal or terminal connector into the correct position for the operation of applying another terminal or connector. In the present embodiment, the finger 112 is constantly urged to pivot in an anti-clockwise direction, when considering FIG. 3, by a spring 114 centered on the pivot 102 and bearing, against one end, against a lower part of the adjustment lever 94 and, at its other end, against an intermediate part of the finger 112.
Thus, when the finger 112 is driven to the right, its lower end passes over the abutment of the next terminal or connector and therefore takes a position in which it pushes this next terminal or connector to the left. In the machine, the extent to which the tip of the finger 112 pushes the strip or series of terminals or connectors to the left can be easily and accurately adjusted, while the machine is at rest, by operating the screw 108, to the left. against the pressure of the spring 104, so as to vary the spacing between the lower ends of the adjustment lever 94 and the lever 98.
In order to carry out an advancing operation, each time a terminal or a connector is applied, a push rod 116 is provided which can slide in a horizontal guide provided in the frame 26, in the vicinity of the path followed by the piston. 46. This piston 46 has a surface 118 acting as a cam, cut in one of these vertical sides, in a position such (see FIG. 3) that the push rod 116 is moved to the right in a simple harmonic movement, each time that the piston 46 is at the end of its downward stroke. Each time the push rod 116 is moved to the right, the lower end of the lever 20 is moved to the right, counterclockwise, relative to the pivot 82, driving the lever with it. adjustment 94.
It follows that the finger 112 is pulled to the right, the lower end of this finger passing over the next terminal or connector in the series, until it is beyond the stop of this terminal or this next connector.
The extent to which the lower end of finger 112 is shifted to the right is not as critical as the precise limit of
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its displacement to the left. The finger should be moved far enough to the right to pass over the stopper of the next terminal or connector in the series, and it may move slightly beyond this point. But, even if it moves somewhat past the stopper of the next terminal or connector, the finger will drive the next terminal or connector, on its return stroke, when it reaches the stopper and excessive displacement. in question simply constituted a lost movement.
The length of the desirable advance stroke will obviously depend on the size and type of the terminals or connectors of the strip or series of such elements and on the spacing between the terminals or connectors. When the forward stroke is to be long, the pivot 82 should be placed in the openings 82, while when the forward stroke is to be short, the pivot 82 should be placed in the openings 86. Finally, for a stroke of intermediate length, the pivot 82 must be in one or the other pair of intermediate openings.
It has been observed that, in most cases, the finger 112 can be made to pass over the stop of the next terminal or connector in the series of terminals or connectors and not too far beyond this stop, if one chooses simply one of the five pairs of openings in the wings of the console 78 to support the pivot 82. In special cases, some of the parts of the feed or advancement device may be replaced by special parts.
As shown in FIG. 1, the machine comprises a strip of terminals or connectors 120 connected end to end and carried by a coil or a drum 122. The coil 122 is carried by a horizontal arm 124 itself carried by an upright 126 ( see also figure 3). The post 128 is carried by a bracket 128 projecting from the frame 26. The front end of the strip 120 is unwound down from the spool 122 and made to pass around a flexible guide 130, from where it is brought below the supply device 22 and towards the application zone of terminals or counectors, centered in the applicator 24.
The coil 122 has a considerable mass and in order to isolate it from the successive jolts applied to the strip 120 by the finger 112, the guide 130 is given the form of an elastic leaf spring, which bends. by its inherent elasticity, so as to absorb the jolts applied to the strip 120 by the feed mechanism.
It follows that the feed mechanism is able to regularly advance the anterior end of the strip, into the application area with rapid acceleration and deceleration, without interference caused by inertia effects. which would be produced, under other conditions, by the relatively heavy mass carried by the reel 122. The bending of the protection device 130 allows the anterior end of the strip to advance suddenly and allows the posterior end of this strip to move forward. unwind gradually and evenly from the spool as the tape is used.
The anterior end of the strip 120 advances towards the application area, passing over the upper surface of the platform 131 formed by the rear part of the shelf 62 (see also Figures 4, 6, 7 and 10). The front end of the strip 120 is supported from below by the platform 131 and is unable to move sideways across the platform surface, to the right or to the left (see Figure 5), by a pair of guide plates 132 and 134. Guide plate 132 has a pair of adjustment slots 136 and adjustment screws 138. Guide plate 134 similarly has a pair of adjustment slots 140 and adjusting screw 142.
By means of these pairs of slots and screws, the positions of the guide plates on the surface of the platform 131 can be adjusted, sideways to the right or to the left (when considering Figure 5), to so as to form between these plates a guide channel of adjustable width adapting exactly to the particular strip of terminals or connectors to be applied. For a given width of the strip, the plates
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guide are secured to the shelf, so as to form a directed channel in the region or area of application and in which the front end of the terminal strip or connector slides freely but being positively guided.
It is desirable that the front end of the strip 120 is held firmly against the platform 131. To this end, a floating retainer block 144 (see Figures 1 and 3) is provided, which overcomes the guide channel of the legs. terminals or connectors. Block 144 is held in place by a pin 146 extending transversely into the block and on which this block can pivot freely. The pin 146 is carried rigidly by the upper end 148 of an elbow lever 150 pivotally mounted on a rod 152 established in the shelf 62.
The lower end 154 of the angled lever extends downward to form a handle - by which the block 144 can be lifted, usually the weight of the handle 154 acts by gravity, so as to stress the block 144 downwards, ie towards the platform 131. For certain types of terminal strips or connectors, this action should be reinforced by means of a spring.
When the front end of a strip of terminals or connectors rests on platform 131, between plates 132 and 134, the ferrule and upward facing lugs of the terminals or connectors of the strip will ordinarily extend to a level higher than that of the surface of plates 132 and 134, so that the lower surface of block 144 rests on the ends of the upwardly projecting portions of the strip. Thus, the block 144, with the help of the downward force provided by the weight of the lever 154 and possibly with the help of a spring, if necessary, serves to hold the anterior end of the tape firmly seated in the guide channel.
The friction exerted on the strip by the block 144 and its associated parts is sufficient to prevent the strip from moving rearward, during the return stroke of the finger 112, when this finger moves to the right (when or consider FIG. 4), so as to pass backwards over the stop of the terminal or of the adjacent connector. The lower portion of finger 112 is centered in the guide channel between plates 132 and 134 and acts between block 144 and the terminal or connector application area.
When the feed or advance mechanism causes finger 112 to move forward and backward, the lower end of finger 112 slides forward and backward in the guide channel between the area of. application to its left (see figure 4) and the retainer block 144.
As mentioned above, when the correct limit of movement of the finger 112 has been established by means of the adjustment screw 108 and when an appropriate length of advance stroke has been chosen by the pivot 82, the lower part finger 112 will move back and forth in the guide channel and push a stopper of a terminal or of a connector, during its forward stroke, so as to advance the series of terminals or connectors, at each cycle of the machine, an amount exactly equal to the distance between the stops of the terminals or connectors.
During the feed or feed operations, the plates 132 and 134, with the help of the platform 131 and the retainer block 144, continue to guide the anterior end of the strip, into its correct position in the web. the application area.
In the illustrated embodiment, the applicator comprises matrix elements of the general type described and claimed in U.S. Applications No. 679,630 of June 27, 1946 and No. 717,842 of December 23, 1946 in the name of James C. MACY. The applicator essentially comprises a series of elements chosen from a stock of elements so as to form an assembly suitable for the particular configurations of the illustrated strip 120. Some of these elements are secured to the lower end of the piston 46, while other elements are supported by the shelf 62. FIG. 9 illustrates the set of elements carried by the piston 46.
This assembly comprises a shear blade 156, a spacer device 158 and a clamping device.
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weaving 160 These parts are secured to the piston 46 by screws 162 and 164 passing through aligned holes and screwed into the base of the piston 46.
As shown in Figure 10, the parts of the assembly carried by the shelf 62 consist of a shear plate 166, spacers 168, an impact plate 170, an anvil 172, and an anvil holder 174. The anvil 172 is secured to the bracket 174 by a screw 176. The parts of the assembly in question are secured in place on the shelf 62 by screws 178 and 180.
The applicator device further comprises (see FIG. 11) an ejector plate 182 carried by a bracket 184 fixed to the shelf 62 by a screw 186. In addition, the device in question comprises a guard plate 188 fixed in such a manner. adjustable, to the shelf 62 by screws 190 and 192 passing through a slot 194 formed in the plate.
In the embodiment illustrated in FIG. 10, screws 138 (see FIG. 6) are screwed into openings 194 in the shelf 62. Screws 142 are screwed into openings 196. A screw 178 is screwed into an opening. 198, while a screw 180 is screwed into an opening 200. Screws 190 and 192 are screwed into openings 202 and 204 and a screw 186 is screwed into an opening 206.
It will be understood that at each cycle of the machine, a shearing operation and a crimping operation are performed. The terminal or terminal connector is sheared from the series of terminals or connectors and is crimped onto a metal wire brought into the region or area of application.
In some cases, depending on the character of the terminal or connector to be manufactured, an appendage should be sheared between the terminal connector and the next connector, and when an appendage needs to be removed from the strip of connectors, the wafer 170 may also act as the shear plate, together with the shear plate 166.
In this case, the shear blade 156 performs a severing operation against each of the members 166 and 170. The width of the appendage thus removed will depend on the width of the blade 156 and the corresponding spacers 168. As illustrated in Figure 7, the central part of the shear plate 166, below its cutting edge, is cut obliquely, sum indicated at 207, so that in cases where the plate 166 is used for the detachment of a appendix, a gap be formed, to allow ejection of the appendix.
As also illustrated in FIG. 7, the blade 156 has a pair of heels 208 which are constantly able to slide in the assembly fixed on the shelf 62 and between the spacers 168. The shelf 62 has a slot 210, into which the lower ends of the heels 208 can pass, when the piston 46 reaches its end of stroke and through which an appendage can fall, in cases where such an appendage is severed between adjacent connectors. As shown in Fig. 5, an inclined surface 212 is provided under the slot 210, to eject appendages from the machine to a location where they can be collected as waste.
The purpose of the ejection plate 182 is to eject the connectors which, when the piston 46 is at the end of its stroke, tend to remain adhered to the female part of the crimping device. The purpose of the cover plate 188 is to ensure that the operator accidentally comes to put his fingers in the application area when the piston 46 descends. Slit 214 in wafer 188 overlaps portion 216 of anvil 172. Slit 214 and the surface of the die help extend the ends of the wires properly into the application area. Figure 4 shows that when the parts are at rest, the front terminal or connector of the strip is in the crimp position on the shaping surface of the anvil 172.
As best shown in Figure 3, the frame 26 carries a counter 218 actuated by a rod 220 cooperating with a surface 222 acting
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of cam, cut in the piston 46. Thus, each time the piston reaches the end of its course, the counter registers the next higher number. Such counters are well known in the art.
It will be seen from the foregoing that a machine for automatically applying electrical connectors or terminals and established in accordance with the present invention, is suitable for achieving the aims and objectives defined above and can be installed and operated in such a manner. economical, since the machine and its modes of operation and use are suitable for current practice and can, if necessary, undergo great variations, to adapt the invention to various applications.
CLAIMS.
1. Machine for automatically applying a terminal or an electrical connector to a section of metal wire, characterized in that it comprises a piston forced to undergo a reciprocating movement along a determined path, a a toggle mechanism coupled to said piston, a shelf towards which the piston is moved, a unitary support structure in which the piston is confined and which has parts serving as support for the mechanism and the aforementioned shelf, and an adjustment device of the type micrometric associated with the tablet and the support structure, this adjustment device allowing to precisely adjust the distance between the tablet and the piston.