EP0415831B1 - Dispositif pour sertir des éléments de connexion sur des conducteurs électriques et système de sertissage automatique comportant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif pour sertir des éléments de connexion sur des conducteurs électriques et système de sertissage automatique comportant un tel dispositif Download PDF

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EP0415831B1
EP0415831B1 EP90402355A EP90402355A EP0415831B1 EP 0415831 B1 EP0415831 B1 EP 0415831B1 EP 90402355 A EP90402355 A EP 90402355A EP 90402355 A EP90402355 A EP 90402355A EP 0415831 B1 EP0415831 B1 EP 0415831B1
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EP
European Patent Office
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crimping
punches
punch
pushers
pins
Prior art date
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EP90402355A
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EP0415831A1 (fr
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Léon Germain Cerda
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Airbus Group SAS
Original Assignee
Airbus Group SAS
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H01R43/058Crimping mandrels
    • H01R43/0585Crimping mandrels for crimping apparatus with more than two radially actuated mandrels
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H01R43/048Crimping apparatus or processes
    • H01R43/0486Crimping apparatus or processes with force measuring means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/532Conductor
    • Y10T29/53209Terminal or connector
    • Y10T29/53213Assembled to wire-type conductor
    • Y10T29/53235Means to fasten by deformation

Definitions

  • the present invention relates to a device for crimping connection elements on electrical conductors, as well as an automatic crimping system comprising such a device.
  • the device according to the invention is intended to crimp, for example, pins on the ends of the electrical conductors of previously stripped cables.
  • the crimping device finds a particularly suitable application in the aeronautical field, where the multitude of electrical and electronic equipment necessary for piloting an aircraft and for the execution of different missions involves numerous electrical connections of various types.
  • the number of electrical connections between the different equipment can be of the order of 12,000, which represents, in addition to more than 50 kilometers of cables, more than 35,000 treatments of electrical cable ends per device and therefore as many connections.
  • each pliers may include means for adjusting, on the one hand, the penetration depth of the crimping punches according to the pin-conductor connection to be performed and, on the other hand, the axial penetration of the spindle relative to the end of the electrical conductor to properly place the crimp barrel of the spindle under the crimping punches of the pliers.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks.
  • the device incorporates the plurality of sets of n punches necessary for crimping according to the dimensional characteristics of the pins and conductors electric.
  • said punch-carrying member and said first and second parts each have a generally cylindrical shape, being arranged concentrically with respect to each other, said second part surrounding the first, which surrounds said punch-carrying member.
  • removable locking means can be provided between the first and second parts making it possible, when said locking means are active, to join the two parts together to proceed to the selection of the set of punches by the first means of 'actuation, and, when said locking means are inactive, to separate the two parts to allow movement of the second part, by the second actuating means, relative to the first part and the punch holder member.
  • the first and second actuation means of the first and second parts respectively comprise, for example, motors of the electric type.
  • the rotary movement of the first part by the motor of the first actuating means can be achieved by means of an endless screw, linked to said motor and meshing with a corresponding toothed sector formed at the periphery of said first part.
  • the rotary movement of the second part by the motor of the second actuation means can be, in turn, achieved by means of a sliding rod of said motor, linked by its free end and around an axis to a radial tab projecting from said second part.
  • the sets of punches are arranged in the same radial plane while being regularly distributed angularly with respect to each other, and, the n punches of each set are also regularly spaced angularly from one another. In this way, the crimping forces exerted by the punches are regularly distributed around the barrel of the spindle to be crimped onto its conductor.
  • the n punches of each set are housed in respective radial passages provided in said member, said punches being capable of occupying a retracted position, thanks to the action of elastic return means, and a position output under the action of the respective pushers, corresponding to the crimping operation of the spindle on the electrical conductor.
  • the pushers can be housed in radial passages formed in said first part, said pushers cooperating, by one of their ends, with the displacement means provided on the second part and, by their opposite ends, with said punches of the game. selected.
  • said means for moving said pushers and punches are defined by profiled notches formed in said second piece and receiving the corresponding ends of said pushers, so that, during the rotary movement of the second piece, the profiled notches push in progressively the pushers which act simultaneously on the punches, the crimping imprint obtained being a function of the rotary movement of the notches on the pushers.
  • the device comprises means for centering the pins, as a function of their diameter, relative to the punch-carrying member, said centering means being controllable under the action of third means d actuation.
  • said centering means comprise two discs coaxial with said punch-carrying member, one of which is fixed, while the other can be movable in rotation by means of the third actuation means, said movable disc being provided with arcuate openings in which are engaged respectively pieces of elements capable of sliding in radial grooves formed on the fixed disc.
  • the elements move radially, by means of the pins transforming the circular movement into linear movement, to be brought to the desired diameter, in order to center and maintain in position the spindle connection -conductor with respect to the punch holder body.
  • two groups of n arcuate lights are provided, these lights being equiangularly distributed with respect to each other, the first group of lights ensuring the centering of the pins having a diameter between 0.5 mm and 4 mm by the movement of the corresponding elements, while the second group of lights perfects the centering of the pins having a diameter between 2 mm and 4 mm by the other elements.
  • the third actuation means comprise an electric motor, the shaft of which is connected to a radial lug extending the movable disc, by means of an axis.
  • the device further comprises means for adjusting the depth of the pins, as a function of their length, in the punch holder member and controllable by fourth actuation means.
  • These adjustment means may, for example, comprise a hollow cylindrical guide, intended to be introduced, coaxially, into said punch-carrying member by the fourth actuating means, and a rod arranged inside the guide and having a cone centering for said pins, said guide being capable of sliding relative to said rod so as to come, by a stop provided in the guide, against said rod, when the adjustment is correct.
  • Said fourth actuation means can be constituted by a linear electric motor, the control rod of which is connected coaxially to said cylindrical guide.
  • the present invention also relates to a system for the automatic crimping of connection elements on electrical conductors.
  • the unit after identifying the electrical conductor present, the unit, according to the dimensional data of the conductor and the spindle, automatically determines the crimping parameters and the set of punches to be used. The entire crimping process is therefore carried out automatically, avoiding the risks of errors mentioned previously.
  • a sensor representative of the crimping force can be associated with the second part by being connected to said second actuation means, so as to interrupt the crimping operation when the force exerted by the punches is reached, a electrical connection connecting said sensor to said unit.
  • FIG. 1 represents an exploded schematic view of the automatic crimping system according to the invention, comprising the crimping device and the programmable control unit.
  • Figure 2 shows a side view of the punch holder member of the device.
  • FIG. 3 is a partial section on an enlarged scale of the punch-carrying member according to line III-III of FIG. 2.
  • Figure 4 shows a side view of the first part of the device, which surrounds the punch holder member.
  • FIG. 5 represents a plan view of the first part partially in section along the line V-V of FIG. 4.
  • Figures 6 and 7 are respectively a side view and a front view of the second part of the device, which surrounds the first.
  • FIG. 8 shows the fixed disc of said means for centering the pins relative to the punch-carrying member.
  • FIG. 9 is a section of the fixed disc along the line IX-IX in FIG. 8.
  • Figures 10 and 11 are respectively front and side views of the movable disc of said pin centering means.
  • Figure 12 is a longitudinal section of the depth adjustment means of the pins with which are associated means for initiating the crimping cycle.
  • FIG. 13 shows, in longitudinal section, the device according to the invention before the crimping operation.
  • Figure 14 is a section along line XIV-XIV of Figure 13 of the device, showing the relative positions of the punch holder member and the first and second parts.
  • Figure 15 shows, in longitudinal section, the device during the crimping operation.
  • Figure 16 is a section along line XVI-XVI of Figure 15 of the device showing, during crimping, the relative positions of the punch holder member and the first and second parts.
  • the system for the automatic crimping of connection elements, such as pins, on electrical conductors comprises a crimping device 1 associated with a programmable control unit 2.
  • This unit 2 contains all the dimensional information or data relating to the various electrical conductors and pins which may be used, as well as all the parameters relating to the crimping operation between each of the pin-conductor connections to be carried out.
  • a previously established program allows the execution of the operating cycle authorizing, by means of means actuation connected to the device, total automation of crimping.
  • the device 1 comprises, coaxially with a longitudinal axis 3, a cylindrical punch-carrying member 4, a first part 5 of cylindrical shape surrounding the punch-carrying member 4, a second part 6 of cylindrical shape surrounding the first cylindrical part 5, means 7 for centering the pins relative to the punch-carrying member, and means 8 for adjusting the depth of said pins.
  • first actuation means 10 cooperate with the first part 5 to allow a rotary movement of the latter relative to the punch holder member 4 and second actuation means 11 act on the second part 6 to allow a rotary movement of the latter relative to the first part 5 and to the punch-carrying member 4.
  • the second actuation means 11 are connected by a link 14 to the control unit 2, while the first actuation means 10 are connected by a link 15 to the second actuation means 11.
  • Locking means (removable 16, which will be described later, between the first 5 and second 6 parts are also provided, being connected by a connection 17 to unit 2.
  • the system also includes means 22 for triggering the crimping cycle, which are associated with means 8. These trigger means 22 are connected, by a link 23, to link 19 connected to the unit, and, by a link 24, to the link 14 connected to the unit.
  • a sensor 25 representative of the crimping force to be exerted and connected, by a link 26, to the programmable control unit 2.
  • the cylindrical punch-carrying member 4 has an axial through opening 4A and is provided with a plurality of sets of n punches which can be moved radially to the axis 3.
  • the member 4 comprises three sets 4B1, 4B2 and 4B3 of four punches 4C each arranged in the same plane, each set 4B1, 4B2 and 4B3 being regularly offset by 30 ° relative to each other, while the four punches 4C of each set are regularly distributed angularly by 90 ° with respect to each other.
  • the shape of the ends of the punches of the sets is different depending on the type of crimping to be carried out.
  • each punch 4C crimping is housed in a radial passage 4D formed in the member 4.
  • the punches of each set are likely to occupy two extreme positions.
  • a first retracted position such as that illustrated in FIGS. 3, 13 and 14, the punches being maintained in this position thanks to the action of elastic return springs 4E which surround them, coming into abutment against a 4F ring arranged around of said cylindrical member 4.
  • Ports 4G are formed in the ring, in correspondence with the punches 4C, to allow the free passage of pushers fitted to the first part, as will be seen below.
  • the 4G holes have a smaller diameter than the punches.
  • Figures 1, 15 and 16 there is shown a set of punches in the second extended position corresponding to the actual crimping of the pin on the electrical conductor.
  • first cylindrical part 5 has an axial through passage 5A into which is likely to be received the punch holder member 4.
  • This first part 5 comprises a set of four pushers 5C radially displaceable and arranged in the same plane, said pushers 5C being capable of being brought opposite the set of punches chosen by means of the first actuation means 10.
  • the pushers 5C are housed in radial passages 5B regularly distributed angularly at 90 ° relative to each other.
  • a return spring 5D is provided in each radial passage 5B, around the corresponding plunger, to allow the plungers to be returned to the extended position, for which the heads 5E of said plungers emerge from the periphery of the cylindrical part 5.
  • displacement means equipping the second part 6 the pushers move radially towards the retracted position, thereby causing the punches 4 to move.
  • the first part 5 authorizes the choice of the set of punches to be used, thanks to the first actuating means 10 which are capable of rotating the first part relative to the punch-carrying member to bring the pushers opposite the set of punches chosen.
  • the actuating means 10 comprise, in this embodiment, an electric motor 10A of the stepping type, the drive shaft 10B of which is provided with a cooperating worm 10C with a toothed sector 5F formed at the periphery of the cylindrical part 5.
  • the member 4 comprises three sets of punches offset by 30 ° relative to each other, the toothed sector forms at least an angle of about 60 ° allowing to cover the three sets of punches.
  • the second cylindrical part 6 has an axial through passage 6A in which is received the first part 5, itself receiving the member 4, as shown in Figures 13 to 16.
  • the means 6B for the movement of the pushers 5C and, therefore, of the set of punches chosen.
  • These means 6B are advantageously defined by profiled notches 6C four in number and arranged at 90 ° from one another. In these notches engage respectively the heads 5E of the pushers 5C in the extended position.
  • the second cylindrical part 6 is capable of being rotated relative to the first part and to the punch-carrying member, thanks to the second actuation means 11.
  • these means 11 are constituted by a linear electric motor 11A, the sliding rod 11B of which is mounted, by an axis 11C, on a radial tab 6D of the second part 6.
  • the removable locking means 16 of the first and second parts 5 and 6 comprise an electromagnet 16A fixed to a radial lug 5G of the part 5 ( Figures 4 and 5) whose rod 16B is capable of entering a hole 6E made in the second part ( Figures 6 and 7).
  • the locking means 16 when the locking means 16 are active, the rod 16B of the electromagnet being engaged in the bore 6E, the two parts 5 and 6 are linked in rotation, which makes it possible to proceed, by the first means of actuation 10, upon selection of the desired set of punches by bringing the pushers in correspondence with the chosen punches.
  • the two parts are separated in rotation from one another, which then allows the rotation of the second part relative to the first and to the punch-carrying member. , thanks to the second actuation means 11, and thus to proceed, by means of the notches 6C, to the crimping of the pin on the electrical conductor by the corresponding punches.
  • the means 7 for centering the pins relative to the axis 3 comprise two coaxial discs 7A and 7B associated with each other, one of which, 7A, is fixed , while the other, 7B, is capable of being driven in rotation about the axis 3 by means of the third actuation means 18.
  • the means 18 comprise an electric motor 18A of the step-by-step type, the drive shaft 18B of which is connected to a radial tab 7C of the disc 7B, by means of an axis 18C.
  • the fixed disc 7A is provided with eight radial grooves 7D in the shape of a T and equiangularly distributed.
  • elements 7E are able to slide thanks to pins 7F, associated respectively with the elements 7E and arranged perpendicular to the grooves 7D, that is to say parallel to the axis 3.
  • pins 7F are, moreover, engaged respectively in arcuate slots 7G formed in the movable disc 7B .
  • FIG. 10 it can be seen that two groups of four equiangularly distributed lights are provided, the arcuate lights 7G1 of the first group being more pronounced than those 7G2 of the second group.
  • the four slots 7G1 of the movable disc, in which the respective pins 7F are engaged, allow, under the action of the motor 18A and by means of said pins, a linear displacement of the elements 7E in the corresponding grooves 7D of the fixed disc, and thus the centering, by the thinned ends 7H of the elements 7E, of the pins having a diameter between, for example, 0.5 mm and 4 mm.
  • the arched lights 7G2 they make it possible to perfect the centering, in an identical manner, of the pins whose diameter is between 2 mm and 4 mm.
  • each pin surrounding the conductor is perfectly centered relative to the punch-carrying member, by means of at least four of the eight ends 7H of the displaceable elements 7E equiangularly distributed. . Furthermore, as will be seen during operation of the system, when the spindle is centered, then introduced under the crimping punches, the ends 7H of the movable elements 7E keep the electrical conductor in position.
  • the means 8 for adjusting the depth of the pins, as a function of their length, relative to the punch-carrying member 4 comprise a hollow cylindrical guide 8A closed at one of its ends 8B by an 8C background.
  • the guide 8A is intended to be introduced, coaxially with the axis 3, into the passage 4A of the member 4, thanks to the fourth actuation means 20.
  • these means 20 comprise a linear cylinder 20A of the step-by-step type, the sliding rod 20B of which is fixed at its free end in an appropriate bore 8D formed in the bottom 8C of said guide 8A.
  • a rod 8E is slidably mounted in the guide 8A while being held there by a retaining spring 8F surrounding a thinned portion of the rod 8E.
  • the end face 8G of the rod, facing the open end of the guide is provided with a cone 8H in which the end of the spindle can be received, while the end face 8J of the thinned portion is capable of cooperating with the stop face 8K of the bottom 8C of said guide 8A.
  • the guide travel stroke is adjusted so that, when the stop 8K of the guide 8A comes into contact with the end face 8J of the rod 8E under the action of the jack 20A , the spindle barrel is in the desired position relative to the crimping punches.
  • the means for triggering the cycle of the crimping operation 22, provided on the guide 8A schematically comprise an opto-electronic control device 22A and a trigger sensor 22B.
  • the latter make it possible to detect the correct position of the spindle as a function of the relative position of the guide and of the rod, and then to trigger the crimping operation, after the spindle and the conductor have been maintained by the centering means 7 through link 23.
  • control unit 2 contains the references of the references of the electrical conductors to be used, the references of the pins, the dimensional characteristics of the conductors and of the pins, as well as the geometry of the pins.
  • the reference mark indicated on the conductor, entered by the operator, is preferably read automatically by a reader of bar codes or alphanumeric characters, marked on said conductor.
  • control unit 2 deduces the crimping parameters such as the length, the diameter and the location of the crimping impressions of the spindle to be used and such as the diameter of the conductor entered. and the depth of the imprints to be made thereon.
  • the system is then available for a new cycle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un dispositif pour le sertissage d'éléments de connexion sur des conducteurs électriques, ainsi qu'un système de sertissage automatique comportant un tel dispositif.
  • Un tel dispositif est décrit dans le brevet GB-A- 946,605.
  • Plus particulièrement, le dispositif selon l'invention est destiné à sertir, par exemple, des broches sur les extrémités des conducteurs électriques de câbles préalablement dénudés.
  • Quoique non exclusivement, le dispositif de sertissage trouve une application particulièrement appropriée au domaine aéronautique, où la multitude d'équipements électriques et électroniques nécessaires au pilotage d'un aéronef et à l'exécution des différentes missions implique de nombreuses liaisons électriques de type varié.
  • A titre d'exemple, sur un hélicoptère, le nombre de liaisons électriques entre les différents équipements peut être de l'ordre de 12000, ce qui représente, outre plus de 50 kilomètres de câbles, plus de 35000 traitements d'extrémités de câbles électriques par appareil et donc autant de branchements.
  • Ces traitements d'extrémités sont, pour la plupart, réalisés par sertissage d'une broche de forme généralement cylindrique sur le conducteur électrique du câble dont l'extrémité a été préalablement dénudée. Les conducteurs sont ensuite regroupés au travers de connecteurs permettant la liaison entre les différents équipements ou le passage des cloisons de l'aéronef. Ainsi, en fonction notamment de l'intensité des courants électriques utilisés et de la géométrie des connecteurs, on a recours à une grande variété de broches (longueur, diamètre, emplacement des empreintes de sertissage,..) et de conducteurs électriques (diamètre, profondeur des empreintes de sertissage,...) adaptés.
  • Pour réaliser l'opération de sertissage des broches sur les extrémités des conducteurs électriques, on utilise actuellement différentes pinces manuelles, comprenant chacune un type de poinçons de sertissage déterminé et couvrant la gamme des broches à utiliser.
  • De plus, pour réaliser un sertissage mécaniquement satisfaisant, chaque pince peut comporter des moyens pour régler, d'une part, la profondeur de pénétration des poinçons de sertissage en fonction de la liaison broche-conducteur à exécuter et, d'autre part, la pénétration axiale de la broche par rapport à l'extrémité du conducteur électrique pour placer convenablement le fût à sertir de la broche sous les poinçons de sertissage de la pince.
  • Ainsi, en raison de la multiplicité des broches et des câbles utilisés, ainsi que des différentes pinces nécessaires et aux réglages à effectuer sur celles-ci, il en résulte, par conséquent, des risques d'erreurs, qui peuvent être notamment dues soit par l'utilisation d'une mauvaise pince de sertissage, soit à un réglage incorrect des paramètres de sertissage.
  • Or, comme le contrôle de tous les sertissages (effectués est difficilement maîtrisable en totalité, un sertissage inapproprié peut ne pas être détecté.
  • De la sorte, un tel sertissage incorrect risque alors d'occasionner, en cours de vol de l'aéronef, une perte d'information au poste de pilotage ou une perte de commande d'un équipement avec des conséquences plus ou moins graves.
  • Par ailleurs, outre ces risques d'erreurs potentiels, l'ensemble des opérations de sertissage requiert un temps d'intervention important et un nombreux personnel.
  • La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients.
  • A cet effet, le dispositif pour le sertissage d'éléments de connexion, tels que des broches, sur des conducteurs électriques est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comprend :
    • un organe porte-poinçons pourvu d'une pluralité de jeux de n poinçons déplaçables radialement par rapport au conducteur électrique autour duquel est disposée ladite broche à sertir ;
    • une première pièce montée sur ledit organe porte-poinçons et comportant des poussoirs déplaçables radialement, ladite première pièce étant susceptible d'être déplacée par rapport audit organe porte-poinçons par l'intermédiaire de premiers moyens d'actionnement, de façon à amener les poussoirs en regard du jeu de poinçons choisi ; et
    • une seconde pièce montée sur ladite première pièce et pourvue de moyens de déplacement desdits poussoirs représentatifs de l'effort de sertissage à exercer par les poinçons, ladite seconde pièce étant susceptible d'être déplacée par rapport à la première pièce et a l'organe porte-poinçons par l'intermédiaire de deuxièmes moyens d'actionnement, pour que les moyens de déplacement agissent sur les poussoirs qui, à leur tour, agissent sur les poinçons en réalisant le sertissage de la broche sur le conducteur électrique.
  • Ainsi, grâce à l'invention, les risques d'erreurs dus au mauvais choix d'une pince sont supprimés, puisque le dispositif incorpore la pluralité de jeux de n poinçons nécessaires pour effectuer les sertissages en fonction des caractéristiques dimensionnelles des broches et des conducteurs électriques.
  • Dans un mode préféré de réalisation, ledit organe porte-poinçons et lesdites première et seconde pièces présentent chacun une forme générale cylindrique, en étant disposés concentriquement les uns par rapport aux autres, ladite seconde pièce entourant la première, qui entoure ledit organe porte-poinçons.
  • Selon une autre caractéristique du dispositif, des moyens de verrouillage amovibles peuvent être prévus entre les première et seconde pièces permettant, lorsque lesdits moyens de verrouillage sont actifs, de solidariser les deux pièces pour procéder à la sélection du jeu de poinçons par les premiers moyens d'actionnement, et, lorsque lesdits moyens de verrouillage sont inactifs, de désolidariser les deux pièces pour permettre le déplacement de la seconde pièce, par les deuxièmes moyens d'actionnement, par rapport à la première pièce et a l'organe porte-poinçons.
  • De préférence, les premiers et deuxièmes moyens d'actionnement respectivement des première et seconde pièces comprennent, par exemple, des moteurs du type électrique.
  • Ainsi, le déplacement rotatif de la première pièce par le moteur des premiers moyens d'actionnement peut être réalisé au moyen d'une vis sans fin, liée audit moteur et s'engrenant avec un secteur denté correspondant ménagé à la périphérie de ladite première pièce, et, le déplacement rotatif de la seconde pièce par le moteur des deuxièmes moyens d'actionnement peut être, quant à lui, réalisé au moyen d'une tige coulissante dudit moteur, liée par son extrémité libre et autour d'un axe à une patte radiale faisant saillie de ladite seconde pièce.
  • Dans une réalisation avantageuse, les jeux de poinçons sont disposés dans un même plan radial en étant régulièrement répartis angulairement les uns par rapport aux autres, et, les n poinçons de chaque jeu sont également régulièrement écartés angulairement les uns des autres. De la sorte, les efforts de sertissage exercés par les poinçons sont régulièrement répartis autour du fût de la broche à sertir sur son conducteur.
  • Dans un mode préféré de réalisation, les n poinçons de chaque jeu sont logés dans des passages radiaux respectifs prévus dans ledit organe, lesdits poinçons étant susceptibles d'occuper une position rentrée, grâce à l'action de moyens élastiques de rappel, et une position sortie sous l'action des poussoirs respectifs, correspondant à l'opération de sertissage de la broche sur le conducteur électrique. Quant aux poussoirs, ils peuvent être logés dans des passages radiaux ménagés dans ladite première pièce, lesdits poussoirs coopérant, par une de leurs extrémités, avec les moyens de déplacement prévus sur la seconde pièce et, par leurs extrémités opposées, avec lesdits poinçons du jeu choisi.
  • Dans une réalisation particulièrement intéressante, lesdits moyens de déplacement desdits poussoirs et poinçons sont définis par des encoches profilées ménagées dans ladite seconde pièce et recevant les extrémités correspondantes desdits poussoirs, de sorte que, lors du mouvement rotatif de la seconde pièce, les encoches profilées enfoncent progressivement les poussoirs qui agissent simultanément sur les poinçons, l'empreinte de sertissage obtenue étant fonction du déplacement rotatif des encoches sur les poussoirs.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte des moyens pour le centrage des broches, en fonction de leur diamètre, par rapport à l'organe porte-poinçons, lesdits moyens de centrage étant commandables sous l'action de troisièmes moyens d'actionnement.
  • Dans une forme particulière de réalisation, lesdits moyens de cent rage comprennent deux disques coaxiaux audit organe porte-poinçons, dont l'un est fixe, tandis que l'autre peut être mobile en rotation par l'intermédiaire des troisièmes moyens d'actionnement, ledit disque mobile étant pourvu de lumières arquées dans lesquelles sont engagés respectivement des pions d'éléments susceptibles de coulisser dans des rainures radiales ménagées sur le disque fixe. Ainsi, en agissant sur les troisièmes moyens d'actionnement, les éléments se déplacent radialement, par l'intermédiaire des pions transformant le mouvement circulaire en mouvement linéaire, pour être amenés au diamètre souhaité, afin de centrer et de maintenir en position la liaison broche-conducteur par rapport à l'organe portes-poinçons.
  • De plus, deux groupes de n lumières arquées sont prévus, ces lumières étant équiangulairement réparties les unes par rapport aux autres, le premier groupe de lumières assurant le centrage des broches ayant un diamètre compris entre 0,5 mm et 4 mm par le déplacement des éléments correspondants, tandis que le second groupe de lumières parfait le centrage des broches ayant un diamètre compris entre 2 mm et 4 mm par les autres éléments.
  • De préférence, les troisièmes moyens d'actionnement comprennent un moteur électrique dont l'arbre est relié à une patte radiale prolongeant le disque mobile, par l'intermédiaire d'un axe.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend, de plus, des moyens pour le réglage en profondeur des broches, en fonction de leur longueur, dans l'organe porte-poinçons et commandables par des quatrièmes moyens d'actionnement.
  • Ces moyens de réglage peuvent, par exemple, comporter un guide cylindrique creux, destiné à être introduit, coaxialement, dans ledit organe porte-poinçons par les quatrièmes moyens d'actionnement, et une tige disposée à l'intérieur du guide et présentant un cône de centrage pour lesdites broches, ledit guide étant susceptible de coulisser par rapport à ladite tige de façon à venir, par une butée prévue dans le guide, contre ladite tige, lorsque le réglage est correct.
  • Lesdits quatrièmes moyens d'actionnement peuvent être constitués par un moteur électrique linéaire, dont la tige de commande est reliée coaxialement audit guide cylindrique.
  • La présente invention concerne également un système pour le sertissage automatique d'éléments de connexion sur des conducteurs électriques.
  • A cet effet, le système pour le sertissage automatique d'éléments de connexion, tels que des broches, sur des conducteurs électriques est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comprend :
    • au moins un dispositif de sertissage tel que défini précédemment ; et
    • une unité de pilotage programmable, contenant les données dimensionnelles et les paramètres de sertissage relatifs aux différents types de conducteurs et de broches à utiliser et à laquelle sont reliés lesdits moyens d'actionnement, lesdits moyens de verrouillage, ainsi que des moyens pour maintenir chaque broche dans la position définie et pour déclencher l'opération de sertissage selon un cycle programmé.
  • Ainsi, après l'identification du conducteur électrique en présence, l'unité, en fonction des données dimensionnelles du conducteur et de la broche, détermine automatiquement les paramètres de sertissage et le jeu de poinçons a utiliser. La totalité du sertissage s'effectue donc automatiquement en évitant les risques d'erreurs évoqués préalablement.
  • De plus, un capteur représentatif de l'effort de sertissage peut être associé à la seconde pièce en étant relié auxdits deuxièmes moyens d'actionnement, de façon à interrompre l'opération de sertissage lorsque l'effort exercé par les poinçons est atteint, une liaison électrique reliant ledit capteur à ladite unité.
  • Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
  • La figure 1 représente une vue schématique éclatée du système de sertissage automatique selon l'invention, comprenant le dispositif de sertissage et l'unité de pilotage programmable.
  • La figure 2 montre une vue de côté de l'organe porte-poinçons du dispositif.
  • La figure 3 est une coupe partielle à une échelle agrandie de l'organe porte-poinçons selon la ligne III-III de la figure 2.
  • La figure 4 montre une vue de côté de la première pièce du dispositif, qui entoure l'organe porte-poinçons.
  • La figure 5 représente une vue en plan de la première pièce partiellement en coupe selon la ligne V-V de la figure 4.
  • Les figures 6 et 7 sont respectivement une vue de côté et une vue de face de la seconde pièce du dispositif, qui entoure la première.
  • La figure 8 représente le disque fixe desdits moyens de cent rage des broches par rapport à l'organe porte-poinçons.
  • La figure 9 est une coupe du disque fixe selon la ligne IX-IX de la figure 8.
  • Les figures 10 et 11 sont respectivement des vues de face et de côté du disque mobile desdits moyens de centrage des broches.
  • La figure 12 est une coupe longitudinale des moyens de réglage en profondeur des broches auxquels sont associés des moyens de déclenchement du cycle de sertissage.
  • La figure 13 représente, en coupe longitudinale, le dispositif selon l'invention avant l'opération de sertissage.
  • La figure 14 est une coupe selon la ligne XIV-XIV de la figure 13 du dispositif, montrant les positions relatives de l'organe porte-poinçons et des première et seconde pièces.
  • La figure 15 représente, en coupe longitudinale, le dispositif lors de l'opération de sertissage.
  • La figure 16 est une coupe selon la ligne XVI-XVI de la figure 15 du dispositif montrant, lors du sertissage, les positions relatives de l'organe porte-poinçons et des première et seconde pièces.
  • En se référant à la figure 1, le système pour le sertissage automatique d'éléments de connexion, tels que des broches, sur des conducteurs électriques comprend un dispositif de sertissage 1 associé à une unité de pilotage programmable 2. Cette unité 2 contient toutes les informations ou données dimensionnelles relatives aux différents conducteurs électriques et broches susceptibles d'être utilisés, ainsi que tous les paramètres relatifs à l'opération de sertissage entre chacune des liaisons broche-conducteur devant être réalisées. Comme on le verra ultérieurement, un programme préalablement établi permet l'exécution du cycle opératoire autorisant, par l'intermédiaire de moyens d'actionnement reliés au dispositif, l'automatisation totale du sertissage.
  • Dans le mode de réalisation particulier illustré schématiquement sur cette figure, le dispositif 1 comprend, coaxialement à un axe longitudinal 3, un organe cylindrique porte-poinçons 4, une première pièce 5 de forme cylindrique entourant l'organe porte-poinçons 4, une seconde pièce 6 de forme cylindrique entourant la première pièce cylindrique 5, des moyens 7 pour le centrage des broches par rapport a l'organe porte-poinçons, et, des moyens 8 pour le réglage en profondeur desdites broches.
  • Par ailleurs, des premiers moyens d'actionnement 10 coopèrent avec la première pièce 5 pour permettre un déplacement rotatif de celle-ci par rapport à l'organe porte-poinçons 4 et des deuxièmes moyens d'actionnement 11 agissent sur la seconde pièce 6 pour permettre un déplacement rotatif de celle-ci par rapport à la première pièce 5 et à l'organe porte-poinçons 4. Les deuxièmes moyens d'actionnement 11 sont reliés par une liaison 14 à l'unité de pilotage 2, tandis que les premiers moyens d'actionnement 10 sont reliés par une liaison 15 aux deuxièmes moyens d'actionnement 11. Des moyens de verrouillage (amovibles 16, qui seront décrits ultérieurement, entre les première 5 et seconde 6 pièces sont également prévus, en étant reliés par une liaison 17 à l'unité 2. De plus, des troisièmes moyens d'actionnement 18, reliés par une liaison 19 à l'unité 2, commandent les moyens de centrage 7 des broches, de même que des quatrièmes moyens d'actionnement 20, reliés par une liaison 21 à l'unité 2, commandent les moyens 8 de réglage en profondeur des broches. Le système comporte également des moyens 22 pour le déclenchement du cycle de sertissage, qui sont associés aux moyens 8. Ces moyens de déclenchement 22 sont reliés, par une liaison 23, à la liaison 19 reliée à l'unité, et, par une liaison 24, à la liaison 14 reliée à l'unité. Enfin, il est avantageusement prévu, entre les deuxièmes moyens d'actionnement 11 et la seconde pièce 6, un capteur 25, représentatif de l'effort de sertissage à exercer et relié, par une liaison 26, à l'unité de pilotage programmable 2.
  • En se référant aux figures 1,2 et 3, l'organe cylindrique porte-poinçons 4 présente un passage axial débouchant 4A et est pourvu d'une pluralité de jeux de n poinçons déplaçables radialement à l'axe 3. Dans cet exemple de réalisation, l'organe 4 comprend trois jeux 4B₁,4B₂ et 4B₃ de quatre poinçons 4C chacun disposés dans un même plan, chaque jeu 4B₁, 4B₂ et 4B₃ étant régulièrement décalé de 30° l'un par rapport à l'autre, tandis que les quatre poinçons 4C de chaque jeu sont régulièrement répartis angulairement de 90° les uns par rapport aux autres. Bien que cela n'apparaisse pas sur les figures, la forme des extrémités des poinçons des jeux est différente selon le type de sertissage à réaliser.
  • On voit plus particulièrement sur la figure 3 que chaque poinçon 4C de sertissage est logé dans un passage radial 4D ménagé dans l'organe 4. Les poinçons de chaque jeu sont susceptibles d'occuper deux positions extrêmes. Une première position rentrée, telle que celle illustrée sur les figures 3, 13 et 14, les poinçons étant maintenus dans cette position grâce à l'action de ressorts élastiques de rappel 4E qui les entourent, en venant en butée contre une bague 4F disposée autour dudit organe cylindrique 4. Des orifices 4G sont ménagés dans la bague, en correspondance des poinçons 4C, pour permettre le libre passage de poussoirs équipant la première pièce, comme on le verra ci-après. Les orifices 4G présentent un diamètre inférieur aux poinçons. Sur les figures 1, 15 et 16, on a représenté un jeu de poinçons dans la seconde position sortie correspondant au sertissage proprement dit de la broche sur le conducteur électrique.
  • En se référant aux figures 1,4 et 5, on voit que la première pièce cylindrique 5 présente un passage axial débouchant 5A dans lequel est susceptible d'être reçu l'organe porte-poinçons 4. Cette première pièce 5 comporte un jeu de quatre poussoirs 5C déplaçables radialement et disposés dans un même plan, lesdits poussoirs 5C étant susceptibles d'être amenés en regard du jeu de poinçons choisi par l'intermédiaire des premiers moyens d'actionnement 10.
  • Les poussoirs 5C, dont le nombre correspond à celui des poinçons de chaque jeu, sont logés dans des passages radiaux 5B régulièrement répartis angulairement à 90° les uns par rapport aux autres. Un ressort de rappel 5D est prévu dans chaque passage radial 5B, autour du poussoir correspondant, pour permettre aux poussoirs d'être rappelés en position sortie, pour laquelle les têtes 5E desdits poussoirs émergent de la périphérie de la pièce cylindrique 5. En revanche, sous l'action de moyens de déplacement équipant la seconde pièce 6, les poussoirs se déplacent radialement vers la position rentrée, en entraînant alors le déplacement des poinçons 4.
  • La première pièce 5 autorise le choix du jeu de poinçons devant être utilisés, grâce aux premiers moyens d'actionnement 10 qui sont susceptibles d'entraîner en rotation la première pièce par rapport à l'organe porte-poinçons pour amener les poussoirs en regard du jeu de poinçons choisi. Pour cela, sur la figure 1, les moyens d'actionnement 10 comprennent, dans ce mode de réalisation, un moteur électrique 10A du type pas à pas, dont l'arbre d'entraînement 10B est muni d'une vis sans fin 10C coopérant avec un secteur denté 5F ménagé à la périphérie de la pièce cylindrique 5. Comme l'organe 4 comprend trois jeux de poinçons décalés de 30° les uns par rapport aux autres, le secteur denté forme au moins un angle d'environ 60° permettant de couvrir les trois jeux de poinçons. On comprend donc, qu'en fonction de la rotation de la pièce cylindrique 5, imposée par le moteur électrique et la liaison vis sans fin 10C - secteur denté 5F, on sélectionne aisément le jeu de poinçons à utiliser, en amenant pour cela les poussoirs 5C en correspondance dudit jeu.
  • En se référant maintenant aux figures 1, 6 et 7, on voit que la seconde pièce cylindrique 6 présente un passage axial débouchant 6A dans lequel est reçue la première pièce 5, elle-même recevant l'organe 4, comme le montrent les figures 13 à 16. Dans le passage axial 6A sont prévus les moyens 6B pour le déplacement des poussoirs 5C et, donc, du jeu de poinçons choisi. Ces moyens 6B sont avantageusement définis par des encoches profilées 6C au nombre de quatre et disposées à 90° les unes des autres. Dans ces encoches s'engagent respectivement les têtes 5E des poussoirs 5C en position sortie. Par ailleurs, la seconde pièce cylindrique 6 est susceptible d'être entraînée en rotation par rapport à la première pièce et à l'organe porte-poinçons, grâce aux deuxièmes moyens d'actionnement 11. Dans ce mode de réalisation, ces moyens 11 sont constitués par un moteur électrique linéaire 11A dont la tige coulissante 11B est montée, par un axe 11C, sur une patte radiale 6D de la deuxième pièce 6.
  • On comprend donc que lors de la rotation de la seconde pièce sous l'action du moteur 11A, les encoches 6C, en pivotant, pressent progressivement les poussoirs 5C qui agissent sur les poinçons 4C du jeu choisi. L'empreinte de sertissage obtenue au niveau de la broche sur le conducteur est fonction de l'angle de rotation des encoches sur les poussoirs. Une empreinte maximale est obtenue lorsque les encoches, et, donc, la seconde pièce ont pivoté d'un angle d'environ 35° comme le montre la figure 16. Par conséquent, on peut régler l'effort de sertissage et l'empreinte qui en résulte en fonction de l'angle de rotation des encoches par rapport aux poussoirs, commandé par le moteur 11A.
  • Par ailleurs, les moyens de verrouillage amovibles 16 des première et seconde pièces 5 et 6 comprennent un électro-aimant 16A fixé à une patte radiale 5G de la pièce 5 (figures 4 et 5) dont la tige 16B est susceptible de s'introduire dans un perçage 6E pratiqué dans la seconde pièce (figures 6 et 7). Ainsi, lorsque les moyens de verrouillage 16 sont actifs, la tige 16B de l'électro-aimant étant engagée dans le perçage 6E, les deux pièces 5 et 6 sont liées en rotation, ce qui permet de procéder, par les premiers moyens d'actionnement 10, à la sélection du jeu de poinçons souhaité en amenant les poussoirs en correspondance des poinçons choisis.
  • En revanche, lorsque les moyens de verrouillage 16 sont inactifs, les deux pièces sont désolidarisées en rotation l'une de l'autre, ce qui permet alors la rotation de la seconde pièce par rapport à la première et à l'organe porte-poinçons, grâce aux deuxièmes moyens d'actionnement 11, et de procéder ainsi, par l'intermédiaire des encoches 6C, au sertissage de la broche sur le conducteur électrique par les poinçons correspondants.
  • En se référant aux figures 1 et 8 à 11, les moyens 7 de centrage des broches par rapport à l'axe 3 comprennent deux disques 7A et 7B coaxiaux associés l'un à l'autre, dont l'un, 7A, est fixe, tandis que l'autre, 7B, est susceptible d'être entraîné en rotation autour de l'axe 3 par l'intermédiaire des troisièmes moyens d'actionnement 18. Pour cela, dans la réalisation illustrée, les moyens 18 comprennent un moteur électrique 18A du type pas à pas dont l'arbre d'entraînement 18B est relié à une patte radiale 7C du disque 7B, au moyen d'un axe 18C.
  • Dans cet exemple, figures 8 et 9, le disque fixe 7A est pourvu de huit rainures radiales 7D en forme de T et équiangulairement réparties. Dans ces rainures 7D, sont susceptibles de coulisser des éléments 7E grâce à des pions 7F, associés respectivement aux éléments 7E et disposés perpendiculairement aux rainures 7D, c'est-à-dire parallèlement à l'axe 3. Ces pions 7F sont, par ailleurs, engagés respectivement dans des lumières arquées 7G ménagées dans le disque mobile 7B. Sur la figure 10, on remarque que deux groupes de quatre lumières équiangulairement réparties sont prévus, les lumières arquées 7G1 du premier groupe étant plus prononcées que celles 7G2 du second groupe. Les quatre lumières 7G1 du disque mobile, dans lesquelles sont engagés les pions respectifs 7F, autorisent, sous l'action du moteur 18A et par l'intermédiaire desdits pions, un déplacement linéaire des éléments 7E dans les rainures correspondantes 7D du disque fixe, et ainsi le centrage, par les extrémités amincies 7H des éléments 7E, des broches ayant un diamètre compris entre, par exemple, 0,5 mm et 4 mm. Quant aux lumières arquées 7G₂, elles permettent de parfaire le centrage, de façon identique, des broches dont le diamètre est compris entre 2 mm et 4 mm. On comprend donc que, grâce à ces moyens de centrage 7, chaque broche entourant le conducteur est parfaitement centrée par rapport à l'organe porte-poinçons, par l'intermédiaire d'au moins quatre des huit extrémités 7H des éléments déplaçables 7E équiangulairement répartis. Par ailleurs, comme on le verra lors du fonctionnement du système, lorsque la broche est centrée, puis introduite sous les poinçons de sertissage, les extrémités 7H des éléments déplaçables 7E viennent maintenir en position le conducteur électrique.
  • En se référant aux figures 1 et 12, les moyens 8 pour le réglage en profondeur des broches, en fonction de leur longueur, par rapport à l'organe porte-poinçons 4 comprennent un guide cylindrique creux 8A obturé à une de ses extrémités 8B par un fond 8C. Le guide 8A est destiné à être introduit, coaxialement à l'axe 3, dans le passage 4A de l'organe 4, grâce aux quatrièmes moyens d'actionnement 20.
  • Dans le mode de réalisation illustré, ces moyens 20 comprennent un vérin linéaire 20A du type pas à pas, dont la tige coulissante 20B est fixée à son extrémité libre dans un perçage approprié 8D ménagé dans le fond 8C dudit guide 8A. On voit sur la figure 12 qu'une tige 8E est montée de façon coulissante dans le guide 8A en y étant maintenue par un ressort de maintien 8F entourant une portion amincie de la tige 8E. La face d'extrémité 8G de la tige, tournée vers l'extrémité ouverte du guide, est pourvue d'un cône 8H dans lequel est susceptible d'être reçue l'extrémité de la broche, tandis que la face d'extrémité 8J de la portion amincie est susceptible de coopérer avec la face formant butée 8K du fond 8C dudit guide 8A.
  • Ainsi, en fonction de la longueur de la broche, on règle la course de déplacement du guide pour que, lorsque la butée 8K du guide 8A vient au contact de la face d'extrémité 8J de la tige 8E sous l'action du vérin 20A, le fût de la broche soit dans la position souhaitée par rapport aux poinçons de sertissage.
  • Par ailleurs, sur les figures 1 et 12, les moyens de déclenchement du cycle de l'opération de sertissage 22, prévus sur le guide 8A, comprennent schématiquement un dispositif opto-électronique de contrôle 22A et un senseur 22B de déclenchement. Ces derniers permettent de détecter la bonne position de la broche en fonction de la position relative du guide et de la tige, et ensuite de déclencher l'opération de sertissage, après que la broche et le conducteur ont été maintenus par les moyens de centrage 7 grâce à la liaison 23.
  • Le fonctionnement du système de sertissage automatique est le suivant.
  • Tout d'abord, l'unité de pilotage 2 contient les références des repères des conducteurs électriques à utiliser, les références des broches, les caractéristiques dimensionnelles des conducteurs et des broches, ainsi que la géométrie des broches.
  • La lecture du repère indiqué sur le conducteur, saisi par l'opérateur, s'effectue, de préférence, automatiquement par un lecteur de codes à barres ou de caractères alphanumériques, marqués sur ledit conducteur.
  • De la sorte, à partir de la lecture, l'unité de pilotage 2 en déduit les paramètres de sertissage tels que la longueur, le diamètre et l'emplacement des empreintes de sertissage de la broche à utiliser et tels que le diamètre du conducteur saisi et la profondeur des empreintes devant être réalisées sur celui-ci.
  • A cet instant, le cycle de fonctionnement du système se déroule de la façon suivante :
    • Verrouillage des première et seconde pièces cylindriques 5 et 6 par l'électro-aimant 16. Cette étape du cycle de fonctionnement correspond aux figures 13 et 14, le dispositif de sertissage 1 représenté comprenant l'organe porte-poinçons 4 entouré de la première pièce 5, laquelle est entourée par la seconde pièce 6. Les moyens de centrage 7 sont disposés à l'entrée de l'ensemble constitué par l'organe 4 et les deux pièces 5 et 6, tandis que les moyens de réglage 8 sont disposés de l'autre côté de l'ensemble, le guide 8A des moyens 8 pénétrant coaxialement dans le passage axial 4A de l'organe porte-poinçons 4. On voit donc que les moyens de verrouillage 16 sont actifs, en solidarisant en rotation les première et seconde pièces 5 et 6.
    • Sélection du jeu de poinçons de sertissage par rotation des deux pièces 5 et 6 sous l'action du moteur 10A et de la liaison vis sans fin 10C - secteur denté 5F de la première pièce 5. Simultanément, des impulsions électriques sont envoyées au moteur 19A pour permettre de suivre le mouvement et l'alignement en référence pour le sertissage.
    • Commande du vérin 20A permettant le réglage des moyens 8 (guide 8A - tige 8E) en fonction de la longueur de la broche utilisée, déterminée par l'unité 2.
    • Commande du moteur 16A agissant sur le disque mobile 7B des moyens de centrage 7 pour permettre l'approche des extrémités 7H des éléments coulissants 7E au diamètre de ladite broche, par l'intermédiaire des pions 7F transformant le mouvement circulaire imposé par les lumières arquées 7G en mouvement linéaire. Toutes ces opérations sont très rapides, quelques dixièmes de seconde suffisent.
    • Introduction de la broche 30 et pose sur le conducteur électrique 31 dans le dispositif.
    • Détection de la bonne position de la broche 30 dont l'extrémité vient au contact du cône 8H de la tige 8E, par le senseur 22B.
    • Maintien du conducteur 31 équipé de la broche 30 par les extrémités 7H des éléments coulissant 7E grâce au moteur électrique 18A.
    • Déverrouillage des première et seconde pièces 5 et 6 par rentrée de la tige 16B de l'électro-aimant 16A.
    • Rotation de la seconde pièce 6 par le moteur 11A entraînant le sertissage de la broche 30 sur le conducteur électrique 31 par les poinçons 4C. Cette étape du cycle de fonctionnement est illustrée en regard des figures 15 et 16. On voit donc que la rotation de la seconde pièce 6, par rapport à la première pièce 5 et à l'organe porte-poinçons 4, a permis aux encoches 6C d'enfoncer progressivement les poussoirs 5C de la seconde pièce, qui, à leur tour, agissent sur les poinçons 4C du jeu sélectionné. Les extrémités des poinçons agissent sur le fût de la broche 30 en réalisant le sertissage de la broche sur le conducteur. La profondeur des empreintes de sertissage est réglée par la rotation plus ou moins grande de la seconde pièce 6.
    • Contrôle de l'effort de sertissage par le capteur 25 représentatif dudit effort à exercer.
    • Arrêt du sertissage proprement dit.
    • Retour en position rentrée des poinçons de sertissage 4C par rotation inverse de la seconde pièce 6, les têtes 5E des poussoirs 5C s'engageant alors dans les encoches 6C sous l'action des ressorts 5D.
    • Ouverture des moyens de centrage 7 par le moteur 18A, provoquant l'éloignement des éléments coulissant 7E de l'axe 3.
    • Retrait par l'opérateur du conducteur électrique 31 muni de sa broche 30 sertie.
    • Retour en position initiale des moyens 8 de réglage en profondeur de broches et des pièces 5 et 6.
  • Le système est alors disponible pour un nouveau cycle.
  • On comprend donc qu'avec un tel système les risques d'erreur préalablement évoqués sont supprimés, garantissant ainsi des liaisons broches-conducteurs parfaites.

Claims (19)

  1. Dispositif pour le sertissage d'éléments de connexion, tels que des broches, sur des conducteurs électriques, comprenant un organe porte-poinçons (4) pourvu d'une pluralité de jeux de n poinçons (4C) déplaçables radialement par rapport au conducteur électrique autour duquel est disposée ladite broche à sertir, caractérisé par:
    - une première pièce (5) montée sur ledit organe porte-poinçons et comportant des poussoirs (5C) déplaçables radialement, ladite première pièce étant susceptible d'être déplacée par rapport audit organe porte-poinçons par l'intermédiaire de premiers moyens d'actionnement (10), de façon à amener les poussoirs (5C) en regard du jeu de poinçons (4C) choisi ; et
    - une seconde pièce (6) montée sur ladite première pièce (5) et pourvue de moyens de déplacement (6B) desdits poussoirs (5C) représentatifs de l'effort de sertissage à exercer par les poinçons, ladite seconde pièce (6) étant susceptible d'être déplacée par rapport à la première pièce et à l'organe porte-poinçons par l'intermédiaire de deuxièmes moyens d'actionnement (11) pour que les moyens de déplacement (6B) agissent sur les poussoirs (5C) qui, à leur tour, agissent sur les poinçons (4C) en réalisant le sertissage de la broche sur le conducteur électrique.
  2. Dispositif selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que ledit organe porte-poinçons (4) et lesdites première et seconde pièces (5 et 6) présentent chacun une forme générale cylindrique, en étant disposés concentriquement les uns par rapport aux autres, ladite seconde pièce (6) entourant la première (5) qui entoure ledit organe porte-poinçons (4).
  3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2,
    caractérisé en ce que des moyens de verrouillage amovibles (16) sont prévus entre les première (5) et seconde (6) pièces permettant, lorsque lesdits moyens de verrouillage (16) sont actifs, de solidariser les deux pièces pour procéder à la sélection du jeu de poinçons par les premiers moyens d'actionnement (10), et, lorsque lesdits moyens de verrouillage sont inactifs, de désolidariser les deux pièces pour permettre le déplacement de la seconde pièce, par les deuxièmes moyens d'actionnement (11), par rapport à la première pièce et à l'organe porte-poinçons.
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3,
    caractérisé en ce que les premiers (10) et deuxièmes (11) moyens d'actionnement respectivement des première (5) et seconde (6) pièces comprennent des moteurs du type électrique (10A et 11A).
  5. Dispositif selon les revendications 2 et 4,
    caractérisé en ce que le déplacement rotatif de la première pièce (5) par le moteur (10A) des premiers moyens d'actionnement (10) est réalisé au moyen d'une vis sans fin (10C), liée audit moteur et s'engrenant avec un secteur denté (5F) correspondant, ménagé à la périphérie de ladite première pièce (5).
  6. Dispositif selon les revendications 2 et 4,
    caractérisé en ce que le déplacement rotatif de la seconde pièce (6) par le moteur (11A) des deuxièmes moyens d'actionnement (11) est réalisé au moyen d'une tige coulissante (11B) dudit moteur, liée par son extrémité libre et autour d'un axe (11C) à une patte radiale (6D) faisant saillie de ladite seconde pièce.
  7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6,
    caractérisé en ce que les jeux (4B₁,4B₂ et 4B₃) de poinçons sont disposés dans un même plan radial en étant régulière ment répartis angulairement les uns par rapport aux autres et en ce que les n poinçons (4C) de chaque jeu sont également régulièrement répartis angulairement les uns par rapport aux autres.
  8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7,
    caractérisé en ce que les n poinçons (4C) de chaque jeu sont logés dans des passages radiaux respectifs (4D), prévus dans ledit organe (4), lesdits poinçons étant susceptibles d'occuper une position rentrée, grâce à l'action de moyens élastiques de rappel (4E), et une position sortie sous l'action des poussoirs respectifs (5C), correspondant à l'opération de sertissage de la broche sur le conducteur électrique.
  9. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 8,
    caractérisé en ce que lesdits poussoirs (5C) sont logés dans des passages radiaux (5B) ménagés dans ladite première pièce (5), lesdits poussoirs (5C) coopérant, par une de leurs extrémités, avec les moyens de déplacement (6B) prévus sur la seconde pièce (6) et, par leurs extrémités opposées, avec lesdits poinçons (4C) du jeu choisi.
  10. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 9,
    caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement (6B) desdits poussoirs et poinçons sont définis par des encoches profilées (6C) ménagées dans ladite seconde pièce (6) et recevant les extrémités correspondantes desdits poussoirs (5C), de sorte que, lors du mouvement rotatif de la seconde pièce, les encoches profilées (6C) enfoncent progressivement les poussoirs (5C) qui agissent simultanément sur les poinçons (4C), l'empreinte de sertissage obtenue étant fonction du déplacement rotatif des encoches sur les poussoirs.
  11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10,
    caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, des moyens (7) pour le centrage des broches, en fonction de leur diamètre, par rapport à l'organe porte-poinçons, lesdits moyens (7) étant commandables sous l'action de troisièmes moyens d'actionnement (18).
  12. Dispositif selon la revendication 11,
    caractérisé en ce que lesdits moyens de centrage (7) comprennent deux disques coaxiaux audit organe porte-poinçons, dont l'un (7A) est fixe, tandis que l'autre (7B) peut être mobile en rotation par l'intermédiaire des troisièmes moyens d'actionnement, ledit disque mobile (7B) étant pourvu de lumières arquées (7G) dans lesquelles sont engagés respectivement des pions (7F) d'éléments (7E) susceptibles de coulisser dans des rainures radiales (7D) ménagées sur le disque fixe (7A).
  13. Dispositif selon la revendication 12,
    caractérisé en ce que deux groupes de n lumières arquées sont prévus, ces lumières étant équiangulairement réparties les unes par rapport aux autres, le premier groupe de lumières (7G1) assurant le centrage des broches ayant un diamètre compris entre 0,5 mm et 4 mm par le déplacement linéaire des éléments correspondants, tandis que le second groupe (7G2) parfait le guidage et le centrage des broches ayant un diamètre compris entre 2 et 4 mm par les autres éléments.
  14. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13,
    caractérisé en ce que les troisièmes moyens d'actionnement (18) comprennent un moteur électrique (18A) dont l'arbre (18B) est relié à une patte radiale (7C) prolongeant le disque mobile (7B), par l'intermédiaire d'un axe (18C).
  15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14,
    caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, des moyens (8) pour le réglage en profondeur des broches, en fonction de leur longueur, dans l'organe porte-poinçons et commandables par des quatrièmes moyens d'actionnement (20).
  16. Dispositif selon la revendication 15,
    caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage (8) comportent un guide cylindrique creux (8A) destiné à être introduit, coaxialement, dans ledit organe porte-poinçons (4), par les quatrièmes moyens d'actionnement (20), et une tige (8E) disposée à l'intérieur du guide et présentant un cône de centrage pour lesdites broches, ledit guide (8A) étant susceptible de coulisser par rapport à ladite tige de façon à venir, par une butée (8K) prévue dans le guide, contre ladite tige (8E), lorsque le réglage est correct.
  17. Dispositif selon la revendication 16,
    caractérisé en ce que lesdits quatrièmes moyens d'actionnement (20) sont constitués par un moteur électrique linéaire (20A), dont la tige de commande (20B) est reliée coaxialement audit guide cylindrique (8A).
  18. Système pour le sertissage automatique d'éléments de connexion, tels que des broches, sur des conducteurs électriques,
    caractérisé en ce qu'il comprend :
    - au moins un dispositif de sertissage (1) tel que défini sous l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 17; et,
    - une unité de pilotage programmable (2), contenant les données dimensionnelles et les paramètres de sertissage relatifs aux différents types de conducteurs et de broches à utiliser et à laquelle sont reliés lesdits moyens d'actionnement (10, 11, 18, 20), lesdits moyens de verrouillage (16), ainsi que des moyens (22) pour maintenir chaque broche dans la position définie et pour déclencher l'opération de sertissage selon un cycle programmé.
  19. Système selon la revendication 18,
    caractérisé en ce qu'un capteur (25) représentatif de l'effort de sertissage est associé à la seconde pièce (6) en étant relié auxdits deuxièmes moyens d'actionnement (11) de façon à interrompre l'opération de sertissage lorsque l'effort exercé par les poinçons est atteint, une liaison électrique (26) reliant ledit capteur à ladite unité.
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