EP1020966B1 - Système pour implanter des broches dans un dispositif tel que, par example, un connecteur. - Google Patents

Système pour implanter des broches dans un dispositif tel que, par example, un connecteur. Download PDF

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EP1020966B1
EP1020966B1 EP00400002A EP00400002A EP1020966B1 EP 1020966 B1 EP1020966 B1 EP 1020966B1 EP 00400002 A EP00400002 A EP 00400002A EP 00400002 A EP00400002 A EP 00400002A EP 1020966 B1 EP1020966 B1 EP 1020966B1
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EP
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unit
fitting
wire
advancing
units
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M. Christophe Roshardt
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S M Contact
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
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    • Y10T29/53261—Means to align and advance work part

Definitions

  • the present invention relates to a system for implanting pins in a device such as a connector, a printed circuit, a coil body, transformer or, in general, any device suitable for receiving pins.
  • a device such as a connector, a printed circuit, a coil body, transformer or, in general, any device suitable for receiving pins.
  • the system aims to implant the pins in the connector holes.
  • pin includes any type of male electrical contact or female, intended to be installed in a support or a base to constitute, after the insertion of the contacts in the support, a connector full electric can be attached to a device or terminate a cable.
  • the pins can be loose, be placed on a carrier strip or be prepared in the form of sections precut continuous wire wound on a reel.
  • the system according to the invention essentially relates to the pins formed from separable sections of a continuous wire wrapped around of a coil, that is to say that the sections are arranged one at a time following the others, at the tail leu leu, and connected to each other by frangible zones of smaller section, constituting "notches".
  • This system allows you to unroll the sections of wire one by one, then to separate the first end section from the rest of the continuous wire and, finally, inserting said separate section into the hole in the connector support. Although it is widely used, this system nevertheless has drawbacks.
  • the frangible zone does not does not break openly, which leaves it at the end of the pins, a burr. This is all the more important as it is difficult to place the notch delimiting the frangible zone in optimal position relative to the punch of the mechanism, due to the length tolerances sections forming the future pins. So, such burrs may interfere with the actual connection operation and cause subsequent malfunctions.
  • This system has other drawbacks. It is notably relatively slow since it is limited to the insertion of a single pin at the time.
  • the use of a punch mechanism by stamping results also noise pollution and cyclic shock and vibration always harmful to the system itself and its settings, as well that the accumulation of metallic particles produced by the mechanism at punch during the section separation operation. The punch must also be changed regularly.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks and relates to a system which allows, in particular, a separation sections without burrs and without the need for rigorous indexing at level of the frangible zone, simultaneous implantation of several pins, may have different lengths and cross sections, and any layout configuration of said pins (by example four aligned pins, or four pins forming the vertices a square and a pin in the center, etc ).
  • the separation of end section of the rest of the wire is obtained by a simple movement relative between the two units, which causes the rupture of the frangible zone, and this without using any cutting mechanism such as a punch mechanism.
  • the absence of a cutting mechanism near the section to be separated allows the installation of pins (separate sections) arranged according to reduced steps and even several pins simultaneously which can have different lengths and cross sections without being hindered by such a cutting mechanism, since the space around said units is then free.
  • the two units are aligned so that said end section introduced into the unit implantation and said rest of the wire guided in the advance unit have a rectilinear configuration defining the direction of advance of said wire, and that, in said second position, as a result of a relative movement between said units having caused the rupture of the corresponding frangible zone, said implantation unit is arranged transversely to said unit in advance, to allow the implantation of said end section in said device.
  • said relative movement between said units consists in a rotation of the implantation unit around a perpendicular axis in the direction of advance of said wire, to bring it from the first position aligned with the feed unit, at the second position, perpendicular to the previous one.
  • the two units are carried by a frame, said implantation unit being mounted on a rotary shaft connected to said frame and perpendicular in the direction of advance of said wire, so as to allow, under the action drive means, the passage of said implantation unit from the first position to the second position and vice versa.
  • the two units are connected to each other by so that during the transition from the first position to the second position, the advance unit follows the implantation unit to allow a break smoothly of said frangible zone between said corresponding sections. So the separation takes place gradually and cleanly, allowing to obtain pins whose profile is devoid of any roughness and which have not undergone deformation.
  • connection between the two units is defined by a articulation axis parallel to said rotary shaft and located opposite said frangible zone between said end section, housed in the implantation unit, and said remainder of the continuous wire, received in the feed unit, and said feed and guide unit is pivotally mounted about an axis of pivot, parallel to said articulation axis and carried by a slide which can slide along said frame, perpendicular to said pivot axes and articulation.
  • Said pivot axis is preferably located at the rear of said advance and guide unit, opposite to said articulation axis units, located at the front of said advance unit. The unit of advance and guidance then performs an oscillating and sliding movement, in the manner a piston rod of a heat engine.
  • said advance and guide unit comprises at less a longitudinal guide channel receiving said wire and a mechanism in advance controllable cooperating with the latter to ensure the advance step by step of said continuous wire.
  • Several longitudinal channels can be arranged parallel to each other to contain each a continuous thread.
  • Several end sections can thus be separated to be received in the implantation unit and implanted in the base of the connector.
  • the number and arrangement of said channels can be any according to the requirements, for example we could have two, three, four or more channels arranged in a row, in a triangle, square, staggered, etc ... without departing from the scope of the invention, this which allows several pins to be installed simultaneously (end sections separated) in the connector base.
  • said implantation unit comprises a support associated with said rotary shaft and an implantation head slidably mounted on said support and provided at its end facing said advance unit in the first position, from less a housing in which can be received said end section of the thread. If the feed unit is provided with several channels each receiving a continuous wire, the implantation head is then provided with several housings in correspondence.
  • said system comprises means for controlling the sliding of said implantation head to ensure introduction of said end section in said device when said implantation unit occupies the second position.
  • said control means may include a cam driven in rotation and linked, by a synchronization mechanism, to the rotary shaft carrying said implantation unit, so that, when the latter occupies said second position, the action of the cam causes said head to slide towards said device to implant said section.
  • holding means ensure locking in position of said end section in said housing of said implantation head, from the separation of said section from the rest of the wire until its implantation.
  • said holding means are of the suction type and include a cooperating fluid power source with said housing by a conduit formed in said implantation head.
  • an elastic return element between said support and said head of the implantation unit to bring said head back inactive position after implantation of said section.
  • Figure 1 shows in plan the pin implantation system according to the invention, in the first position of said advance units and location.
  • Figures 2 and 3 are views from above and from side of said system illustrated in Figure 1.
  • Figure 4 partially shows a continuous wire made up of sections successive forming the pins to be implanted.
  • Figure 5 is an enlarged view of Figure 1 showing the arrangement pins in the first position of said units.
  • Figures 6 and 7 are plan and side views of said system when said units move from the first position to the second position.
  • Figure 8 is an enlarged view of Figure 6 showing the process breaking the end section relative to the rest of said wire continued.
  • Figures 9 and 10 are plan and side views of said system when said units occupy the second position.
  • Figure 11 is an enlarged view of Figure 9 after rupture of the end section and before its implantation in the orifice of a connector.
  • Figures 12 and 13 are plan and side views of said system showing the action of the control means on said implantation unit to introduce said end section into said connector.
  • Figures 14 and 15 are plan and side views of said system after the recall to the inactive position of said implantation unit and before the return of said units to the first position.
  • system 1 shown in Figures 1 to 3 The purpose of system 1 shown in Figures 1 to 3 is to set up or inserting pins B into the holes of a connector C ready to cooperate, subsequently, with another connector with complementary pins.
  • these are formed, as shown in Figure 4, by identical sections of a continuous wire F, connected one after the other by frangible zones Z of lower resistance forming "notches".
  • the continuous wire F of sections comes from a coil not shown but in a manner known per se, and is unwound step by step by system 1 as we will see later, to separate the pin or end section BE from the rest of the wire F and install it in the corresponding hole in the connector.
  • system 1 can receive four wires continuous, arranged in parallel (in a horizontal row), to implant simultaneously, at each operating cycle, four pins in corresponding holes of the connector concerned.
  • the number of continuous wires and their arrangement could be different depending on the requirements, without departing from the scope of the invention.
  • the system 1 comprises a step forward unit pitch and guide 2 of said continuous wires F in a direction of advance A and an implantation unit 3 of said end pins of the wires F in the connector.
  • the two units 2 and 3 are carried by a frame 4 in the form of a plate and they are mounted movable relative to each other to reversibly occupy a first extreme position of loading ( Figures 1 to 3) in which the end sections or pins BE of the four parallel wires F are introduced into the implantation unit 3 by the feed unit 2, and, after moving one relative to the other and rupture of the corresponding frangible zones, one second extreme position of implantation ( Figures 9 and 10) in which the BE end pins of the wires, separated from the rest of the four F wires, are suitable for being installed in the corresponding holes of connector C.
  • the implantation unit 3 is mounted on a rotary shaft 5 linked to the frame 4 and perpendicular to the sense of advance to said sons.
  • This rotary shaft is linked to a drive motor 6 fixed to the frame 4, the plate of which is arranged in a vertical plane in the figures, so that the geometric axis of said shaft 5 is horizontal.
  • the installation unit 3 consists of a support 7 associated with the rotary shaft 5, and an implantation head 8 which is mounted sliding on a slide 9 provided on the support 7 and arranged perpendicularly to the geometric axis of said shaft 5.
  • the head 8 has a tapered end 8A in which four housings are provided parallel 10 intended to receive the end pins BE of the wires.
  • the other end 8B of the head is provided with a roller 11 able to cooperate with means 12 for controlling the sliding of the implantation head 8 relative to the support 7 and thus allow the insertion of the pins in the connector.
  • Means 13 for holding the position of the separate spindle in the respective housing 10 are provided and include a fluidic suction source not shown, connected to the housing 10 by a conduit 8C formed in the head 8.
  • an element to elastic return 14 such as a spring, is provided between the support and the head, parallel to the sliding direction of the latter in the support.
  • the advance and guide unit 2 comprises a support 15 which has four longitudinal and parallel channels 16 in which are arranged the continuous son F from the coils not shown. These four channels can be constituted by tubes or conduits, or by grooves or guide grooves forming, in all cases, channels guide 16 of said aligned sections of son F.
  • stepwise and synchronized advance of the threads at each cycle of operation of system 1 is ensured by a feed mechanism 17 of the type with skids or ratchets, symbolized in the figures and cooperating by example with the frangible zone Z between two consecutive sections of each wire to advance it by a step equal to the length of said sections, towards the plant unit (of course, we could provide, in special cases of establishment, an independent advance of each wire or groups of wires).
  • the advance 2 and implantation 3 units are aligned in the first loading position so that the channels 16 of unit 2 and the housings 10 of unit 3 are in correspondence and in the respective extension of each other.
  • the two units 2, 3 are connected to each other to ensure the desired kinematics of the system 1.
  • the connection between the units is defined by an axis of articulation 19 associating the two supports 7 and 15 and parallel to the rotary shaft 5.
  • This hinge pin 19 is also located substantially in the perpendicular extension of the frangible zone Z between the two end pins BE and BP of said son.
  • said advance and guide unit 2 is mounted pivoting about a pivot axis 20 which is parallel to the axis of articulation 19 and which is carried by a slide 21 capable of sliding in a slide 22 secured to the frame and whose sliding direction is perpendicular to the pivot and articulation axes.
  • This pivot axis 20 is located at the rear end 15B of unit 2, the front end 15A of which is facing the plant unit 3.
  • the guide unit 2 can be compared to the connecting rod of an engine thermal, of which the crankshaft would be the implantation unit 3 and the piston, the slide 21.
  • the control means 12 for sliding the implantation head 8 include, in this embodiment, a cam 23 mounted on a shaft 24 which is carried by the frame and which is arranged parallel to the rotary shaft 5 of the implantation unit, directly above it.
  • the shaft 24 of the cam 23 is mechanically connected to the rotary shaft 5 by an appropriate synchronization mechanism 25 so that the action of the cam on the implantation head of the unit is only possible when said implantation unit occupies the second position, as is will see later.
  • the operation of the implantation system 1 according to the invention takes place as follows.
  • system 1 occupies the first extreme loading position illustrated in Figures 1, 2, 3 and 5 corresponding at the start of an operating cycle.
  • the two units are aligned horizontally, so that the housings 10 of the implantation head 8 are an extension of the guide channels 16 of the wires F.
  • the end pins BE of the latter are brought, via the advance mechanism 17, into the housing of the implantation head which is in a position inactive with respect to the support 7 under the action of the return spring 14.
  • the four frangible zones Z are then located between the two units, and are substantially aligned with the articulation axis 19 of the units.
  • the motor 6 rotates, via of its rotary shaft 5, the implantation unit 3 which rotates according to the arrow R to move from its horizontal position to a vertical position.
  • the figures 6, 7 and 8 show an intermediate position of the implantation unit 3 which, by the hinge pin 19, drives with it the advance unit 2 in an oscillating and sliding movement, like a connecting rod of a heat engine.
  • the front of the feed unit 2 follows the trajectory rotary described by the hinge pin 19, while the rear thereof follows a rectilinear trajectory along the slide 22-slide 21 link, while pivoting around the pivot axis 20.
  • the BE end pins located in the slots of unit 3, and the remains of continuous wires F, located in channels 16 of unit 2, bend gradually at their frangible zones Z to go from one state aligned to a folded state.
  • the frangible zone Z begins to break gradually.
  • the holding means 13 ( Figure 11) act to immobilize, by suction via conduit 8C, each separate pin in its respective housing 10 and, more particularly, against the bottom 10A thereof. So, BE pins are held in slots 10 when the unit location 3 occupies its second position.
  • cam 23 continues its rotation so that its eccentricity E decreases, which causes the head 8 to return to its inactive position high, under the action of the spring 14 which relaxes ( Figures 14 and 15).
  • the profile 23A of cam 2 leaves the caster of the implantation head which is then in the high vertical position, and the motor 6 of the shaft 5 is pressed again, in the opposite direction to the previous one, to bring back the two units 2 and 3 in the position illustrated in FIGS. 1 to 3 and, thus, complete the operating cycle of system 1.

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Description

La présente invention concerne un système pour implanter des broches dans un dispositif tel qu'un connecteur, un circuit imprimé, un corps de bobine, un transformateur ou, d'une façon générale, tout dispositif apte à recevoir des broches. Dans l'application décrite ci-après, quoique non exclusive, le système a pour but d'implanter les broches dans les orifices d'un connecteur.
Le terme "broche" inclut tout type de contacts électriques mâle ou femelle, destinés à être implantés dans un support ou une embase pour constituer, après l'insertion des contacts dans le support, un connecteur électrique à part entière pouvant être fixé à un appareil ou terminer un câble.
Les broches à implanter, communément appelées "picots" par les techniciens avant leur implantation, sont mises en place dans les orifices ou alvéoles des embases de deux façons différentes :
  • soit en les plaçant dans les orifices de moules et en surmoulant les broches avec une matière plastique appropriée composant l'embase des connecteurs à obtenir ;
  • soit en insérant à force les broches dans les orifices prévus dans les embases en matière plastique, réalisées préalablement.
Quelle que soit la façon utilisée, une mise en place rapide des broches est de toute manière exigée, qui est fonction du conditionnement des broches. En effet, les broches peuvent se présenter en vrac, être placées sur une bande porteuse ou être préparées sous forme de tronçons prédécoupés de fil continu mis en bobine.
Le système selon l'invention concerne essentiellement les broches formées à partir de tronçons séparables d'un fil continu enroulé autour d'une bobine, c'est-à-dire que les tronçons sont agencés les uns à la suite des autres, à la queue leu leu, et reliés les uns aux autres par des zones frangibles de plus faible section, constituant des "encoches".
Un système pour implanter des broches à partir des tronçons d'un fil continu issu d'une bobine est déjà enseigné par les brevets américains 4 176 448 et 4 318 964.
Ce système permet de dérouler un à un les tronçons de fil, puis de séparer le premier tronçon d'extrémité du reste du fil continu et, enfin, d'insérer ledit tronçon séparé dans l'orifice du support de connecteur. Bien qu'il soit largement utilisé, ce système présente néanmoins des inconvénients.
En effet, il comporte un mécanisme de coupe du type à poinçon pour séparer le tronçon d'extrémité du reste du fil continu, qui agit, perpendiculairement à l'axe du tronçon, sur la zone frangible concernée, par emboutissage. Comme le fil continu constituant les broches est réalisé en une matière conductrice tendre (laiton, bronze, ...), la zone frangible ne se casse pas de manière franche, ce qui laisse subsister, à l'extrémité des broches, une bavure. Celle-ci est d'autant plus importante qu'il est difficile de placer l'encoche délimitant la zone frangible en position optimale par rapport au poinçon du mécanisme, par suite des tolérances en longueur des tronçons formant les futures broches. Ainsi, de telles bavures peuvent nuire à l'opération de connexion proprement dite et entraíner des dysfonctionnements ultérieurs.
Par ailleurs, un autre inconvénient de ce système antérieur réside dans l'agencement du mécanisme à poinçon situé à proximité du tronçon d'extrémité à séparer du reste du fil, ce qui conduit à une mécanique volumineuse au niveau de la pince d'insertion et exclut, de plus, la possibilité d'implanter simultanément plusieurs broches notamment aux pas exigés actuellement qui sont inférieurs à 2 millimètres entre deux broches adjacentes. A fortiori, les connecteurs à broches coudées, qui comportent plusieurs rangées d'implantation, d'abord des broches droites, rectilignes de longueur décroissante d'une rangée à l'autre, et des broches coudées à 90° dans une opération ultérieure, ne peuvent pas être traités par le système décrit dans les brevets précités.
Ce système présente d'autres inconvénients. Il est notamment relativement lent puisqu'il est limité à l'insertion d'une seule broche à la fois. L'utilisation d'un mécanisme à poinçon par emboutissage entraíne également des nuisances sonores et des chocs et vibrations cycliques toujours néfastes pour le système proprement dit et ses réglages, ainsi que l'accumulation de particules métalliques produites par le mécanisme à poinçon lors de l'opération de séparation des tronçons. Le poinçon doit être aussi régulièrement changé.
La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et concerne un système qui permet, notamment, une séparation des tronçons sans bavure et sans recourir à une indexation rigoureuse au niveau de la zone frangible, une implantation simultanée de plusieurs broches, pouvant avoir des longueurs et des sections transversales différentes, et une configuration d'implantation quelconque desdites broches (par exemple quatre broches alignées, ou quatre broches formant les sommets d'un carré et une broche au centre, etc ...).
A cet effet, le système pour implanter, dans un dispositif tel que notamment un connecteur, des broches formées par des tronçons d'un fil continu et séparables au niveau de zones frangibles les reliant les uns à la suite des autres, est remarquable, selon l'invention :
  • en ce qu'il comporte :
    • une unité d'avance pas à pas et de guidage dudit fil continu, et
    • une unité d'implantation desdits tronçons de fil dans ledit dispositif ; et
  • en ce que lesdites unités sont montées mobiles l'une par rapport à l'autre, de façon qu'elles puissent, à partir d'une première position de chargement dans laquelle le tronçon d'extrémité dudit fil continu est introduit dans ladite unité d'implantation par ladite unité d'avance et de guidage, se déplacer l'une par rapport à l'autre en séparant, par rupture de la zone frangible correspondante, ledit tronçon d'extrémité du reste du fil, jusqu'à une seconde position d'implantation dans laquelle ledit tronçon d'extrémité dudit fil, séparé du reste dudit fil, est apte à être implanté dans ledit dispositif, et inversement.
Ainsi, grâce à la conception du système en deux unités d'avance et d'implantation mobiles l'une par rapport à l'autre, la séparation du tronçon d'extrémité du reste du fil est obtenue par un simple mouvement relatif entre les deux unités, qui provoque la rupture de la zone frangible, et cela sans faire appel à un quelconque mécanisme de coupe tel qu'un mécanisme à poinçon. Il en découle l'absence de bavure, de bruit et de vibrations, ainsi qu'une maintenance réduite du système, ce qui garantit une fiabilité de fonctionnement accrue du système selon l'invention. Par ailleurs, l'absence de mécanisme de coupe à proximité du tronçon à séparer permet d'implanter des broches (tronçons séparés) agencées selon des pas réduits et même plusieurs broches simultanément pouvant avoir des longueurs et des sections transversales différentes, sans être gêné par un tel mécanisme de coupe, puisque l'espace autour desdites unités est alors libre.
De préférence, dans ladite première position, les deux unités sont alignées de façon que ledit tronçon d'extrémité introduit dans l'unité d'implantation et ledit reste du fil guidé dans l'unité d'avance présentent une configuration rectiligne définissant le sens d'avance dudit fil, et que, dans ladite seconde position, par suite d'un mouvement relatif entre lesdites unités ayant entraíné la rupture de la zone frangible correspondante, ladite unité d'implantation soit disposée transversalement à ladite unité d'avance, pour permettre l'implantation dudit tronçon d'extrémité dans ledit dispositif.
En particulier, ledit mouvement relatif entre lesdites unités consiste en une rotation de l'unité d'implantation autour d'un axe perpendiculaire au sens d'avance dudit fil, pour amener celle-ci de la première position alignée avec l'unité d'avance, à la seconde position, perpendiculaire à la précédente.
Structurellement, les deux unités sont portées par un bâti, ladite unité d'implantation étant montée sur un arbre rotatif lié audit bâti et perpendiculaire au sens d'avance dudit fil, de façon à permettre, sous l'action de moyens d'entraínement, le passage de ladite unité d'implantation de la première position à la seconde position et réciproquement.
Avantageusement, les deux unités sont reliées l'une à l'autre de façon que, pendant le passage de la première position à la seconde position, l'unité d'avance suive l'unité d'implantation pour permettre une rupture en douceur de ladite zone frangible entre lesdits tronçons correspondants. Ainsi, la séparation s'effectue progressivement et proprement, permettant d'obtenir des broches dont le profil est dépourvu de toute rugosité et qui n'ont pas subi de déformation.
Dans ce cas, ladite liaison entre les deux unités est définie par un axe d'articulation parallèle audit arbre rotatif et situé en regard de ladite zone frangible entre ledit tronçon d'extrémité, logé dans l'unité d'implantation, et ledit reste du fil continu, reçu dans l'unité d'avance, et ladite unité d'avance et de guidage est montée pivotante autour d'un axe de pivot, parallèle audit d'axe d'articulation et porté par un coulisseau pouvant coulisser le long dudit bâti, perpendiculairement auxdits axes de pivot et d'articulation. Ledit axe de pivot est de préférence situé à l'arrière de ladite unité d'avance et de guidage, à l'opposé dudit axe d'articulation des unités, situé à l'avant de ladite unité d'avance. L'unité d'avance et de guidage exécute alors un mouvement oscillant et coulissant, à la manière d'une bielle de piston d'un moteur thermique.
Par ailleurs, ladite unité d'avance et de guidage comprend au moins un canal longitudinal de guidage recevant ledit fil et un mécanisme d'avance commandable coopérant avec ce dernier pour assurer l'avance pas à pas dudit fil continu. Plusieurs canaux longitudinaux peuvent être agencés parallèlement les uns par rapport aux autres pour contenir chacun un fil continu. Plusieurs tronçons d'extrémité peuvent être ainsi séparés pour être reçus dans l'unité d'implantation et implantés dans l'embase du connecteur. Bien évidemment, le nombre et la disposition desdits canaux peuvent être quelconques selon les exigences, par exemple on pourrait avoir deux, trois, quatre ou plus canaux disposés en rangée, en triangle, en carré, en quinconce, etc ... sans sortir du cadre de l'invention, ce qui permet d'implanter simultanément plusieurs broches (tronçons d'extrémité séparés) dans l'embase du connecteur.
Dans une réalisation préférée, ladite unité d'implantation comprend un support associé audit arbre rotatif et une tête d'implantation montée, de façon coulissante, sur ledit support et pourvue, à son extrémité tournée vers ladite unité d'avance dans la première position, d'au moins un logement dans lequel peut être reçu ledit tronçon d'extrémité du fil. Si l'unité d'avance est munie de plusieurs canaux recevant chacun un fil continu, la tête d'implantation est alors pourvue de plusieurs logements en correspondance.
Par ailleurs, ledit système comprend des moyens de commande du coulissement de ladite tête d'implantation pour assurer l'introduction dudit tronçon d'extrémité dans ledit dispositif quand ladite unité d'implantation occupe la seconde position.
Par exemple, lesdits moyens de commande peuvent comporter une came entraínée en rotation et liée, par un mécanisme de synchronisation, à l'arbre rotatif portant ladite unité d'implantation, de façon que, lorsque cette dernière occupe ladite seconde position, l'action de la came provoque le coulissement de ladite tête en direction dudit dispositif pour implanter ledit tronçon.
En outre, des moyens de maintien assurent le blocage en position dudit tronçon d'extrémité dans ledit logement de ladite tête d'implantation, dès la séparation dudit tronçon du reste du fil jusqu'à son implantation. Avantageusement, lesdits moyens de maintien sont du type par aspiration et comprennent une source d'alimentation fluidique coopérant avec ledit logement par un conduit ménagé dans ladite tête d'implantation.
De plus, il est prévu un élément élastique de rappel entre ledit support et ladite tête de l'unité d'implantation pour ramener ladite tête en position inactive après l'implantation dudit tronçon.
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 en plan le système d'implantation de broches selon l'invention, dans la première position desdites unités d'avance et d'implantation.
Les figures 2 et 3 sont respectivement des vues de dessus et de côté dudit système illustré sur la figure 1.
La figure 4 montre partiellement un fil continu constitué de tronçons successifs formant les broches à implanter.
La figure 5 est une vue agrandie de la figure 1 montrant l'agencement des broches dans la première position desdites unités.
Les figures 6 et 7 sont des vues en plan et de côté dudit système lorsque lesdites unités passent de la première position à la seconde position.
La figure 8 est une vue agrandie de la figure 6 montrant le processus de rupture du tronçon d'extrémité par rapport au reste dudit fil continu.
Les figures 9 et 10 sont des vues en plan et de côté dudit système lorsque lesdites unités occupent la seconde position.
La figure 11 est une vue agrandie de la figure 9 après la rupture du tronçon d'extrémité et avant son implantation dans l'orifice d'un connecteur.
Les figures 12 et 13 sont des vues en plan et de côté dudit système montrant l'action des moyens de commande sur ladite unité d'implantation pour introduire ledit tronçon d'extrémité dans ledit connecteur.
Les figures 14 et 15 sont des vues en plan et de côté dudit système après le rappel en position inactive de ladite unité d'implantation et avant le retour desdites unités vers la première position.
Le système 1 représenté sur les figures 1 à 3 a pour objet l'implantation ou l'insertion de broches B dans les orifices d'un connecteur C prêt à coopérer, par la suite, avec un autre connecteur à broches complémentaires. Pour alimenter le système 1 en broches B, celles-ci sont formées, comme le montre la figure 4, par des tronçons identiques d'un fil continu F, reliés les uns à la suite des autres par des zones frangibles Z de moindre résistance formant des "encoches". Le fil continu F de tronçons est issu d'une bobine non représentée mais de façon connue en soi, et est dévidé pas à pas par le système 1 comme on le verra ultérieurement, pour séparer la broche ou le tronçon d'extrémité BE du reste du fil F et l'implanter dans l'orifice correspondant du connecteur.
Dans l'exemple représenté, le système 1 peut recevoir quatre fils continus, disposés en parallèle (selon une rangée horizontale), pour implanter simultanément, à chaque cycle de fonctionnement, quatre broches dans des orifices correspondants du connecteur concerné. Bien entendu, le nombre de fils continus et leur disposition (alignée, en triangle, en carré, en quinconce, etc ...) pourraient être différents selon les exigences, sans sortir du cadre de l'invention.
Le système 1 selon l'invention comporte une unité d'avance pas à pas et de guidage 2 desdits fils continus F selon un sens d'avance A et une unité d'implantation 3 desdites broches d'extrémité des fils F dans le connecteur.
Les deux unités 2 et 3 sont portées par un bâti 4 sous forme d'une plaque et elles sont montées mobiles l'une par rapport à l'autre pour occuper, de façon réversible, une première position extrême de chargement (figures 1 à 3) dans laquelle les tronçons ou broches d'extrémité BE des quatre fils parallèles F sont introduits dans l'unité d'implantation 3 par l'unité d'avance 2, et, après déplacement l'une par rapport à l'autre et rupture des zones frangibles correspondantes, une seconde position extrême d'implantation (figures 9 et 10) dans laquelle les broches d'extrémité BE des fils, séparées du reste des quatre fils F, sont aptes à être implantées dans les orifices correspondants du connecteur C.
Dans l'exemple de réalisation dudit système 1, l'unité d'implantation 3 est montée sur un arbre rotatif 5 lié au bâti 4 et perpendiculaire au sens d'avance A desdits fils. Cet arbre rotatif est lié à un moteur d'entraínement 6 fixé au bâti 4 dont la plaque est agencée dans un plan vertical sur les figures, si bien que l'axe géométrique dudit arbre 5 est horizontal.
En particulier, l'unité d'implantation 3 se compose d'un support 7 associé à l'arbre rotatif 5, et d'une tête d'implantation 8 qui est montée coulissante sur une glissière 9 prévue sur le support 7 et disposée perpendiculairement à l'axe géométrique dudit arbre 5. La tête 8 présente une extrémité effilée 8A dans laquelle sont ménagés quatre logements parallèles 10 destinés à recevoir les broches d'extrémité BE des fils. L'autre extrémité 8B de la tête est pourvue d'une roulette 11 apte à coopérer avec des moyens de commande 12 du coulissement de la tête d'implantation 8 par rapport au support 7 et permettre ainsi l'insertion des broches dans le connecteur. Des moyens 13 de maintien en position de la broche séparée dans le logement respectif 10 sont prévus et comprennent une source d'aspiration fluidique non représentée, reliée au logement 10 par un conduit 8C ménagé dans la tête 8. Par ailleurs, un élément à rappel élastique 14, tel qu'un ressort, est prévu entre le support et la tête, parallèlement au sens de coulissement de cette dernière dans le support.
L'unité d'avance et de guidage 2 comprend un support 15 qui présente quatre canaux longitudinaux et parallèles 16 dans lesquels sont agencés les fils continus F issus des bobines non illustrées. Ces quatre canaux peuvent être constitués par des tubes ou conduits, ou par des saignées ou rainures de guidage formant, dans tous les cas, des canaux de guidage 16 desdits tronçons alignés de fils F.
L'avance pas à pas et synchronisée des fils à chaque cycle de fonctionnement du système 1 est assurée par un mécanisme d'avance 17 du type à patins ou à cliquets, symbolisé sur les figures et coopérant par exemple avec la zone frangible Z entre deux tronçons consécutifs de chaque fil pour le faire avancer d'un pas égal à la longueur desdits tronçons, en direction de l'unité d'implantation (bien entendu, on pourrait prévoir, dans des cas particuliers d'implantation, une avance indépendante de chaque fil ou groupes de fils).
Pour cela, les unités d'avance 2 et d'implantation 3 sont alignées dans la première position de chargement de façon que les canaux 16 de l'unité 2 et les logements 10 de l'unité 3 soient en correspondance et dans le prolongement respectif les uns des autres.
On remarque, notamment sur la figure 5, que les extrémités en regard 8A et 15A des unités alignées sont espacées l'une de l'autre et que la zone frangible Z entre la broche d'extrémité BE située dans le logement 10 et la pénultième broche BP guidée dans son canal 16 se trouve dans l'espace entre les unités, la presque totalité des broches BE et BP étant confinée dans le logement et le canal correspondant desdites unités respectives.
De plus, les deux unités 2, 3 sont reliées l'une à l'autre pour assurer la cinématique souhaitée du système 1. Dans cet exemple, la liaison entre les unités est définie par un axe d'articulation 19 associant les deux supports 7 et 15 et parallèle à l'arbre rotatif 5. Cet axe d'articulation 19 est par ailleurs situé sensiblement dans le prolongement perpendiculaire de la zone frangible Z entre les deux broches d'extrémité BE et BP desdits fils.
Pour permettre à l'unité d'avance et de guidage 2 de suivre la rotation de l'unité d'implantation 3 par suite de sa liaison à celle-ci avec ledit axe d'articulation, ladite unité d'avance et de guidage 2 est montée pivotante autour d'un axe de pivot 20 qui est parallèle à l'axe d'articulation 19 et qui est porté par un coulisseau 21 pouvant coulisser dans une glissière 22 solidaire du bâti et dont le sens de coulissement est perpendiculaire aux axes de pivot et d'articulation. Cet axe de pivot 20 est situé à l'extrémité arrière 15B de l'unité 2, dont l'extrémité avant 15A est tournée vers l'unité d'implantation 3.
Ainsi, l'unité de guidage 2 peut être comparée à la bielle d'un moteur thermique dont le vilebrequin serait l'unité d'implantation 3 et le piston, le coulisseau 21.
Les moyens de commande 12 du coulissement de la tête d'implantation 8 comprennent, dans cet exemple de réalisation, une came 23 montée sur un arbre 24 qui est porté par le bâti et qui est disposé parallèlement à l'arbre rotatif 5 de l'unité d'implantation, à l'aplomb de celui-ci. L'arbre 24 de la came 23 est relié mécaniquement à l'arbre rotatif 5 par un mécanisme de synchronisation approprié 25 de façon que l'action de la came sur la tête d'implantation de l'unité ne soit possible que lorsque ladite unité d'implantation occupe la seconde position, comme on le verra ultérieurement.
Le fonctionnement du système d'implantation 1 conforme à l'invention se déroule de la façon suivante.
Tout d'abord, on suppose que le système 1 occupe la première position extrême de chargement illustrée sur les figures 1, 2, 3 et 5 correspondant au début d'un cycle de fonctionnement. Dans cette première position, les deux unités sont alignées horizontalement, de sorte que les logements 10 de la tête d'implantation 8 sont dans le prolongement des canaux de guidage 16 des fils F. Les broches d'extrémité BE de ces derniers sont amenées, par l'intermédiaire du mécanisme d'avance 17, dans les logements de la tête d'implantation qui se trouve dans une position inactive par rapport au support 7 sous l'action du ressort de rappel 14. Les quatre zones frangibles Z sont alors situées entre les deux unités, et sont sensiblement alignées avec l'axe d'articulation 19 des unités.
A ce moment, le moteur 6 entraíne en rotation, par l'intermédiaire de son arbre rotatif 5, l'unité d'implantation 3 qui tourne selon la flèche R pour passer de sa position horizontale vers une position verticale. Les figures 6, 7 et 8 montrent une position intermédiaire de l'unité d'implantation 3 qui, par l'axe d'articulation 19, entraíne avec elle l'unité d'avance 2 selon un mouvement oscillant et coulissant, à la manière d'une bielle d'un moteur thermique. L'avant de l'unité d'avance 2 suit la trajectoire rotative décrite par l'axe d'articulation 19, tandis que l'arrière de celle-ci suit une trajectoire rectiligne selon la liaison glissière 22- coulisseau 21, tout en pivotant autour de l'axe de pivot 20. Durant ce mouvement, les broches d'extrémité BE, situées dans les logements de l'unité 3, et les restes des fils continus F, situés dans les canaux 16 de l'unité 2, se plient progressivement au niveau de leurs zones frangibles Z pour passer d'un état aligné à un état plié. Sur les figures 6, 7 et 8, la zone frangible Z commence à se rompre progressivement.
La rotation R de l'unité d'implantation 3 se poursuit jusqu'à provoquer la rupture de la zone frangible Z de chaque broche d'extrémité BE avec le reste du fil F continu, avant que l'unité d'implantation n'occupe sa seconde position extrême pour laquelle elle se trouve verticale, après une rotation effective de 90°, comme le montrent les figures 9, 10 et 11.
Grâce à la liaison entre les unités et aux mouvements de rotation et d'oscillation qui en découlent, la rupture des zones frangibles Z, entraínant la séparation des deux broches consécutives concernées BE et BP, s'effectue progressivement et proprement sans créer de bavure, ni de déformation desdites broches.
Avant que l'unité d'implantation 3 n'atteigne la seconde position, les moyens de maintien 13 (figure 11) agissent pour immobiliser, par aspiration via le conduit 8C, chaque broche séparée dans son logement respectif 10 et, plus particulièrement, contre le fond 10A de celui-ci. Ainsi, les broches BE sont maintenues dans les logements 10 quand l'unité d'implantation 3 occupe sa seconde position.
Durant le passage de l'unité d'implantation de la première vers la seconde position, l'arbre 24 portant la came 23 a tourné via le mécanisme de synchronisation 25, de façon que la came 23 n'entre seulement au contact de la roulette 11 de la tête d'implantation que lorsque le support de l'unité d'implantation arrive dans la seconde position d'implantation (figures 9, 10).
Le cycle du système 1 se poursuit alors, les unités 2 et 3 sont immobilisées en position par l'arrêt du moteur 6, tandis que le profil 23A de la came "attaque" la tête d'implantation 8 qui coulisse alors par rapport à son support fixe, en direction du connecteur C symbolisé sur les figures 12 et 13. Pour ne pas gêner le coulissement de la tête d'implantation 8 dans son mouvement de descente vertical, l'unité d'avance 2 est quelque peu reculée par des moyens de rappel non représentés ou alors elle cesse de "suivre" l'unité d'implantation 3 dès que le tronçon d'extrémité est séparé grâce à des moyens de butée élastiques, non représentés, prévus par exemple entre l'axe 19 et l'unité d'avance 2. Bien évidemment, la position du connecteur C est telle que ses orifices de réception soient en face des broches à implanter. Durant le mouvement de descente de la tête 8, passant de sa position inactive à sa position active, sous l'action du profil de la came, le ressort 14 se comprime et l'extrémité de chacune des broches BE s'engage dans l'orifice correspondant du connecteur C jusqu'à l'implantation complète desdites broches. Bien entendu, les moyens de maintien 13 des broches sont préalablement désactivés. Dans la position illustrée sur la figure 12, l'excentricité E de la came par rapport à l'axe géométrique de son arbre 24 est ainsi maximale, la tête étant en position active basse, comprimant le ressort 14.
Puis, la came 23 poursuit sa rotation de sorte que son excentricité E diminue, ce qui entraíne le retour de la tête 8 vers sa position inactive haute, sous l'action du ressort 14 qui se détend (figures 14 et 15). Le profil 23A de la came 2 quitte la roulette de la tête d'implantation qui se trouve alors en position haute verticale, et le moteur 6 de l'arbre 5 est actionné de nouveau, dans le sens inverse au précédent, pour ramener les deux unités 2 et 3 dans la position illustrée sur les figures 1 à 3 et, ainsi, achever le cycle de fonctionnement du système 1.
Les avantages du système selon l'invention peuvent être résumés de la façon suivante:
  • coupe parfaite des tronçons car la séparation par un pliage progressif au niveau de la zone frangible ne fait pas agir de forces transversales et n'entraíne donc pas de formation de bavures ;
  • pas d'obligation d'indexer avec une grande précision le centre des zones frangibles, dans l'axe de rotation pour obtenir une séparation des tronçons ; ceux-ci restent libres dans les logements de la tête d'implantation et se positionnent d'eux mêmes, parfaitement dans l'axe de rotation ;
  • grâce à l'absence de mécanisme spécifique de coupe, il est possible d'alimenter des tronçons disposés à une distance très faible les uns des autres, et rien ne s'oppose à implanter plusieurs tronçons simultanément, pouvant avoir des longueurs et des sections différentes, ce qui est très utile dans le cas de connecteurs à sorties coudées ;
  • l'ensemble de ces critères réunis permet d'obtenir des cadences supérieures à celles obtenues par le système antérieur précité, tout en améliorant la qualité des extrémités de broches ;
  • l'absence d'élément de coupe dans le système présente encore d'autres avantages, tels que :
    • absence des résidus de coupe,
    • réduction de la maintenance du fait de l'absence de poinçons à changer,
    • absence de percussion sur le tronçon au moment de la coupe, ce qui implique que le mécanisme est parfaitement silencieux.

Claims (14)

  1. Système pour implanter, dans un dispositif tel que notamment un connecteur, des broches formées par des tronçons d'un fil continu et séparables au niveau de zones frangibles les reliant les uns à la suite des autres,
    caractérisé :
    en ce qu'il comporte :
    une unité d'avance pas à pas et de guidage (2) dudit fil continu, et
    une unité d'implantation (3) desdits tronçons de fil dans ledit dispositif ; et
    en ce que lesdites unités (2, 3) sont montées mobiles l'une par rapport à l'autre, de façon qu'elles puissent, à partir d'une première position de chargement dans laquelle le tronçon d'extrémité dudit fil continu (F) est introduit dans ladite unité d'implantation par ladite unité d'avance et de guidage, se déplacer l'une par rapport à l'autre en séparant, par rupture de la zone frangible correspondante (Z), ledit tronçon d'extrémité (BE) du reste du fil (F), jusqu'à une seconde position d'implantation dans laquelle ledit tronçon d'extrémité (BE) dudit fil, séparé du reste dudit fil, est apte à être implanté dans ledit dispositif, et inversement.
  2. Système selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que, dans ladite première position, les deux unités (2, 3) sont alignées de façon que ledit tronçon d'extrémité introduit dans l'unité d'implantation (3) et ledit reste du fil guidé dans l'unité d'avance (2) présentent une configuration rectiligne définissant le sens d'avance (A) dudit fil, et que, dans ladite seconde position, par suite d'un mouvement relatif entre lesdites unités ayant entraíné la rupture de la zone frangible correspondante (Z), ladite unité d'implantation (3) soit disposée transversalement à ladite unité d'avance (2), pour permettre l'implantation dudit tronçon d'extrémité dans ledit dispositif.
  3. Système selon la revendication 2,
    caractérisé en ce que ledit mouvement relatif entre lesdites unités (2, 3) consiste en une rotation de l'unité d'implantation (3) autour d'un axe perpendiculaire au sens d'avance dudit fil, pour amener celle-ci de la première position alignée avec l'unité d'avance, à la seconde position, perpendiculaire à la précédente.
  4. Système selon l'une des revendications précédentes 1 à 3,
    caractérisé en ce que les deux unités (2, 3) sont portées par un bâti (4), ladite unité d'implantation (3) étant montée sur un arbre rotatif (5) lié audit bâti et perpendiculaire au sens d'avance dudit fil (F), de façon à permettre, sous l'action de moyens d'entraínement (6), le passage de ladite unité d'implantation de la première position à la seconde position et réciproquement.
  5. Système selon l'une des revendications 2 à 4,
    caractérisé en ce que les deux unités (2, 3) sont reliées l'une à l'autre de façon que, pendant le passage de la première position à la seconde position, l'unité d'avance (2) suive l'unité d'implantation (3) pour permettre une rupture en douceur de ladite zone frangible (Z) entre lesdits tronçons correspondants.
  6. Système selon la revendication 5,
    caractérisé en ce que ladite liaison entre les deux unités (2, 3) est définie par un axe d'articulation (19) parallèle audit arbre rotatif (5) et situé en regard de ladite zone frangible (Z) entre ledit tronçon d'extrémité, logé dans l'unité d'implantation, et ledit reste du fil continu, reçu dans l'unité d'avance, et en ce que ladite unité d'avance et de guidage (2) est montée pivotante autour d'un axe de pivot (20), parallèle audit d'axe d'articulation (19) et porté par un coulisseau (21) pouvant coulisser le long dudit bâti, perpendiculairement auxdits axes de pivot et d'articulation.
  7. Système selon la revendication 6,
    caractérisé en ce que ledit axe de pivot (20) est situé à l'arrière de ladite unité d'avance et de guidage (2), à l'opposé dudit axe d'articulation (19) des unités, situé à l'avant de ladite unité d'avance.
  8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
    caractérisé en ce que ladite unité d'avance et de guidage (2) comprend au moins un canal longitudinal de guidage (16) recevant ledit fil et un mécanisme d'avance commandable (17) coopérant avec ce dernier pour assurer l'avance pas à pas dudit fil continu.
  9. Système selon l'une des revendications 3 à 8,
    caractérisé en ce que ladite unité d'implantation (3) comprend un support (7) associé audit arbre rotatif (5) et une tête d'implantation (8) montée, de façon coulissante, sur ledit support et pourvue, à son extrémité tournée vers ladite unité d'avance dans la première position, d'au moins un logement (10) dans lequel peut être reçu ledit tronçon d'extrémité (BE) du fil.
  10. Système selon la revendication 9,
    caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande (12) du coulissement de ladite tête d'implantation (8) pour assurer l'introduction dudit tronçon d'extrémité (BE) dans ledit dispositif quand ladite unité d'implantation (3) occupe la seconde position.
  11. Système selon la revendication 10,
    caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (12) comportent une came (23) entraínée en rotation et liée, par un mécanisme de synchronisation (25), à l'arbre rotatif (5) portant ladite unité d'implantation, de façon que, lorsque cette dernière occupe ladite seconde position, l'action de la came (23) provoque le coulissement de ladite tête en direction dudit dispositif pour implanter ledit tronçon.
  12. Système selon l'une des revendications 9 à 11,
    caractérisé en ce que des moyens de maintien (13) assurent le blocage en position dudit tronçon d'extrémité dans ledit logement (10) de ladite tête d'implantation (8).
  13. Système selon la revendication 12,
    caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien (13) sont du type par aspiration et comprennent une source d'alimentation fluidique coopérant avec ledit logement (10) par un conduit (8C) ménagé dans ladite tête d'implantation (8).
  14. Système selon l'une quelconque des revendications 9 à 13,
    caractérisé en ce qu'il est prévu un élément élastique de rappel (14) entre ledit support (7) et ladite tête (8) de l'unité d'implantation (3) pour ramener en position inactive ladite tête après l'implantation dudit tronçon.
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