EP3505301A1 - Procédé de vissage d'un écrou autour d'un tube comprenant une ré-indexation, et dispositif correspondant - Google Patents

Procédé de vissage d'un écrou autour d'un tube comprenant une ré-indexation, et dispositif correspondant Download PDF

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EP3505301A1
EP3505301A1 EP18215453.4A EP18215453A EP3505301A1 EP 3505301 A1 EP3505301 A1 EP 3505301A1 EP 18215453 A EP18215453 A EP 18215453A EP 3505301 A1 EP3505301 A1 EP 3505301A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor
terminal member
screwing
nut
indexing
Prior art date
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Granted
Application number
EP18215453.4A
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German (de)
English (en)
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EP3505301B1 (fr
Inventor
Laurent METAIS
Vincent BOUSSARD
DELMAS Antoine
Xavier ISSE
GUZIOLOWSKI Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Georges Renault SAS
Original Assignee
Georges Renault SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Georges Renault SAS filed Critical Georges Renault SAS
Publication of EP3505301A1 publication Critical patent/EP3505301A1/fr
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    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/004—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose of the ratchet type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25B13/00—Spanners; Wrenches
    • B25B13/48—Spanners; Wrenches for special purposes
    • B25B13/481—Spanners; Wrenches for special purposes for operating in areas having limited access

Definitions

  • the field of the invention is that of the screwing techniques of tube connection nuts.
  • a nut is used to press a tube against an element to supply fluid, such as a brake fluid supplying braking members, fuel supplying the combustion chambers of a heat engine, ...
  • the nut is rotatably mounted around the tube (it passes through the nut) and is clamped on or in the element to be fed to press the tube against it and ensure the sealing of the connection.
  • the presence of the tube prevents the use of a conventional tool provided with a rotary end member adapted to cooperate with the nut to drive it in rotation, i.e. a screw socket, usually cylindrical.
  • the presence of the tube therefore imposes the use of a tool whose housing and the end member have a lateral opening allowing passage of the tube when these openings coincide with each other, i.e. are aligned.
  • the figure 1 illustrates a top view of the end of a screw device for clamping an assembly of this type.
  • This screwing device conventionally comprises a screwdriver V (of which only the end is shown) at the end of which is assembled a threaded end of the tube connection nuts EV.
  • the internal transmission of the screwdriver EV cooperates with the output shaft of the screwdriver V, the latter being driven in motion via the transmission and the internal motor to the screwdriver V.
  • the end member 10 of the screwdriver bit EV is pierced at its center by a hole 100 and has a lateral opening 101 opening into the hole 100.
  • the portion of the housing 11 housing the terminal member 10 also has a side opening 110.
  • the screwing device can take an open position in which the openings 101 and 110 coincide to allow the introduction, or the extraction, of a tube inside the hole 100 of the terminal member 10.
  • Such re-indexing is implemented at the end of each screwing operation so as to allow on the one hand the release of the screwdriver assembly at the end of screwing and secondly the engagement of the screwdriver on another assembly to perform a new screwing operation.
  • the figure 3 illustrates a top view of a portion of the transmission 12 placed between the motor and the terminal member 100.
  • This transmission portion 12 comprises in this example a first gear 120 designed to be rotated alternately in the direction of screwing and in the direction of unscrewing by the motor of the screwdriver V.
  • This first pinion 120 meshes with a cascade of gears 121 comprising a first intermediate gear 1211 meshing with two second intermediate gears 1212 which in turn mesh with a second pinion 122 rotatably connected to the end member 10.
  • the presence of the two second intermediate gears 1212 makes it possible to guarantee the continuity of meshing by one of these when the opening 101 without teeth coincides with the other second intermediate gear 1212.
  • the number of integrated gears in the screwdriver EV depends on the length of the latter according to the application to which it is doomed.
  • the transmission of the screwdriver EV can incorporate a rear stop against which the transmission stops in the direction of unscrewing when the openings 101, 110 coincide.
  • the figure 4 illustrates the transmission portion 12 of the figure 3 from which the first pinion 120 has been removed.
  • the figure 5 illustrates a bottom view of the first gear 120 on which is observed that a stop 1201 protrudes from the underside of the first gear 120 on half of its circumference.
  • This stop 1201 in the shape of a half ring (half Moon).
  • the casing 11 houses a pawl 13 rotatably mounted against the effect of a leaf spring 14 about an axis substantially parallel to the axis of rotation of the first pinion 120 in the casing 11.
  • the first pinion 120 rotates freely until the pawl 13 comes out of its groove 15 and the stop 1201 of the first pinion 30 comes into engagement with the pawl 13 , the transmission being then locked in unscrewing direction.
  • the openings 101, 110 coincide: the device is in the open position.
  • all the transmission gaps between the motor and the first pinion 120 are caught in the unscrewing direction.
  • the screwing device comprises means for measuring at least one piece of information representative of the torque delivered by the motor.
  • the motor is implemented in the unscrewing direction, and the abutment 1201 abuts against the pawl 13, the first pinion 120 locks in the direction of unscrewing inducing an increase in the torque delivered by the motor.
  • the controller integrated into the device screwing device or to which the screwing device is connected controls the stopping of the motor, the device being in the open position.
  • the screwing device Before engaging the screwing device on the assembly to be screwed, the screwing device is in the open position insofar as it has been reindexed in this position at the end of the preceding screwing operation.
  • the tool can undergo an initial re-indexing before the start of the screwing operation to ensure that it is although in the open position if the end member had rotated since the end of the previous screwing so that it is no longer in its open position.
  • the operator then actuates the trigger G of the device in such a way that the controller of the screwdriver drives the motor according to a preprogrammed screwing strategy.
  • the operator releases the nut of the end member by translating the screwing device along the axis of the tube away from the nut so that they do not move. be more in touch with each other.
  • the tube remains trapped in the hole 100, unless the screwing operation has stopped while the device was in the open position, which is rare.
  • the operator then initiates a re-indexing phase controlled by the controller so as to place the device in the open position and thus allow the operator to clear the tube of the device.
  • the controller controls the rotation of the end member in the unscrewing direction until the information representative of the torque delivered by the motor reaches the threshold value of the back stop in which the transmission is locked against the backstop and the device is in the open position.
  • This solution of the prior art is effective in that it allows to easily and reliably put the device in the open position to allow to position it on an assembly or to disengage.
  • the controller assumes that the screwing device is not engaged with the nut.
  • the controller implements this re-indexing.
  • Re-indexing being done by a rotational drive of the end member in the unscrewing direction, its implementation, while the screwing device is still engaged with the nut, can lead to a partial unscrewing of the screw. nut which induces a deterioration of the quality of the tightening, see a safety problem for certain critical applications (partial tightening of a brake hose for example).
  • the invention particularly aims to provide an effective solution to at least some of these different problems.
  • an object of the invention is to provide a technique for re-indexing a device for screwing a nut around a tube which is improved.
  • the object of the invention is, according to at least one embodiment, to provide such a technique which is safe and reliable, that is to say which limits the risk of degrading the quality of a screwing.
  • Another object of the invention is, according to at least one embodiment, to provide such a technique which is simple and / or economical.
  • the invention proposes a method of screwing a nut connecting a tube to an element by means of a screwing device, said tube extending through said nut, said device comprising a housing, an end member rotary gear adapted to cooperate with said nut, a motor and a transmission capable of driving said terminal member and having a play of operation, said casing and said terminal member each having a lateral opening allowing, when they coincide, the passage of said tube in the terminal member, and thus defining an open position of the terminal member.
  • said method comprises, between the step of disengaging the terminal member of the nut and the step of removing the device from the tube, a step of re-indexing during which said motor brings back the terminal member in said open position by causing it to rotate in the direction of screwing.
  • the invention makes it possible, in the event of non-disengagement of the end member being re-indexed, to eliminate the risk of the nut being loosened.
  • the invention thus eliminates the risk of degrading the quality of a clamping during re-indexing.
  • the accuracy of the open position at the end of tightening is thus improved while minimizing the risk of unscrewing the nut by rotating in the direction of unscrewing an angle K that will be chosen to correspond to an angle of rotation. of the terminal organ between 5 and 15 degrees.
  • said device comprising a stop, said transmission being in rear abutment against said stop when said terminal member is in the open position after having been driven by said motor in the unscrewing direction, said method comprising a measurement step in real time at least one piece of information representative of a unscrewing torque,
  • the back-stop step when the back-stop step is performed upstream of the clamping step, it provides a reliable abutment indexing position which will allow the end of the clamping a precise indexing step because the means for controlling the screwdriver can calculate the re-indexing position from an angle corresponding to a reliable open position obtained during the abutment, while avoiding a rotation in the direction of unscrewing after tightening susceptible to induce loosening of the nut.
  • the control of the re-indexation depends only on the position X, the counted and / or measured and / or calculated value N and the parameterization W, which simplifies the implementation and shortens the total time of the screwing cycle. .
  • the step of re-indexation comprises a verification phase that the operator has disengaged said end member of said nut.
  • the invention also relates to a device for screwing a nut connecting a tube to an element, said tube extending through said nut, said device comprising a housing, a rotary end member adapted to cooperate with said nut, an engine and a transmission adapted to drive the terminal member, said housing and said terminal member each having a lateral opening allowing, when they coincide, the passage of said tube, and thus defining an open position of the terminal member.
  • Such a device may be used to carry out successive tightening cycles and comprises control means capable of driving the motor in rotation to effect the tightening of the nut.
  • said device comprises re-indexing means able to return said end member to the open position at the end of a tightening, by a rotation in the screwing direction.
  • the invention also relates to a computer program product, comprising program code instructions for implementing a method according to any one of the variants described above, when said program is executed on a computer.
  • the invention also relates to a computer-readable and non-transitory storage medium, storing a computer program product according to the invention.
  • the figure 6 illustrates an example of a screwdriver according to the invention.
  • Such a screwdriver 1 conventionally comprises a housing 16 housing a motor 17 and a transmission 18 and at the end of which is placed an output shaft 19 may be rotated by the motor via the transmission.
  • the screwdriver also comprises a screwdriver bit 20 identical to the screwdriver bit EV described in connection with the Figures 1 to 5 . It is therefore not described in more detail here again.
  • the rear stop mechanism is optional so that the stop 1201, the pawl 13, the blade 14 and the groove 15 may not be implemented.
  • the output shaft 19 is connected in rotation with the first pinion 120.
  • the first pinion comprises in its center a female cavity 1202 inside which is housed the end of the output shaft 19 of complementary form.
  • the screwdriver is connected to a controller 21 by wire and / or wireless.
  • the controller can be integrated with the screwdriver.
  • the screwdriver also includes a transmit / receive module 214 for communicating with the controller.
  • the controller also comprises an input-output interface 215, a user interface for managing a command introduction means 216 (keyboard, touch screen, mouse, etc.), a display means 217 (display, display, light indicator) and optionally, means for transmitting a sound signal 218 on an audible frequency, a connector 219 for the power supply, at least one inverter 220 for supplying the motor.
  • a command introduction means 216 keyboard, touch screen, mouse, etc.
  • a display means 217 display, display, light indicator
  • a connector 219 for the power supply
  • at least one inverter 220 for supplying the motor.
  • the screwdriver comprises means for measuring at least one piece of information representative of the tightening torque, which is proportional to the torque delivered by the motor. It may for example be a torque sensor 22 deforming element carrying strain gauges placed in the transmission, and / or a sensor 23 measuring the current consumed by the engine or other. These measuring means are connected to the controller.
  • the screwdriver also comprises means for measuring in real time 24 at least one information representative of the angle of rotation of the terminal member 10 in the housing. It may for example be an angle sensor in the form of an encoder placed at the rotor of the motor or elsewhere in the transmission, or other. They allow in fact to know the angular position of any element of the transmission knowing the position it occupies in it with respect to the position of the means for measuring the angle.
  • Such a screwing device is conventionally used to perform a plurality of screwing operations (also called tightening operations) successive.
  • the figure 7 represents the motor control performed by the controller.
  • a re-indexing is implemented to place the terminal member in its open position, that is to say in which its opening 101 coincides with that of the housing 11.
  • the screwdriver therefore includes re-indexing means able to place, during a re-indexing step, the terminal member in its open position.
  • These re-indexing means comprise the controller and the means for measuring at least one piece of information representative of the angle of rotation of the terminal member.
  • the controller and the means for measuring at least one piece of information representative of the angle of rotation of the terminal member 10 are able to determine at least one piece of information representative of the angular position of the terminal member in the casing. in its open position.
  • the controller is able to record this value in its memory as being equal to X.
  • the value X corresponds for example to the value of the absolute angular position of the motor measured by the angle sensor located on the rotor when the terminal member is in open position.
  • the controller is programmed to determine, at the end of a screw, information representative of the final position of the terminal member, that is to say the position in which it is at the end of an operation screwing.
  • the controller is able, via the angle sensor, to measure an absolute angular position or to count and / or to calculate the integer number N of times that the motor travels at an angle W between the absolute angular position X of the motor when the terminal member is in the open position at the beginning of screwing and the absolute angular position Y of the motor at the end of screwing.
  • This angle value W can be parameterized in the controller to correspond to the angle to be traveled by the motor so that the terminal member performs a turn, this without there being loss of contact between the elements of the transmission.
  • the controller when at the end of a screwing, an operator instructs the controller to carry out a re-indexing operation, the controller is able to act on the motor to bring the terminal member back to essentially its open position. For this, it drives the terminal member, in the screwing direction, in its open position taking into account the values N and X, measured and / or calculated.
  • figure 8 represents the angular position of the terminal member as a function of the angular position of the motor.
  • the controller is able to record a value representative of the angular position X of the motor measured by the angle sensor when the end member is in the open position. This value may be non-limitatively recorded during a calibration of the device, at the beginning of a screwing after insertion of the device around the tube, at the end of the re-indexing, etc.
  • this value is recorded at the start of the screwing. This makes it possible to use the trigger squeeze to start the clamping as input information that the X position must be recorded.
  • the controller In order to carry out the screwing, the controller actuates the motor to drive the end member in the screwing direction and to tighten the nut, for example, until an objective tightening torque and / or a tightening angle objective are achieved.
  • the controller stops the motor which is then in a position Y.
  • the terminal member is also in Any angular position Q.
  • the controller controls the motor to bring it back to the position A in the screwing direction in order to bring the terminal member back to its open position.
  • the motor and therefore the terminal member, is always driven in the direction of screwing. In this way, if during re-indexing, the operator has not disengaged the device from the nut, it is not likely to loosen it.
  • the screwing device comprises means for checking the disengagement of the tool from the nut in re-indexing phase.
  • the controller is able, during re-indexing, to verify that the tightening torque does not exceed a predetermined threshold torque of non-disengagement. This can be done for example by means of measuring means of information representative of the tightening torque (for example the strain gauge or current sensor). If it detects that the information representative of the tightening torque exceeds, during re-indexation, this non-disengagement threshold value, then it deduces that the terminal member has not been released from the screw or from the nut and controls the engine stop. This ensures that the screwing device has been disengaged from the nut so as not to tighten the latter during re-indexing.
  • a predetermined threshold torque of non-disengagement for example by means of measuring means of information representative of the tightening torque (for example the strain gauge or current sensor). If it detects that the information representative of the tightening torque exceeds, during re-indexation, this non-disengagement threshold value, then it deduces that the terminal member has not been released from the screw or from the nut and
  • This embodiment ensures a return to position of the screwing device in the open position with a simple implementation and without risk of impairing the quality of clamping, that is to say without risk of loosening or over- tightening during re-indexing.
  • This embodiment aims to ensure that the recorded position X corresponds to an open position of the end member to make reliable the re-indexing after screwing.
  • the re-indexing means comprise, in addition to the controller and the means for measuring at least one piece of information representative of the angle of rotation of the terminal member, the means for measuring at least one representative piece of information.
  • tightening torque also called tightening torque
  • the return to back stop is performed before performing a clamping operation. It can be done before or after insertion of the device around the tube.
  • the controller is able to control the motor as shown in FIG. figure 9 .
  • the controller can drive the motor in the direction of screwing a predetermined angle K corresponding to an angle of the first pinion 120 allowing the pawl 13 to be under the effect of the leaf spring 14 in a position in which it s extends out of the groove 15 so that it is ready to come against the abutment 1201 of the first gear 120 as a result of a rotation of the motor in the unscrewing direction .
  • This angle value K is determined during the design of the device and can be parameterized in the controller.
  • the controller then drives the motor in the unscrewing direction until the stop of the first pinion 120 comes into contact with the pawl 13 and causes a torque increase detected by controller.
  • the controller is then able to record the angular position of the engine as being the X "position when it detects the reaching of the rear stop threshold.
  • the value J corresponds to the angle traveled by the motor to make up the clearance in the transmission between the motor and the terminal member.
  • the motor before driving the rotation of the terminal member, must rotate by a certain angle in order to catch the game present in the transmission.
  • This game is necessary for good
  • the operation of the transmission elements and because of the reduction ratio of the transmission may represent a relatively large angle on the motor side (see several turns).
  • the figure 11 thus illustrates this influence of the game in the transmission between the engine and the terminal organ.
  • the terminal member If the motor stops and resumes in the screwing direction, the terminal member is always trained. On the other hand, if the member is in the position 1 (after a drive in the unscrewing direction, for example during a stop return) and the motor changes direction and turns in the screwing direction (for example to realize a tightening), the motor must travel at an angle J in order to catch the game before actually driving the terminal member.
  • controlling the motor in the unscrewing direction to the stop ensures that the terminal member is in the open position, but also that the transmission is in the position 1.
  • the motor control during the re-indexing must therefore take into account the value J to catch up to determine the position A to bring the motor. This value J can be determined during the design of the screwing device and parameterized in the controller.
  • the figure 10 presents the angular position of the end member as a function of the angular position of the motor, in the case of a return to abutment before screwing.
  • the controller controls the motor to make a return to back stop. For this, it controls the motor in the direction of screwing a predetermined angle K in order to traverse an angle of between 5 and 15 degrees to the first pinion 120 (and therefore to the terminal member) to trigger the latch 13 of the system stop. The motor is then driven in the unscrewing direction until the detection of the threshold of backstop. The terminal member is then guaranteed in the open position and the controller records the value of the angular position of the motor as the position X ".
  • the return to back stop is performed at the end of screwing after disengagement of the device from the nut.
  • this value X ' is recorded at the start of the screwing. This makes it possible to use the trigger squeeze to start the clamping as input information that the X 'position is to be recorded.
  • the controller will then drive the motor to perform a backward stop. For this, the motor is driven in the direction of screwing a predetermined angle K necessary for triggering the pawl of the stop. In order to prevent loosening of the nut during the implementation of the stop return, this angle is relatively small, that is to say it is less than an angle corresponding to the level of the terminal member to a loosening angle of the nut.
  • the motor is then driven in the unscrewing direction until reaching the rear stop threshold.
  • the figure 13 specifies this mode of operation.
  • Means for verifying the disengagement of the tool from the nut during the re-indexing phase can also be implemented within a device with a rear stop system.
  • the controller is programmed to perform each of the steps of a method according to the corresponding invention.
  • the method comprises a first step 61 of placing the device around the tube.
  • the operator can pass the tube through the openings 110, 101 of the housing 11 and the terminal member 10 to insert it into the hole 100 of the body terminal 10.
  • a step 62 of engagement with the nut the operator can then cooperate the terminal member with the nut to be clamped by sliding the device along the tube.
  • a step 63 of tightening the nut can then be implemented.
  • This clamping step is for example started by a support of the operator on the trigger of the screwdriver.
  • the controller records the absolute angular position X of the motor (step 68).
  • the clamping step is then conventionally managed by the controller 21 according to a screwing strategy preprogrammed therein.
  • At least one piece of information representative of the tightening torque and at least one piece of information representative of the screwing angle of the end member is measured in real time.
  • the controller 21 counts and / or calculates and then saves (step 630) the integer number N of times that the motor travels at an angle W between the position X of the motor when the terminal member is in position open at the start of screwing and the Y position of the motor at the end of screwing, the angle W being recorded in the controller and corresponding to the angle to be traveled by the motor so that the terminal member performs a turn.
  • the operator can then disengage the terminal member of the nut (step 64).
  • the screwdriver is generally not in the open position. The operator can not therefore release the screwdriver assembly, the tube remaining trapped in the hole 100 of the terminal member 10.
  • a step 65 of re-indexing is accordingly implemented so as to place the screwdriver essentially in the open position and allow the operator to disengage the screwdriver from the assembly.
  • the controller 21 controls (step 650) the drive of the terminal member 10 in the screwing direction until the end member 10 reaches an open position.
  • the controller then controls the motor to bring it back, in the direction of the screwing, into the position A corresponding to the reaching of the device from its open position.
  • a verification (step 653) of the disengagement of the screwdriver from the assembly can be carried out. This makes it possible to ensure that the operator has disengaged the terminal member 10 from the nut of so that the drive in the screwing direction of the terminal member 10 does not induce a tightening of the nut.
  • the controller 21 verifies whether the screw torque measured in real time reaches the predetermined threshold value of non-disengagement so as to know whether the screwing device is disengaged or not from the nut (step 653).
  • This value is predetermined to correspond to the detection of an over-tightening. As long as this threshold value is not reached, the drive of the terminal member in screwing direction to the position A continues. If this predetermined threshold value is reached, then the operator has not disengaged the terminal member 10 of the nut and the controller 21 stops re-indexing (step 654).
  • the operator can launch a new re-indexing to finalize the uncompleted re-indexing.
  • the operator can then remove the device from the tube (step 66).
  • the backstop return step 67 is performed before screwing.
  • this step may for example be implemented before the introduction of the device around the tube, or before the engagement of the terminal member with the nut ...
  • step 67 back to the rear stop the controller 21 firstly drives the motor to rotate it by a predetermined angle K in the screwing direction (step 671), then in the unscrewing direction until in that it is in the open position (step 672).
  • the end member 10 is rotated in the unscrewing direction until the stop 1201 bears against the pawl 13 so that the transmission in the unscrewing direction is blocked.
  • the controller compares the unscrewing torque measured with the predetermined threshold value of torque in rear stop and stops the engine when this value is reached.
  • the terminal member 10 is then in the open position.
  • the controller records (step 673) then the angular position of the motor as the X "position.
  • the controller then drives the motor to bring it back, in the direction of screwing, into the position A corresponding to the attainment by the device of its open position, then the process continues as in the first embodiment.
  • the backstop step 67 ' is performed directly after the re-indexing step.
  • the controller thus records, at the beginning of the clamping, the position X 'of the motor corresponding to the open position of the terminal member (68).
  • the controller 21 then triggers the return step 67 'in which it first controls the motor to rotate it by a predetermined angle K in the screwing direction (step 671'), then in the direction of the unscrewing until it is in the open position (step 672 ').
  • the end member 10 is rotated in the unscrewing direction until the stop 1201 bears against the pawl 13 so that the transmission in the unscrewing direction is blocked.
  • the controller compares the unscrewing torque measured with the value predetermined torque threshold at the rear stop and stops the engine when this value is reached.
  • the terminal member 10 is then in the open position.
  • a method as described above can be implemented by a screwing device as shown schematically in FIG. figure 17 .
  • a screwing device for example a portable screwdriver as presented before, comprises a casing (16), a rotary end member (10) having an imprint configured to engage with the nut to drive the nut. in rotation to achieve the tightening. It also comprises a motor (17) capable of driving the terminal member (10) in rotation.
  • a transmission (18) is conventionally placed between the motor (17) and the end member (10) to achieve a reduction between the rotation of the motor (17) and that of the end member (10).
  • the casing (16) and the terminal member (10) each have a lateral opening allowing, when they coincide, the passage of said tube.
  • the terminal member (10) is in the open position when it is in an angular position in which its lateral opening coincides with that of the housing (16) so as to let the tube.
  • the device further comprises driving means (21) capable of driving the motor (17) in rotation.
  • driving means (21) capable of driving the motor (17) in rotation.
  • control means (21) are able in particular to control the motor (17) to achieve one or more predetermined tightening strategy (s).
  • they are capable of starting the motor (17) in rotation to achieve a clamping, and to stop it when a clamping end information reaches it (reached a predetermined tightening torque, reached a predefined tightening, etc ).
  • the device may therefore comprise means for measuring different clamping information for transmitting the latter to the control means (21). This may be for example the torque sensor strain gauges, and the angle sensor as presented before.
  • control means (21) also comprise re-indexing means (42) able to bring the end member (10) back to the open position after tightening, by a rotation in the clockwise direction.
  • re-indexing means (42) may be the controller itself or a module integrated therein.
  • the re-indexing means (42) allow the tube to be removed from the device. This re-indexing is done in a clockwise direction so as not to unscrew the nut if the end member is not removed from the nut.
  • the re-indexing means (42) are able to determine the position A at which to drive the motor (17) to return the end member (10) to the open position.
  • the re-indexing means (42) comprise means (46) for recording the position X of the motor (17) when the end member (10) is in the open position.
  • the re-indexing means (42) are capable, after a phase in which the terminal member (10) is in the open position (for example after performing a re-indexing, or after a commitment of the device around the tube), to record the angular position of the motor (17) measured by the angle sensor.
  • the re-indexing means are able to record the angular position X when the operator presses the trigger to start the start of clamping.
  • They also comprise means (47) for measuring and / or calculating the integer N of times that the motor (17) travels, since the last recorded position X, an angle W parameterized to correspond to the angle traveled by the motor (17) when the terminal member (10) performs one revolution.
  • These measuring means (47) may consist of a motor revolution counter or the angle sensor, the re-indexing means (42) being able to recalculate the number N from the parameterization of W and the ratio of reduction of the screwing device.
  • the device comprises a rear stop system comprising means for locking (44) the rotation of the end member (10) counterclockwise when the latter is in the open position.
  • This system ensures a precise open position of the terminal member (10).
  • the device comprises in this case means (43) for measuring the torque transmitted to the terminal member in the counterclockwise direction. It may be for example a strain gauge torque sensor, and in particular the same sensor as that used to measure the tightening torque.
  • the control means (21) are then able to drive the motor (17) in the clockwise direction by a parameter angle K, to drive the motor (17) counterclockwise, and to stop the anticlockwise rotation of the motor (17). ) when the torque measured by the torque measuring means (43) becomes greater than a threshold value.
  • the re-indexing means (42) are able to take into account the play in the transmission, as previously described, in order to bring the end member (10) back to the open position by driving the motor (17).
  • A X ', X "+ (N + 1) W + J
  • the control means (21) are able to implement a verification phase of the disengagement of the terminal member of the nut when they drive the motor (17). clockwise.
  • This phase can be implemented during the re-indexing of the terminal member (10) or during the advancement of the angle K in the case of the abutment return after the clamping has been performed.
  • the device comprises means (45) for measuring the torque transmitted to the terminal member in the clockwise direction. It may be for example a strain gauge torque sensor, and in particular the same torque sensor used for measuring the tightening torque of the nut, or for measuring the torque transmitted to the terminal member. counterclockwise in the case of the return stop.
  • the control means (21) are then able to compare the measured torque with a threshold value and to stop the motor (17) when the measured torque exceeds the threshold value.

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Abstract

Procédé de vissage d'un écrou de raccordement de tube à un élément au moyen d'un dispositif de vissage, ledit tube s'étendant à travers ledit écrou, ledit dispositif comprenant un carter (16), un organe terminal rotatif (10) apte à coopérer avec ledit écrou, un moteur (17) et une transmission aptes à entrainer ledit organe terminal (10) et présentant un jeu de fonctionnement, ledit carter (16) et ledit organe terminal (10) présentant chacun une ouverture latérale permettant, lorsqu'elles coïncident, le passage dudit tube dans l'organe terminal (10), et définissant ainsi une position ouverte de l'organe terminal (10),ledit procédé comprenant au moins un cycle de vissage comprenant au moins les étapes successives suivantes :- une étape (61) de mise en place autour du tube du dispositif se trouvant dans la position ouverte, en faisant passer le tube dans les ouvertures latérales du carter et de l'organe terminal (10) ;- une étape (62) d'engagement de l'organe terminal (10) avec l'écrou ;- une étape (63) de serrage (3) de l'écrou ;- une étape (64) de désengagement de l'organe terminal (10) de l'écrou ;- une étape (66) de retrait du dispositif du tube ;Ledit procédé comprenant, entre l'étape de désengagement de l'organe terminal de l'écrou et l'étape de retrait du dispositif du tube, une étape de ré-indexation au cours de laquelle ledit moteur ramène l'organe terminal dans ladite position ouverte en l'entrainant en rotation dans le sens du vissage.

Description

    1. Domaine de l'invention
  • Le domaine de l'invention est celui des techniques de vissage d'écrous de raccordement de tubes.
  • L'invention concerne plus particulièrement la ré-indexation nécessaire :
    • à la mise en place d'un dispositif de vissage de ce type sur l'assemblage à serrer, et
    • à son retrait de celui-ci.
    2. Art antérieur
  • L'industrie recèle de nombreuses applications où un écrou est utilisé pour plaquer un tube contre un élément à alimenter en fluide, comme par exemple un fluide de freinage alimentant des organes de freinage, du carburant alimentant des chambres de combustion d'un moteur thermique, ... Dans ce cas, l'écrou est monté mobile en rotation autour du tube (celui-ci traverse l'écrou) et est serré sur ou dans l'élément à alimenter pour plaquer le tube contre celui-ci et assurer l'étanchéité du raccordement.
  • La présence du tube empêche l'utilisation d'un outil classique doté d'un organe terminal rotatif apte à coopérer avec l'écrou pour l'entrainer en rotation, i.e. une douille de vissage, ordinairement cylindrique. La présence du tube impose donc l'utilisation d'un outil dont le carter et l'organe terminal présentent une ouverture latérale permettant le passage du tube lorsque ces ouvertures coïncident l'une avec l'autre, i.e. se trouvent alignées.
  • La figure 1 illustre une vue de dessus de l'extrémité d'un dispositif de vissage permettant le serrage d'un assemblage de ce type. Ce dispositif de vissage comprend classiquement une visseuse V (dont seule l'extrémité est représentée) à l'extrémité de laquelle est assemblé un embout de vissage d'écrous de raccordement de tubes EV. La transmission interne de l'embout de vissage EV coopère avec l'arbre de sortie de la visseuse V, celui-ci étant entrainé en mouvement via la transmission et le moteur interne à la visseuse V.
  • Ainsi que cela est représenté, l'organe terminal 10 de l'embout de vissage EV est percé en son centre par un trou 100 et présente une ouverture latérale 101 débouchant dans le trou 100. La portion du carter 11 logeant l'organe terminal 10 présente également une ouverture latérale 110.
  • En référence à la figure 2, le dispositif de vissage peut prendre une position ouverte dans laquelle les ouvertures 101 et 110 coïncident pour permettre l'introduction, ou l'extraction, d'un tube à l'intérieur du trou 100 de l'organe terminal 10.
  • Pour réaliser une opération de vissage, il est nécessaire, pour pouvoir faire coopérer l'écrou avec l'organe terminal 10, d'engager le tube dans le trou 100 en le passant à travers les ouvertures 110, 101. A la fin d'une opération de vissage, il est nécessaire de dégager le tube du trou 100 en le passant de nouveau à travers les ouvertures 101, 110.
  • L'engagement d'un tube dans le trou 100 et l'extraction d'un tube du trou 100 supposent donc la mise en oeuvre d'une opération dite de ré-indexation à l'issue de laquelle le dispositif se trouve en position ouverte dans laquelle les ouvertures 101, 110 coïncident.
  • Une telle ré-indexation est mise en oeuvre à l'issue de chaque opération de vissage de sorte à permettre d'une part le dégagement de la visseuse de l'assemblage en fin de vissage et d'autre part l'engagement de la visseuse sur un autre assemblage pour réaliser une nouvelle opération de vissage.
  • La figure 3 illustre une vue de dessus d'une portion de la transmission 12 placée entre le moteur et l'organe terminal 100.
  • Cette portion de transmission 12 comprend dans cet exemple un premier pignon 120 prévu pour être entrainé en rotation alternativement dans le sens du vissage et dans le sens du dévissage par le moteur de la visseuse V. Ce premier pignon 120 engrène avec une cascade de pignons 121 comprenant un premier pignon intermédiaire 1211 engrenant avec deux deuxièmes pignons intermédiaires 1212 qui engrènent à leur tour avec un deuxième pignon 122 lié en rotation avec l'organe terminal 10. La présence des deux deuxièmes pignons intermédiaires 1212 permet de garantir la continuité d'engrènement par un de ceux-ci lorsque l'ouverture 101 dépourvue de dents coïncide avec l'autre deuxième pignon intermédiaire 1212. Le nombre de pignons intégrés dans l'embout de vissage EV dépend de la longueur de celui-ci selon l'application à laquelle il est voué.
  • Pour réaliser une ré-indexation, la transmission de l'embout de vissage EV peut intégrer une butée arrière contre laquelle bute la transmission dans le sens du dévissage lorsque les ouvertures 101, 110 coïncident.
  • La figure 4 illustre la portion de transmission 12 de la figure 3 de laquelle le premier pignon 120 a été ôté.
  • La figure 5 illustre une vue de dessous du premier pignon 120 sur laquelle on observe qu'une butée 1201 forme saillie depuis la face inférieure du premier pignon 120 sur la moitié de sa circonférence. Cette butée 1201 à la forme d'un demi anneau (demie lune).
  • En référence à la figure 4, le carter 11 loge un cliquet 13 monté mobile en rotation, contre l'effet d'un ressort à lame 14, autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de rotation du premier pignon 120 dans le carter 11.
  • Lorsque le moteur du dispositif de vissage est actionné dans le sens du vissage, la butée 1201 du premier pignon 120 glisse contre le cliquet 13 qui se loge dans une gorge 15 prévue à cet effet dans le carter 11. Ceci permet au premier pignon 120 de tourner librement pour entrainer en rotation l'organe terminal 10 en sens vissage via la cascade de pignons 121.
  • Lorsque le moteur du dispositif de vissage est actionné dans le sens du dévissage, le premier pignon 120 tourne librement jusqu'à ce que le cliquet 13 sorte de sa gorge 15 et que la butée 1201 du premier pignon 30 vienne en prise avec le cliquet 13, la transmission étant alors bloquée en sens dévissage. Dans cette position, les ouvertures 101, 110 coïncident : le dispositif est en position ouverte. En outre, dans cette position, tous les jeux de transmission entre le moteur et le premier pignon 120 sont rattrapés dans le sens de dévissage.
  • Le dispositif de vissage comprend des moyens de mesure d'au moins une information représentative du couple délivré par le moteur. Lorsque le moteur est mis en oeuvre dans le sens du dévissage, et que la butée 1201 vient en appui contre le cliquet 13, le premier pignon 120 se bloque dans le sens du dévissage induisant une montée du couple délivré par le moteur. Ainsi, lorsque la valeur mesurée par les moyens de mesure d'une information représentative du couple délivré par le moteur dépasse une valeur seuil de butée arrière prédéterminée, correspondant à l'application de la butée 1201 contre le cliquet 13, le contrôleur intégré au dispositif de vissage ou auquel le dispositif de vissage est relié commande l'arrêt du moteur, le dispositif se trouvant en position ouverte.
  • Pour mener une opération de vissage au moyen d'un tel dispositif, alors qu'il se trouve en position ouverte, un opérateur insère le tube dans le trou 100 de l'organe terminal 10 en le faisant passer à travers les ouvertures latérales 110, 101, puis fait coopérer l'organe terminal avec l'écrou pour permettre son vissage.
  • Avant d'engager le dispositif de vissage sur l'assemblage à visser, le dispositif de vissage se trouve en position ouverte dans la mesure où il a été réindexé dans cette position à l'issue de l'opération de vissage précédente. Dans une variante, l'outil peut subir une ré-indexation initiale avant le début de l'opération de vissage pour garantir qu'il soit bien en position ouverte si jamais l'organe terminal avait tourné depuis la fin du vissage précédent si bien qu'il ne se trouve plus dans sa position ouverte.
  • L'opérateur actionne ensuite la gâchette G du dispositif de manière telle que le contrôleur de la visseuse pilote le moteur selon une stratégie de vissage préprogrammée.
  • A la fin de l'opération de vissage, l'opérateur dégage l'écrou de l'organe terminal en translatant le dispositif de vissage le long de l'axe du tube en l'éloignant de l'écrou de sorte qu'ils ne soient plus en prise l'un avec l'autre. Le tube reste toutefois emprisonné dans le trou 100, à moins que l'opération de vissage ne se soit arrêtée alors que le dispositif se trouvait en position ouverte, ce qui se présente rarement.
  • L'opérateur lance ensuite une phase de ré-indexation pilotée par le contrôleur de manière à placer le dispositif en position ouverte et ainsi permettre à l'opérateur de dégager le tube du dispositif.
  • Au cours de cette ré-indexation, le contrôleur commande la mise en rotation de l'organe terminal dans le sens du dévissage jusqu'à ce que l'information représentative du couple délivré par le moteur atteigne la valeur seuil de butée arrière dans laquelle la transmission est bloquée contre la butée arrière et le dispositif se trouve en position ouverte.
  • Cette solution de l'art antérieur est efficace dans la mesure où elle permet de remettre facilement et avec fiabilité le dispositif en position ouverte pour permettre de le positionner sur un assemblage ou de l'en dégager.
  • Cette solution peut toutefois encore être améliorée.
  • En effet, en phase de ré-indexation, le contrôleur suppose que le dispositif de vissage n'est pas engagé avec l'écrou. Ainsi, quand bien même l'opérateur laisse le dispositif de vissage en prise avec l'écrou alors que le contrôleur doit réaliser une ré-indexation, le contrôleur met en oeuvre cette ré-indexation. La ré-indexation se faisant par un entrainement en rotation de l'organe terminal dans le sens du dévissage, sa mise en oeuvre, alors que le dispositif de vissage est encore en prise avec l'écrou, peut conduire à un dévissage partiel de l'écrou qui induit une dégradation de la qualité du serrage, voir un problème de sécurité pour certaines applications critiques (serrage partielle d'une durite de frein par exemple).
    • 3. Objectifs de l'invention
  • L'invention a notamment pour objectif d'apporter une solution efficace à au moins certains de ces différents problèmes.
  • En particulier, selon au moins un mode de réalisation, un objectif de l'invention est de fournir une technique de ré-indexation d'un dispositif de vissage d'un écrou autour d'un tube qui soit améliorée.
  • Notamment, l'invention a pour objectif, selon au moins un mode de réalisation, de fournir une telle technique qui soit sure et fiable, c'est-à-dire qui limite le risque de dégrader la qualité d'un vissage.
  • Un autre objectif de l'invention est, selon au moins un mode de réalisation, de fournir une telle technique qui soit simple et/ou économique.
    • 4. Présentation de l'invention
  • Pour ceci, l'invention propose un procédé de vissage d'un écrou de raccordement de tube à un élément au moyen d'un dispositif de vissage, ledit tube s'étendant à travers ledit écrou, ledit dispositif comprenant un carter, un organe terminal rotatif apte à coopérer avec ledit écrou, un moteur et une transmission aptes à entrainer ledit organe terminal et présentant un jeu de fonctionnement, ledit carter et ledit organe terminal présentant chacun une ouverture latérale permettant, lorsqu'elles coïncident, le passage dudit tube dans l'organe terminal, et définissant ainsi une position ouverte de l'organe terminal.
  • Selon l'invention, ledit procédé comprend au moins un cycle de vissage comprenant au moins les étapes successives suivantes :
    • une étape de mise en place autour du tube du dispositif se trouvant dans la position ouverte, en faisant passer le tube dans les ouvertures latérales du carter et de l'organe terminal ;
    • une étape d'engagement de l'organe terminal avec l'écrou ;
    • une étape de serrage de l'écrou ;
    • une étape de désengagement de l'organe terminal de l'écrou ;
    • une étape de retrait du dispositif du tube.
  • Selon l'invention, ledit procédé comprend, entre l'étape de désengagement de l'organe terminal de l'écrou et l'étape de retrait du dispositif du tube, une étape de ré-indexation au cours de laquelle ledit moteur ramène l'organe terminal dans ladite position ouverte en l'entrainant en rotation dans le sens du vissage.
  • Ainsi, l'invention permet, en cas de non-désengagement de l'organe terminal en cours de ré-indexation, de supprimer le risque que l'écrou soit desserré.
  • L'invention permet ainsi de supprimer le risque de dégrader la qualité d'un serrage en cours de ré-indexation.
  • Selon une caractéristique possible, ledit dispositif comprenant une butée, ladite transmission se trouvant en butée arrière contre ladite butée lorsque ledit organe terminal se trouve en position ouverte après avoir été entrainé par ledit moteur dans le sens du dévissage, ledit procédé comprenant une étape de mesure en temps réel d'au moins une information représentative d'un couple de dévissage,
    ledit procédé comprenant, à la suite de l'étape de ré-indexation, une étape de retour en butée arrière comprenant successivement :
    • une sous-étape d'entrainement dudit moteur en sens vissage d'un angle K prédéterminé ;
    • une sous-étape d'entrainement dudit moteur en sens dévissage jusqu'à ce que ladite information représentative d'un couple de dévissage dépasse un seuil de butée arrière prédéterminé correspondant à la mise en butée de la transmission contre ladite butée, ledit organe terminal se trouvant dans ladite position ouverte.
  • La précision de la position ouverte en fin de serrage est ainsi améliorée tout en minimisant le risque de dévissage de l'écrou grâce à une rotation dans le sens du dévissage d'une angle K que l'on choisira pour correspondre à un angle de rotation de l'organe terminal compris entre 5 et 15 degrés.
  • Selon une caractéristique possible, ledit dispositif comprenant une butée, ladite transmission se trouvant en butée arrière contre ladite butée lorsque ledit organe terminal se trouve en position ouverte après avoir été entrainé par ledit moteur dans le sens du dévissage, ledit procédé comprenant une étape de mesure en temps réel d'au moins une information représentative d'un couple de dévissage,
  • ledit procédé comprenant, en amont de l'étape de serrage, une étape de retour en butée arrière comprenant successivement :
    • une sous-étape d'entrainement dudit moteur en sens vissage d'un angle K prédéterminé ;
    • une sous-étape d'entrainement dudit moteur en sens dévissage jusqu'à ce que ladite information représentative d'un couple de dévissage dépasse un seuil de butée arrière prédéterminé correspondant à la mise en butée de la transmission contre ladite butée, ledit organe terminal se trouvant dans ladite position ouverte.
  • Ainsi lorsque l'étape de retour en butée arrière est réalisée en amont de l'étape de serrage, elle procure une position d'indexation en butée fiable qui permettra à l'issue du serrage une étape de ré indexation précise du fait que les moyens de contrôle de la visseuse peuvent calculer la position de ré-indexation à partir d'un angle correspondant à une position ouverte fiable obtenue lors de la mise en butée, tout en évitant une rotation dans le sens du dévissage à l'issue du serrage susceptible d'induire un desserrage de l'écrou.
  • Selon une caractéristique possible, un procédé selon l'invention comprend au démarrage de l'étape de serrage, une étape d'enregistrement d'une position angulaire absolue X du moteur correspondant à une position angulaire ouverte de l'organe terminal, ledit jeu de fonctionnement étant rattrapé dans le sens de vissage, l'étape de ré-indexation comprenant une étape de pilotage du moteur dans le sens vissage à une position angulaire absolue A, telle que : A = X + N + 1 W ,
    Figure imgb0001
    • W étant une valeur d'angle prédéterminée pour correspondre à l'angle parcouru par le moteur lorsque l'organe terminal parcoure 1 tour
    • N étant le nombre entier de fois que l'angle W est parcouru par le moteur entre sa position angulaire absolue X et sa position angulaire absolue Y à la fin de l'étape de serrage.
  • Le pilotage de la ré-indexation ne dépend que de la position X, de la valeur N comptée et/ou mesurée et/ou calculée, et du paramétrage W, ce qui simplifie la mise en oeuvre et raccourci le temps total du cycle de vissage.
  • Selon une caractéristique possible, lorsque l'étape de retour en butée arrière est réalisée à la suite de l'étape de ré-indexation, le procédé comprend, au démarrage de l'étape de serrage, une étape d'enregistrement de la position angulaire absolue X' du moteur correspondant à une position angulaire ouverte O de l'organe terminal, ledit jeu de fonctionnement étant rattrapé dans le sens de dévissage, l'étape de ré-indexation comprenant une étape de pilotage du moteur dans le sens horaire à une position angulaire absolue A, telle que : A = Xʹ + N + 1 W + J
    Figure imgb0002
    • W étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur lorsque l'organe terminal réalise 1 tour ;
    • J étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur entre la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de dévissage et la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de vissage;
    • N étant le nombre entier de fois que l'angle W est parcouru par le moteur entre la position angulaire absolue X' + J et sa position angulaire absolue Y à la fin de l'étape de serrage.
  • Grâce au retour en arrière et au paramétrage de J, la position ouverte est garantie précisément avec une mise en oeuvre simple.
  • Selon une caractéristique possible, lorsque l'étape de retour en butée arrière est réalisée en amont de l'étape de serrage, le procédé comprend une étape d'enregistrement de la position angulaire absolue X" du moteur correspondant à une position angulaire ouverte O de l'organe terminal obtenue après la mise en butée de la transmission contre ladite butée à l'issue de l'étape d'entrainement dudit moteur en sens de dévissage, ledit jeu de fonctionnement étant rattrapé dans le sens de dévissage, l'étape de ré-indexation comprenant une étape de pilotage du moteur dans le sens horaire à une position angulaire absolue A, telle que : A = Xʺ + N + 1 W + J
    Figure imgb0003
    • W étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur lorsque l'organe terminal réalise 1 tour ;
    • J étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur entre la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de dévissage et la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de vissage;
    • N étant le nombre entier de fois que l'angle W est parcouru par le moteur entre la position angulaire absolue X" + J et sa position angulaire absolue Y à la fin de l'étape de serrage.
  • Grâce au retour en arrière et au paramétrage de J, la position ouverte est garantie précisément avec une mise en oeuvre simple.
  • Selon une caractéristique possible, l'étape de ré-indexation comprend une phase de vérification que l'opérateur a désengagé ledit organe terminal dudit écrou.
  • On évite ainsi de serrer l'écrou à une valeur de couple supérieure au couple objectif.
  • Selon une caractéristique possible, ladite phase de vérification comprend :
    • une mesure en temps réel d'au moins une information représentative du couple de vissage appliqué audit organe terminal,
    • une comparaison de ladite au moins une information représentative du couple mesurée à un seuil de désengagement prédéterminé,
    • un arrêt de ladite étape de ré-indexation lorsque ladite au moins une information représentative du couple mesurée devient supérieure audit seuil. Ceci permet une mise en oeuvre simple de la phase de vérification.
  • L'invention concerne également un dispositif de vissage d'un écrou de raccordement de tube à un élément, ledit tube s'étendant à travers ledit écrou, ledit dispositif comprenant un carter, un organe terminal rotatif apte à coopérer avec ledit écrou, un moteur et une transmission aptes à entrainer l'organe terminal, ledit carter et ledit organe terminal présentant chacun une ouverture latérale permettant, lorsqu'elles coïncident, le passage dudit tube, et définissant ainsi une position ouverte de l'organe terminal.
  • Un tel dispositif peut être mis en oeuvre pour réaliser des cycles de vissage successifs et comprend des moyens de pilotage aptes à piloter le moteur en rotation pour réaliser le serrage de l'écrou.
  • Selon l'invention, ledit dispositif comprend des moyens de ré-indexation aptes à ramener ledit organe terminal en position ouverte à la fin d'un serrage, par une rotation dans le sens vissage.
  • Selon une caractéristique possible, un tel dispositif comprend :
    • des moyens de mesure d'au moins une information représentative du couple de dévissage transmis à l'organe terminal,
    • une butée, ladite transmission se trouvant en butée arrière contre ladite butée lorsque ledit organe terminal se trouve en position ouverte après avoir été entrainé par ledit moteur dans le sens du dévissage,
    lesdits moyens de pilotage étant aptes, au cours d'un cycle de vissage, à :
    • piloter le moteur dans le sens vissage d'un angle K prédéterminé ;
    • piloter le moteur dans le sens dévissage jusqu'à ce que ladite information représentative d'un couple de dévissage dépasse un seuil de butée arrière prédéterminé correspondant à la mise en butée de la transmission contre ladite butée, ledit organe terminal se trouvant dans ladite position ouverte.
  • Selon une caractéristique possible, les moyens de ré-indexation comprennent :
    • des moyens d'enregistrement de la position angulaire absolue X du moteur lorsque l'organe terminal est en position ouverte et que ledit jeu de fonctionnement est rattrapé dans le sens de vissage ;
    • des moyens de mesure et/ou de calcul du nombre entier N de fois que le moteur parcoure, depuis la position angulaire absolue X, un angle W prédéterminé correspondant à l'angle parcouru par le moteur lorsque l'organe terminal effectue un tour ;
    lesdits moyens de ré-indexation étant aptes à piloter le moteur à une position angulaire absolue A = X + (N+1)W pour ramener l'organe terminal en position ouverte.
  • Selon une caractéristique possible, les moyens de ré-indexation comprennent :
    • des moyens d'enregistrement de la position angulaire absolue X', X" du moteur lorsque l'organe terminal est en position ouverte et que ledit jeu de fonctionnement est rattrapé dans le sens de dévissage ;
    • des moyens de mesure et/ou de calcul du nombre entier N de fois que le moteur parcoure, depuis la position angulaire absolue X', X", un angle W prédéterminé correspondant à l'angle parcouru par le moteur lorsque l'organe terminal effectue un tour ;
    lesdits moyens de ré-indexation étant aptes à piloter le moteur à une position angulaire absolue A = X',X" + (N+1)W + J pour ramener l'organe terminal (10) en position ouverte, J étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur entre la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de dévissage et la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de vissage.
  • Selon une caractéristique possible, un tel dispositif comprend :
    • des moyens de mesure d'au moins une information représentative du couple transmis à l'organe terminal dans le sens vissage ;
    • des moyens de vérification du désengagement de l'organe terminal de l'écrou lorsque lesdits moyens de pilotage pilotent le moteur dans le sens vissage, lesdits moyens de vérification du désengagement de l'organe terminal de l'écrou étant aptes à :
      • comparer le couple mesuré à une valeur seuil de désengagement prédéterminée ;
      • stopper le moteur lorsque le couple mesuré dépasse la valeur seuil de désengagement.
  • L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des variantes décrites précédemment, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
  • L'invention concerne également un médium de stockage lisible par ordinateur et non transitoire, stockant un produit programme d'ordinateur selon l'invention.
    • 5. Liste des figures
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers, donnée à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
    • la figure 1 illustre une vue partielle de dessus d'un dispositif de vissage en position non ouverte ;
    • la figure 2 illustre une vue partielle de dessus d'un dispositif de vissage en position ouverte ;
    • la figure 3 illustre une vue partielle de dessus de l'intérieur d'un embout de vissage ;
    • la figure 4 illustre l'embout de vissage de la figure 3 sans un des pignons et la figure 5 illustre une vue de dessous de ce pignon ;
    • la figure 6a illustre une vue en perspective d'une visseuse selon l'invention ;
    • la figure 6b illustre un contrôleur d'un dispositif de vissage selon l'invention ;
    • les figures 7, 8 et 14 illustrent un procédé de vissage selon l'invention avec une ré-indexation sans retour en butée arrière ;
    • les figures 9, 10, 11 et 15 illustrent un procédé de vissage selon l'invention avec ré-indexation avec retour en butée arrière en début de vissage ;
    • les figures 12, 13, et 16 illustre un procédé de vissage selon l'invention avec une ré-indexation suivi d'un retour en butée arrière ;
    • la figure 17 illustre une variante d'un dispositif selon l'invention.
    6. Description de modes de réalisation particuliers 6.1. Dispositif de vissage 6.1.1. Architecture générale
  • La figure 6 illustre un exemple de visseuse selon l'invention.
  • Une telle visseuse 1 comprend classiquement un carter 16 logeant un moteur 17 et une transmission 18 et à l'extrémité duquel est placé un arbre de sortie 19 susceptible d'être entrainé en rotation par le moteur via la transmission.
  • La visseuse comprend également un embout de vissage 20 identique à l'embout de vissage EV décrit en relation avec les figures 1 à 5. Il n'est donc pas décrit plus en détail de nouveau ici. Toutefois, le mécanisme de butée arrière est optionnel si bien que la butée 1201, le cliquet 13, la lame 14 et la gorge 15 peuvent ne pas être mis en oeuvre.
  • L'arbre de sortie 19 est lié en rotation avec le premier pignon 120. Pour cela, le premier pignon comprend en son centre une empreinte femelle 1202 à l'intérieur de laquelle vient se loger l'extrémité de l'arbre de sortie 19 de forme complémentaire.
  • La visseuse est reliée à un contrôleur 21 par voie filaire et/ou sans fil. Dans une variante, le contrôleur peut être intégré à la visseuse.
  • Ce contrôleur 21 permet de manière connue en soit d'assurer l'alimentation en énergie de la visseuse et de la commander pour mettre en oeuvre des stratégies de vissage préprogrammées. Le contrôleur peut être externe à la visseuse ou intégré dans celle-ci. Il comprend notamment une unité de traitement 210 équipée par exemple d'un microprocesseur, une mémoire vive 211, une mémoire morte 212 contenant un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution d'un procédé de vissage selon l'invention qui comprend une phase de ré-indexation, un module d'émission/réception filaire ou sans fil 213 lui permettant de communiquer avec la visseuse et éventuellement avec d'autres équipements tel qu'un réseau informatique, ce module d'émission/réception incluant :
    • un récepteur pour recevoir des signaux délivrés par les différents moyens de mesure (capteur) intégrés à la visseuse ;
    • un émetteur pour émettre des commandes vers la visseuse.
  • La visseuse comprend également un module d'émission/réception 214 pour communiquer avec le contrôleur.
  • Le contrôleur comprend également une interface d'entrée-sortie 215, une interface utilisateur pour gérer un moyen d'introduction de commande 216 (clavier, écran tactile, souris, ...), un moyen d'affichage 217 (écran, afficheur, voyant lumineux) et éventuellement, un moyen d'émission d'un signal sonore 218 sur une fréquence audible, un connecteur 219 pour l'alimentation électrique, au moins un onduleur 220 pour alimenter le moteur.
  • La visseuse comprend des moyens de mesure d'au moins une information représentative du couple de serrage, qui est proportionnel au couple délivré par le moteur. Il peut par exemple s'agir d'un capteur de couple 22 à élément déformant portant des jauges de contraintes placé dans la transmission, et/ou d'un capteur 23 mesurant le courant consommé par le moteur ou autre. Ces moyens de mesure sont reliés au contrôleur.
  • La visseuse comprend également des moyens de mesure en temps réel 24 d'au moins une information représentative de l'angle de rotation de l'organe terminal 10 dans le carter. Il peut par exemple s'agir d'un capteur d'angle prenant la forme d'un codeur placé au niveau du rotor du moteur ou ailleurs dans la transmission, ou autre. Ils permettent en fait de connaitre la position angulaire de n'importe quel élément de la transmission connaissant la position qu'il occupe dans celle-ci par rapport à la position des moyens de mesure de l'angle.
  • Un tel dispositif de vissage est classiquement mis en oeuvre pour réaliser une pluralité d'opérations de vissage (encore appelées opérations de serrage) successives.
    • 6.1.2. Moyens de ré-indexation sans système de butée arrière
  • On présente, en référence avec les figures 7 et 8, un premier mode de réalisation de ré-indexation en particulier pour un dispositif de vissage ne comprenant pas de mécanisme de butée arrière.
  • La figure 7 représente le pilotage du moteur effectué par le contrôleur.
  • A l'issue de chaque opération de vissage, une ré-indexation est mise en oeuvre pour placer l'organe terminal dans sa position ouverte, c'est-à-dire dans laquelle son ouverture 101 coïncide avec celle du carter 11. La visseuse comprend donc des moyens de ré-indexation aptes à placer, lors d'une étape de ré-indexation, l'organe terminal dans sa position ouverte.
  • Ces moyens de ré-indexation comprennent le contrôleur et les moyens de mesure d'au moins une information représentative de l'angle de rotation de l'organe terminal.
  • Pour cela, le contrôleur et les moyens de mesure d'au moins une information représentative de l'angle de rotation de l'organe terminal 10 sont aptes à déterminer au moins une information représentative de la position angulaire de l'organe terminal dans le carter dans sa position ouverte. Le contrôleur est apte à enregistrer cette valeur dans sa mémoire comme étant égale à X. La valeur X correspond par exemple à la valeur de la position angulaire absolue du moteur mesurée par le capteur d'angle situé sur le rotor lorsque l'organe terminal est en position ouverte.
  • Le contrôleur est programmé pour déterminer, à la fin d'un vissage, une information représentative de la position finale de l'organe terminal, c'est-à-dire la position dans laquelle il se trouve à l'issue d'une opération de vissage. Par exemple, le contrôleur est apte, via le capteur d'angle, à mesurer une position angulaire absolue ou à compter et/ou à calculer le nombre entier N de fois que le moteur parcoure un angle W entre la position angulaire absolue X du moteur lorsque l'organe terminal est en position ouverte en début de vissage et la position angulaire absolue Y du moteur en fin de vissage. Cette valeur d'angle W peut être paramétrée dans le contrôleur pour correspondre à l'angle à parcourir par le moteur pour que l'organe terminal effectue un tour, ceci sans qu'il n'y ait de perte de contact entre les éléments de la transmission.
  • La valeur W peut donc être paramétrée pour être fonction du dispositif de vissage et plus particulièrement de son rapport de transmission R (W = 360 * R, W étant exprimé en degrés).
  • Ainsi, lorsqu'à la fin d'un vissage, un opérateur ordonne au contrôleur de mener une opération de ré-indexation, le contrôleur est apte à agir sur le moteur pour ramener l'organe terminal essentiellement dans sa position ouverte. Pour cela, il entraine l'organe terminal, dans le sens du vissage, dans sa position d'ouverture en tenant compte des valeurs N et X, mesurées et/ou calculées.
  • De préférence, le contrôleur pilote le moteur pour lui faire atteindre la position angulaire absolue A telle que : A = X + N + 1 W
    Figure imgb0004
  • Pour préciser ce fonctionnement, la figure 8 représente la position angulaire de l'organe terminal en fonction de la position angulaire du moteur.
  • Le contrôleur est apte à enregistrer une valeur représentative de la position angulaire X du moteur mesurée par le capteur d'angle lorsque l'organe terminal est en position ouverte. Cette valeur peut être de manière non limitative enregistrée lors d'un étalonnage du dispositif, au début d'un vissage après insertion du dispositif autour du tube, à la fin de la ré-indexation, etc...
  • De préférence, cette valeur est enregistrée au moment du démarrage du vissage. Cela permet d'utiliser l'appui de la gâchette pour le démarrage du serrage comme information d'entrée que la position X doit être enregistrée.
  • Afin de réaliser le vissage, le contrôleur actionne le moteur pour entrainer l'organe terminal dans le sens du vissage et réaliser le serrage de l'écrou par exemple jusqu'à ce qu'un couple de serrage objectif et/ou un angle de serrage objectif soient atteints. Lorsqu'une information de fin de serrage parvient au contrôleur (couple de serrage atteint, angle de serrage atteint, etc...), le contrôleur stoppe le moteur qui se trouve alors dans une position Y. L'organe terminal est lui aussi dans une position angulaire quelconque Q. Afin de réindexer le dispositif de vissage pour permettre son retrait du tube, le contrôleur pilote le moteur pour le ramener dans la position A dans le sens du vissage afin de ramener l'organe terminal dans sa position ouverte.
  • Ainsi, le moteur, et donc l'organe terminal, est toujours entrainé dans le sens du vissage. De cette manière, si lors de la ré-indexation, l'opérateur n'a pas désengagé le dispositif de l'écrou, il ne risque pas de desserrer celui-ci.
  • Dans une variante de réalisation, le dispositif de vissage comprend des moyens de vérification du désengagement de l'outil de l'écrou en phase de ré-indexation.
  • Dans ce cas, le contrôleur est apte, pendant la ré-indexation, à vérifier que le couple de serrage ne dépasse pas un couple seuil prédéterminé de non désengagement. Cela peut être effectué par exemple au moyen des moyens de mesure d'une information représentative du couple de serrage (par exemple le capteur à jauges de contrainte ou de courant). S'il détecte que l'information représentative du couple de serrage dépasse, au cours d'une ré-indexation, cette valeur seuil de non désengagement, alors il déduit que l'organe terminal n'a pas été dégagé de la vis ou de l'écrou et commande l'arrêt du moteur. Cela permet de garantir que le dispositif de vissage a bien été désengagé de l'écrou afin de ne pas resserrer celui-ci en cours de ré-indexation.
  • Ce mode de réalisation permet de garantir un retour en position du dispositif de vissage en position ouverte avec une mise en oeuvre simple et sans risque de nuire à la qualité de serrage, c'est-à-dire sans risque de desserrage ou de sur-serrage pendant la ré-indexation.
    • 6.1.3. Moyens de ré-indexation avec système de butée arrière
  • On présente, en référence avec les figures 9 à 13, un deuxième mode de réalisation de ré-indexation en particulier pour un dispositif de vissage comprenant un système de butée arrière.
  • Ce mode de réalisation vise à garantir que la position X enregistrée correspond bien à une position ouverte de l'organe terminal pour fiabiliser la ré-indexation à l'issue du vissage.
  • Dans ce cas, les moyens de ré-indexation comprennent, outre le contrôleur et les moyens de mesure d'au moins une information représentative de l'angle de rotation de l'organe terminal, les moyens de mesure d'au moins une information représentative du couple de serrage (encore appelé couple de vissage).
  • Un tel système de butée arrière (encore appelé système de retour en butée) peut comprendre un mécanisme de butée arrière du type de celui présenté auparavant, en référence aux figures 3 à 5. Ce système comprend également :
    • des moyens de détection d'au moins une information représentative du couple de dévissage (il peut par exemple s'agir des moyens de mesure d'au moins une information représentative du couple de serrage), et
    • des moyens de détection du dépassement par cette information du seuil de butée arrière (il peut s'agir du contrôleur programmé à cet effet).
  • Dans une première variante, le retour en butée arrière s'effectue avant la réalisation d'une opération de serrage. Il peut être effectué avant ou après l'insertion du dispositif autour du tube. Pour cela, le contrôleur est apte à piloter le moteur de la manière représentée à la figure 9.
  • Ainsi, le contrôleur peut entrainer le moteur dans le sens du vissage d'un angle K prédéterminé correspondant à un angle du premier pignon 120 permettant au cliquet 13 de se placer sous l'effet du ressort à lame 14 dans une position dans laquelle il s'étend en dehors de la gorge 15 de sorte qu'il est prêt à venir contre la butée 1201 du premier pignon 120 consécutivement à une mise en rotation du moteur dans le sens du dévissage. Cette valeur d'angle K est déterminée lors de la conception du dispositif et peut être paramétrée dans le contrôleur. Le contrôleur entraine ensuite le moteur dans le sens de dévissage jusqu'à ce que la butée du premier pignon 120 entre en contact avec le cliquet 13 et entraine une montée en couple détectée par contrôleur. Le contrôleur est alors apte à enregistrer la position angulaire du moteur comme étant la position X" lorsqu'il détecte l'atteinte du seuil de butée arrière.
  • En fin de serrage, afin de réindexer l'organe terminal pour le placer dans la position ouverte et pouvoir dégager le tube, le contrôleur est apte à piloter le moteur pour lui faire atteindre la position angulaire A telle que A = X" + J + (N+1)W. La valeur J correspond à l'angle parcouru par le moteur pour rattraper le jeu dans la transmission entre le moteur et l'organe terminal.
  • En effet, à chaque changement de sens de rotation du dispositif de vissage, le moteur, avant d'entrainer la rotation de l'organe terminal, doit tourner d'un certain angle afin de rattraper le jeu présent dans la transmission. Ce jeu est nécessaire au bon fonctionnement des éléments de la transmission et du fait du rapport de réduction de la transmission peut représenter côté moteur un angle assez important (voir plusieurs tours). La figure 11 illustre ainsi cette influence du jeu dans la transmission entre le moteur et l'organe terminal. Lorsque l'organe terminal est entrainé dans le sens de dévissage et que le jeu est rattrapé, le dispositif se trouve dans la position 1. C'est-à-dire que si le moteur s'arrête et reprend dans le sens de dévissage, l'organe terminal est toujours entrainé. De même, lorsque l'organe terminal est entrainé dans le sens de vissage et que le jeu est rattrapé, le dispositif se trouve dans la position 2. Si le moteur s'arrête et reprend dans le sens de vissage, l'organe terminal est toujours entrainé. Par contre, si l'organe est dans la position 1 (après un entrainement dans le sens de dévissage, par exemple lors d'un retour butée) et que le moteur change de sens et tourne dans le sens de vissage (par exemple pour réaliser un serrage), il faut que le moteur parcoure un angle J afin de rattraper le jeu avant d'entrainer réellement l'organe terminal.
  • Dans le cas du retour en butée, le fait de piloter le moteur dans le sens du dévissage jusqu'à la butée permet de s'assurer que l'organe terminal est dans la position ouverte, mais également que la transmission se trouve dans la position 1. Le pilotage du moteur lors de la ré-indexation doit donc tenir compte de la valeur J à rattraper pour déterminer la position A à laquelle amener le moteur. Cette valeur J peut être déterminée lors de la conception du dispositif de vissage et paramétrée dans le contrôleur.
  • Pour préciser le fonctionnement de ce mode de réalisation, la figure 10 présente la position angulaire de l'organe terminal en fonction de la position angulaire du moteur, dans le cas d'un retour en butée avant vissage.
  • Ainsi, avant le début du serrage, par exemple avant l'insertion du dispositif autour du tube, le contrôleur pilote le moteur pour réaliser un retour en butée arrière. Pour cela, il pilote le moteur dans le sens de vissage d'un angle K prédéterminé afin de faire parcourir un angle compris entre 5 et 15 degrés au premier pignon 120 (et donc à l'organe terminal) pour déclencher le cliquet 13 du système de butée. Le moteur est ensuite entrainé dans le sens de dévissage jusqu'à la détection de l'atteinte du seuil de butée arrière. L'organe terminal est alors de façon garantie en position ouverte et le contrôleur enregistre la valeur de la position angulaire du moteur comme étant la position X".
  • Après le serrage, le moteur est dans une position Y, l'organe terminal étant dans une position quelconque Q. Pour réindexer l'organe terminal, le contrôleur va alors piloter le moteur pour lui faire atteindre la position A = X" + J + (N+1)W.
  • Cette solution permet de garantir une ré-indexation dans le sens de vissage plus précise et ne dépendant que du paramétrage de J et de W.
  • Dans une deuxième variante, le retour en butée arrière est effectué en fin de vissage après le désengagement du dispositif de l'écrou.
  • Ce mode de fonctionnement est représenté à la figure 12. Comme présenté auparavant, à la fin du vissage, le contrôleur pilote le moteur dans le sens de vissage pour réindexer l'organe terminal en position ouverte. Pour cela, il entraine le moteur à la position A = X' + J + (N+1)W. De préférence, cette valeur X' est enregistrée au moment du démarrage du vissage. Cela permet d'utiliser l'appui de la gâchette pour le démarrage du serrage comme information d'entrée que la position X' doit être enregistrée. Afin de garantir que la position A correspond réellement à la position ouverte de l'organe terminal, le contrôleur va alors piloter le moteur pour effectuer un retour en butée arrière. Pour cela, le moteur est entrainé dans le sens de vissage d'un angle K prédéterminé nécessaire pour le déclenchement du cliquet de la butée. Afin d'empêcher le desserrage de l'écrou lors de la mise en oeuvre du retour butée, cet angle est relativement faible, c'est-à-dire qu'il est inférieur à un angle correspondant au niveau de l'organe terminal à un angle de desserrage de l'écrou.
  • Le moteur est ensuite entrainé dans le sens de dévissage jusqu'à la l'atteinte du seuil de butée arrière.
  • Cette solution garantie une position de l'organe terminal ouverte à la fin du retour en butée même dans le cas d'une imprécision dans le paramétrage du dispositif.
  • La figure 13 précise ce mode de fonctionnement.
  • Le contrôleur pilote le moteur pour réaliser le vissage. Au démarrage de celui-ci, il enregistre la position X' du moteur correspondant à la position ouverte de l'organe terminal. A la fin du serrage, le moteur est alors en position Y, l'organe terminal étant alors dans une position quelconque Q. Afin de réindexer l'organe terminal dans la position ouverte, le contrôleur pilote le moteur pour lui faire atteindre la position A = X' + J + (N+1)W. Il est à noter que la position X' correspondant à une position atteinte après une rotation dans le sens de dévissage (ayant eu lieu lors du retour en butée du vissage précédent), il est nécessaire de tenir compte de la valeur de J pour déterminer la position A.
  • Des moyens de vérification du désengagement de l'outil de l'écrou en phase de ré-indexation peuvent être également mis en oeuvre au sein d'un dispositif avec système de butée arrière.
  • Quels que soient le mode de réalisation et/ou la variante mise en oeuvre, le contrôleur est programmé pour réaliser chacune des étapes d'un procédé selon l'invention correspondant.
    • 6.2. Procédé 6.2.1. Sans retour en butée arrière
  • Un exemple d'un premier mode de réalisation d'un procédé de vissage d'un écrou autour d'un tube selon l'invention va à présent être décrit. Ce procédé, qui est représenté à la figure 14, s'applique à un dispositif de vissage sans système de butée arrière.
  • Le procédé comprend une première étape 61 de mise en place du dispositif autour du tube. Dans cette étape, alors que la visseuse se trouve en position ouverte, l'opérateur peut passer le tube à travers les ouvertures 110, 101 du carter 11 et de l'organe terminal 10 pour l'insérer dans le trou 100 de l'organe terminal 10.
  • Dans une étape 62 d'engagement avec l'écrou, l'opérateur peut ensuite faire coopérer l'organe terminal avec l'écrou à serrer en faisant coulisser le dispositif le long du tube.
  • Une étape 63 de serrage de l'écrou peut alors être mise en oeuvre. Cette étape de serrage est par exemple démarrée par un appui de l'opérateur sur la gâchette de la visseuse. Au démarrage du serrage, le contrôleur enregistre la position angulaire absolue X du moteur (étape 68).
  • L'étape de serrage est ensuite classiquement gérée par le contrôleur 21 selon une stratégie de vissage préprogrammée dans celui-ci.
  • Au cours du serrage, au moins une information représentative du couple de serrage et au moins une information représentative de l'angle de vissage de l'organe terminal sont mesurées en temps réel.
  • Le vissage se poursuit classiquement jusqu'à ce que le contrôleur détecte que l'angle de vissage objectif et/ou le couple de serrage objectifs au(x)quel(s) il est souhaité de serrer l'écrou soi(en)t atteint(s).
  • Pendant ou à l'issue du vissage, le contrôleur 21 compte et/ou calcule puis enregistre (étape 630) le nombre entier N de fois que le moteur parcoure un angle W entre la position X du moteur lorsque l'organe terminal est en position ouverte en début de vissage et la position Y du moteur en fin de vissage, l'angle W étant enregistré dans le contrôleur et correspondant à l'angle à parcourir par le moteur pour que l'organe terminal effectue un tour.
  • L'opérateur peut alors désengager l'organe terminal de l'écrou (étape 64).
  • A la fin de l'étape de serrage 63, la visseuse ne se trouve généralement pas en position ouverte. L'opérateur ne peut donc pas dégager la visseuse de l'assemblage, le tube restant emprisonné dans le trou 100 de l'organe terminal 10.
  • L'opérateur peut ensuite commander le contrôleur 21 pour lancer l'étape de ré-indexation 65, une étape 65 de ré-indexation est en conséquence mise en oeuvre de sorte à placer la visseuse essentiellement en position ouverte et permettre à l'opérateur de désengager la visseuse de l'assemblage.
  • Au cours de cette ré-indexation, le contrôleur 21 pilote (étape 650) l'entrainement de l'organe terminal 10 dans le sens du vissage jusqu'à ce que l'organe terminal 10 atteigne une position ouverte. Le contrôleur 21 tient pour cela compte de la position angulaire absolue X enregistrée et de l'information N pour déterminer la position angulaire absolue A jusqu'à laquelle piloter le moteur en appliquant la formule : A = X + N + 1 W
    Figure imgb0005
  • Le contrôleur pilote alors le moteur pour le ramener, dans le sens du vissage, dans la position A correspondant à l'atteinte par le dispositif de sa position ouverte.
  • Dans une variante, pendant l'étape de ré-indexation, une vérification (étape 653) du désengagement de la visseuse de l'assemblage peut être mise en oeuvre. Celle-ci permet de s'assurer que l'opérateur a désengagé l'organe terminal 10 de l'écrou de sorte que l'entrainement en sens vissage de l'organe terminal 10 n'induise pas un sur serrage de l'écrou.
  • Au cours de cette vérification 653, le contrôleur 21 vérifie si le couple de vissage mesuré en temps réel atteint la valeur seuil prédéterminée de non désengagement de sorte à savoir si le dispositif de vissage est ou non désengagé de l'écrou (étape 653). Cette valeur est prédéterminée pour correspondre à la détection d'un sur-serrage. Tant que cette valeur seuil n'est pas atteinte, l'entrainement de l'organe terminal en sens vissage vers la position A se poursuit. Si cette valeur seuil prédéterminée est atteinte, alors l'opérateur n'a pas désengagé l'organe terminal 10 de l'écrou et le contrôleur 21 stoppe la ré-indexation (étape 654).
  • Après avoir dégagé le dispositif de vissage de l'écrou, l'opérateur pourra lancer une nouvelle ré-indexation pour finaliser la ré-indexation inachevée.
  • Une fois la ré-indexation effectuée, la position ouverte de l'organe terminal étant atteinte, l'opérateur peut alors retirer le dispositif du tube (étape 66).
  • Il est à noter que dans ce cas, l'organe terminal étant toujours entrainé dans le sens de vissage, le jeu de fonctionnement est toujours rattrapé dans le sens de vissage.
    • 6.2.2. Avec retour en butée arrière
  • Deux exemples d'un deuxième mode de réalisation d'un procédé de vissage selon l'invention est à présent en référence aux figures 15 et 16. De tels procédés s'appliquent à un dispositif de vissage comprenant un système de butée arrière.
  • Ces procédés sont identiques à celui selon le premier mode de réalisation à ceci près qu'ils comprennent une étape 67, 67' de retour en butée arrière pouvant être mise en oeuvre avant le lancement d'une opération de vissage ou à l'issue d'une ré-indexation.
    • i. Retour en butée arrière avant vissage
  • En référence à la figure 15, l'étape de retour en butée arrière 67 est effectuée avant vissage. Dans ce cas, cette étape peut par exemple être mise en oeuvre avant la mise en place du dispositif autour du tube, ou encore avant l'engagement de l'organe terminal avec l'écrou...
  • Au cours de l'étape 67 de retour en butée arrière, le contrôleur 21 pilote dans un premier temps le moteur pour le faire tourner d'un angle K prédéterminé dans le sens de vissage (étape 671), puis dans le sens du dévissage jusqu'à ce qu'il se trouve dans la position ouverte (étape 672).
  • Plus précisément, l'organe terminal 10 est entrainé en rotation dans le sens du dévissage jusqu'à ce que la butée 1201 vienne en appui contre le cliquet 13 si bien que la transmission en sens dévissage est bloquée.
  • Pour cela, le contrôleur compare le couple de dévissage mesuré à la valeur seuil prédéterminée de couple en butée arrière et stoppe le moteur lorsque cette valeur est atteinte. L'organe terminal 10 se trouve alors en position ouverte. Le contrôleur enregistre (étape 673) alors la position angulaire du moteur comme étant la position X".
  • L'opérateur peut ensuite lacer une opération de vissage classique (étape 63) à l'issue de laquelle sera mise en oeuvre une étape 64 de désengagement de la visseuse de la vis, puis une étape de ré-indexation dans le sens du vissage (étape 65) au cours de laquelle le contrôleur détermine la position dans laquelle ramener le moteur pour placer l'organe terminale en position ouverte selon la formule (étape 651) : A = Xʺ + J + N + 1 W
    Figure imgb0006
  • Le contrôleur pilote alors le moteur pour le ramener, dans le sens du vissage, dans la position A correspondant à l'atteinte par le dispositif de sa position ouverte, puis le procédé se poursuit comme dans le premier mode de réalisation.
    • ii. Retour en butée arrière après ré-indexation
  • En référence à la figure 16, l'étape de retour en butée arrière 67' est effectuée directement après l'étape de ré-indexation.
  • Le contrôleur enregistre donc, au démarrage du serrage, la position X' du moteur correspondant à la position ouverte de l'organe terminal (68).
  • Il réalise alors le serrage (étape 63) puis effectue l'étape de ré-indexation 65 dans laquelle il pilote le moteur en sens de vissage pour le faire parvenir à la position A = X' + J + (N+1) W (étape 652).
  • Le contrôleur 21 déclenche alors l'étape de retour en butée 67' dans laquelle il pilote dans un premier temps le moteur pour le faire tourner d'un angle K prédéterminé dans le sens de vissage (étape 671'), puis dans le sens du dévissage jusqu'à ce qu'il se trouve dans la position ouverte (étape 672').
  • Plus précisément, l'organe terminal 10 est entrainé en rotation dans le sens du dévissage jusqu'à ce que la butée 1201 vienne en appui contre le cliquet 13 si bien que la transmission en sens dévissage est bloquée.
  • Pour cela, le contrôleur compare le couple de dévissage mesuré à la valeur seuil prédéterminée de couple en butée arrière et stoppe le moteur lorsque cette valeur est atteinte. L'organe terminal 10 se trouve alors en position ouverte.
    • 6.3. Dispositif
  • Un procédé tel que décrit ci-dessus peut être mis en oeuvre par un dispositif de vissage tel que représenté schématiquement à la figure 17. Un tel dispositif de vissage, par exemple une visseuse portative telle que présentée auparavant, comprend un carter (16), un organe terminal rotatif (10) ayant une empreinte configurée pour pouvoir s'engager avec l'écrou afin d'entrainer l'écrou en rotation pour réaliser le serrage. Il comprend également un moteur (17) apte à entrainer l'organe terminal (10) en rotation. Une transmission (18) est classiquement placée entre le moteur (17) et l'organe terminal (10) pour réaliser une réduction entre la rotation du moteur (17) et celle de l'organe terminal (10).
  • Le carter (16) et l'organe terminal (10) présentent chacun une ouverture latérale permettant, lorsqu'elles coïncident, le passage dudit tube. Ainsi, l'organe terminal (10) est en position ouverte lorsqu'il est dans une position angulaire dans laquelle son ouverture latérale coïncide avec celle du carter (16) de manière à laisser passer le tube.
  • Le dispositif comprend en outre des moyens de pilotage (21) aptes à piloter le moteur (17) en rotation. Il s'agit par exemple du contrôleur de la visseuse. Ces moyens de pilotage (21) sont aptes notamment à piloter le moteur (17) pour réaliser une ou plusieurs stratégie(s) de serrage prédéterminée(s). Par exemple, ils sont aptes à lancer le moteur (17) en rotation pour réaliser un serrage, et à le stopper lorsqu'une information de fin de serrage lui parvient (atteinte d'un couple de serrage prédéfini, atteinte d'un angle de serrage prédéfini, etc...). Le dispositif peut donc comporter des moyens de mesure de différentes informations de serrage pour transmettre ces dernières aux moyens de pilotage (21). Il peut s'agir par exemple du capteur de couple à jauges de contrainte, et du capteur d'angle tels que présentés auparavant.
  • Selon l'invention, les moyens de pilotage (21) comprennent également des moyens de ré-indexation (42) aptes à ramener l'organe terminal (10) en position ouverte après le serrage, par une rotation dans le sens horaire. Ces moyens de ré-indexation (42) peuvent être le contrôleur en lui-même ou un module intégré dans celui-ci. En ramenant l'organe terminal (10) dans la position ouverte, les moyens de ré-indexation (42) permettent de retirer le tube du dispositif. Cette ré-indexation est effectuée dans le sens horaire afin de ne pas dévisser l'écrou si l'organe terminal n'est pas retiré de l'écrou. Pour cela, les moyens de ré-indexation (42) sont aptes à déterminer la position A à laquelle piloter le moteur (17) pour remettre l'organe terminal (10) dans la position ouverte.
  • De manière plus précise, les moyens de ré-indexation (42) comprennent des moyens d'enregistrement (46) de la position X du moteur (17) lorsque l'organe terminal (10) est en position ouverte. Par exemple, les moyens de ré-indexation (42) sont aptes, après une phase dans laquelle l'organe terminal (10) est en position ouverte (par exemple après avoir réalisé une ré-indexation, ou après un engagement du dispositif autour du tube), à enregistrer la position angulaire du moteur (17) mesurée par le capteur d'angle. De préférence, les moyens de ré-indexation sont aptes à enregistrer la position angulaire X lorsque l'opérateur appuie sur la gâchette pour lancer le démarrage du serrage. Ils comprennent également des moyens (47) de mesure et/ou de calcul du nombre entier N de fois que le moteur (17) parcoure, depuis la dernière position X enregistrée, un angle W paramétré pour correspondre à l'angle parcouru par le moteur (17) lorsque l'organe terminal (10) effectue un tour. Ces moyens de mesures (47) peuvent consister en un compteur de tours du moteur ou en le capteur d'angle, les moyens de ré-indexation (42) étant aptes à recalculer le nombre N à partir du paramétrage de W et du rapport de réduction du dispositif de vissage. Les moyens de ré-indexation (42) sont alors aptes à piloter le moteur (17) à une position A = X + (N+1)W pour finir le tour de l'organe terminal (10) dans le sens horaire et ramener ainsi l'organe terminal (10) en position ouverte.
  • Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend un système de butée arrière comprenant des moyens de blocage (44) de la rotation de l'organe terminal (10) dans le sens antihoraire lorsque celui-ci se trouve en position ouverte. Ce système permet de garantir une position ouverte précise de l'organe terminal (10). Pour mettre en oeuvre ce système, le dispositif comprend dans ce cas des moyens (43) de mesure du couple transmis à l'organe terminal dans le sens antihoraire. Il peut s'agir par exemple d'un capteur de couple à jauge de contrainte, et notamment du même capteur que celui utilisé pour mesurer le couple de serrage. Les moyens de pilotage (21) sont alors aptes à piloter le moteur (17) dans le sens horaire d'un angle paramétré K, à piloter le moteur (17) dans le sens antihoraire, et à stopper la rotation antihoraire du moteur (17) lorsque le couple mesuré par les moyens de mesure de couple (43) devient supérieur à une valeur seuil. Cela permet de mettre en oeuvre l'étape de butée du procédé tel que décrit auparavant. Dans ce cas, les moyens de ré-indexation (42) sont aptes à prendre en compte le jeu dans la transmission, comme décrit auparavant, afin de ramener l'organe terminal (10) en position ouverte, en pilotant le moteur (17) à la position A = X', X" + (N+1)W + J.
  • Afin d'éviter un sur-serrage de l'écrou, les moyens de pilotage (21) sont aptes à mettre en oeuvre une phase de vérification du désengagement de l'organe terminal de l'écrou lorsqu'ils pilotent le moteur (17) dans le sens horaire. Cette phase peut être mise en oeuvre lors de la ré-indexation de l'organe terminal (10) ou lors de l'avancée de l'angle K dans le cas du retour en butée après que le serrage ait été effectué. Pour cela, le dispositif comprend des moyens (45) de mesure du couple transmis à l'organe terminal dans le sens horaire. Il peut s'agir par exemple d'un capteur de couple à jauges de contrainte, et notamment le même capteur de couple utilisé pour la mesure du couple de serrage de l'écrou, ou pour la mesure du couple transmis à l'organe terminal dans le sens antihoraire dans le cas du retour en butée. Lorsqu'ils déclenchent une telle phase de vérification, les moyens de pilotage (21) sont alors aptes à comparer le couple mesuré à une valeur seuil et à stopper le moteur (17) lorsque le couple mesuré dépasse la valeur seuil.

Claims (15)

  1. Procédé de vissage d'un écrou de raccordement de tube à un élément au moyen d'un dispositif de vissage, ledit tube s'étendant à travers ledit écrou, ledit dispositif comprenant un carter (16), un organe terminal rotatif (10) apte à coopérer avec ledit écrou, un moteur (17) et une transmission aptes à entrainer ledit organe terminal (10) et présentant un jeu de fonctionnement, ledit carter (16) et ledit organe terminal (10) présentant chacun une ouverture latérale permettant, lorsqu'elles coïncident, le passage dudit tube dans l'organe terminal (10), et définissant ainsi une position ouverte de l'organe terminal (10),
    ledit procédé comprenant au moins un cycle de vissage comprenant au moins les étapes successives suivantes :
    - une étape (61) de mise en place autour du tube du dispositif se trouvant dans la position ouverte, en faisant passer le tube dans les ouvertures latérales du carter et de l'organe terminal (10) ;
    - une étape (62) d'engagement de l'organe terminal (10) avec l'écrou ;
    - une étape (63) de serrage (3) de l'écrou ;
    - une étape (64) de désengagement de l'organe terminal (10) de l'écrou ;
    - une étape (66) de retrait du dispositif du tube ;
    caractérisé en ce que ledit procédé comprend, entre l'étape (64) de désengagement de l'organe terminal de l'écrou et l'étape (66) de retrait du dispositif du tube, une étape (65) de ré-indexation au cours de laquelle ledit moteur ramène l'organe terminal (10) dans ladite position ouverte en l'entrainant en rotation dans le sens du vissage.
  2. Procédé selon la revendication 1, ledit dispositif comprenant une butée, ladite transmission se trouvant en butée arrière contre ladite butée lorsque ledit organe terminal se trouve en position ouverte après avoir été entrainé par ledit moteur dans le sens du dévissage, ledit procédé comprenant une étape de mesure en temps réel d'au moins une information représentative d'un couple de dévissage,
    Ledit procédé comprenant, à la suite de l'étape de ré-indexation (65), une étape (67') de retour en butée arrière comprenant successivement:
    - une sous-étape (671') d'entrainement dudit moteur (17) en sens vissage d'un angle K prédéterminé ;
    - une sous-étape (672') d'entrainement dudit moteur (17) en sens dévissage jusqu'à ce que ladite information représentative d'un couple de dévissage dépasse un seuil prédéterminé correspondant à la mise en butée de la transmission contre ladite butée, ledit organe terminal se trouvant dans ladite position ouverte.
  3. Procédé selon la revendication 1, ledit dispositif comprenant une butée, ladite transmission se trouvant en butée arrière contre ladite butée lorsque ledit organe terminal se trouve en position ouverte après avoir été entrainé par ledit moteur dans le sens du dévissage, ledit procédé comprenant une étape de mesure en temps réel d'au moins une information représentative d'un couple de dévissage,
    ledit procédé comprenant, en amont de l'étape de serrage (63), une étape (67) de retour en butée arrière comprenant successivement:
    - une sous-étape (671) d'entrainement dudit moteur (17) en sens vissage d'un angle K prédéterminé ;
    - une sous-étape (672) d'entrainement dudit moteur (17) en sens dévissage jusqu'à ce que ladite information représentative d'un couple de dévissage dépasse un seuil prédéterminé correspondant à la mise en butée de la transmission contre ladite butée, ledit organe terminal se trouvant dans ladite position ouverte.
  4. Procédé selon la revendication 1 comprenant, au démarrage de l'étape de serrage (63), une étape (68) d'enregistrement d'une position angulaire absolue X du moteur (17) correspondant à une position angulaire ouverte O de l'organe terminal (10), ledit jeu de fonctionnement étant rattrapé dans le sens de vissage, l'étape de ré-indexation (65) comprenant une étape (650) de pilotage du moteur (17) dans le sens vissage à une position angulaire absolue A, telle que : A = X + N + 1 W ,
    Figure imgb0007
    W étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur (17) lorsque l'organe terminal (10) parcoure 1 tour
    N étant le nombre entier de fois que l'angle W est parcouru par le moteur (17) entre sa position angulaire absolue X et sa position angulaire absolue Y à la fin de l'étape de serrage (63).
  5. Procédé selon la revendication 2 comprenant, au démarrage de l'étape de serrage (63), une étape (68) d'enregistrement d'une position angulaire absolue X' du moteur (17) correspondant à une position angulaire ouverte O de l'organe terminal (10), ledit jeu de fonctionnement étant rattrapé dans le sens de dévissage, l'étape de ré-indexation (65) comprenant une étape de pilotage du moteur (651) dans le sens horaire à une position angulaire absolue A, telle que : A = Xʹ + N + 1 W + J
    Figure imgb0008
    W étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur (17) lorsque l'organe terminal (10) réalise 1 tour ;
    J étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur entre la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de dévissage et la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de vissage;
    N étant le nombre entier de fois que l'angle W est parcouru par le moteur (17) entre la position angulaire absolue X' + J et sa position angulaire absolue Y à la fin de l'étape de serrage (63).
  6. Procédé selon la revendication 3 comprenant une étape (673) d'enregistrement d'une position angulaire absolue X" du moteur (17) correspondant à une position angulaire ouverte O de l'organe terminal (10) obtenue après la mise en butée de la transmission contre ladite butée à l'issue de l'étape (672) d'entrainement dudit moteur en sens de dévissage, ledit jeu de fonctionnement étant rattrapé dans le sens de dévissage, l'étape de ré-indexation (65) comprenant une étape de pilotage du moteur (652) dans le sens horaire à une position angulaire absolue A, telle que : A = Xʺ + N + 1 W + J
    Figure imgb0009
    W étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur (17) lorsque l'organe terminal (10) réalise 1 tour ;
    J étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur entre la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de dévissage et la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de vissage;
    N étant le nombre entier de fois que l'angle W est parcouru par le moteur (17) entre la position angulaire absolue X" + J et sa position angulaire absolue Y à la fin de l'étape de serrage (63).
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel l'étape de ré-indexation (65) comprend une phase (653) de vérification que l'opérateur a désengagé ledit organe terminal (10) dudit écrou.
  8. Procédé selon la revendication 7 dans lequel ladite phase (653) de vérification comprend :
    - une mesure en temps réel d'au moins une information représentative du couple de vissage appliqué audit organe terminal (10),
    - une comparaison de ladite au moins une information représentative du couple mesurée à un seuil de désengagement prédéterminé,
    - un arrêt de ladite étape de ré-indexation (65) lorsque ladite au moins une information représentative du couple mesurée devient supérieure audit seuil.
  9. Dispositif de vissage d'un écrou de raccordement de tube à un élément, ledit tube s'étendant à travers ledit écrou, ledit dispositif comprenant un carter (16), un organe terminal rotatif (10) apte à coopérer avec ledit écrou, un moteur (17) et une transmission aptes à entrainer l'organe terminal et présentant un jeu de fonctionnement, ledit carter (16) et ledit organe terminal (10) présentant chacun une ouverture latérale permettant, lorsqu'elles coïncident, le passage dudit tube, et définissant ainsi une position ouverte de l'organe terminal,
    ledit dispositif pouvant être mis en oeuvre pour réaliser des cycles de vissage successifs et comprenant des moyens de pilotage (21) aptes à piloter le moteur (17) en rotation pour réaliser le serrage de l'écrou,
    caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens de ré-indexation (42) aptes à ramener ledit organe terminal (10) en position ouverte à la fin d'un serrage, par une rotation dans le sens vissage.
  10. Dispositif selon la revendication 9 comprenant :
    - des moyens de mesure (43) d'au moins une information représentative du couple de dévissage transmis à l'organe terminal (10),
    - une butée, ladite transmission se trouvant en butée arrière contre ladite butée lorsque ledit organe terminal se trouve en position ouverte après avoir été entrainé par ledit moteur dans le sens du dévissage,
    lesdits moyens de pilotage (21) étant aptes au cours d'un cycle de vissage, à :
    - piloter le moteur (17) dans le sens vissage d'un angle K prédéterminé ;
    - piloter le moteur (17) dans le sens dévissage jusqu'à ce que ladite information représentative d'un couple de dévissage dépasse un seuil de butée arrière prédéterminé correspondant à la mise en butée de la transmission contre ladite butée, ledit organe terminal se trouvant dans ladite position ouverte.
  11. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que les moyens de ré-indexation (42) comprennent :
    - des moyens d'enregistrement (46) de la position angulaire absolue X du moteur lorsque l'organe terminal (10) est en position ouverte et que ledit jeu de fonctionnement est rattrapé dans le sens de vissage ;
    - des moyens de mesure et/ou de calcul (47) du nombre entier N de fois que le moteur (17) parcoure, depuis la position angulaire absolue X, un angle W prédéterminé correspondant à l'angle parcouru par le moteur (17) lorsque l'organe terminal (10) effectue un tour ;
    lesdits moyens de ré-indexation (42) étant aptes à piloter le moteur (17) à une position angulaire absolue A = X + (N+1)W pour ramener l'organe terminal (10) en position ouverte.
  12. Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que les moyens de ré-indexation (42) comprennent :
    - des moyens d'enregistrement (46) de la position angulaire absolue X', X" du moteur lorsque l'organe terminal (10) est en position ouverte et que ledit jeu de fonctionnement est rattrapé dans le sens de dévissage ;
    - des moyens de mesure et/ou de calcul (47) du nombre entier N de fois que le moteur (17) parcoure, depuis la position angulaire absolue X', X", un angle W prédéterminé correspondant à l'angle parcouru par le moteur (17) lorsque l'organe terminal (10) effectue un tour ;
    lesdits moyens de ré-indexation étant aptes à piloter le moteur (17) à une position angulaire absolue A = X', X" + (N+1)W + J pour ramener l'organe terminal (10) en position ouverte, J étant une valeur d'angle prédéterminée correspondant à l'angle parcouru par le moteur entre la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de dévissage et la position dans laquelle le jeu est rattrapé dans le sens de vissage.
  13. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12 caractérisé en ce qu'il comprend :
    - des moyens de mesure (45) d'au moins une information représentative du couple transmis à l'organe terminal dans le sens vissage ;
    - des moyens de vérification du désengagement de l'organe terminal de l'écrou lorsque lesdits moyens de pilotage pilotent le moteur (17) dans le sens vissage, lesdits moyens de vérification du désengagement de l'organe terminal de l'écrou étant aptes à :
    - comparer le couple mesuré à une valeur seuil de désengagement prédéterminée ;
    - stopper le moteur (17) lorsque le couple mesuré dépasse la valeur seuil de désengagement.
  14. Produit programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
  15. Médium de stockage lisible par ordinateur et non transitoire, stockant un produit programme d'ordinateur selon la revendication 14.
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