FR2660119A1 - System of connectors, method for ensuring suitable coupling of connectors and apparatus for coding connector cases (shells) - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un concept de connecteurs dans lequel des connecteurs peuvent être particularisés ou repérés par un procédé et un appareil qui éliminent sélectivement les saillies du boîtier du connecteur pour produire une géométrie unique en coupe transversale. A connector concept is disclosed in which connectors can be identified or identified by a method and apparatus that selectively eliminates protrusions from the connector housing to produce unique geometry in cross section.
Avec de nombreux systèmes electroniques complexes, des interconnexions entre composants sont réalisées au moyen de câblages préfabriqués constitués de câbles à fils multiples terminés par des connecteurs. I1 n'est pas rare de trouver des douzaines de connecteurs différents particularisés chacun pour une fonction donnée et pouvant être accouplés chacun avec un autre connecteur incorporé dans un sous-ensemble, ou interconnectés chacun sur un certain autre dispositif ou composant. Ainsi qu'on peut aisément l'apprécier, il est important qu'un connecteur particulier soit codé ou particularisé d'une certaine manière afin qu'il se connecte au connecteur complémentaire approprié et non à un certain composant différent, en particulier lorsqu'un ensemble robotique peut être utilisé. With many complex electronic systems, interconnections between components are made by means of prefabricated cabling made up of cables with multiple wires terminated by connectors. I1 is not uncommon to find dozens of different connectors each particularized for a given function and which can each be coupled with another connector incorporated in a sub-assembly, or interconnected each on a certain other device or component. As can easily be appreciated, it is important that a particular connector is coded or particularized in a certain way so that it connects to the appropriate complementary connector and not to a certain different component, in particular when a robotic assembly can be used.
Une façon de réaliser cette particularisation est d'utiliser des connecteurs de différentes dimensions et de différents types et d'utiliser des clavettes ou des fiches de polarisation ou de détrompage rapportées sur les différents connecteurs complémentaires. L'utilisation d'un codage par couleurs, de numéros de pièces, imprimés sur les divers connecteurs et demi-connecteurs, et la présence d'éléments de polarisation de détrompage, soit incorporés dans les boîtiers des connecteurs, soit rapportés sur ces boîtiers, a également eu lieu.Toutes ces techniques vont à l'encontre du fait que les facteurs de coût, de qualité et de fiabilité sont inversement proportionnels aux nombres d'éléments devant être conçus, fabriqués, inventoriés et assemblés pour produire des câbles et des systèmes électroniques fonctionnels. I1 en est notamment ainsi en ce qui concerne l'utilisation de gabarits et de montages propres à une automatisation de la manutention et de la manipulation de connecteurs de différentes dimensions et géométries. One way of achieving this particularization is to use connectors of different dimensions and of different types and to use keys or polarization or polarization plugs attached to the different complementary connectors. The use of color coding, of part numbers, printed on the various connectors and half-connectors, and the presence of polarization polarizing elements, either incorporated in the housings of the connectors, or attached to these housings, All of these techniques go against the fact that the factors of cost, quality and reliability are inversely proportional to the number of elements that must be designed, manufactured, inventoried and assembled to produce cables and systems. functional electronics. This is particularly so with regard to the use of templates and assemblies suitable for automating the handling and handling of connectors of different dimensions and geometries.
Un objet de l'invention est donc de proposer un connecteur qui peut être rendu unique à des fins de manutention et d'utilisation par une modification permanente de sa géométrie de façon à former un procédé de particularisation de connecteurs, ainsi qu'un appareil pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, tous aux fins de constituer un système de connectique qui apporte un perfectionnement aux pratiques actuellement utilisées. Cet objectif est atteint grâce à une conception de connecteur qui comprend une série de saillies dépassant d'au moins une paroi latérale d'un boîtier de connecteur, tous les connecteurs d'une famille donnée ayant essentiellement la même géométrie en section transversale au moment de la fabrication.Ensuite, des connecteurs sont particularisés par l'enlèvement d'une ou plusieurs saillies des boîtiers de connecteur, par exemple par cisaillage, coupe et autre sectionnement de la saillie du boîtier, le tout d'une manière sélective pour rendre chaque connecteur unique ou différent du connecteur suivant. Cette particularisation par un changement permanent de la configuration en section transversale d'un boîtier de connecteur est réalisée par rapport à une configuration complémentaire de section transversale, soit dans l'ouverture, dans une surface d'un dispositif auquel le connecteur doit être accouplé, soit sur un connecteur complémentaire, chacun d'eux recevant une forme en section transversale qui comprend des encoches définies pour recevoir les saillies restant sur le boîtier de connecteur.Dans une forme préférée de réalisation, des saillies de boîtier sont enlevées sélectivement à l'aide de lames de coupe qui cisaillent la matière du boîtier pour enlever au moins une partie ou plusieurs des saillies. Il est présenté un appareil destiné à réaliser cette suppres sion sélective, mais multiple. An object of the invention is therefore to propose a connector which can be made unique for handling and use purposes by a permanent modification of its geometry so as to form a method of particularization of connectors, as well as an apparatus for the implementation of such a method, all for the purpose of constituting a connector system which brings an improvement to the practices currently used. This objective is achieved by a connector design which comprises a series of protrusions projecting from at least one side wall of a connector housing, all the connectors of a given family having essentially the same geometry in cross section at the time of Then, connectors are particularized by the removal of one or more protrusions from the connector housings, for example by shearing, cutting and other severing of the housing protrusion, all of this selectively to make each connector unique or different from the following connector. This particularization by a permanent change in the cross-sectional configuration of a connector housing is achieved with respect to a complementary cross-sectional configuration, either in the opening, in a surface of a device to which the connector must be coupled, either on a complementary connector, each of them receiving a cross-sectional shape which includes notches defined to receive the projections remaining on the connector housing. In a preferred embodiment, housing projections are selectively removed using cutting blades that shear the material from the housing to remove at least some or more of the projections. There is presented an apparatus intended to carry out this selective, but multiple, deletion.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels
la figure 1 est une vue schématique en perspective montrant deux connecteurs particularisés chacun par une géométrie modifiée
la figure 2 est une vue en plan éclatée d'un dispositif dans lequel les connecteurs de la figure 1 sont enfichés, cette vue montrant les détails de la présence d'encoches qui coopèrent avec les configurations de saillies des connecteurs
la figure 3 est une vue en élévation latérale avec coupe partielle d'un appareil d'élimination de saillies, des mécanismes d'entraînement étant représentés schématiquement pour illustrer la particularisation d'un connecteur ; et
la figure 4 est une vue en plan de la partie représentée sur la figure 3.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example and in which
Figure 1 is a schematic perspective view showing two connectors each characterized by a modified geometry
FIG. 2 is an exploded plan view of a device in which the connectors of FIG. 1 are inserted, this view showing the details of the presence of notches which cooperate with the configurations of projections of the connectors
Figure 3 is a side elevational view in partial section of a projection eliminator, drive mechanisms being shown schematically to illustrate the particularization of a connector; and
FIG. 4 is a plan view of the part shown in FIG. 3.
Sur la figure 1, un câblage électrique 10 est montré de façon illustrative comprenant deux boîtiers 12 et 12' de connecteurs qui contiennent chacun un certain nombre de bornes électriques, non représentées mais montées dans ces boîtiers et terminées sur des fils isolés distincts représentés en 16 et 16'. Ces bornes sont logées dans les cavités 14 qui sont habituellement disposées à des pas donnés de façon à maintenir ces bornes en un alignement et une rangée leur permettant de s'accoupler avec d'autres bornes d'une rangée similaire qui, elles-mêmes, mènent à des composants ou des dispositifs amenés à fonctionner sous l'effet de l'énergie et des signaux véhiculés par les conducteurs 16. Ainsi, dans un système électronique, divers composants et sous-composants sont interconnectés par divers connecteurs tels que 12 et 12', tous étant bien connus dans la technique. In FIG. 1, an electrical wiring 10 is shown in an illustrative manner comprising two boxes 12 and 12 ′ of connectors which each contain a certain number of electrical terminals, not shown but mounted in these boxes and terminated on separate insulated wires shown in 16 and 16 '. These terminals are housed in the cavities 14 which are usually arranged at given steps so as to maintain these terminals in an alignment and a row allowing them to be coupled with other terminals of a similar row which, themselves, lead to components or devices caused to operate under the effect of energy and signals conveyed by the conductors 16. Thus, in an electronic system, various components and subcomponents are interconnected by various connectors such as 12 and 12 all of which are well known in the art.
Ainsi qu'on peut le discerner sur la figure 1, les boîtiers des deux connecteurs représentés dans la forme de réalisation illustrative présentent chacun sept cavités, numérotées de façon appropriée 1 à 7, de façon à représenter un connecteur à sept voies, il est bien entendu que des familles de connecteurs allant d'une à trente voies ou plus en rangée simple, jusqu'à soixante voies ou plus en rangées doubles, sont souvent utilisées dans l'industrie. As can be discerned in Figure 1, the housings of the two connectors shown in the illustrative embodiment each have seven cavities, appropriately numbered 1 to 7, so as to represent a seven-way connector, it is good It is understood that families of connectors ranging from one to thirty or more channels in a single row, up to sixty or more channels in double rows, are often used in industry.
Un point également typique de ces connecteurs porte sur des détails internes, situés à l'intérieur des cavités 14, qui permettent aux bornes, non représentées, d'être encliquetées dans ces cavités et d'être enlevées à des fins de réparation et de remplacement au moyen d'outils qui appuient sur des verrous montés sur ressort ou autres. En général, les boîtiers 12 et 12' sont formés de matières plastiques techniques ayant des caractéristiques diélectriques et pouvant être aisément moulées dans des moules à cavités multiples. Conformément à l'invention, les boîtiers 12 et 12' sont réalisés initialement de façon à présenter chacun une série de saillies dépassant d'une surface latérale sur la largeur du boîtier de connecteur, dans une direction globalement transversale à l'axe d'insertion et de retrait d'un boîtier donné, cet axe d'accès étant représenté en A sur les figures 1 et 2. Les saillies P1-Pn viennent de moulage avec la matière du boîtier et, conformément à l'invention et comme décrit ci-après, sont enlevées sélectivement, par exemple par cisaillage, par coupe ou par d'autres processus. Les saillies telles que montrées sur la figure 1 comprennent des configurations initiales communes de section transversale, lesquelles configurations sont évidentes pour les saillies laissées en place, à savoir les saillies représentées en P1, P3, P5 et
Pn. Sur la figure 1, les saillies situées entre les cavités numérotées 1 et 2 et 5 et 6, ont été supprimées en ce qui concerne le boîtier 12, et les saillies situées entre les cavités 2, 3 et 4 ont été supprimées en ce qui concerne le boîtier 12'.Les boîtiers 12 et 12' sont donc particularisés par des modifications de leur géométrie en section transversale, effectuées par la suppression des saillies entières, par exemple à la position des saillies P2 et P6 pour le boîtier 12 et P3 et P4 pour le boîtier 12'. En règle générale, la suppression des saillies ou de parties de ces saillies est de préférence réalisée avant le chargement de bornes et de fils dans les connecteurs à l'aide d'un appareil et d'un procédé décrits ci-après. Bien qu'un boîtier de connecteur habituel puisse comporter deux de ces saillies par cavité, par exemple, le nombre de saillies ne doit pas être considéré comme limitatif de l'invention.A point also typical of these connectors relates to internal details, located inside the cavities 14, which allow the terminals, not shown, to be snapped into these cavities and to be removed for repair and replacement purposes. using tools that press on spring-mounted or other locks. In general, the housings 12 and 12 ′ are formed from technical plastics having dielectric characteristics and which can be easily molded in molds with multiple cavities. According to the invention, the housings 12 and 12 ′ are made initially so as to each present a series of protrusions protruding from a lateral surface over the width of the connector housing, in a direction generally transverse to the insertion axis and removal of a given housing, this access axis being represented at A in FIGS. 1 and 2. The projections P1-Pn come from molding with the material of the housing and, in accordance with the invention and as described below. afterwards, are selectively removed, for example by shearing, cutting or other processes. The protrusions as shown in FIG. 1 include common initial configurations of cross section, which configurations are evident for the protrusions left in place, namely the protrusions shown in P1, P3, P5 and
Pn. In FIG. 1, the projections located between the cavities numbered 1 and 2 and 5 and 6 have been removed with regard to the housing 12, and the projections located between the cavities 2, 3 and 4 have been removed with regard to the box 12 ′. The boxes 12 and 12 ′ are therefore particularized by modifications of their geometry in cross section, effected by the removal of the entire projections, for example at the position of the projections P2 and P6 for the box 12 and P3 and P4 for the 12 'box. As a general rule, the deletion of the protrusions or of parts of these protrusions is preferably carried out before the terminals and wires are loaded into the connectors using an apparatus and a method described below. Although a conventional connector housing may include two of these projections per cavity, for example, the number of projections should not be considered as limiting the invention.
Sur la figure 2, il est montré une représentation de panneaux 18 et 18' qui représentent les surfaces extérieures de composants ou de sous-composants 19 et 194 à interconnecter à l'aide du câblage 10. Les surfaces 18 ou les panneaux sont habituellement découpés dans une feuille de métal ou de matière plastique et sont montés sur des composants, par exemple au moyen de vis ou d'autres éléments représentés en 20, et sur la figure 2, ils présentent des ouvertures comme montré en 22 et 22', ayant pour configuration générale la section transversale des connecteurs 12 et 12' et réalisées de façon à comprendre une série d'encoches K1-Kn pour le connecteur 12 et d'encoches similaires K1'-Kn' pour le boîtier de connecteur 12'. Les encoches sont montrées en 28 et désignées par le numéro K approprié.Il apparaît à travers les encoches des bornes comme montré en 24, qui s'étendent d'une manière non représentée jusqu'à une embase portant ces bornes et les positionnant pour un accouplement mutuel avec des bornes situées dans les cavités 14 et 14' des boîtiers de connecteurs. Ainsi qu'il en ressort des figures 1 et 2, les boîtiers 12 et 12' de connecteurs ont été particularisés par la suppression de saillies en des configurations auxquelles correspond la présence des encoches dans les ouvertures 19 et 19' des panneaux appropriés. Des connecteurs comportant des saillies en configuration différente de celle montrée sur la figure 1 ne s'ajusteraient pas dans les ouvertures des panneaux de la figure 2 et, par conséquent, les connecteurs sont polarisés, détrompés, repérés ou particularisés comme mentionné précédemment. In FIG. 2, there is shown a representation of panels 18 and 18 ′ which represent the exterior surfaces of components or sub-components 19 and 194 to be interconnected using the wiring 10. The surfaces 18 or the panels are usually cut out in a sheet of metal or plastic and are mounted on components, for example by means of screws or other elements shown in 20, and in Figure 2, they have openings as shown in 22 and 22 ', having for general configuration, the cross section of the connectors 12 and 12 'and made so as to include a series of notches K1-Kn for the connector 12 and similar notches K1'-Kn' for the connector housing 12 '. The notches are shown at 28 and designated by the appropriate number K. It appears through the terminal notches as shown in 24, which extend in a manner not shown to a base carrying these terminals and positioning them for a mutual coupling with terminals located in the cavities 14 and 14 'of the connector housings. As is apparent from Figures 1 and 2, the housings 12 and 12 'of connectors have been particularized by the elimination of projections in configurations to which corresponds the presence of the notches in the openings 19 and 19' of the appropriate panels. Connectors having protrusions in a configuration different from that shown in FIG. 1 would not fit into the openings of the panels in FIG. 2 and, consequently, the connectors are polarized, polarized, marked or particularized as mentioned previously.
Comme détaillé précédemment, les saillies sont alignées le long d'une surface d'un bord ou d'une paroi latérale des boîtiers et sont de préférence réalisées à une hauteur, une largeur et une longueur telles, en considérant les caractéristiques de la matière des boîtiers, qu'elles peuvent être aisément supprimées, par exemple par coupe, cisaillage ou d'autres techniques de sectionnement. As detailed above, the projections are aligned along a surface of an edge or a side wall of the housings and are preferably made at such a height, width and length, considering the characteristics of the material of the housings, that they can be easily removed, for example by cutting, shearing or other cutting techniques.
L'invention envisage que ces saillies soient d'une hauteur permettant effectivement de faire obstacle à l'insertion de connecteurs impropres. L'invention envisage aussi une dimension et une utilisation des saillies à des fins de manutention, c'est-à-dire que les saillies soient assez grandes pour être aisément détectées, prises ou poussées afin d'aider à manutentionner, trier, manipuler et déplacer par du matériel automatique et/ou des gabarits, des montages et à la main durant des opérations d'assemblage et de fabrication de câblages.Dans une application dans laquelle un boîtier de connecteur a été moulé en matière plastique de la famille des "Nylons", avec des sections de paroi de l'ordre de 0,254 à 0,508 mm d'épaisseur, des saillies de 0,508 à 1,524 mm d'épaisseur, de l'ordre de 1,016 à 2,032 mm de hauteur et de 1,524 à 2,54 mm de longueur pourraient être utilisées, par exemple. Bien que les saillies soient représentées essentiellement agencées en une rangée s'étendant sur la largeur de la paroi latérale, il est en outre envisagé que des saillies peuvent être placées dans des positions différentes sur la paroi latérale pourvu que ces positions coopèrent avec les surfaces d'accouplement d'une ouverture.L'invention montrée sur la figure 2 comprend l'utilisation d'un boîtier de connecteur inséré dans l'ouverture d'un panneau. I1 est envisagé que des encoches prévues dans le boîtier d'un demi-connecteur complémentaire puissent également être utilisées.The invention contemplates that these projections are of a height effectively making it possible to prevent the insertion of improper connectors. The invention also contemplates a size and use of the protrusions for handling purposes, i.e. the protrusions are large enough to be easily detected, picked up or pushed to assist in handling, sorting, handling and move by automatic equipment and / or jigs, assemblies and by hand during assembly and manufacturing operations of cables. In an application in which a connector housing has been molded in plastic material of the family of "Nylons ", with wall sections of the order of 0.254 to 0.508 mm thick, projections of 0.508 to 1.524 mm thick, of the order of 1.016 to 2.032 mm in height and 1.524 to 2.54 mm in length could be used, for example. Although the projections are shown essentially arranged in a row extending across the width of the side wall, it is further contemplated that projections may be placed in different positions on the side wall provided that these positions cooperate with the surfaces of coupling of an opening. The invention shown in Figure 2 includes the use of a connector housing inserted into the opening of a panel. It is envisaged that notches provided in the housing of a complementary half-connector may also be used.
En référence à présent à la figure 3, un appareil 30 est représenté par rapport à un boîtier 20 de connecteur disposé verticalement sur le dessin de façon à comporter une saillie typique Pn et, sur la figure 4, plusieurs saillies Pl-Pn. L'appareil 30 comprend une embase ou un chemin montré en 32, dans lequel des boîtiers 20 sont avancés ou insérés, le chemin 32 ayant une dimension intérieure permettant aux boîtiers 20 de glisser ou d'être déplacés fixement le long de ce chemin. L'appareil 30 comporte une série de bras 34 se terminant par des arêtes de coupe 36. Deux encoches 38 sont prévues dans chacun des bras 34 et facilitent l'avance des bras jusque dans la position de coupe montrée sur la figure 3 ou, en variante, leur retrait afin que l'arête de coupe 36 ne s'étende pas au-dessus d'une saillie donnée.Chacun des bras 34 comporte une branche 40 ou 42 et, en référence aux figures 3 et 4, les branches de bras alternés 34 sont orientées vers le bas, les autres branches étant orientées vers le haut comme indiqué sur la figure 3. Des actionneurs 44 et 46 sont reliés aux branches 42 et 40 pour les pousser et les tirer, entraînant les bras 34 vers l'intérieur et vers l'extérieur par rapport aux boîtiers. Ces actionneurs peuvent être considérés comme étant des dispositifs entraînés par came à commande à air, à fluide ou électromagnétique. Les bras 34 sont maintenus dans des chemins ou des guides qui comprennent des éléments d'un mécanisme d'entraînement 50 qui peut être commandé sélectivement ou, si cela est préféré, de façon commune par un dispositif de commande représenté en 52.Lorsque le dispositif de commande 52 est actionné, il sert à tirer les bras 34 vers le bas, amenant la surface de coupe 36 à cisailler une saillie donnée. On voit sur la figure 4 que par l'actionnement sélectif des éléments 44 et 46, les bras 34 sont soit dans une position permettant de cisailler une saillie, soit dans une position ne permettant pas ce cisaillage à la suite d'un actionnement du mécanisme 50 vers le bas. Un doigt d'indexage 48 sollicité par ressort est représenté dans l'une des encoches d'arrêt 38 de la figure 3 pour maintenir les bras en position. Referring now to Figure 3, an apparatus 30 is shown with respect to a connector housing 20 disposed vertically in the drawing so as to have a typical projection Pn and, in Figure 4, several projections Pl-Pn. The apparatus 30 comprises a base or a path shown at 32, in which housings 20 are advanced or inserted, the path 32 having an internal dimension allowing the housings 20 to slide or to be fixedly moved along this path. The apparatus 30 comprises a series of arms 34 ending in cutting edges 36. Two notches 38 are provided in each of the arms 34 and facilitate the advance of the arms into the cutting position shown in FIG. 3 or, in variant, their removal so that the cutting edge 36 does not extend above a given projection. Each of the arms 34 comprises a branch 40 or 42 and, with reference to FIGS. 3 and 4, the arms branches alternating 34 are oriented downwards, the other branches being oriented upwards as shown in FIG. 3. Actuators 44 and 46 are connected to branches 42 and 40 to push and pull them, driving the arms 34 inwards and outward relative to the housings. These actuators can be considered as cam-driven devices with air, fluid or electromagnetic control. The arms 34 are held in paths or guides which include elements of a drive mechanism 50 which can be controlled selectively or, if preferred, in common by a control device shown at 52. When the device control 52 is actuated, it serves to pull the arms 34 downward, causing the cutting surface 36 to shear a given projection. It can be seen in FIG. 4 that by the selective actuation of the elements 44 and 46, the arms 34 are either in a position making it possible to shear a projection, or in a position not allowing this shearing following an actuation of the mechanism 50 down. An indexing finger 48 biased by spring is represented in one of the stop notches 38 in FIG. 3 to hold the arms in position.
La figure 3 montre une autre particularité de l'invention selon laquelle les bras 34 sont orientés et placés de manière que, lorsqu'ils sont actionnés, ils agissent de façon à cisailler une saillie d'un boîtier associé en un mouvement orienté vers le bas et s'éloignant du corps du boîtier du connecteur, le morceau cisaillé de la saillie tombant ou étant entraîné par une pression d'air ou une dépression dans une goulotte 60 d'évacuation des déchets. Cet ensemble 30 peut être étendu de façon à comporter davantage de bras 34 et un mécanisme associé afin de pouvoir manutentionner de façon souple des connecteurs ayant des nombres de cavités différents. L'invention envisage aussi la possibilité de cisailler des saillies de différentes hauteurs, ainsi que des saillies de différentes largeurs. L'addition d'autres encoches 38 d'arrêt pour régler le positionnement des bras 34, conjointement avec une commande appropriée des actionneurs 44 et 46, peuvent être utilisées à cet effet. Figure 3 shows another feature of the invention that the arms 34 are oriented and placed so that, when actuated, they act so as to shear a projection of an associated housing in a downward-facing movement and moving away from the body of the connector housing, the sheared piece of the projection falling or being driven by an air pressure or a depression in a chute 60 for discharging waste. This assembly 30 can be extended so as to include more arms 34 and an associated mechanism in order to be able to handle flexibly connectors having different numbers of cavities. The invention also contemplates the possibility of shearing projections of different heights, as well as projections of different widths. The addition of other stop notches 38 for adjusting the positioning of the arms 34, together with appropriate control of the actuators 44 and 46, can be used for this purpose.
L'invention envisage aussi d'autres techniques pour enlever les saillies, ces autres techniques comprenant une coupe, une ablation (par exemple par laser) ou une intervention manuelle sur le terrain ou en usine. The invention also contemplates other techniques for removing protrusions, these other techniques comprising cutting, ablation (for example by laser) or manual intervention in the field or in the factory.
I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système, au procédé et à l'appareil décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that numerous modifications can be made to the system, to the method and to the apparatus described and represented without departing from the scope of the invention.
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