WO1992001531A1 - Methods and devices for inserting automatically a male part into a female part - Google Patents

Methods and devices for inserting automatically a male part into a female part Download PDF

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WO1992001531A1
WO1992001531A1 PCT/FR1990/000555 FR9000555W WO9201531A1 WO 1992001531 A1 WO1992001531 A1 WO 1992001531A1 FR 9000555 W FR9000555 W FR 9000555W WO 9201531 A1 WO9201531 A1 WO 9201531A1
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WO
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axis
parts
female part
parallel
male part
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PCT/FR1990/000555
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Inventor
Claude Ricard
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Claude Ricard
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/10Aligning parts to be fitted together
    • B23P19/12Alignment of parts for insertion into bores
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/26Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for engaging or disengaging the two parts of a coupling device

Definitions

  • the subject of the invention is methods and devices for automatically inserting a male part into a female part into which it penetrates with little play.
  • the technical sector of the invention is that of the construction of automatic machines, in particular robots wiring.
  • connection pieces or male or female terminals which automatically insert these connection pieces for example in cells of insulating housings or on electrical connector terminals or on the terminals of electrical appliances mounted on a plate.
  • the axes of the female part and of the male part can be parallel but offset from each other.
  • the axes of the two parts may also have a parallelism defect.
  • the two faults can be combined.
  • the objective of the present invention is to provide means which allow a male part to be automatically inserted into a female part into which it penetrates with very little play without the front end of the male part running the risk of coming up against the front against the edges of the opening of the female part even if the two parts are not perfectly aligned.
  • the object of the invention is achieved by a process for mechanically inserting a male part into a female part, according to which at least one of the two parts is mounted on a multi-axis machine making it possible to move the two parts one by relative to the other in translation along three trirectangular axes, one of which is parallel to the axis of the female part and constitutes the insertion axis and rotates around at least one axis perpendicular to said insertion axis and the following sequence of operations is automatically performed: - one of the parts is rotated relative to the other by a determined angle ( ⁇ ) around a first axis of rotation (Ox or Oz) perpendicular to the insertion axis (Oy);
  • the two parts are brought closer to each other by a translation parallel to said insertion axis (Oy) so that the distal end of the male part penetrates at an angle and partly into the opening of the female part ;
  • the two parts are moved relative to each other by a translation parallel to the second axis of rotation so that one of the lateral sides of the male part comes into contact with an edge of the opening of the part female.
  • the two parts are made to pivot with respect to each other by an angle opposite to the previous pivoting angle about an axis parallel to said first axis of rotation passing through said edge of the opening of the part female and the two parts are moved relative to each other in translation parallel to said insertion axis (Oy) so that said male part which is already partially engaged in said female part fits into it without abut against the edges of the opening of said female part.
  • the two parts are pivoted relative to each other about an axis which is perpendicular to the plane parallel to the insertion axis in which the clearance between the two parts is the smallest.
  • the two parts are pivoted relative to each other around two axes perpendicular to the said plans.
  • a device comprises a support which can be moved automatically along three trirectangular axes (Ox, Oy, Oz) by three servomotors controlled by a mini-computer, a fourth servo-motor controlled by said mini-computer which rotates a first shaft parallel to one of said axes (Oz), a fifth servo motor which is supported by a yoke fixed to said first shaft and which rotates a second shaft parallel to another of said axes (Ox) which second shaft carries an insertion device which holds an insertion clamp provided with two jaws which grip said male part which jaws are parallel to the third of said axes (Oy) which constitutes the insertion axis or between the insertion clamp and the insertion device.
  • the insertion device comprises a jack whose rod is parallel to the insertion axis and carries at its end the insertion clamp and an elastically deformable link is interposed between the rod of the jack and the insertion clamp .
  • the invention results in the possibility of mechanically inserting male parts into female parts into which they penetrate with very little play, preventing the front face of a male part from abutting head against the edges of the opening of a female part despite the misalignments between the two parts.
  • the pivoting and the lateral displacement of the two parts with respect to each other are calculated according to the theoretical geometrical dimensions of the parts, the manufacturing tolerances and the known statistical values of the current misalignments.
  • the alignment faults or the size faults of the two parts are random faults which follow statistical laws and it is possible to statistically determine a maximum value of these faults whose probability of being exceeded is very low.
  • the male part is again pivoted relative to the female part by an angle opposite to the previous angle of rotation around the line or point of contact of the male part with the female part which is near the end of the male part so that at the end of the reverse pivoting the distal end of the male part is engaged inside the female part and the male part becomes again parallel to the female part and one can finish inserting it without it does not abut against the edges of the opening of the female part.
  • Figure 1 is a schematic representation of steps la and the of a method according to the invention.
  • Figure 2 is an elevational view of a device according to the invention.
  • Figure 3 is a view along III III of the device beyond Figure 2.
  • Figure 1 shows the successive steps la to lf of a method according to the invention.
  • Mark 1 represents a female part and mark 2 a male part which must be inserted mechanically and with very little play in the female part 1.
  • part 2 is a connection part or a male terminal crimped to the end of an electric wire coming out of an automatic wiring machine and the part 1 is a cell of an insulating box or a female connector into which the male terminal must be inserted mechanically.
  • the female part 1 can be a female terminal crimped at the end of an electrical conductor which must be mechanically engaged on a male plug of an electrical connector.
  • Figure la represents a case where the axis yiy'i of the female part is parallel to the axis y2Y'2 of 1 & male part but slightly offset from it with a length a greater than the lateral clearance between the two parts in a plane parallel to the plane passing through the two axes yiy'i and y2y * 2-
  • Figure lb represents a case where the axes yiy'i and 2y * 2 of the two parts are not parallel and form between them a small angle ⁇ .
  • a third case of possible misalignment combines both a lateral offset according to FIG. 1a and a parallelism defect according to FIG. 1b.
  • the figure represents the first step of a method according to the invention.
  • three trirectangular axes forming a trihedron oriented in the direct direction
  • the axis Ox is perpendicular to the plane of the figure and directed towards the observer
  • the axis Oy said axis of insertion is parallel to the axis of the female part
  • the Oz axis is perpendicular to the other two.
  • Figures 1a to 1f represent elevation views, that is to say that the axis Oz is vertical.
  • An observer placed on the Oz axis and looking towards the Ox axis has the Oy axis to his left.
  • the figure represents a first step of the process during which one of the parts is pivoted relative to the other, for example the male part 2 relative to the female part around one of the two axes Ox or Oz, for example around the Ox axis perpendicular to the plane of the figure.
  • This rotation takes place around an axis Ox, the relative position of which is known with respect to the part 2, and an angle of rotation a is chosen which has a determined value and direction.
  • the figure shows it for example an angle of rotation around the axis Ox in a clockwise direction.
  • one of the parts is pivoted relative to the other successively or simultaneously around the two axes Ox and Oz.
  • the male part is therefore made to pivot relative to the female part by an angle ⁇ determined in absolute value and in the direction of rotation around at least one axis which is perpendicular to the axis Oy of insertion.
  • Figure Id shows a next step in the process. During this, the two parts are moved in a relative translational movement parallel to the insertion axis Oy so that the distal end 2a of the male part approaches the opening of the female part . During this step the edge A which is closest to the opening penetrates into it and the distal end 2a of the male part engages at an angle in the opening of the female part.
  • edge A penetrates into the female part without abutting on the edges of the opening.
  • the edge A approached the axis of the female part of a length proportional to the angle ⁇ and this angle is chosen large enough for this length to be greater than the maximum misalignment such as the defect a in FIG.
  • the figure represents the next step of the method according to the invention.
  • the parts 1 and 2 are moved in a relative translational movement such that the male part 2 moves parallel to the axis Oz until a point on the lateral edge of the male part located on the same side as the edge A comes into contact with a front edge B of the opening of the female part which is parallel to the axis Ox around which the male part was made to pivot during step le.
  • Figure lf shows in solid lines the next step of a method according to the invention.
  • the two parts are pivoted relative to each other about an axis Bx parallel to the axis ox passing through the edge B of the opening of the female part which is in contact with the male part, the pivot angle - ⁇ being inverse to the previous pivot angle so that at the end of rotation the axes y ⁇ y 'i and y2Y * 2 of the male and female parts have become parallel again and l he distal end of the male part is fully engaged in the female part.
  • FIG. 1f represents in dotted lines the final step of a method according to the invention during which the two parts are displaced relative to each other in translation parallel to the axis Oy so that one inserts the male part of the desired length into the socket of the female part without the distal end of the male part which is already engaged in the female part not likely to abut against the edges of the opening thereof.
  • Figures 1d to 1f show separate steps.
  • the translational movements parallel to the axis Oy and the rotational movement around the axis Bx can be successive or simultaneous.
  • one of the parts for example the male part is connected to the gripping device which allows the move in translation or in rotation by an elastic link so that during phase le when one of the edges of the male part came into contact with an edge B of the opening of the female part, if continues to move the male part, the elastic connection is deformed.
  • the elastic connection causes the male part to pivot around its line of contact Bx with the female part.
  • Figures 2 and 3 respectively show an elevational view and a top view along III III of a device for the implementation of the invention.
  • a male part 2 for example a terminal crimped at the end of an electrical conductor 3 and an insulating housing. which delimits cells 1 which constitute as many female parts in each of which a male part 2 must be mechanically inserted.
  • the insulating housings can be mounted on a plate which is mounted on a table which can be moved by servo motors controlled by a mini-computer along three trirectangular axes, one of which coincides with the axis Oy of alveoli 1.
  • the reference 5 represents a set of three carriages or a manipulator arm or a horizontal table or a support which is displaceable in translation along three trirectangular axes Ox, Oy, Oz.
  • the axis Oy is parallel to the axis of insertion, that is to say to the axis of the female cells 1.
  • the Oz axis is vertical.
  • the table is moved in translation by three servo motors which are connected to a mini-computer 6 which delivers the set values to be followed to the servo motors.
  • Table 5 carries a fourth servo-motor 7 Q i rotated by a vertical shaft 8 which carries a vertical yoke whose two arms support a horizontal shaft 10 whose axis XX 'is perpendicular to the insertion axis YY' .
  • the shaft 10 is rotated by a fifth servo motor 11.
  • the shaft 11 carries an insertion device 12 which is placed between the two arms of the yoke 9 and which can therefore pivot around a vertical axis ZZ 'and around a horizontal axis XX' both perpendicular to the insertion axis YY '.
  • the insertion device comprises an insertion cylinder 13 whose piston 13a is connected by a rod 13b to a clamp support 14.
  • the axis YY ′ of the rod 13b is the insertion axis which is parallel to the 'one of the axes Oy according to which the table 5 can be moved.
  • the clamp support 1 _ carries a clamp 15 which is provided with two elongated nozzles 16, parallel to the axis YY ', which hold the male part.
  • springs 17 interposed between the clamp support 14 and the clamp body 15 to indicate that the connection between these two parts is elastically deformable.
  • the clamp body 1 can be inserted into an elastomer block which can deform elastically.
  • the two beaks 16 of the clamp can grip the wire a little behind the terminal so that the wire itself constitutes a deformable link between the clamp and the terminal.
  • an elastic connection can be inserted between the clamp 1 and the insertion device 12.
  • the mini-computer 6 is programmed as a function of the dimensions of the male part 2 and of the cells 1 to send sequentially set values to the three servo motors which control the movements in translation of the table 5 to the two servo motors 7 and 11 and to cylinder 13.
  • the cycle of operations is as follows.
  • the insertion device 12 grasps a gripper body 15 which is moved - for example by a conveyor and whose spouts 16 hold a male terminal 2.
  • the mini-computer automatically controls translational movements of the table 5 along the three axes Ox, Oy, Oz polish bring the male clamp 2 in alignment with a socket 1 into which it must be inserted.
  • the computer 6 then controls the servomotor 7 to rotate the male part by a determined angle ⁇ around the vertical axis ZZ 'of the motor if the clearance between male and female part is minimum in the horizontal plane.
  • the computer 6 controls the servo-motor 11 to rotate the male part by an angle a around the horizontal axis XX 'of the motor 11.
  • the computer 6 can control the motor 11 has made turn the male part around the axis XX 'either along the axis ox in the case where the motor 7 and the motor 11 for pivoting the male part 2 both by an angle ⁇ around the vertical axis ZZ 'and by an angle ⁇ around the horizontal axis XX'.
  • the computer then controls a slight movement of the table 5 along the axis Oy to cause a corner of the front face of the male part to penetrate into the female part then it controls a slight lateral movement of the table 5 either according to the 'Oz axis in the case where the motor 7 has rotated the male part around the ZZ axis' is along the two axes Oz and Ox in the case where the two servo motors 7 and 11 have rotated the male part.
  • These lateral displacements bring one of the lateral sides of the male part into contact with an edge of the opening of the cell 1.
  • the elastic connection 17 deforms and absorbs the difference.
  • the displacements of the table are programmed according to Ox and Oy so that they are always greater than what would be strictly necessary to take account of the tolerances in the dimensions and possible misalignments.
  • the computer 6 then controls the servomotor 7 or the servomotor 11 or both to rotate them by an angle opposite to the angle from which they previously rotated. During this rotation the male part 2 is pressed against an edge of the opening of the cell 1 and the deformations of the elastic connection 17 cause the male part to pivot around its line or its point of contact with the edge opening of the female part.
  • the computer then controls the jack 13 which inserts the male part into the cell 1 of a determined length.

Abstract

The invention relates to methods and devices for inserting automatically a male part into a female part wherein it penetrates with slight play. A device according to the invention is comprised of a multi-axis automatic machine controlled by a mini-computer (6) and including a table (5) displaceable along three tri-rectangular axes (Ox, Oy, Oz), which table carries a servomotor (7) which drives a vertical shaft (8) carrying a cover (9) which supports an insertion device (12) driven about a horizontal axis (10) by means of a servomotor (11). The insertion device carries an insertion clamp (15) whose jaws (16) grip a connecting male part (2) in order to insert it automatically in a female cavity (1). An application is on automatic wiring machines.

Description

Procédés et dispositifs pour insérer automatiquement une pièce mâle dans une pièce femelle. Methods and devices for automatically inserting a male part into a female part.
DESCRIPTIONDESCRIPTION
L'invention a pour objet des procédés et des dispositifs pour insérer automatiquement une pièce mâle dans une pièce femelle dans laquelle elle pénètre avec un faible jeu. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des machines automatiques, notamment des robots de câblage.The subject of the invention is methods and devices for automatically inserting a male part into a female part into which it penetrates with little play. The technical sector of the invention is that of the construction of automatic machines, in particular robots wiring.
Dans la suite de l'exposé on se référera à une application des procédés selon l'invention dans la construction de robots de câblage qui sont des machines automatiques commandées par un mini-ordinateur central qui dévident des longueurs de fils conducteurs électriques programmées, qui dénudent les extrémités des tronçons de fils, qui les équipent de pièces de connexion ou terminaux mâles ou femelles et qui insèrent automatiquement ces pièces de connexion par exemple dans des alvéoles de boîtiers isolants ou sur des terminaux de connecteurs électriques ou sur les bornes d'appareils électriques montés sur une platine.In the remainder of the description, reference will be made to an application of the methods according to the invention in the construction of wiring robots which are automatic machines controlled by a central mini-computer which unwind the lengths of programmed electrical conductor wires, which strip the ends of the sections of wires, which equip them with connection pieces or male or female terminals and which automatically insert these connection pieces for example in cells of insulating housings or on electrical connector terminals or on the terminals of electrical appliances mounted on a plate.
Il est précisé que cet exemple n'est pas limitatif et que les procédés et dispositifs selon l'invention peuvent s'appliquer dans tous les cas où l'on doit insérer mécaniquement des pièces mâles dans des pièces femelles dans lesquelles elles pénétrent avec un très faible jeu.It should be noted that this example is not limiting and that the methods and devices according to the invention can be applied in all cases where male parts have to be mechanically inserted into female parts into which they penetrate with a very weak game
L'insertion mécanique des pièces de connexion mâles dans des pièces de connexion femelles pose des problèmes du fait du faible jeu entre ces pièces qui exige que les deux pièces soient parfaitement alignées avant d'être rapprochées puis insérées l'une dans l'autre.The mechanical insertion of the male connection pieces into female connection pieces poses problems because of the small clearance between these pieces which requires that the two pieces be perfectly aligned before being brought together and then inserted one into the other.
Dans la pratique l'alignement est rarement parfait. Les axes de la pièce femelle et de la pièce mâle peuvent être parallèles mais décalés l'un par rapport à l'autre. Les axes des deux pièces peuvent également présenter un défaut de parallélisme. Les deux défauts peuvent se cumuler.In practice, alignment is rarely perfect. The axes of the female part and of the male part can be parallel but offset from each other. The axes of the two parts may also have a parallelism defect. The two faults can be combined.
La valeur et le sens du décalage des axes ainsi que la valeur et le sens de l'écart angulaire entre les axes varient de façon aléatoire et ne sont donc pas connus individuellement mais ils obéissent à une loi de répartition statistique.The value and the direction of the axis offset as well as the value and the direction of the angular difference between the axes vary randomly and are therefore not known individually but they obey a law of statistical distribution.
Compte tenu du faible jeu entre les deux pièces à insérer l'une dans l'autre, il arrive fréquemment qu'un défaut d'alignement entraîné un déplacement relatif de l'extrémité distale de la pièce mâle par rapport à l'ouverture de la pièce femelle supérieur au jeu et dans ce cas lorsqu'on rapproche la pièce mâle de la pièce femelle la face- frontale ou distale de la pièce mâle bute de front contre les bords de l'ouverture de la pièce femelle et ne peut pénétrer dans celles-ci. Dans ce cas ou bien le dispositif d'insertion automatique s'arrête automatiquement ce qui arrête le fonctionnement de la machine de câblage ou bien il continue à pousser ce qui entraîné une déformation de la pièce à insérer et peut entraîner une détérioration du dispositif d'insertion. L'objectif de la présente invention est de procurer des moyens qui permettent d'insérer automatiquement une pièce mâle dans une pièce femelle dans laquelle elle pénètre avec un très faible jeu sans que l'extrémité frontale de la pièce mâle ne risque de buter de front contre les bords de l'ouverture de la pièce femelle même si les deux pièces ne sont pas parfaitement alignées.Given the small clearance between the two parts to be inserted into each other, it frequently happens that a misalignment causes a relative displacement of the distal end of the male part with respect to the opening of the female part greater than the clearance and in this case when the male part is brought closer to the female part, the front or distal face of the male part abuts frontally against the edges of the opening of the female part and cannot penetrate into those -this. In this case, either the automatic insertion device stops automatically, which stops the operation of the wiring machine, or it continues to push, which results in deformation of the part to be inserted and can lead to deterioration of the device. insertion. The objective of the present invention is to provide means which allow a male part to be automatically inserted into a female part into which it penetrates with very little play without the front end of the male part running the risk of coming up against the front against the edges of the opening of the female part even if the two parts are not perfectly aligned.
L'objectif de l'invention est atteint par un procédé pour insérer mécaniquement une pièce mâle dans une pièce femelle suivant lequel on monte au moins l'une des deux pièces sur une machine multi- axes permettant de déplacer les deux pièces l'une par rapport à l'autre en translation suivant trois axes trirectangulaires dont l'un est parallèle à l'axe de la pièce femelle et constitue l'axe d'insertion et en rotation autour d'au moins un axe perpendiculaire audit axe d'insertion et on effectue automatiquement la suite d'opérations suivantes : - on fait pivoter l'une des pièces par rapport à l'autre d'une angle déterminé (α) autour d'un premier axe de rotation (Ox ou Oz) perpendiculaire à l'axe d'insertion (Oy) ;The object of the invention is achieved by a process for mechanically inserting a male part into a female part, according to which at least one of the two parts is mounted on a multi-axis machine making it possible to move the two parts one by relative to the other in translation along three trirectangular axes, one of which is parallel to the axis of the female part and constitutes the insertion axis and rotates around at least one axis perpendicular to said insertion axis and the following sequence of operations is automatically performed: - one of the parts is rotated relative to the other by a determined angle (α) around a first axis of rotation (Ox or Oz) perpendicular to the insertion axis (Oy);
- on rapproche les deux pièces l'une de l'autre par une translation parallèle audit axe d'insertion (Oy) de sorte que l'extrémité distale de la pièce mâle pénètre en biais et en partie dans l'ouverture de la pièce femelle ; - on déplace les deux pièces l'une par rapport à l'autre par une translation parallèle au deuxième axe de rotation pour que 1'un des côtés latéraux de la pièce mâle vienne au contact d'un bord de 1'ouverture de la pièce femelle. - on fait pivoter les deux pièces l'une par rapport à l'autre d'un angle inverse de l'angle de pivotement précédent autour d'un axe parallèle audit premier axe de rotation passant par ledit bord de l'ouverture de la pièce femelle et on déplace les deux pièces l'une par rapport à l'autre en translation parallèle audit axe d'insertion (Oy) de sorte que ladite pièce mâle qui est déjà engagée partiellement dans ladite pièce femelle s'insère dans celle-ci sans buter contre les bords de l'ouverture de ladite pièce femelle.- the two parts are brought closer to each other by a translation parallel to said insertion axis (Oy) so that the distal end of the male part penetrates at an angle and partly into the opening of the female part ; - The two parts are moved relative to each other by a translation parallel to the second axis of rotation so that one of the lateral sides of the male part comes into contact with an edge of the opening of the part female. - the two parts are made to pivot with respect to each other by an angle opposite to the previous pivoting angle about an axis parallel to said first axis of rotation passing through said edge of the opening of the part female and the two parts are moved relative to each other in translation parallel to said insertion axis (Oy) so that said male part which is already partially engaged in said female part fits into it without abut against the edges of the opening of said female part.
Avantageusement, on fait pivoter les deux pièces l'une par rapport à l'autre autour d'un axe qui est perpendiculaire au plan parallèle à l'axe d'insertion dans lequel le jeu entre les deux pièces est le plus faible.Advantageously, the two parts are pivoted relative to each other about an axis which is perpendicular to the plane parallel to the insertion axis in which the clearance between the two parts is the smallest.
Dans le cas où la pièce mâle présente un faible jeu par rapport à la pièce femelle suivant deux plans perpendiculaires passant par l'axe d'insertion on fait pivoter les deux pièces l'une par rapport à l'autre autour de deux axes perpendiculaires aux dits plans.In the case where the male part has a small clearance with respect to the female part along two perpendicular planes passing through the insertion axis, the two parts are pivoted relative to each other around two axes perpendicular to the said plans.
Un dispositif selon l'invention comporte un support déplaçable automatiquement suivant trois axes trirectangulaires (Ox, Oy, Oz) par trois servo-moteurs commandés par un mini-ordinateur, un quatrième servo-moteur commandé par ledit mini-ordinateur qui entraîne en rotation un premier arbre parallèle à l'un des dits axes (Oz), un cinquième servo-moteur qui est supporté par une chape fixée audit premier arbre et qui entraîne en rotation un deuxième arbre parallèle- à un autre des dits axes (Ox) lequel deuxième arbre porte un dispositif d'insertion qui tient une pince d'insertion munie de deux becs qui saisissent ladite pièce mâle lesquels becs sont parallèles au troisième des dits axes (Oy) qui constitue l'axe d'insertion ou entre la pince d'insertion et le dispositif d'insertion.A device according to the invention comprises a support which can be moved automatically along three trirectangular axes (Ox, Oy, Oz) by three servomotors controlled by a mini-computer, a fourth servo-motor controlled by said mini-computer which rotates a first shaft parallel to one of said axes (Oz), a fifth servo motor which is supported by a yoke fixed to said first shaft and which rotates a second shaft parallel to another of said axes (Ox) which second shaft carries an insertion device which holds an insertion clamp provided with two jaws which grip said male part which jaws are parallel to the third of said axes (Oy) which constitutes the insertion axis or between the insertion clamp and the insertion device.
Avantageusement, le dispositif d'insertion comporte un vérin dont la tige est parallèle à l'axe d'insertion et porte à son extrémité la pince d'insertion et une liaison déformable élastiquement est intercalée entre la tige du vérin et la pince d'insertion. L'invention a pour résultat la possibilité d'insérer mécaniquement des pièces mâles dans des pièces femelles dans lesquelles elles pénétrent avec un très faible jeu en évitant que la face frontale d'une pièce mâle ne vienne buter de front contre les bords de l'ouverture d'une pièce femelle malgré les défauts d'alignement entre les deux pièces.Advantageously, the insertion device comprises a jack whose rod is parallel to the insertion axis and carries at its end the insertion clamp and an elastically deformable link is interposed between the rod of the jack and the insertion clamp . The invention results in the possibility of mechanically inserting male parts into female parts into which they penetrate with very little play, preventing the front face of a male part from abutting head against the edges of the opening of a female part despite the misalignments between the two parts.
Le pivotement et le déplacement latéral des deux pièces l'une par rapport à l'autre sont calculés en fonction des dimensions géométriques théoriques des pièces, des tolérances de fabrication et des valeurs statistiques connues des défauts d'alignement courants.The pivoting and the lateral displacement of the two parts with respect to each other are calculated according to the theoretical geometrical dimensions of the parts, the manufacturing tolerances and the known statistical values of the current misalignments.
Les défauts d'alignement ou les défauts de dimension des deux pièces sont des défauts aléatoires qui suivent des lois statistiques et on peut déterminer statistiquement une valeur maxima de ces défauts dont la probabilité de dépassement est très faible. Lorsqu'on fait pivoter les deux pièces l'une par rapport à l'autre autour d'un axe perpendiculaire à l'axe d'insertion, la face distale de la pièce mâle qui était sensiblement perpendiculaire à l'axe d'insertion pivote et l'une de ses extrémités se rapproche de l'ouverture de la pièce femelle et se rapproche en même temps de l'axe d'insertion. On choisit un angle de pivotement tel que le rapprochement de l'axe soit supérieur à la valeur maxima des défauts de sorte que lorsqu'on rapproche les deux pièces l'une de l'autre après les avoir fait pivoter, on est certain que l'arête de la pièce mâle qui a été déporté vers la pièce femelle au cours de la rotation, pénètre dans la pièce femelle sans rencontrer les bords de celle-ci de sorte que l'extrémité distale de la pièce mâle s'engage en biais et partiellement dans la pièce femelle.The alignment faults or the size faults of the two parts are random faults which follow statistical laws and it is possible to statistically determine a maximum value of these faults whose probability of being exceeded is very low. When the two parts are pivoted relative to each other about an axis perpendicular to the insertion axis, the distal face of the male part which was substantially perpendicular to the insertion axis pivots and one of its ends approaches the opening of the female part and at the same time approaches the insertion axis. We choose a pivot angle such that the approximation of the axis is greater than the maximum value of the defects so that when we bring the two parts closer to each other after having rotated them, we are certain that the edge of the male part which has been offset towards the female part during the rotation, penetrates into the female part without meeting the edges of the latter so that the distal end of the male part engages at an angle and partially in the female part.
Après quoi on déplace latéralement la pièce mâle par rapport à la pièce femelle dans une direction perpendiculaire à la fois à l'axe d'insertion et à l'axe de rotation de sorte que l'un des bords latéraux de la pièces mâle vient se placer en contact avec l'un des bords de l'ouverture de la pièce femelle et tout le jeu disponible entre les deux pièces se trouve du côté opposé au point de contact puis on fait pivoter à nouveau la pièce mâle par rapport à la pièce femelle d'un angle inverse de l'angle de rotation précédent autour de la ligne ou du point de contact de la pièce mâle avec la pièce femelle lequel se trouve près de l'extrémité de la pièce mâle de sorte qu'à la fin du pivotement inverse l'extrémité distale de la pièce mâle se trouve engagée à l'intérieur de la pièce femelle et la pièce mâle est redevenue parallèle à la pièce femelle et on peut finir de 1'insérer dans celle-ci sans qu'elle ne bute contre les bords de l'ouverture de la pièce femelle.After which the male part is moved laterally relative to the female part in a direction perpendicular to both the insertion axis and the axis of rotation so that one of the lateral edges of the male part comes place in contact with one of the edges of the opening of the female part and all the play available between the two parts is on the side opposite the point of contact then the male part is again pivoted relative to the female part by an angle opposite to the previous angle of rotation around the line or point of contact of the male part with the female part which is near the end of the male part so that at the end of the reverse pivoting the distal end of the male part is engaged inside the female part and the male part becomes again parallel to the female part and one can finish inserting it without it does not abut against the edges of the opening of the female part.
La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un procédé et d'un dispositif selon l'invention.The following description refers to the appended drawings which represent, without any limiting character, an exemplary embodiment of a method and a device according to the invention.
La figure 1 est une représentation schématique des étapes la et le d'un procédé selon l'invention.Figure 1 is a schematic representation of steps la and the of a method according to the invention.
La figure 2 est une vue en élévation d'un dispositif selon 1'invention.Figure 2 is an elevational view of a device according to the invention.
La figure 3 est une vue selon III III du dispositif delà figure 2. La figure 1 représente les étapes successives la à lf d'un procédé selon l'invention.Figure 3 is a view along III III of the device beyond Figure 2. Figure 1 shows the successive steps la to lf of a method according to the invention.
Le repère 1 représente une pièce femelle et le repère 2 une pièce mâle qui doit être insérée mécaniquement et avec un très faible jeu dans la pièce femelle 1. Par exemple, la pièce 2 est une pièce de connexion ou un terminal mâle serti à l'extrémité d'un fil électrique qui sort d'une machine de câblage automatique et la pièce 1 est un alvéole d'un boîtier isolant ou d'un connecteur femelle dans lequel le terminal mâle doit être inséré mécaniquement. Inversement, la pièce femelle 1 peut être un terminal femelle serti à l'extrémité d'un conducteur électrique qui doit être engagé mécaniquement sur une fiche mâle d'un connecteur électrique.Mark 1 represents a female part and mark 2 a male part which must be inserted mechanically and with very little play in the female part 1. For example, part 2 is a connection part or a male terminal crimped to the end of an electric wire coming out of an automatic wiring machine and the part 1 is a cell of an insulating box or a female connector into which the male terminal must be inserted mechanically. Conversely, the female part 1 can be a female terminal crimped at the end of an electrical conductor which must be mechanically engaged on a male plug of an electrical connector.
Bien que l'on décrive plus particulièrement des exemples relatifs à l'insertion de deux pièces de connexion électriques l'une dans l'autre, ces exemples ne sont pas limitatifs et les procédés et dispositifs selon l'invention peuvent s'appliquer dans tous les cas où l'on doit assembler mécaniquement une pièce mâle avec une pièce femelle dans laquelle elle pénètre avec un très faible jeu.Although more particularly described are examples relating to the insertion of two electrical connection parts one into the other, these examples are not limiting and the methods and devices according to the invention can be applied in all cases where a male part must be mechanically assembled with a female part into which it penetrates with very little play.
L'insertion mécanique d'une pièce mâle dans une pièce femelle pose des problèmes délicats de positionnement relatif des deux pièces l'une par rapport à l'autre lorsque le jeu entre les pièces est très faible ce qui est fréquemment le cas. La figure la représente un cas où l'axe yiy'i de la pièce femelle est parallèle à l'axe y2Y'2 de 1& pièce mâle mais décalé légèrement par rapport à celui-ci d'une longueur a supérieure au jeu latéral entre les deux pièces dans un plan parallèle au plan passant par les deux axes yiy'i et y2y*2- La figure lb représente un cas où les axes yiy'i et 2y*2 des deux pièces ne sont pas parallèles et forment entre eux un petit angle ε .The mechanical insertion of a male part into a female part poses delicate problems of relative positioning of the two parts with respect to each other when the clearance between the parts is very small, which is frequently the case. Figure la represents a case where the axis yiy'i of the female part is parallel to the axis y2Y'2 of 1 & male part but slightly offset from it with a length a greater than the lateral clearance between the two parts in a plane parallel to the plane passing through the two axes yiy'i and y2y * 2- Figure lb represents a case where the axes yiy'i and 2y * 2 of the two parts are not parallel and form between them a small angle ε.
Un troisième cas de défaut d'alignement possible cumule à la fois un décalage latéral selon la figure la et un défaut de parallélisme selon la figure lb.A third case of possible misalignment combines both a lateral offset according to FIG. 1a and a parallelism defect according to FIG. 1b.
Dans tous ces cas, lorsqu'on déplace mécaniquement l'une des pièces par rapport à l'autre parallèlement à 1'axe yι_ ' 1 de la pièce femelle que nous appelerons l'axe d'insertion, l'extrémité distale 2a de la pièce mâle risque de buter contre les bords de 1'ouverture de -la pièce femelle et dans ce cas l'insertion ne peut avoir lieu et on risque de déformer ou de détériorer l'une des pièces ou l'outillage d'insertion.In all these cases, when one mechanically moves one of the parts relative to the other parallel to the axis yι_ '1 of the female part which we will call the insertion axis, the distal end 2a of the male part risks abutting against the edges of the opening of the female part and in this case the insertion cannot take place and there is a risk of deforming or damaging one of the parts or the insertion tool.
La figure le représente la première étape d'un procédé selon 1'invention. On a représenté sur cette figure trois axes trirectangulaires formant un trièdre orienté dans le sens direct, l'axe Ox est perpendiculaire au plan de la figure et dirigé vers l'observateur, l'axe Oy dit axe d'insertion est parallèle à l'axe de la pièce femelle et l'axe Oz est perpendiculaire aux deux autres. Pour simplifier l'exposé nous supposerons que les figures la à lf représentent des vues en élévation c'est-à-dire que l'axe Oz est vertical. Un observateur placé sur l'axe Oz et regardant en direction de l'axe Ox, a l'axe Oy à sa gauche.The figure represents the first step of a method according to the invention. There is shown in this figure three trirectangular axes forming a trihedron oriented in the direct direction, the axis Ox is perpendicular to the plane of the figure and directed towards the observer, the axis Oy said axis of insertion is parallel to the axis of the female part and the Oz axis is perpendicular to the other two. To simplify the presentation we will assume that Figures 1a to 1f represent elevation views, that is to say that the axis Oz is vertical. An observer placed on the Oz axis and looking towards the Ox axis has the Oy axis to his left.
La figure le représente une première étape du procédé au cours de laquelle on fait pivoter l'une des pièces par rapport à l'autre, par exemple la pièce mâle 2 par rapport à la pièce femelle autour de l'un des deux axes Ox ou Oz, par exemple autour de l'axe Ox perpendiculaire au plan de la figure. Cette rotation a lieu autour d'un axe Ox dont on connaît la position relative par rapport à la pièce 2 et on choisit un angle de rotation a ayant une valeur et un sens déterminé. La figure le représente par exemple un angle de rotation autour de l'axe Ox dans le sens des aiguilles d'une montre. Au cours de cette rotation une des arêtes A de la face frontale 2a de la pièce mâle parallèle à l'axe de rotation Ox se rapproche de l'ouverture de la pièce femelle c'est-à-dire avance le long de l'axe Oy et se rapproche également de l'axe Oy de la pièce femelle. Si la rotation avait lieu dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ce serait l'arête opposée A' qui se rapprocherait de l'axe d'insertion en même temps qu'elle se rapprocherait de l'ouverture. La figure le représente un cas où le jeu entre la pièce mâle et la pièce femelle est très faible dans le plan vertical défini par les axes Oy et Oz et dans ce cas on fait pivoter la pièce mâle autour d'un axe Ox perpendiculaire au plan Oy, Oz.The figure represents a first step of the process during which one of the parts is pivoted relative to the other, for example the male part 2 relative to the female part around one of the two axes Ox or Oz, for example around the Ox axis perpendicular to the plane of the figure. This rotation takes place around an axis Ox, the relative position of which is known with respect to the part 2, and an angle of rotation a is chosen which has a determined value and direction. The figure shows it for example an angle of rotation around the axis Ox in a clockwise direction. During this rotation one of the edges A of the front face 2a of the male part parallel to the axis of rotation Ox approaches the opening of the female part, that is to say advances along the axis Oy and also approaches the Oy axis of the female part. If the rotation took place anticlockwise, it would be the opposite edge A 'which would approach the insertion axis at the same time as it would approach the opening. The figure represents a case where the clearance between the male part and the female part is very small in the vertical plane defined by the axes Oy and Oz and in this case the male part is pivoted around an axis Ox perpendicular to the plane Oy, Oz.
Si le jeu entre les deux pièces est faible uniquement dans le plan horizontal Ox, Oy on fait pivoter la pièce mâle autour de l'axe Oz.If the clearance between the two parts is small only in the horizontal plane Ox, Oy the male part is pivoted about the axis Oz.
Si le jeu entre les deux pièces est faible à la fois dans le plan horizontal et dans le plan vertical, on fait pivoter l'une des pièces par rapport à l'autre successivement ou simultanément autour des deux axes Ox et Oz.If the play between the two parts is small both in the horizontal plane and in the vertical plane, one of the parts is pivoted relative to the other successively or simultaneously around the two axes Ox and Oz.
Dans tous les cas on fait donc pivoter la pièce mâle par rapport à la pièce femelle d'un angle α déterminé en valeur absolue et en sens de rotation autour d'au moins un axe qui est perpendiculaire à l'axe Oy d'insertion. La figure Id représente une étape suivante du procédé. Au cours de celle-ci, on déplace les deux pièces d'un mouvement de translation relatif parallèle à l'axe d'insertion Oy de sorte que l'extrémité distale 2a de la pièce mâle se rapproche de l'ouverture de la pièce femelle. Au cours de cette étape l'arête A qui est la plus voisine de l'ouverture pénètre dans celle-ci et l'extrémité distale 2a de la pièce mâle s'engage en biais dans l'ouverture de la pièce femelle.In all cases, the male part is therefore made to pivot relative to the female part by an angle α determined in absolute value and in the direction of rotation around at least one axis which is perpendicular to the axis Oy of insertion. Figure Id shows a next step in the process. During this, the two parts are moved in a relative translational movement parallel to the insertion axis Oy so that the distal end 2a of the male part approaches the opening of the female part . During this step the edge A which is closest to the opening penetrates into it and the distal end 2a of the male part engages at an angle in the opening of the female part.
Quel que soit le défaut d'alignement initial entre les pièces mâles et femelles l'arête A pénètre dans la pièce femelle sans buter sur les bords de l'ouverture.Whatever the initial misalignment between the male and female parts, edge A penetrates into the female part without abutting on the edges of the opening.
En effet, au cours de l'étape de rotation représentée sur la figure le l'arête A s'est rapprochée de l'axe de la pièce femelle d'une longueur proportionnelle à l'angle α et l'on choisit cet angle suffisamment grand pour que cette longueur soit supérieure au défaut d'alignement maximum tel que le défaut a de la figure la.Indeed, during the rotation step shown in the figure, the edge A approached the axis of the female part of a length proportional to the angle α and this angle is chosen large enough for this length to be greater than the maximum misalignment such as the defect a in FIG.
La figure le représente l'étape suivante du procédé selon 1'invention.The figure represents the next step of the method according to the invention.
Au cours de cette étape, on déplace les pièces 1 et 2 d'un mouvement relatif de translation tel que la pièce mâle 2 se déplace parallèlement à l'axe Oz jusqu'à ce que un point du bord latéral de la pièce mâle situé du même côté que l'arête A vienne au contact d'un bord avant B de l'ouverture de la pièce femelle qui est parallèle à l'axe Ox autour duquel on a fait pivoter la pièce mâle au cours de l'étape le.During this step, the parts 1 and 2 are moved in a relative translational movement such that the male part 2 moves parallel to the axis Oz until a point on the lateral edge of the male part located on the same side as the edge A comes into contact with a front edge B of the opening of the female part which is parallel to the axis Ox around which the male part was made to pivot during step le.
La figure lf représente en traits pleins l'étape suivante d'un procédé selon l'invention. Au cours de cette étape, on fait pivoter les deux pièces l'une par rapport à l'autre autour d'un axe Bx parallèle à l'axe ox passant par le bord B de l'ouverture de la pièce femelle qui est en contact avec la pièce mâle, l'angle de pivotement -α étant inverse de l'angle de pivotement précédent de sorte qu'en fin de rotation les axes y^y' i et y2Y*2 des pièces mâles et femelles sont redevenus parallèles et l'extrémité distale de la pièce mâle se trouve engagée entièrement dans la pièce femelle.Figure lf shows in solid lines the next step of a method according to the invention. During this step, the two parts are pivoted relative to each other about an axis Bx parallel to the axis ox passing through the edge B of the opening of the female part which is in contact with the male part, the pivot angle -α being inverse to the previous pivot angle so that at the end of rotation the axes y ^ y 'i and y2Y * 2 of the male and female parts have become parallel again and l he distal end of the male part is fully engaged in the female part.
La figure lf représente en pointillés l'étape finale d'un procédé selon l'invention au cours de laquelle on déplace les deux pièces l'une par rapport à l'autre en translation parallèle à l'axe Oy de sorte que l'on insère la pièce mâle de la longueur voulue dans l'alvéole de la pièce femelle sans que l'extrémité distale de la pièce mâle qui est déjà engagée dans la pièce femelle ne risque de buter contre les bords de l'ouverture de celle-ci. Pour la clarté de l'exposé les figures ld à lf représentent des étapes séparées.FIG. 1f represents in dotted lines the final step of a method according to the invention during which the two parts are displaced relative to each other in translation parallel to the axis Oy so that one inserts the male part of the desired length into the socket of the female part without the distal end of the male part which is already engaged in the female part not likely to abut against the edges of the opening thereof. For the sake of clarity, Figures 1d to 1f show separate steps.
Dans la pratique les mouvements de translation parallèles à l'axe Oy et le mouvement de rotation autour de l'axe Bx peuvent être successifs ou simultanés. On verra dans la description qui suit d'un dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention que l'une des pièces, par exemple la pièce mâle est reliée au dispositif de préhension qui permet de la déplacer en translation ou en rotation par une liaison élastique de sorte qu'au cours de la phase le lorsque l'une des bords de la pièce mâle est venu au contact d'une arête B de l'ouverture de la pièce femelle, si on continue à déplacer la pièce mâle, la liaison élastique se déforme. De même au cours de la rotation inverse la liaison élastique fait que la pièce mâle pivote autour de sa ligne de contact Bx avec la pièce femelle.In practice, the translational movements parallel to the axis Oy and the rotational movement around the axis Bx can be successive or simultaneous. We will see in the following description of a device for the implementation of the invention that one of the parts, for example the male part is connected to the gripping device which allows the move in translation or in rotation by an elastic link so that during phase le when one of the edges of the male part came into contact with an edge B of the opening of the female part, if continues to move the male part, the elastic connection is deformed. Likewise during the reverse rotation, the elastic connection causes the male part to pivot around its line of contact Bx with the female part.
Les figures 2 et 3 représentent respectivement une vue en élévation et une vue de dessus selon III III d'un dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention.Figures 2 and 3 respectively show an elevational view and a top view along III III of a device for the implementation of the invention.
On voit sur ces figures une pièce mâle 2, par exemple un terminal serti à l'extrémité d'un conducteur électrique 3 et un boîtier isolant . qui délimite des alvéoles 1 qui constituent autant de pièces femelles dans chacune desquelles on doit insérer mécaniquement une pièce mâle 2.These figures show a male part 2, for example a terminal crimped at the end of an electrical conductor 3 and an insulating housing. which delimits cells 1 which constitute as many female parts in each of which a male part 2 must be mechanically inserted.
Selon un exemple non limitatif les boîtiers isolants peuvent être montés sur une platine qui est montée sur une table qui est déplaçable par des servo-moteurs commandés par un mini-ordinateur suivant trois axes trirectangulaires dont l'un est confondu avec l'axe Oy des alvéoles 1.According to a nonlimiting example, the insulating housings can be mounted on a plate which is mounted on a table which can be moved by servo motors controlled by a mini-computer along three trirectangular axes, one of which coincides with the axis Oy of alveoli 1.
Les mouvements étant relatifs on peut remplacer les déplacements de la pièce femelle suivant trois axes par des déplacements de la pièce mâle. C'est ce cas qui est illustré par les figures 1 et 2.The movements being relative one can replace the displacements of the female part along three axes by displacements of the male part. This is the case which is illustrated in FIGS. 1 and 2.
Le repère 5 représente un ensemble de trois chariots ou un bras manipulateur ou une table horizontale ou un support qui est déplaçable en translation suivant trois axes trirectangulaires Ox, Oy, Oz.The reference 5 represents a set of three carriages or a manipulator arm or a horizontal table or a support which is displaceable in translation along three trirectangular axes Ox, Oy, Oz.
L'axe Oy est parallèle à l'axe d'insertion c'est-à-dire à l'axe des alvéoles femelles 1.The axis Oy is parallel to the axis of insertion, that is to say to the axis of the female cells 1.
L'axe Oz est vertical. La table est déplacée en translation par trois servo-moteurs qui sont reliés à un mini-ordinateur 6 qui délivre aux servo-moteurs les valeurs de consigne à suivre.The Oz axis is vertical. The table is moved in translation by three servo motors which are connected to a mini-computer 6 which delivers the set values to be followed to the servo motors.
La table 5 porte un quatrième servo-moteur 7 Q i entraîné en rotation un arbre vertical 8 lequel porte une chape verticale dont les deux bras supportent un arbre horizontal 10 dont l'axe XX' est perpendiculaire à l'axe d'insertion YY' . L'arbre 10 est entraîné en rotation par un cinquième servo-moteur 11. L'arbre 11 porte un dispositif d'insertion 12 qui est placé entre les deux bras de la chape 9 et qui peut donc pivoter autour d'un axe vertical ZZ' et autour d'un axe horizontal XX' tous deux perpendiculaires à 1'axe d'insertion YY' .Table 5 carries a fourth servo-motor 7 Q i rotated by a vertical shaft 8 which carries a vertical yoke whose two arms support a horizontal shaft 10 whose axis XX 'is perpendicular to the insertion axis YY' . The shaft 10 is rotated by a fifth servo motor 11. The shaft 11 carries an insertion device 12 which is placed between the two arms of the yoke 9 and which can therefore pivot around a vertical axis ZZ 'and around a horizontal axis XX' both perpendicular to the insertion axis YY '.
Le dispositif d'insertion comporte un vérin d'insertion 13 dont le piston 13a est relié par une tige 13b à un support de pince 14. L'axe YY' de la tige 13b est l'axe d'insertion qui est parallèle à l'un des axes Oy selon lequel la table 5 peut être déplacée. Le support de pince 1 _ porte une pince 15 qui est munie de deux becs allongés 16, parallèles à l'axe YY' , qui tiennent la pièce mâle. On a représenté sur les figures 2 et 3 des ressorts 17 intercalés entre le support de pince 14 et le corps de pince 15 pour indiquer que la liaison entre ces deux pièces est déformable élastiquement.The insertion device comprises an insertion cylinder 13 whose piston 13a is connected by a rod 13b to a clamp support 14. The axis YY ′ of the rod 13b is the insertion axis which is parallel to the 'one of the axes Oy according to which the table 5 can be moved. The clamp support 1 _ carries a clamp 15 which is provided with two elongated nozzles 16, parallel to the axis YY ', which hold the male part. There are shown in Figures 2 and 3 springs 17 interposed between the clamp support 14 and the clamp body 15 to indicate that the connection between these two parts is elastically deformable.
Par exemple le corps de pince 1 peut être inséré dans un bloc en élastomère qui peut se déformer élastiquement. En variante, dans le cas où la pièce mâle est sertie à une extrémité d'un fil conducteur 3 relativement souple, les deux becs 16 de la pince peuvent enserrer le fil un peu en arrière du terminal de sorte que le fil lui-même constitue une liaison déformable entre la pince et le terminal. En variante une liaison élastique peut être intercalée entre la pince 1 et le dispositif d'insertion 12.For example, the clamp body 1 can be inserted into an elastomer block which can deform elastically. As a variant, in the case where the male part is crimped at one end of a relatively flexible conducting wire 3, the two beaks 16 of the clamp can grip the wire a little behind the terminal so that the wire itself constitutes a deformable link between the clamp and the terminal. As a variant, an elastic connection can be inserted between the clamp 1 and the insertion device 12.
Le mini-ordinateur 6 est programmé en fonction des dimensions de la pièce mâle 2 et des alvéoles 1 pour envoyer séquentiellement des valeurs de consigne aux trois servo-moteurs qui commandent les déplacements en translation de la table 5 aux deux servo-moteurs 7 et 11 et au vérin 13. Le cycle des opérations est le suivant. Le dispositif d'insertion 12 saisit un corps de pince 15 qui est déplacé- par exemple par un convoyeur et dont les becs 16 tiennent un terminal mâle 2. Le mini-ordinateur commande automatiquement des déplacements en translation de la table 5 suivant les trois axes Ox, Oy, Oz polir amener la pince mâle 2 dans l'alignement d'un alvéole 1 dans lequel elle doit être insérée.The mini-computer 6 is programmed as a function of the dimensions of the male part 2 and of the cells 1 to send sequentially set values to the three servo motors which control the movements in translation of the table 5 to the two servo motors 7 and 11 and to cylinder 13. The cycle of operations is as follows. The insertion device 12 grasps a gripper body 15 which is moved - for example by a conveyor and whose spouts 16 hold a male terminal 2. The mini-computer automatically controls translational movements of the table 5 along the three axes Ox, Oy, Oz polish bring the male clamp 2 in alignment with a socket 1 into which it must be inserted.
A la fin de cette étape l'extrémité distale de la pièce mâle 2 se trouve placée à proximité de l'ouverture d'un "alvéole 1. Il peut exister un léger défaut d'alignement entre les deux pièces. -At the end of this stage the distal end of the male part 2 is placed near the opening of a " cell 1. There may be a slight misalignment between the two parts. -
L'ordinateur 6 commande ensuite le servo-moteur 7 pour faire pivoter la pièce mâle d'un angle déterminé α autour de l'axe vertical ZZ' du moteur dans le cas où le jeu entre pièce mâle et femelle est minimum dans le plan horizontal.The computer 6 then controls the servomotor 7 to rotate the male part by a determined angle α around the vertical axis ZZ 'of the motor if the clearance between male and female part is minimum in the horizontal plane.
Si le jeu entre pièce mâle et femelle est minimum dans le plan vertical l'ordinateur 6 commande le servo-moteur 11 pour faire pivoter la pièce mâle d'un angle a autour de l'axe horizontal XX' du moteur 11.If the play between male and female part is minimum in the vertical plane, the computer 6 controls the servo-motor 11 to rotate the male part by an angle a around the horizontal axis XX 'of the motor 11.
Si le jeu entre pièce mâle et femelle est faible à la fois dans le plan vertical et dans le plan horizontal l'ordinateur 6 peut commander le moteur 11 a fait tourner la pièce mâle autour de l'axe XX' soit suivant l'axe ox dans le cas où le moteur 7 et le moteur 11 pour faire pivoter la pièce mâle 2 à la fois d'un angle α autour de l'axe vertical ZZ' et d'un angle β autour de l'axe horizontal XX'.If the play between male and female part is weak both in the vertical plane and in the horizontal plane the computer 6 can control the motor 11 has made turn the male part around the axis XX 'either along the axis ox in the case where the motor 7 and the motor 11 for pivoting the male part 2 both by an angle α around the vertical axis ZZ 'and by an angle β around the horizontal axis XX'.
L'ordinateur commande ensuite un léger déplacement de la table 5 suivant l'axe Oy pour faire pénétrer de biais un coin de la face frontale de la pièce mâle dans la pièce femelle puis il commande un léger déplacement latéral de la table 5 soit suivant l'axe Oz dans le cas où le moteur 7 a fait tourner la pièce mâle autour de l'axe ZZ' soit suivant les deux axes Oz et Ox dans le cas où les deux servo¬ moteurs 7 et 11 ont fait tourner la pièce mâle. Ces déplacements latéraux amènent l'un des côtés latéraux de la pièce mâle au contact d'un bord de l'ouverture de l'alvéole 1. Si les déplacements de la table suivant les axes Ox et Oz sont légèrement supérieurs à ce qui serait strictement nécessaire pour que la pièce mâle vienne au contact de la pièce femelle la liaison élastique 17 se déforme et absorbe la différence. En pratique, on programme les déplacements de la table suivant Ox et Oy de telle sorte qu'ils soient toujours supérieurs à ce qui serait strictement nécessaire pour tenir compte des tolérances dans les dimensions et des défauts d'alignement possibles.The computer then controls a slight movement of the table 5 along the axis Oy to cause a corner of the front face of the male part to penetrate into the female part then it controls a slight lateral movement of the table 5 either according to the 'Oz axis in the case where the motor 7 has rotated the male part around the ZZ axis' is along the two axes Oz and Ox in the case where the two servo motors 7 and 11 have rotated the male part. These lateral displacements bring one of the lateral sides of the male part into contact with an edge of the opening of the cell 1. If the displacements of the table along the axes Ox and Oz are slightly greater than what would be strictly necessary for the male part to come into contact with the female part, the elastic connection 17 deforms and absorbs the difference. In practice, the displacements of the table are programmed according to Ox and Oy so that they are always greater than what would be strictly necessary to take account of the tolerances in the dimensions and possible misalignments.
L'ordinateur 6 commande ensuite le servo-moteur 7 ou le servo- moteur 11 ou les deux pour les faire tourner d'un angle inverse de l'angle dont ils ont tourné précédemment. Au cours de cette rotation la pièce mâle 2 est appuyée contre un bord de l'ouverture de l'alvéole 1 et les déformations de la liaison élastique 17 font que la pièce mâle pivote autour de sa ligne ou de son point de contact avec le bord de l'ouverture de la pièce femelle. L'ordinateur commande ensuite le vérin 13 qui insère la pièce mâle dans l'alvéole 1 d'une longueur déterminée. The computer 6 then controls the servomotor 7 or the servomotor 11 or both to rotate them by an angle opposite to the angle from which they previously rotated. During this rotation the male part 2 is pressed against an edge of the opening of the cell 1 and the deformations of the elastic connection 17 cause the male part to pivot around its line or its point of contact with the edge opening of the female part. The computer then controls the jack 13 which inserts the male part into the cell 1 of a determined length.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour insérer automatiquement une pièce mâle (2) dans une pièce femelle (1) caractérisé en ce que l'on monte au moins l'une des deux pièces sur une machine multi-axes permettant de déplacer les deux pièces l'une par rapport à l'autre en translation suivant trois axes trirectangulaires (Ox, Oy, Oz) dont l'un (Oy) est parallèle à l'axe de la pièce femelle et constitue l'axe d'insertion et en rotation autour d'au moins un axe (Ox ou Oz) perpendiculaire audit axe d'insertion (Oy) et on effectue automatiquement la suite d'opérations suivantes :1. Method for automatically inserting a male part (2) into a female part (1) characterized in that at least one of the two parts is mounted on a multi-axis machine making it possible to move the two parts one relative to the other in translation along three trirectangular axes (Ox, Oy, Oz) one of which (Oy) is parallel to the axis of the female part and constitutes the axis of insertion and in rotation around at least one axis (Ox or Oz) perpendicular to said insertion axis (Oy) and the following sequence of operations is automatically carried out:
- on fait pivoter l'une des pièces par rapport à l'autre d'un angle déterminé (α) autour d'au moins un premier axe de rotation (Ox ou Oz) perpendiculaire à l'axe d'insertion (Oy) ; - on rapproche les deux pièces l'une de l'autre par une translation parallèle audit axe d'insertion (Oy) de sorte que l'extrémité distale de la pièce mâle pénètre en biais et en partie dans l'ouverture de la pièce femelle ;- One of the parts is made to rotate relative to the other by a determined angle (α) around at least a first axis of rotation (Ox or Oz) perpendicular to the insertion axis (Oy); - the two parts are brought closer to each other by a translation parallel to said insertion axis (Oy) so that the distal end of the male part penetrates at an angle and partly into the opening of the female part ;
- on déplace les deux pièces l'une par rapport à l'autre par une translation parallèle au deuxième axe de rotation pour que l'un des côtés latéraux de la pièce mâle vienne au contact d'un bord (B) de l'ouverture de la pièce femelle (1).- the two parts are moved relative to each other by a translation parallel to the second axis of rotation so that one of the lateral sides of the male part comes into contact with an edge (B) of the opening of the female part (1).
- on fait pivoter les deux pièces l'une par rapport à l'autre d'un angle (-α) inverse de l'angle de pivotement précédent autour d'un axe parallèle audit premier axe de rotation passant par ledit bord (B) de l'ouverture de la pièce femelle et on déplace les deux pièces l'une par rapport à l'autre en translation parallèle audit axe d'insertion (Oy) de sorte que ladite pièce mâle qui est déjà engagée partiellement dans ladite pièce femelle s'insère dans celle-ci sans buter contre les bords de l'ouverture de ladite pièce femelle.- the two parts are made to rotate relative to one another by an angle (-α) opposite to the previous pivoting angle about an axis parallel to said first axis of rotation passing through said edge (B) of the opening of the female part and the two parts are displaced relative to each other in translation parallel to said insertion axis (Oy) so that said male part which is already partially engaged in said female part s 'inserts into it without abutting against the edges of the opening of said female part.
2. Procédé selon la revendication 1 pour insérer une pièce mâle dans une pièce femelle dans laquelle elle pénètre avec un très faible jeu caractérisé en ce que l'on fait pivoter les deux pièces l'une par rapport à l'autre d'un angle déterminé (α) autour d'un axe (Ox ou Oz) qui est perpendiculaire au plan parallèle à l'axe d'insertion (Oy) dans lequel le jeu entre les deux pièces est le plus faible.2. Method according to claim 1 for inserting a male part into a female part into which it enters with a very small clearance characterized in that the two parts are pivoted relative to each other by an angle determined (α) around an axis (Ox or Oz) which is perpendicular to the plane parallel to the insertion axis (Oy) in which the clearance between the two parts is the smallest.
3. Procédé selon la revendication 1 pour insérer une pièce mâle dans une pièce femelle dans laquelle elle pénètre avec un très f____e jeu suivant deux plans perpendiculaires passant par l'axe d'insert_<_!_ caractérisé en ce que l'on fait pivoter les deux pièces l'une par rapport à l'autre autour de deux axes orthogonaux (Ox et Oz) perpendiculaires aux dits plans.3. Method according to claim 1 for inserting a male part in a female part into which it enters with a very f____e clearance in two perpendicular planes passing through the axis of insert_ < _! _ characterized in that one rotates the two parts one relative to the another around two orthogonal axes (Ox and Oz) perpendicular to said planes.
_. Dispositif pour insérer automatiquement, dans une pièce femelle (1), une pièce de connexion mâle (2) sertie à l'extrémité c'ur. fil conducteur souple (3), lequel dispositif comporte une pince d'insertion (15), munie de becs (16), qui enserrent ledit fil conducteur àl'arrière de ladite pièce de connexion zèle (2) et un dispositif d'insertion (12) qui tient ladite pince d'insertion (15) caractérisé en ce qu'il comporte un support (5) déplaçable automatiquement suivant trois axes trirectangulaires (Ox, Oy, Oz) par trois servomoteurs commandés par un mini-ordinateur, un quatrième servomoteur (7), qui est commandé par ledit mini-ordinateur (6) et qui entraîne en rotation un premier arbre (8) parallèle à l'un desdits axes (Oz) et un cinquième servomoteur (11) qui est supporté par une chape (9) fixée audit premier arbre (8) et qui entraîne en rotation un deuxième arbre (10) parallèle à un autre desdits axes (Ox), lequel deuxième arbre (10) porte ledit dispositif d'insertion (12) qui tient ladite pince et qui comporte des moyens (13) permettant de déplacer celle-ci parallèlement au troisième axe (Oy) qui constitue l'axe d'insertion._. Device for automatically inserting, in a female part (1), a male connection part (2) crimped at the heart end. flexible conductive wire (3), which device comprises an insertion clamp (15), provided with spouts (16), which enclose said conductive wire behind said zeal connection piece (2) and an insertion device ( 12) which holds said insertion clamp (15) characterized in that it comprises a support (5) automatically movable along three trirectangular axes (Ox, Oy, Oz) by three servomotors controlled by a mini-computer, a fourth servomotor (7), which is controlled by said mini-computer (6) and which rotates a first shaft (8) parallel to one of said axes (Oz) and a fifth servomotor (11) which is supported by a yoke ( 9) fixed to said first shaft (8) and which rotates a second shaft (10) parallel to another of said axes (Ox), which second shaft (10) carries said insertion device (12) which holds said clamp and which includes means (13) for moving it parallel to the third axis e (Oy) which constitutes the insertion axis.
5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que ledit dispositif d'insertion comporte un vérin (13) dont la tige (13b) est parallèle au dit axe d'insertion (yy') et porte à son extrémité ladite pince d'insertion (15).5. Device according to claim 4 characterized in that said insertion device comprises a jack (13) whose rod (13b) is parallel to said insertion axis (yy ') and carries at its end said insertion clamp (15).
6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'une liaison déformable élastiquement est intercalée entre ladite tige de vérin (13b) et ladite pince d'insertion (15).6. Device according to claim 5 characterized in that an elastically deformable connection is interposed between said cylinder rod (13b) and said insertion clamp (15).
7. Dispositif selon la revendication _ caractérisé en ce q'une liaison déformable élastiquement est intercalée entre ladite pince et ledit dispositif d'insertion. 7. Device according to claim _ characterized in that a resiliently deformable link is interposed between said clamp and said insertion device.
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