WO1993003518A1 - Dispositif pour assembler par soudage et pour isoler des extremites assemblees de fils electriques - Google Patents

Dispositif pour assembler par soudage et pour isoler des extremites assemblees de fils electriques Download PDF

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WO1993003518A1
WO1993003518A1 PCT/FR1992/000590 FR9200590W WO9303518A1 WO 1993003518 A1 WO1993003518 A1 WO 1993003518A1 FR 9200590 W FR9200590 W FR 9200590W WO 9303518 A1 WO9303518 A1 WO 9303518A1
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WO
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wires
conveyor
jaws
gripping
clamp
Prior art date
Application number
PCT/FR1992/000590
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English (en)
Inventor
Victor Ripert
Original Assignee
L'entreprise Industrielle S.A.
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for wire processing before connecting to contact members, not provided for in groups H01R43/02 - H01R43/26

Definitions

  • the present invention relates to a device for assembling by welding and for isolating the assembled ends of electrical wires.
  • the technical sector of the invention is that of robotic wiring machines.
  • the objective to be achieved is the automatic implementation of bundles of conducting wires, the wires of which are assembled by welding, their stripped ends being arranged in line, in overlap, or grouped together "in a bun", this expression signifying that all the wires coming from on the same side are welded together at their free stripped end.
  • Such beams are made to equip various machines, such as cars, planes, household appliances or others ...
  • the objective is also to isolate the welded parts of said bundles of wires.
  • the problem to be solved in order to produce such bundles is to grasp sections of wires whose ends have been previously stripped, circulated on a gripper conveyor of the type described in patent FR.A.2 619 03 ⁇ and to group these wires according to the requirements for manufacturing the bundles, then to assemble them by welding and finally to isolate the welded parts.
  • the device according to the invention for assembling by welding and for isolating the assembled ends of electric wires displaced on a gripper conveyor whose grippers are loaded with at least one wire extending transversely. to said conveyor and the end of which has been previously stripped, the stripped ends of all the wires being on the same side of the conveyor, characterized in that it comprises a gripping head comprising two clamps, which head is carried by means transfer to place it in line with said conveyor, means for bringing said gripping pliers to the level of the wires, means for actuating said grippers and for gripping at least one wire by each gripper, or several wires by at minus a clamp and for presenting the ends of the wires in the assembly position in a welding station and means for transferring the assembled ends of the wires: from said welding station to a sheathing station to place insulating sheaths around the ends soldered wires.
  • said gripping head is mounted on transfer means to move it horizontally above the conveyor in two rectangular directions transversely to the gripper conveyor to travel in two directions the distance between said conveyor and the station welding and parallel to said conveyor in both directions to travel the distance between said welding station and the sheathing station.
  • Said head comprises a carriage on which said gripping pliers are mounted, which trolley is subjected to the action of means for moving it vertically, for placing said gripping pliers at the level of the conveyor grippers, for gripping the wires and removing them from the grip of the grippers of the conveyor and to transfer and place them first to the right of the welding station in order to put them in the assembly position by the action of the welding means and then to the right of the sheathing station in view of isolating the ends of the previously welded wires.
  • said gripping head comprises a plate comprising means for guiding in vertical translation of the carriage, which is subjected to the action of a double-acting cylinder fixed to the plate.
  • the grippers are pivotally mounted at the bottom of the carriage around vertical axes and are subjected to the action of rotary jacks carried by the carriage.
  • the grippers have jaws in the form of a two-pronged fork, for overlapping the grippers of the conveyor in order to grip at two points the wires extending transversely to the conveyor. Said grippers are offset relative to their pivot axis, to simultaneously grasp the wires on either side of the grippers of the conveyor and to pivot from 0 ° towards each other and place the stripped ends of the wires in overlap, parallel to the conveyor in the line assembly position of the wires.
  • Said clamps are offset relative to their pivot axis and to produce assemblies of so-called "bun" wires,
  • REPLACEMENT SHEET a single clamp grips the wires on either side of a conveyor clamp and pivots 90 ° to place the stripped ends of the wires parallel to the conveyor in the assembly position.
  • the device comprises means for delaying the end of the pivoting of one of the pliers and successively place the stripped end of at least one wire held by a clamp overlapping the stripped end of at least one other wire held by the other clamp.
  • the grippers are coupled to the rotary cylinders by means of a coupling joint authorizing a misalignment.
  • Said head comprises at least one damper fixed to the plate and on which the carriage rests at the end of its travel in the low position.
  • each of the pliers are articulated in a yoke and are actuated by a double-acting cylinder.
  • Said yoke is integral with the clamp body, which is fixed to the carriage and the rod of said jack is connected to a hitch extending perpendicular to said rod and inside said yoke, which hitch has parallel lights at its lateral ends.
  • the jaws of the jaws of the pliers have at their end a notch delimited by a curved edge, which notches join two by two at the closing of the pliers to form two housings, symmetrical with respect to the closing plane of the pliers and aligned parallel to the axes of articulation of the jaws in which housings are placed (or) the wires during their gripping.
  • the clamp further comprises two pushers mounted to slide in reserved grooves in the thickness of said jaws, which pushers are joined by a bridge of material to be actuated together so that the so-called "framing" member constituted by said pushers and said bridge takes the shape of a U, each
  • REPLACEMENT SHEET pusher cooperating with the grooves of two opposite jaws. Said member is connected to the rod of the jack by means of elastic means, said pushers having the function of pushing back (the) wire (s) at the bottom of said housings when the clamp is closed and the elastic means simultaneously authorizing this function , whatever the section of or all of the seized wires up to the total section of said housing.
  • Said pushers have at their free end a notch adopting the shape of an open vee to place (or) the wires substantially in the plane of closure of the jaws, which vee is delimited by two straight edges forming an angle ⁇ of between 160 ° and 165 °.
  • said angle is 16-4 °.
  • Said framing member is slidably mounted in a blind bushing connected to the rod of the jack, in which bushing is disposed a compensating compression spring supported in the bottom of the bushing and on said framing member and which tends to push it downwards. the clamp.
  • Said camera operator further comprises abutment means which cooperate with at least one light formed in the wall of the socket and extending parallel to its generatrices, which light delimits the travel of the camera operator as a function of the capacity of the housing of the pliers, so that in the closed position of the unloaded jaws, the angle of the vee is placed substantially at the lowest point of said housings.
  • Said hitch is slidably mounted around said bushing and comprises a compression spring which surrounds the bushing and which is supported on a ring fixed to the upper part thereof and on said coupling, which spring has the function of erasing towards the top of the cameraman's pushers in order to release said housings and allow, in this position of the cameraman, the jaws to be articulated and, when gripping (or) the wires and under the thrust of the jack, ensure the cameraman's descent to 'in that the vee ends of the pushers are placed at the lower end of said housings in the closed position of the jaws not loaded, or resting on (or) the wires during their gripping by compressing said compensating spring.
  • Said welding station comprises an ultrasonic welder comprising an anvil and a movable jaw for placing the wires to be welded
  • REPLACEMENT SHEET in contact with a sonotrode disposed in the lower corner of a step of said anvil, part of which overhangs the sonotrode, and said welder is mounted in an inclined position below the gripping head, so that the sonotrode is located directly above said head in its position for transferring the wires to place them opposite said sonotrode, the inclined arrangement of the welder being intended to avoid the obstacle constituted by the overhang of the anvil during the descent wires to said sonotrode and their ascent after being welded.
  • the result of the invention is a device for automatically producing bundles of conductive wires, the wires of which are assembled by in-line welding (splices) or in a bun to form "straps", "chains” or any other configuration of connection of wires and for isolating the welded parts of said bundles.
  • FIG. 1 is a schematic top view of the device according to the invention
  • FIG. 2 is an elevational view / partial section of the gripping head which equips said device
  • FIG. 3 is a top view of FIG. 2,
  • - Figure -4 is an external side view / partial section of the gripping head of Figures 2 and 3.
  • - Figure 5 is a sectional view along the line VV of Figure 2,
  • FIG. 6 is a schematic sectional view along line VI VI of FIG. 1, passing through the welding station,
  • FIG. 7 is a schematic sectional view along line VII VII of FIG. 1, passing through the sheathing station,
  • FIG. 8 and 9 schematically illustrate the two positions of the gripping pliers relative to their axis of articulation during the gripping of the wires and their welding or sheathing
  • - Figures 11 to 13 illustrate a pliers in open and closed position and also the relative positions of the framing member with respect to the end of the jaws of said clamp
  • REPLACEMENT SHEET - Figure 14 is a sectional view on a larger scale of a gripper.
  • FIG. 1 gives the general layout of the different parts of the device according to the invention with respect to a gripper conveyor, materialized in this figure by a line drawn in dashed lines 1.
  • Said device comprises a welding station 2 and a sheathing station 3. the active members of which are located on a line 4 parallel to said gripper conveyor 1. This is of the type described in the patent FR.A. 2619038 in the name of the plaintiff.
  • the machine comprises a gripping head 5. which is movably mounted on a structure 6 to be moved along two rectangular axes XX1-YY1 and to be positioned vertically of the conveyor 1 to be moved in the horizontal or substantially horizontal direction XXi and be momentarily immobilized directly above the active means of the welding station, and then be moved in the horizontal or substantially horizontal direction YYi and be momentarily immobilized at the balance of the active means of the sheathing station.
  • the gripping head 5 comprises a carriage 7 comprising gripping grippers 8, which carriage is movable in a direction ZZi, vertical or substantially vertical to descend to grasp the sections of wires held by the grippers of the conveyor 1, to release them from the grip clamps and to bring them into contact with said active means of the welding and sheathing stations, after the gripping head 5 has been moved in said directions XXi or YYl and has been momentarily immobilized in line with said active means.
  • the sections of wire 9 are circulated in front of said welding stations 2 and sheathing 3 while being held by the clamps 1a of the conveyor 1, their stripped ends 9a being located on the side of the conveyor 1 and oriented towards said stations 2 and 3.
  • the conveyor 1 is carried by a support structure 10 anchored in the ground.
  • the displacements in X and Y of the gripping head 5 are carried out in a known manner by means of rodless cylinders 11, 12, by
  • the cylinder 11 is fixed by its body to the structure 6, the cylinder 12 is mounted on a hitch connected to the piston of the cylinder 11.
  • the gripping head 5 comprises a rectangular plate 51 fixed to the cylinder 12 on which said carriage 7 is slidably mounted - It consists of a body 71 consisting of two parallelepiped parts 71a. 71b, assembled using screws. The two parts 71, 71b are hollowed out to reduce their weight.
  • Said carriage 7 comprises a ball shoe 12 which cooperates with a guide rail 73 fixed to the plate 51. The latter comprises at its upper part an angle-shaped support 1 on which is mounted a double-acting pneumatic cylinder 52.
  • Said cylinder 2 is of vertical orientation parallel to the plate 51. so that its rod 52a moves parallel to said plate.
  • Said rod 52a is connected to the carriage 7 via an adjustable hitch 52b.
  • the latter is anchored in a support plate 71c which terminates the carriage at its upper part, which plate is fixed to said part 71b of the body 71 by means of screws 71d.
  • Said plate 71c has a rectangular outline and carries two pneumatic rotary actuators 7 * + which have the function of rotating said clamps 8. Said actuators are thus arranged vertically and are parallel to the plate 51 •
  • the gripping pliers 8 are pivotally mounted at the lower part of the carriage 7. They comprise a body 81 of a rectangular outline extending downwards by a yoke 8la, in which two jaws 83, 84 are articulated around parallel axes. 85, 86 extending transversely to the body of the clamps 81. Said jaws take the form of a fork with two teeth so as to overlap the clamps 1a of the conveyor 1, in the low position of the carriage, for gripping sections of wire 9 in two points on either side of the clamps ( Figures 4 and 5) •
  • Two hydraulic shock absorbers 53 located at the same height on either side of the guide rail 73 of the carriage 7 and fixed to the plate 51 have the function of slowing the approach of the grippers 8 and of the grippers 1 of the conveyor 1 during gripping the wires.
  • shock absorbers are arranged parallel to the plate and are mounted on two supports 5 * 4 fixed to said plate 51 by means of screws 55 - They are equidistant from the axis of symmetry xxi of the head and are stressed when the carriage is lowered 7 By said support plate 7 c on which are mounted the rotary cylinders 74 which actuate the clamps.
  • axes 82 embedded in the internal angle 8 lb of the gripper bodies 8 1 as shown in FIG. 3, so that the grippers are offset relative to said pivot axes 82.
  • Said axes 82 are mounted rotating in two self-lubricating rings or the like 75 mounted in two cylindrical conduits 76 reserved in the part 71 of the carriage and passing through this part in the vertical direction and in the extension of the longitudinal axis of the rotary actuators 74.
  • Their connection to the axis 74a of said rotary cylinders is produced by means of a coupling joint 77 making it possible to make up for a misalignment.
  • a split ring 78 tightened around the axes 82 has the function of keeping the clamp 8 suspended from the carriage 7-
  • Figures 8 and 9 illustrate the position of the clamps 8 relative to the gripping head 5-
  • the clamps are in position above the conveyor 1 where the wires 9 are engaged in the clamps of the conveyor and s' extend transversely thereto, their end 9a being oriented towards said head.
  • All the functions of the device are controlled by software from a programming unit.
  • the end of the pivoting of one of the two clamps 8 is delayed.
  • the pivoting of the two clamps can also be operated almost simultaneously, the delay of one of the clamps being thus controlled from the start of the pivoting of this clamp.
  • the clamps 8 are controlled by a double-acting pneumatic cylinder 87, fixed to the upper part of the body 8l, in opposition to the yoke 8la.
  • the articulation of the jaws is obtained by means of a movement transmission assembly 13, connected to the rod 87 of the jack 87.
  • Said assembly 13 comprises a coupling 130 extending perpendicularly to said rod and inside the yoke 8la, which coupling comprises at its lateral ends lights 130a parallel to one another and to said articulation axes 85/86 of the jaws 83/84.
  • Said openings are of a U-shaped cross section and open at said ends.
  • each articulation 85/86 is constituted by two ends of coaxial axes arranged on either side of the coupling 130.
  • the latter is slidably mounted around a blind sleeve 131 comprising a threaded cylindrical extension of smaller diameter 131a for screwing it into a tapped hole 87b reserved for the end of the rod 87a of the jack 87.
  • Said coupling 130 comprises a tubular part 130b extending over a part of the length of the bushing and which surrounds its external periphery. This tubular part 130b is adjacent to
  • the sleeve 131 has at its end situated between the threaded extension 131 and the cylindrical part 130b of the coupling an external threaded part 131b around which is screwed a ring 133-
  • This ring fulfills the function of a cup on which is placed support a compression spring 134 which surrounds said sleeve 131, which spring is inserted between the ring 133 and the coupling 130 and therefore is supported thereon.
  • This spring is calibrated for example at 35N and constitutes a deformable spacer to allow the operation of a framing member which will be described later.
  • the sleeve 131 has a bore 131c, the bottom of which is located at the level of said threaded portion 131b.
  • this bore is slidably mounted just a cylindrical piston 135, the stroke of which is limited by two stops emerging at its periphery, and constituted by a pin 136 and cooperating with two rectilinear openings with rounded edges 131d reserved in the wall of the socket 131 and extending parallel to the generators of the latter.
  • the piston 135 In the position of the stops 136 on the lower rounded edge of the slots 131d, the piston 135 has a part outside of the sleeve 131.
  • Said piston 135 comprises at its end said framing member referenced 137 "which is fixed to the piston 135 by means a screw 138 screwed into a tapped hole 135a of the piston.
  • the bearing of the piston 135 on the lower rounded edge of the lights 131d is obtained under the effect of a compression compensating spring 139 disposed in said coupling 131c and bearing on the bottom of the latter and on the piston 135-
  • the jaws 83/84 of the grippers take the form of a fork with two teeth for overlapping the grippers 1a of the conveyor 1 when gripping the wires, as illustrated in FIGS. 5 e 6, their closing plane passes through the axis yyi common to the cylinder 87 and to the movement transmission device which comprises the coupling 130 and the piston 135 to which said framing member is fixed.
  • the jaws 83a / 83b- 84a / 84b of the jaws are equidistant from said axis yyi ( Figures 4 and 5) and have at their end a notch delimited by a curved edge, for example semi-circular 83ai / 83b ⁇ -84a ⁇ / 84b ⁇ , which notches join two by two 83ai / 84a ⁇ -83b ⁇ / 84b ⁇ to form
  • Jaws 83a / 83b-84a / 84b have a longitudinal groove 832 / 83b2-84a2 / 84b2 extending over the length of jaws 83a / 84a- 83b / 84b and in the walls of which said semi-circular notches 83a ⁇ / 83b ⁇ are reserved -84a ⁇ / 84b ⁇ .
  • Said framing member 137 adopts the shape of a U and comprises two pushers of equal length 137a / 137b with parallel lateral edges joined by a bridge of material 137c, which pushers are mounted sliding in said grooves 83 2 / 83b2 _ 84a2 / 84b2 bits
  • the design of the gripper is such that when fully opened, the pushers 137a / 137b of the camera operator are 'always in the grip of the grooves 83a2 / 83b2-84a2 / 84b2 of the jaws, as shown in Figure 11.
  • the cameraman 137 is permanently guided behind the scenes in the jaws 83/8 ⁇ . of the pliers.
  • Said pushers have at their free end a vee notch 137ai / 137bi, forming an obtuse angle a which, preferably, is 164 °.
  • the angles of the ves 137ai / 137bi of the said pushers are placed substantially at the lowest point P of the circular housings 90/91 situated in the closing plane of the jaws 83/8.
  • the function of this cameraman 137 is to repel by his pushers 137a / 137b, the wire or wires supported by the clamp 8 during their gripping in the clamps 1a of the conveyor and to place them when the clamp 8 is closed and in pushing them down against the lower part of the edges of the housings 90/91 substantially in the axis yyi of symmetry of the clamp. This function is essential to guarantee the precise arrangement of the wires 9 in the assembly position facing the active members of the welding station.
  • the spring 139 has the function of compensating for the section of the wire or wires grouped in said housings 90/91 while pushing the assembly downwards and this up to the gripping capacity of the clamps, therefore the total section of said housings .
  • the ves 137ai / 137bl have their angle which
  • REPLACEMENT SHEET is located substantially at the top of the housing 90/91. the spacer spring 134 and the compensation spring 139 being in a compressed state.
  • Figures 6 and 7 illustrate the relative position of the welding and cladding stations relative to the gripping device.
  • the welding station is in this case constituted by an ultrasonic welder, which comprises an anvil 2a and a movable jaw 2b.
  • Said anvil comprises in known manner a step 2ai which determines a welding area 2c of a rectangular section when the jaw 2b is supported on the anvil.
  • the active member of the welder is a sonotrode 2d which is located in the lower corner formed by the anvil 2a and the body of the welder 2.
  • the anvil 2a thus comprises a part 2a2 which overhangs the welding zone and the sonotrode 2d. Said anvil is movable in height to block in association with the jaw 2b the wires with a view to placing them in said angle directly facing the sonotrode 2d at the time of welding.
  • the wires 9 are transferred from top to bottom in the direction ZZ 'by a clamp 8 if it is a question of assembling them "in a bun” or by the two clamps 8 to carry out their assembly in line.
  • the sonotrode 2d must be located on the path traveled by the son, which is in this case vertical and straight.
  • the conventional horizontal arrangement of the welder 2 does not allow the wires 9 and the sonotrode 2d to be approached in a single operation due to the presence of the overhang 2a2 which bars the travel of the wires.
  • the welder 2 is placed in an inclined position for example at an angle ⁇ of 30 ° with the horizontal being carried by a cradle 2e as shown in Figure 6.
  • the gripping head is perpendicular to the gripper conveyor 1, the grippers 1a of which are loaded with sections of wire 9, which for example move in the direction of the arrow FI (FIG. 1).
  • the carriage 1 is in the high position, the grippers 8 in the gripping position, the gripping planes of the grippers being transverse to the conveyor 1 as illustrated in FIG. 8. Said grippers are in the open position, as illustrated in Figure 11.
  • the software controls the descent of the carriage 1 by actuating the jack.
  • Proximity sensors give the relative positions of the different parts of the machine.
  • the clamps 8 each overlap one clamp the conveyor.
  • the jaws 83/84 meet on the closing plane yyi by surrounding the wire or wires 9, these being inside said housings 90 / 91- Clamps are closed as follows.
  • the rod 87 of the cylinder 87 moves downward.
  • a thrust is communicated to the coupling 130.
  • Said coupling actuates the two jaws 83/84 which are articulated around their axes 85/86 until 'they meet on the closure plan yyi.
  • the spring 13 is compressed, the sleeve 131 which carries the framing member 137 slides in the bore 130b of the coupling 130, the pushers 137a / 137b of said framer are brought into contact with the wires and the grow back to the lowest point p.
  • the compensation spring 132 is compressed as a function of the cross section of the wires supported by the clamp. The clamps on the conveyor release the wires.
  • the jack 12 is then controlled and the head 5 moved in the direction XXi, until, at the end of the race, the wires are perpendicular to the sonotrode 2d of the welder 2.
  • the carriage 7 is lowered under the effect of the cylinder along the axis ZZi until the wires are close to the sonotrode 2d.
  • welding is ordered. After 1'patented "welding, the anvil jaw 2a and 2b are loose.
  • the controlled cylinder 52 in opposite direction, the carriage 7 rises and stops at the base of the welder 2, the clamps 8 holding the soldered wires in their jaws.
  • the jack 11 is activated and drives the head 5 linked to the jack 12 along the axis yyi until, at the end of the travel, the wires are in line with the active members of the sheathing machine 3-
  • the carriage 7 descends along the axis ZZi to place the splice between the jaws of the sheathing machine 3 in order to isolate it.
  • the sheathing machine is activated, an insulating sheath is welded around the splice.
  • the jack 52 is actuated, the carriage raised and immobilized at the end of the upper stroke.
  • the jack 12 is actuated, the head 5 comes to a standstill at the end of the stroke of said jack, perpendicular to the conveyor 1.
  • the jack 11 is activated, the gripping head is moved along the axis yyi and is positioned at the end of the travel of said jack in line with the welding station 2.

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Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif pour assembler par soudage et pour isoler des extrémités assemblées de fils électriques (9) déplacés sur un convoyeur à pinces (1) dont lesdites pinces (1a) sont chargées d'au moins un fil s'étendant transversalement audit convoyeur et dont l'extrémité a été préalablement dénudée, les extrémités dénudées (9a) de tous les fils (9) se présentant sur le même côté du convoyeur, caractérisé en ce qu'il comporte une tête de préhension (5) comportant deux pinces (8), laquelle tête est portée par des moyens de transfert (11, 12) pour la placer au droit dudit convoyeur (1), des moyens (7) pour amener lesdites pinces de préhension (8) au niveau des fils, des moyens pour actionner lesdites pinces (8) et pour saisir au moins un fil par chaque pince ou plusieurs fils par au moins une pince et pour présenter les extrémités (9a) des fils en position d'assemblage dans un poste de soudage (2) et des moyens (11) pour transférer les extrémités assemblées des fils dudit poste de soudage (2) jusqu'à un poste de gainage (3) pour placer des gaines isolantes autour des extrémités (9a) soudées des fils (9). Le dispositif trouve son application pour réaliser des faisceaux de fils conducteurs.

Description

Dispositif pour assembler par soudage et pour isoler des extrémités assemblées de fils électriques. DESCRIPTION
La présente invention a pour objet un dispositif pour assembler par soudage et pour isoler les extrémités assemblées de fils électriques.
Le secteur technique de l'invention est celui des machines robotisées de câblage. L'objectif à atteindre est la mise en oeuvre automatique de faisceaux de fils conducteurs dont les fils sont assemblés par soudage, leurs extrémités dénudées étant disposées en ligne, en recouvrement, ou regroupées "en chignon", cette expression signifiant que tous les fils provenant d'un même côté sont soudés ensemble à leur extrémité dénudée libre. De tels faisceaux sont réalisés pour équiper des machines diverses, telles que des voitures, avions, appareils ménagers ou autres...
L'objectif est également d'isoler les parties soudées desdits faisceaux de fils. Le problème à résoudre pour réaliser de tels faisceaux est de saisir des tronçons de fils dont les extrémités ont été préalablement dénudées, mises en circulation sur un convoyeur à pinces du type de celui qui a été décrit dans le brevet FR.A.2 619 03δ et de regrouper ces fils en fonction des impératifs de fabrication des faisceaux, pour ensuite les assembler par soudage et enfin isoler les parties soudées.
Ces objectifs sont atteints et le problème est résolu par le dispositif selon l'invention pour assembler par soudage et pour isoler les extrémités assemblées de fils électriques déplacés sur un convoyeur à pinces dont les pinces sont chargées d'au moins un fil s'étendant transversalement audit convoyeur et dont l'extrémité a été préalablement dénudée, les extrémités dénudées de tous les fils se présentant sur le même côté du convoyeur, caractérisé en ce qu'il comporte une tête de préhension comportant deux pinces, laquelle tête est portée par des moyens de transfert pour la placer au droit dudit convoyeur, des moyens pour amener lesdites pinces de préhension au niveau des fils, des moyens pour actionner lesdites pinces et pour saisir au moins un fil par chaque pince, ou plusieurs fils par au moins une pince et pour présenter les extrémités des fils en position d'assemblage dans un poste de soudage et des moyens pour transférer les extrémités assemblées des fils : dudit poste de soudage jusqu'à un poste de gainage pour placer des gaines isolantes autour des extrémités soudées des fils.
Dans un mode de réalisation, ladite tête de préhension est montée sur des moyens de transfert pour la déplacer horizontalement au-dessus du convoyeur suivant deux directions rectangulaires transversalement au convoyeur à pinces pour parcourir dans les deux sens la distance qui sépare ledit convoyeur et le poste de soudage et parallèlement audit convoyeur dans les deux sens pour parcourir la distance qui sépare ledit poste de soudage et le poste de gainage. Ladite tête comporte un chariot sur lequel sont montées lesdites pinces de préhension, lequel chariot est soumis à l'action de moyens pour le déplacer verticalement, pour mettre lesdites pinces de préhension au niveau des pinces du convoyeur, pour saisir les fils et les dégager de l'emprise des pinces du convoyeur et pour les transférer et les placer d'abord au droit du poste de soudage en vue de les mettre en position d'assemblage à l'action des moyens de soudage et ensuite au droit du poste de gainage en vue d'isoler les extrémités des fils précédemment soudés.
Dans un mode de réalisation, ladite tête de préhension comporte une platine comportant des moyens de guidage en translation verticale du chariot, lequel est soumis à l'action d'un vérin à double effet fixé à la platine. Les pinces de préhension sont montées pivotantes à la partie inférieure du chariot autour d'axes verticaux et sont soumises à l'action de vérins rotatifs portés par le chariot.
Les pinces de préhension comportent des mâchoires en forme de fourche à deux dents, pour chevaucher les pinces du convoyeur en vue de saisir en deux points les fils s'étendant transversalement au convoyeur. Lesdites pinces sont déportées par rapport à leur axe de pivotement, pour simultanément saisir les fils de part et d'autre des pinces du convoyeur et pour pivoter de 0° l'une vers l'autre et placer les extrémités dénudées des fils en recouvrement, parallèlement au convoyeur en position d'assemblage en ligne des fils.
Lesdites pinces sont déportées par rapport à leur axe de pivotement et pour réaliser des assemblages de fils dits "en chignon",
FEUILLE DE REMPLACEMENT une seule pince saisit les fils de part et d'autre d'une pince du convoyeur et pivote de 90° pour placer les extrémités dénudées des fils parallèlement au convoyeur en position d'assemblage.
Afin d'éviter 1'entremêlement et la déformation anarchique des brins de cuivre des fils, dans le but de réaliser des assemblages corrects par lesdits moyens de soudage, le dispositif comporte des moyens pour retarder la fin du pivotement de l'une des pinces et placer successivement l'extrémité dénudée d'au moins un fil tenu par une pince en recouvrement de l'extrémité dénudée d'au moins un autre fil tenu par l'autre pince. Les pinces de préhension sont accouplées aux vérins rotatifs par l'intermédiaire d'un joint d'accouplement autorisant un défaut d'alignement.
Ladite tête comporte au moins un amortisseur fixé à la platine et sur lequel s'appuie le chariot au terme de sa course en position basse.
Les mâchoires de chacune des pinces sont articulées dans une chape et sont actionnées par un vérin à double effet. Ladite chape est solidaire du corps de pince, lequel est fixé au chariot et la tige dudit vérin est reliée à un attelage s'étendant perpendiculairement à ladite tige et à l'intérieur de ladite chape, lequel attelage comporte à ses extrémités latérales des lumières parallèles aux axes d'articulation des mâchoires qui coopèrent étroitement avec des axes fixés aux mâchoires et situés de part et d'autre desdits axes d'articulation, de sorte que le déplacement linéaire de l'attelage par ledit vérin provoque le pivotement symétrique des mâchoires par rapport au plan de fermeture de la pince.
Les mors des mâchoires des pinces comportent à leur extrémité une échancrure délimitée par un bord courbe, lesquelles échancrures se rejoignent deux à deux à la fermeture de la pince pour former deux logements, symétriques par rapport au plan de fermeture de la pince et alignés parallèlement aux axes d'articulation des mâchoires dans lesquels logements se placent (le ou) les fils lors de leur préhension. La pince comporte en outre deux poussoirs montés coulissants dans des rainures réservées dans 1'épaisseur desdits mors, lesquels poussoirs sont réunis par un pont de matière pour être actionnés ensemble de sorte que l'organe dit "cadreur" constitué par lesdits poussoirs et ledit pont adopte la forme d'un U, chaque
FEUILLE DE REMPLACEMENT poussoir coopérant avec les rainures de deux mors opposés. Ledit organe est relié à la tige du vérin par l'intermédiaire de moyens élastiques, lesdits poussoirs ayant pour fonction de repousser (le ou) les fils à la partie inférieure desdits logements à la fermeture de la pince et les moyens élastiques autorisant simultanément cette fonction, quelle que soit la section du ou de l'ensemble des fils saisis jusqu'à concurrence de la section totale desdits logements.
Lesdits poussoirs comportent à leur extrémité libre une échancrure adoptant la forme d'un vé ouvert pour placer (le ou) les fils sensiblement dans le plan de fermeture des mâchoires, lequel vé est délimité par deux bords rectiïignes formant un angle α compris entre 160° et 165°. De préférence, ledit angle est de 16-4°.
Ledit organe cadreur est monté coulissant dans une douille borgne reliée à la tige du vérin, dans laquelle douille est disposé un ressort de compression compensateur mis en appui dans le fond de la douille et sur ledit cadreur et qui tend à le repousser vers le bas de la pince. Ledit cadreur comporte en outre des moyens de butée qui coopèrent avec au moins une lumière pratiquée dans la paroi de la douille et s'étendant parallèlement à ses génératrices, laquelle lumière délimite la course du cadreur en fonction de la capacité des logements de la pince, de telle sorte qu'en position fermée des mâchoires non chargées, l'angle du vé se place sensiblement au point le plus bas desdits logements.
Ledit attelage est monté coulissant autour de ladite douille et comporte un ressort de compression qui entoure la douille et qui est en appui sur une bague fixée à la partie supérieure de celle-ci et sur ledit attelage, lequel ressort a pour fonction d'effacer vers le haut les poussoirs du cadreur en vue de dégager lesdits logements et permettre, dans cette position du cadreur, l'articulation des mâchoires et, lors de la préhension (du ou) des fils et sous la poussée du vérin assurer la descente du cadreur jusqu'à ce que les extrémités en vé des poussoirs se placent à la partie extrême inférieure desdits logements en position fermée des mâchoires non chargées, ou en appui sur (le ou) les fils lors de leur préhension en comprimant ledit ressort compensateur.
Ledit poste de soudage comporte une soudeuse à ultra-sons comportant une enclume et un mors mobile pour mettre les fils à souder
FEUILLE DE RE PLACEMENT au contact d'une sonotrode disposée dans l'angle inférieur d'un redan de ladite enclume dont une partie surplombe la sonotrode, et ladite soudeuse est montée en position inclinée au-dessous de la tête de préhension, de telle sorte que la sonotrode est située à l'aplomb de ladite tête dans sa position de transfert des fils pour les placer en regard de ladite sonotrode, la disposition inclinée de la soudeuse ayant pour but d'éviter l'obstacle constitué par le surplomb de l'enclume pendant la descente des fils jusqu'à ladite sonotrode et leur remontée après avoir été soudés. Le résultat de l'invention est un dispositif pour réaliser automatiquement des faisceaux de fils conducteurs dont les fils sont assemblés par soudage en ligne (épissures) ou en chignon pour former des "bretelles", des "chaînettes" ou toutes autres configurations de liaison de fils et pour isoler les parties soudées desdits faisceaux. Les avantages et les caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue de dessus schématique du dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation/coupe partielle de la tête de préhension qui équipe ledit dispositif,
- la figure 3 est une vue de dessus de la figure 2,
- la figure -4 est une vue de côté extérieur/coupe partielle de la tête de préhension des figures 2 et 3. - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne VV de la figure 2,
- la figure 6 est une vue en coupe schématique suivant la ligne VI VI de la figure 1, passant par le poste de soudage,
- la figure 7 est une vue en coupe schématique suivant la ligne VII VII de la figure 1, passant par le poste de gainage,
- les figures 8 et 9 illustrent de façon schématique les deux positions des pinces de préhension par rapport à leur axe d'articulation lors de la préhension des fils et de leur soudage ou de leur gainage, - les figures 11 à 13 illustrent une pince en position ouverte et fermée et également les positions relatives de l'organe cadreur par rapport à l'extrémité des mâchoires de ladite pince,
FEUILLE DE REMPLACEMENT - la figure 14 est une vue en coupe à plus grande échelle d'une pince de préhension.
La figure 1 donne 1'implantation générale des différentes parties du dispositif selon 1'invention par rapport à un convoyeur à pinces, matérialisé sur cette figure par une ligne tracée en traits mixtes 1.
Ledit dispositif comporte un poste de soudage 2 et un poste de gainage 3. dont les organes actifs sont situés sur une ligne 4 parallèle audit convoyeur à pinces 1. Celui-ci est du type de celui décrit dans le brevet FR.A. 2619038 au nom de la demanderesse.
Au-dessus de ces deux postes de soudage 2 et de gainage _\ , la machine comporte une tête de préhension 5. laquelle est montée mobile sur une structure 6 pour être déplacée suivant deux axes rectangulaires XX1-YY1 et être disposée à l'aplomb du convoyeur 1 pour -être déplacée dans la direction horizontale ou sensiblement horizontale XXi et être momentanément immobilisée à l'aplomb des moyens actifs du poste de soudage, et être ensuite déplacée dans la direction horizontale ou sensiblement horizontale YYi et être momentanément immobilisée à l'aplomb des moyens actifs du poste de gainage. La tête de préhension 5 comporte un chariot 7 comportant des pinces de préhension 8, lequel chariot est déplaçable suivant une direction ZZi, verticale ou sensiblement verticale pour descendre saisir les tronçons de fils tenus par les pinces du convoyeur 1, les dégager de l'emprise des pinces et pour les mettre au contact desdits moyens actifs des postes de soudage et de gainage, après que la tête de préhension 5 ait été déplacée suivant lesdites directions XXi ou YYl et ait été immobilisée momentanément au droit desdits moyens actifs.
Tel que cela est illustré aux figures 5. 6 et 7. les tronçons de fil 9 sont mis en circulation devant lesdits postes de soudage 2 et de gainage 3 en étant tenus par les pinces la du convoyeur 1, leurs extrémités dénudées 9a étant situées sur le côté du convoyeur 1 et orientées vers lesdits postes 2 et 3.
Le convoyeur 1 est porté par une structure-support 10 ancrée dans le sol.
Les déplacements en X et Y de la tête de préhension 5 sont réalisés de façon connue au moyen de vérins sans tige 11, 12, par
FEUILLE DE REMPLACEMENT exemple du type de ceux que l'on trouve dans le commerce sous la dénomination "ORIGA" . Le vérin 11 est fixé par son corps à la structure 6, le vérin 12 est monté sur un attelage relié au piston du vérin 11. La tête de préhension 5 comporte une platine rectangulaire 51 fixée au vérin 12 sur laquelle est monté coulissant ledit chariot 7- Celui-ci se compose d'un corps 71 constitué par deux pièces parallélépipédiques 71a. 71b, assemblées au moyen de vis. Les deux pièces 71 , 71b, sont évidées pour en réduire le poids. Ledit chariot 7 comporte un patin à billes 12 qui coopère avec un rail de guidage 73 fixé à la platine 51. Celle-ci comporte à sa partie supérieure un support en forme de cornière 1 sur lequel est monté un vérin pneumatique à double effet 52. Ledit vérin 2 est d'orientation verticale parallèle à la platine 51. de telle sorte que sa tige 52a se déplace parallèlement à ladite platine. Ladite tige 52a est reliée au chariot 7 par l'intermédiaire d'un attelage réglable 52b. Celui-ci est ancré dans une platine-support 71c qui termine le chariot à sa partie supérieure, laquelle plaque est fixée à ladite pièce 71b du corps 71 au moyen de vis 71d. Ladite plaque 71c est d'un contour rectangulaire et porte deux vérins rotatifs pneumatiques 7*+ qui ont pour fonction de faire pivoter lesdites pinces 8. Lesdits vérins sont ainsi disposés verticalement et sont parallèles à la platine 51•
Les pinces de préhension 8 sont montées pivotantes à la partie inférieure du chariot 7- Elles comportent un corps 81 d'un contour rectangulaire se prolongeant vers le bas par un chape 8la, dans laquelle sont articulées deux mâchoires 83, 84 autour d'axes parallèles 85, 86 s'étendant transversalement au corps des pinces 81. Lesdites mâchoires adoptent la forme d'une fourche à deux dents de manière à chevaucher les pinces la du convoyeur 1, en position basse du chariot, pour saisir des tronçons de fil 9 en deux points de part et d'autre des pinces (figures 4 et 5) •
Deux amortisseurs hydrauliques 53 situés à la même hauteur de part et d'autre du rail de guidage 73 du chariot 7 et fixés à la platine 51 ont pour fonction de ralentir l'approche des pinces de préhension 8 et des pinces la du convoyeur 1 lors de la préhension des fils.
FEUILLE DE REMPLACEMENT Lesdits amortisseurs sont disposés parallèlement à la platine et sont montés sur deux supports 5*4 fixés à ladite platine 51 au moyen de vis 55- Us sont équidistants de l'axe de symétrie xxi de la tête et sont sollicités lors de la descente du chariot 7 Par ladite plaque support 7 c sur laquelle sont montés les vérins rotatifs 74 Qui actionnent les pinces.
Celles-ci comportent un axe 82 encastré dans l'angle interne 8lb des corps de pince 8l tel que cela est représenté à la figure 3, de telle sorte que les pinces sont déportées par rapport auxdits axes de pivotement 82. Lesdits axes 82 sont montés tournant dans deux bagues autolubrifiantes ou similaires 75 montées dans deux conduits cylindriques 76 réservés dans la partie 71 du chariot et traversant cette partie dans le sens vertical et dans le prolongement de l'axe longitudinal des vérins rotatifs 74. Leur liaison à l'axe 74a desdits vérins rotatifs est réalisé au moyen d'un joint d'accouplement 77 permettant de rattraper un défaut d'alignement. Une bague fendue 78 serrée autour des axes 82 a pour fonction de maintenir la pince 8 suspendue au chariot 7-
Les figures 8 et 9 illustrent la situation des pinces 8 par rapport à la tête de préhension 5- A la figure 8 les pinces sont en position au-dessus du convoyeur 1 où les fils 9 sont en prise dans les pinces du convoyeur et s'étendent transversalement à celui-ci, leur extrémité 9a étant orientée vers ladite tête.
Sous l'effet des vérins 74, les têtes 8 pivotent ensemble l'une vers l'autre de 90° dans le sens de la flèche F pour s'immobiliser en fin de rotation, tel que cela est illustré à la figure 9, les fils 9 étant alors placés parallèlement audit convoyeur 1.
Dans cette position, les extrémités dénudées 9a des fils se recouvrent sur une distance "e" de l'ordre de quinze millimètres en vue de leur assemblage.
Toutes les fonctions du dispositif sont commandées à travers un logiciel d'une unité de programmation.
Plusieurs fils peuvent être saisis par les deux pinces 8 pour réaliser des épissures dites "en ligne" selon l'illustration des figures 8 et 9- La machine permet d'autre part de réaliser des épissures dites "en chignon" dans une disposition où toutes les extrémités terminales dénudées des fils sont regroupées ensemble en
FEUILLE DE REMPLACEMENT vue de leur assemblage. Pour réaliser de tels chignons, une seule pince 8 est commandée pour saisir les fils mis en circulation sur le convoyeur 1.
Pour la mise en oeuvre des épissures en ligne, et afin d'éviter l'entremêlement et la déformation anarchique des brins de cuivre des fils, la fin du pivotement de l'une des deux pinces 8 est retardée. Par équivalence, le pivotement des deux pinces peut également être opéré quasi simultanément, le retard de l'une des pinces étant ainsi commandé dès le début du pivotement de cette pince. Ce mode d'exécution des épissures permet de présenter les fils dans le poste de soudage dans des conditions optimales en vue de garantir une excellente qualité de la soudure.
Les pinces 8 sont commandées par un vérin pneumatique à double effet 87, fixé à la partie supérieure du corps 8l, en opposition de la chape 8la. L'articulation des mâchoires est obtenu au moyen d'un ensemble de transmission de mouvement 13, relié à la tige 87 du vérin 87. Ledit ensemble 13 comporte un attelage 130 s'étendant perpendiculairement à ladite tige et à l'intérieur de la chape 8la, lequel attelage comporte à ses extrémités latérales des lumières 130a parallèles entre elles et auxdits axes d'articulation 85/86 des mâchoires 83/84. Lesdites lumières sont d'une section droite en U et débouchent auxdites extrémités. Elles coopèrent étroitement avec des axes 88/89 parallèles auxdits axes d'articulation 85/86 et engagés dans la paroi de la chape 8la. Pour des raison de construction, les axes 85/86 sont constitués par des bouts d'axes fixés auxdites parois de la chape 8la et s'étendant jusqu'à l'attelage 130, tel que cela est représenté à la figure 10 qui donne en coupe le détail des pièces composant lesdites articulations. Ainsi, chaque articulation 85/86 est constituée par deux bouts d'axes coaxiaux disposés de part et d'autre de l'attelage 130. Celui-ci est monté coulissant autour d'une douille borgne 131 comportant un prolongement cylindrique fileté de plus petit diamètre 131a pour la visser dans un trou taraudé 87b réservé à l'extrémité de la tige 87a du vérin 87. Ledit attelage 130 comporte une partie tubulaire 130b s'étendant sur une partie de la longueur de la douille et qui entoure sa périphérie externe. Cette partie tubulaire 130b est attenante à
FEUILLE DE REMPLACEMENT l'attelage 130.
La douille 131 comporte à son extrémité située entre le prolongement fileté 131 et la partie cylindrique 130b de l'attelage une partie filetée externe 131b autour de laquelle est vissée une bague 133- Cette bague remplit la fonction d'une coupelle sur laquelle est mis en appui un ressort de compression 134 qui entoure ladite douille 131, lequel ressort est inséré entre la bague 133 et l'attelage 130 et donc est en appui sur celui-ci. Ce ressort est taré par exemple à 35N et constitue une entretoise déformable pour permettre le fonctionnement d'un organe cadreur qui sera décrit plus loin.
La douille 131 comporte un alésage 131c dont le fond est situé au niveau de ladite partie filetée 131b. Dans cet alésage est monté coulissant juste un piston cylindrique 135, dont la course est limitée par deux butées émergeant à sa périphérie, et constituées par une goupille 136 et coopérant avec deux lumières rectilignes à bords arrondis 131d réservées dans la paroi de la douille 131 et s'étendant parallèlement aux génératrices de cette dernière. En position des butées 136 sur le bord arrondi inférieur des lumières 131d, le piston 135 comporte une partie à l'extérieur de la douille 131. Ledit piston 135 comporte à son extrémité ledit organe cadreur référencé 137» lequel est fixé au piston 135 au moyen d'une vis 138 vissée dans un trou taraudé 135a du piston.
La mise en appui du piston 135 sur le bord arrondi inférieur des lumières 131d est obtenu sous l'effet d'un ressort compensateur de compression 139 disposé dans ledit attelage 131c et en appui sur le fond de celui-ci et sur le piston 135-
Les mâchoires 83/84 des pinces de préhension adoptent la forme d'une fourche à deux dents pour chevaucher les pinces la du convoyeur 1 lors de la préhension des fils, tel qu'illustré aux figures 5 e 6, leur plan de fermeture passe par l'axe yyi commun au vérin 87 et au dispositif de transmission de mouvement qui comporte 1'attelage 130 et le piston 135 auquel est fixé ledit organe cadreur. Les mors 83a/83b- 84a/84b des mâchoires sont équidistants dudit axe yyi (figures 4 et 5) et comportent à leur extrémité une échancrure délimitée par un bord courbe, par exemple demi-circulaire 83ai/83bι-84aι/84bι, lesquelles échancrures se rejoignent deux à deux 83ai/84aι-83bι/84bι pour former
FEUILLE DE REMPLACEMENT deux logements cylindriques coaxiaux 90/91- Les mâchoires sont, en position fermée, en appui l'une contre l'autre à leur partie extrême inférieure.
Les mors 83a/83b-84a/84b comportent une rainure longitudinale 832/83b2-84a2/84b2 s'étendant sur la longueur des mors 83a/84a- 83b/84b et dans les parois desquelles sont réservées lesdites échancrures demi-circulaires 83aι/83bι-84aι/84bι.
Ledit organe cadreur 137 adopte la forme d'un U et comporte deux poussoirs d'égale longueur 137a/137b à bords latéraux parallèles réunis par un pont de matière 137c, lesquels poussoirs sont montés coulissants dans ledites rainures 83 2/83b2_84a2/84b2 des mors
83a/83b-84a/84b.
La conception de la pince est telle que lors de son ouverture totale, les poussoirs 137a/137b du cadreur restent ' toujours à l'emprise des rainures 83a2/83b2-84a2/84b2 des mors, tel que cela est illustré à la figure 11. Ainsi, le cadreur 137 est en permanence guidé en coulisse ent dans les mâchoires 83/8^. de la pince.
Lesdits poussoirs comportent à leur extrémité libre une échancrure en vé 137ai/137bi, formant un angle obtus a qui, de préférence, est de 164°.
En position extrême basse du cadreur 137 (figures 13 et 14), les angles des vés 137ai/137bi desdits poussoirs se placent sensiblement au point P le plus bas des logements circulaires 90/91 situés dans le plan de fermeture des mâchoires 83/8 . La fonction de ce cadreur 137 est de repousser par ses poussoirs 137a/137b, le ou les fils pris en charge par la pince 8 lors de leur préhension dans les pinces la du convoyeur et de les placer à la fermeture de la pince 8 et en les poussant vers les bas contre la partie inférieure des bords des logements 90/91 sensiblement dans l'axe yyi de symétrie de la pince. Cette fonction est essentielle pour garantir la disposition précise des fils 9 en position d'assemblage en regard des organes actifs du poste de soudage.
Le ressort 139 a pour fonction de compenser la section du ou des fils regroupés dans lesdits logements 90/91 tout en repoussant l'ensemble vers le bas et ce jusqu'à concurrence de la capacité de préhension des pinces, donc la section totale desdits logements. Dans cette position du cadreur 137, les vés 137ai/137bl ont leur angle qui
FEUILLE DE REMPLACEMENT se situe sensiblement à la partie supérieure des logements 90/91. le ressort-entretoise 134 et le ressort de compensation 139 étant dans un état comprimé.
Les figures 6 et 7 illustrent la position relative des postes de soudage et de gainage par rapport au dispositif de préhension.
Le poste de soudage est en l'occurrence constitué par une soudeuse à ultra-sons, laquelle comporte une enclume 2a et un mors mobile 2b.
Ladite enclume comporte de façon connue un redan 2ai qui détermine une zone de soudage 2c d'une section rectangulaire lorsque le mors 2b est en appui sur l'enclume. L'organe actif de la soudeuse est une sonotrode 2d qui est située dans l'angle inférieur formé par l'enclume 2a et le corps de la soudeuse 2.
L'enclume 2a comporte ainsi une partie 2a2 qui surplombe la zone de soudage et la sonotrode 2d. Ladite enclume est déplaçable en hauteur pour bloquer en association avec le mors 2b les fils en vue de les placer dans ledit angle en regard direct de la sonotrode 2d au moment du soudage.
Les fils 9 sont transférés de haut en bas dans la direction ZZ' par une pince 8 s'il s'agit de les assembler "en chignon" ou par les deux pinces 8 pour réaliser leur assemblage en ligne.
On comprend que pour réaliser cette opération la sonotrode 2d doit se situer sur le trajet parcouru par les fils, lequel est en l'occurrence vertical et rectiligne. La disposition conventionnelle horizontale de la soudeuse 2 ne permet pas de réaliser l'approche des fils 9 et de la sonotrode 2d en une seule opération du fait de la présence du surplomb 2a2 qui barre la course des fils. Afin de contourner l'obstacle constitué par ledit surplomb 2a2 et de réaliser la descente des fils verticalement selon un parcours rectiligne, la soudeuse 2 est disposée en position inclinée par exemple selon un angle β de 30° avec l'horizontale en étant portée par un berceau 2e tel que cela est représenté à la figure 6.
Cette disposition inclinée de la soudeuse 2 permet de faire l'économie d'une fonction de la tête de préhension 5 qui, dans la position conventionnelle horizontale de la soudeuse, devrait d'abord être présentée à l'aplomb de l'espace existant entre l'enclume 2a et
FEUILLE DE REMPLACEMENT le mors 2b pour placer les fils au niveau de la sonotrode 2d et ensuite être déplacée vers l'enclume 2a jusqu'à atteindre ledit angle inférieur où se trouve la sonotrode 2d, pour réaliser la soudure après que les fils aient été regroupés en position d'assemblage insérés entre l'enclume 2a et le mors 2b.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
L'exposé qui suit concerne l'utilisation de la machine en vue de réaliser des épissures dites en ligne, ce qui implique de faire intervenir les deux pinces 8 de la tête de préhension. En début de cycle, la tête de préhension est à l'aplomb du convoyeur à pinces 1, dont les pinces la sont chargées de tronçons de fil 9, lesquels par exemple se déplacent dans le sens de la flèche FI (figure 1) .
Le chariot 1 est en position haute, les pinces 8 en' position de préhension, les plans de fermeture des pinces étant transversaux au convoyeur 1 tel que cela est illustré à la figure 8. Lesdites pinces sont en position ouverte, tel qu'illustré à la figure 11.
Le logiciel commande la descente du chariot 1 en actionnant lé vérin . Des détecteurs de proximité donnent les positions relatives des différents organes de la machine.
Au terme de sa course (environ 40 millimètres) les pinces 8 chevauchent chacune une pince la du convoyeur. Sous l'action des vérins 87, les mâchoires 83/84 se rejoignent sur le plan de fermeture yyi en entourant le ou les fils 9, ceux-ci étant à l'intérieur desdits logements 90/91- La fermeture des pinces s'opère de la façon suivante. La tige 87 du vérin 87 se déplace vers le bas. Par 1'intermédiaire du ressort taré 13 en appui sur la bague 133, une poussée est communiquée à l'attelage 130. Ledit attelage actionne les deux mâchoires 83/84 qui s'articulent autour de leurs axes 85/86 jusqu'à ce qu'elles se rencontrent sur le plan de fermeture yyi. La poussée du vérin étant poursuivie, le ressort 13 est comprimé, la douille 131 qui porte l'organe cadreur 137 coulisse dans l'alésage 130b de l'attelage 130, les poussoirs 137a/137b dudit cadreur sont mis au contact des fils et le repoussent vers le point le plus bas p. Le ressort de compensation 132 se comprime en fonction de la section des fils pris en charge par la pince. Les pinces la du convoyeur libèrent les fils.
FEUILLE DE REMPLACEMENT Les pinces étant ainsi chargées, le chariot 7 remonte sous l'effet du vérin 2, les pinces restent dans cet état et entraînent les fils. En fin de course, le chariot s'immobilise en partie haute à l'aplomb du convoyeur 1. Sous l'effet des vérins rotatifs 74, les pinces 8 pivotent l'une vers l'autre pour placer les parties dénudées 9a des fils en recouvrement, tel que cela est illustré à la figure 9- Dans cette position les fils 9 sont en position d'assemblage.
Le vérin 12 est alors commandé et la tête 5 déplacée dans la direction XXi, jusqu'à ce qu'en fin de course les fils soient à l'aplomb de la sonotrode 2d de la soudeuse 2.
Le chariot 7 est descendu sous l'effet du vérin suivant l'axe ZZi jusqu'à ce que les fils soient à proximité de la sonotrode 2d.
La soudure est commandée. Au terme de 1'opération " de soudage, l'enclume 2a et le mors 2b sont desserrés. Le vérin 52 commandé en sens inverse, le chariot 7 remonte et s'immobilise à l'aplomb de la soudeuse 2, les pinces 8 tenant dans leurs mâchoires les fils soudés.
Le vérin 11 est activé et entraîne la tête 5 liée au vérin 12 suivant l'axe yyi jusqu'à ce qu'en fin de course les fils soient à l'aplomb des organes actifs de la machine de gainage 3-
Sous l'action du vérin 2, le chariot 7 descend suivant l'axe ZZi pour mettre l'épissure entre les mors de la machine de gainage 3 en vue de l'isoler. La machine de gainage est actionnée, une gaine isolante est soudée autour de l'épissure. Le vérin 52 est actionné, le chariot remonté et immobilisé en fin de course haute.
Le vérin 12 est actionné, la tête 5 s'immobilise en fin de course dudit vérin, à l'aplomb du convoyeur 1.
Sous l'effet du vérin 87, les mâchoires 83/84 des pinces 8 s'ouvrent et libèrent l'épissure isolée par le gainage.
Le vérin 11 est activé, la tête de préhension est déplacée suivant l'axe yyi et est positionnée en fin de course dudit vérin au droit du poste de soudage 2.
Sous 1*effet des vérins rotatifs 7 , les pinces pivotent en opposition de 90α l'une de l'autre et sont remises dans leur position de préhension des fils, tel qu'illustré à la figure 8. Un nouveau cycle peut commencer.
FEUILLE DE REMPLACEMENT Pour réaliser des épissures dites "en chignon" , une seule des pinces 8 est utilisée.
Les fonctions qui viennent d'être décrites sont reprises dans leur intégralité. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les parties qui viennent d'être décrites pourront être remplacées par l'homme de métier par des parties équivalentes remplissant la même fonction.
FEUILLE DE REMPLACEMENT

Claims

REVENDICATIONS 1. Dispositif pour assembler par soudage et pour isoler les extrémités assemblées de fils électriques (9) déplacés sur un convoyeur à pinces (1) dont lesdites pinces (la) sont chargées d'au moins un fil s'étendant transversalement audit convoyeur (1) et dont l'extrémité a été préalablement dénudée, les extrémités dénudées (9a) de tous les fils (9) se présentant sur le même côté du convoyeur, caractérisé en ce qu'il comporte une tête de préhension (5) comportant deux pinces (8) , laquelle tête est portée par des moyens de transfert (11, 12) pour la placer au droit dudit convoyeur (1), des moyens (7) pour amener lesdites pinces de préhension (8) au niveau des fils, des moyens (74, 87) pour actionner lesdites pinces (8) et pour saisir au moins un fil par chaque pince, ou plusieurs fils par au moins une pince et pour présenter les extrémités (9a) des fils 'en position d'assemblage dans un poste de soudage (2) et des moyens (11) pour transférer les extrémités assemblées des fils : dudit poste de soudage (2) jusqu'à un poste de gainage (3) pour placer des gaines isolantes autour des extrémités (9a) soudées des fils (9) .
2. Dispositif selon la revendication 1, dont le convoyeur (1) est horizontal, caractérisé en ce que ladite tête de préhension (5) est montée sur des moyens de transfert (11,12) pour la déplacer horizontalement au-dessus du convoyeur (1) suivant deux directions rectangulaires (XXi/YYi) : transversalement au convoyeur à pinces (1) pour parcourir dans les deux sens la distance qui sépare ledit convoyeur (1) et le poste de soudage (2) et parallèlement audit convoyeur (1) , dans les deux sens, pour parcourir la distance qui sépare ledit poste de soudage (2) et le poste de gainage (3) et en ce que ladite tête (5) comporte un chariot (7) sur lequel sont montées lesdites pinces de préhension (8) , lequel chariot (7) est soumis à l'action de moyens (52) pour le déplacer verticalement, pour mettre lesdites pinces de préhension (8) au niveau des pinces (la) du convoyeur (1), pour saisir les fils (9) et les dégager de l'emprise des pinces (la) du convoyeur et pour les transférer et les placer d'abord au droit du poste de soudage (2) en vue de les mettre en position d'assemblage à l'action des moyens de soudage et ensuite au droit du poste de gainage (3) en vue d'isoler les extrémités des fils précédemment soudés.
FEUILLE DE REMPLACEMENT
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite tête de préhension (5) comporte une platine (51) comportant des moyens de guidage (73) en translation verticale du chariot (7), lequel est soumis à l'action d'un vérin à double effet (52) fixé à la platine (51) et en ce que les pinces de préhension (8) sont montées pivotantes à la partie inférieure du chariot (7) autour d'axes verticaux (82) et sont soumises à l'action de vérins rotatifs (74) portés par le chariot (7) .
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dont les pinces de préhension (8) comportent des mâchoires (83, 84) en forme de fourche à deux dents pour chevaucher les pinces (la) du convoyeur (1) en vue de saisir en deux points les fils (9) s'étendant transversalement au convoyeur (1), caractérisé en ce que lesdites pinces (8) sont déportées par rapport à leur axe de pivotement (82) pour simultanément saisir les fils (9) de part et d'autre des pinces (la) du convoyeur (1) et pour pivoter de 0° l'une vers l'autre et placer les extrémités dénudées (9a) des fils en recouvrement, parallèlement au convoyeur (1) en position d'assemblage en ligne des fils.
5- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dont les pinces de préhension (8) comportent des mâchoires (83, 84) en forme de fourche à deux dents pour chevaucher les pinces (la) du convoyeur (1) en vue de saisir en deux points les fils (9) s'étendant transversalement au convoyeur (1), caractérisé en ce que lesdites pinces (8) sont déportées par rapport à leur axe de pivotement (82) et en ce qu'une seule pince (83, 84) saisit les fils (9) de part et d'autre d'une pince (la) du convoyeur (1) et pivote de 90° pour placer les extrémités dénudées (9a) des fils parallèlement au convoyeur (1) en position d'assemblage dite "en chignon".
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour retarder la fin du pivotement de l'une des pinces (8) pour placer successivement l'extrémité dénudée (9a) d'au moins un fil tenu par une pince en recouvrement de l'extrémité dénudée d'au moins un autre fil tenu par l'autre pince, afin d'éviter 1'entremêlement et la déformation anarchique des brins de cuivre des fils en vue de réaliser leur assemblage correct par lesdits moyens de soudage (2) .
FEUILLE DE REMPLACEMENT
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les pinces de préhension (8) sont accouplées aux vérins rotatifs (74) par l'intermédiaire d'un joint d'accouplement (77) autorisant un défaut d'alignement.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. caractérisé en ce que ladite tête (5) comporte au moins un amortisseur (53) fixé à la platine (51) et sur lequel s'appuie le chariot (7) au terme de sa course en position basse.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dont les mâchoires (83, 84) de chacune des pinces (8) sont articulées dans une chape (8la) et sont actionnées par un vérin à double effet (87) , caractérisé en ce que ladite chape (8la) est solidaire du corps de pince (8l) , lequel est fixé au chariot (7) et en ce que la tige (87a) dudit vérin est reliée à un attelage (130)' s'étendant perpendiculairement à ladite tige (87a) et à l'intérieur de ladite chape (8la) , lequel attelage comporte à ses extrémités latérales des lumières (130a) parallèles aux axes d'articulation (85, 86) des mâchoires (83, 84) qui coopèrent étroitement avec des axes (88, 89) fixés aux mâchoires et situés de part et d'autre desdits axes d'articulation (85, 86), de sorte que le déplacement linéaire de l'attelage (130) par ledit vérin (87) provoque le pivotement symétrique des mâchoires (83, 84) par rapport au plan de fermeture yyi de la pince.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. caractérisé en ce que les mors (83a/83b-84a/84b) des mâchoires des pinces comportent à leur extrémité une échancrure (83ai/83bι-
84ai/84bi) délimitée par un bord courbe, lesquelles échancrures se rejoignent deux à deux à la fermeture de la pince pour former deux logements (90, 91) . symétriques par rapport au plan de fermeture (yyi) de la pince et alignés parallèlement aux axes d'articulation (85,86) des mâchoires (83,84) dans lesquels logements (90,91) se placent (le ou) les fils lors de leur préhension et en ce que la pince comporte en outre deux poussoirs (137a, 137b) montés coulissants dans des rainures
(83a2/83b2-8 a2/8 b2) réservées dans l'épaisseur desdits mors, lesquels poussoirs sont réunis par un pont de matière (137c) pour être actionnés ensemble de sorte que l'organe dit "cadreur" (137) constitué par lesdits poussoirs et ledit pont adopte la forme d'un U, chaque
FEUILLE DE REMPLACEMENT poussoir (137a, 137b) coopérant avec les rainures (83a2/84a2_ 83b2/84b2) de deux mors opposés, lequel organe (137) est relié à la tige (87a) du vérin (87) par l'intermédiaire de moyens élastiques (134), lesdits poussoirs (137a. 137b) ayant pour fonction de repousser (le ou) les fils à la partie inférieure desdits logements (90, 91) à la fermeture de la pince et les moyens élastiques autorisant simultanément cette fonction, quelle que soit la section du ou de l'ensemble des fils saisis jusqu'à concurrence de la section totale desdits logements (90, 91)- 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits poussoirs (137a, 137b) comportent à leur extrémité libre une échancrure (137ai, 137bi) adoptant la forme d'un vé ouvert pour placer (le ou) les fils sensiblement dans le plan de fermeture (yyi) des mâchoires (83, 84), lequel vé est délimité par deux bords rectilignes formant un angle α compris entre 160° et I650, de préférence 164°.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que ledit organe cadreur (137) est monté coulissant dans une douille borgne (131) reliée à la tige du vérin (87a), dans laquelle douille (131) est disposé un ressort de compression compensateur mis en appui dans le fond de la douille et sur le cadreur (137) et qui tend à le repousser vers le bas de la pince et en ce que ledit cadreur (137) comporte des moyens de butée
(136) qui coopèrent avec au moins une lumière (131d) pratiquée dans la paroi de la douille (131) et s'étendant parallèlement à ses génératrices, laquelle lumière (131d) délimite la course du cadreur
(137) en fonction de la capacité des logements (90, 91) de la pince, de telle sorte qu'en position fermée des mâchoires (83, 84) non chargées, l'angle du vé se place sensiblement au point (P) le plus bas desdits logements.
13- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que ledit attelage (130) est monté coulissant autour de ladite douille (131) et en ce qu'il comporte un ressort de compression (134) qui entoure la douille (131) et qui est en appui sur une bague (133) fixée à la partie supérieure de ladite douille (131) et sur ledit attelage (130), lequel ressort (134) a pour fonction d'effacer vers le haut les poussoirs (137a, 137b) du cadreur (137) en vue de dégager les logements (90, 91) et permettre, dans cette
FEUILLE DE REMPLACEMENT position du cadreur, l'articulation des mâchoires (83, 84) et, lors de la préhension (du ou) des fils (9) et sous la poussée du vérin (87) assurer la descente du cadreur (137) jusqu'à ce que les extrémités en vé des poussoirs (137a, 137b) se placent à la partie extrême inférieure (p) desdits logements (90, 91) en position fermée des mâchoires (83, 84) non chargées, ou en appui sur (le ou) les fils (9) lors de leur préhension en comprimant ledit ressort compensateur
(139) .
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13. dont le poste de soudage (2) comporte une soudeuse à ultra-sons comportant une enclume (2a) et un mors mobile (2b) pour mettre les fils à souder (9) au contact d'une sonotrode (2d) disposée dans l'angle inférieur d'un redan (2aι) de ladite enclume dont une partie (2a2) surplombe la sonotrode (2d) caractérisé en ce que ladite soudeuse (2) est montée en position inclinée au-dessous de la tête de préhension (5) , de telle sorte que la sonotrode (2d) est située à l'aplomb de ladite tête (5) dans sa position de transfert des fils (9) pour les placer en regard de la sonotrode (2d) , la disposition inclinée de la soudeuse (2) ayant pour but d'éviter l'obstacle constitué par le surplomb (2a2) de l'enclume (2a) pendant la descente des fils (9) jusqu'à ladite sonotrode et leur remontée après avoir été soudés.
FEUILLE DE REMPLACEM ET NT
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