Brevet FR2323503A1 — publié le 19770408

La présente invention concerne la pose de rivets, clous, ou autres éléments de liaison analogues à l'aide d'appareils automatiques. Elle s'applique particulièrement aux boutons-rivets qui permettent d'associer plusieurs pièces, notamment des panneaux, lorsque ces pièces ne sont accessibles que d'un seul côté, et qui sont par ailleurs de plus en plus utilisés en remplacement des éléments de liaison traditionnels. Il existe différents types d'éléments de liaison du genre "bouton-rivet" , ils sont généralement en une matière synthétique et on utilise l'élasticité de cette matière pour assurer une liaison par frottement ou coincement. un bouton-rivet, donnant entièrement satisfaction en ce qui concerne la qualité de la liaison, comprend une tête bombée et un corps sensiblement cylindrique présentant un ren forcement qui, une fois comprimé dans l'alésage pratique sur les pièces à assembler, assure le maintien des pièces entre elles. Pour favoriser la compression du renforcement, une ouverture transversale est réalisée dans le corps de l'élément pour lui donner plus de souplesse. On connaît déjà des appareils pour poser dtune manière automatique des éléments de liaison du genre précité. Ils comprennent un corps de forme générale tubulaire, associé à une poignée pour tenir l'appareil, comportant à son extrémité antérieure un canal d'amenée des éléments de liaison disposé selon un axe différent de celui du corps tubulaire. Des moyens sont prévus pour maintenir en attente l'élément de liaison destiné à être posé le premier ainsi que pour mettre en place l'élément de liaison dans un perçage pratiqué dans les pièces à assembler, ces moyens comprenant des pistons coulissant dans le corps tubulaire de l'appareil en étant commandes par un fluide sous pression. Grace à de tels appareils à cadence rapide, on peut effectuer des assemblages de pièces disposées sur une chaîne de montage, par exemple la fixation de plaques-enjoliveurs sur des véhicules automobiles. Pour un fonctionnement correct de l'appareil, chacun des éléments de liaison doit être orienté afin qu'il soit présenté d'une manière correcte dans le perçage pratiqué dans les pièces à assembler. Cette opération est très délicate et il arrive fréquemment que les éléments se présentent de travers dans l'embout tubulaire de l'appareil, ce qui entraîne soit un blocage de l'appareil, soit un mauvais assemblage des pièces, soit des pertes, si l'opérateur utilisant cet appareil constate la mauvaise orientation de l'élément de liaison et éjecte ce dernier avant de le poser. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients pour que chaque élément soit positionné et centré correctement dans le corps de l'appareil et qu'il n'y ait plus de pertes. A cet effet, conformément à l'invention, les éléments de liaison alimentant l'appareil sont groupés sous forme de grappes, par exemple de grappes linéaires, de telle sorte que les éléments de liaison soient reliés directement entre eux par l'une de leurs extrémités. Les éléments sont de préférence reliés par leurs têtes, c'est-à-dire que leurs têtes sont accolées et qu'il n'existe qu'un volume minimum de matière pour assurer cette liaison. Une telle grappe linéaire d'éléments de liaison en matière plastique est obtenue par injection continue "en sousmarin" de la matière par les têtes. La section de la matière reliant les têtes doit donc être suffisante pour assurer une injection correcte de toute la grappe. L'alimentation de l'appareil avec une grappe d'éléments de liaison assure le maintien en place du premier élément à poser, et aussi son orientation qui est celle de la grappe toute entière, plus facile à saisir et à maintenir qu'un élé- ment isolé. D'une manière avantageuse, l'appareil présente un embout amovible à la partie antérieure du corps tubulaire pouvant s'adapter à des types de boutons-rivets différents ou de dimensions différentes. Les moyens utilisés pour la mise en place du bouton-rivet dans un perçage sont de préférence cons titués par un premier piston muni d'une tige tubulaire qui se déplace dans l'embout et est apte à prendre appui sur la tête de itélément de liaison, et par un second piston dont la tige, coulissant dans celle du premier piston, forme poussoir et est destinée à engager de force l'élément de liaison dans le perçage ménagé dans les pièces à assembler, les deux pistons étant montés coulissant à l'intérieur du corps tubulaire et leur mouvement étant commandé pneumatiquement. L'appareil automatique de pose comprend de plus un moyen escamotable qui assure le positionnement et le centrage de l'élément à poser en prenant appui, sensiblement perpendiculairement au sens d'avance de la grappe, sur au moins un des autres éléments de la grappe et de préférence sur son suivant immédiat. L'appareil comporte aussi des moyens pour désolidariser le premier élément à poser de la grappe et le mettre en place pour son utilisation. Il est possible, soit d'arracher l'élément de la grappe, soit de le découper. La seconde solution est préférable car la coupure est nette et correspond à la silhouette de l'outil de coupe, ce qui permet d'avoir des éléments de liaison présentant un bon aspect extérieur sans bavures. L'outil de coupe coopère avec une matrice de découpe de forme correspondante, cette matrice étant avantageusement constituée par le moyen escamotable de positionnement en général une ou plusieurs plaquettes qui fonctionnent à la manière de mors. L'outil de coupe est de préférence constitué par la partie extréme de la tige tubulaire solidaire du premier piston de l'appareil et agit sensiblement perpendiculairement à la direction d'avance de la grappe d'éléments. Pour poser un bouton rivet faisant partie d'une grappe, on actionne l'appareil pour que le premier élément de la grappe soit positionné dans l'embout du corps tubulaire de l'appareil ; ensuite, la tige tubulaire du premier piston sectionne l'élément de la grappe et le pousse jusqu'a une position prêt-à-l'emploi, c'est-à-dire que l'élément est maintenu par la tête et le corps de l'élément dépasse légèrement de l'embout de telle sorte que l'on puisse faire pénétrer partiellement l'élément dans le perçage des pièces à assembler.La phase finale de pose ou de mise en place du bouton-rivet est réalisée grâce à la tige du second piston qui enfonce l'élément de fixation dans le perçage pratiqué dans les pièces à assembler. Le même cycle est reproduit pour chaque élément de la grappe. Un tel appareil alimenté au moyen d'éléments de fixation présentés sous forme de grappes permet de solidariser rapidement des pièces sans avoir de pertes dues à une mauvaise pose de l'élément. De plus, les grappes constituées d'éléments en matière plastique reliés entre eux par leur tète, sans barrette d'injection, assurent une utilisation maximum de la matière première sans déchet. Enfin, lorsque l'on emploie les boutons-rivets du type décrit ci-dessus, il est de plus préférable, selon une caractéristique auxiliaire de l'invention, de créer une rugosité, un striage ou un moletage, sur le renforcement, pour que l'adhérence de l'élément en place dans le perçage des pièces assemblées soit meilleure. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui en est donnée ciaprès en référence aux dessins annexés représentant, schématiquement et simplement à titre d'exemple, une forme de réalisa tison de l'invention. Sur les dessins - la figure 1 représente un exemple de bouton-rivet utilisé pour fixer plusieurs pièces entre elles, - la figure 2 est une grappe de boutons-rivets, du type représenté à la figure 1, reliés par leurs têtes, - la figure 3 représente l'appareil automatique selon l'invention, en élévation avec coupe partielle, - les figures 4a, 4b, 4c, représentent schématiquement différentes phases de fonctionnement de l'appareil selon l'invention, - la figure 5 représente les mors utilisés pour le positionnement de la grappe des boutons-rivets dans l'appareil selon l'invention. Le bouton-rivet 1 représenté à la figure 1 est en matière plastique, et comprend une tête 2 et un corps 3 présen tant un renforcement annulaire 4 ainsi qu' une ouverture dia métrale 5 pour assurer une fixation correcte par coincement, dû à une diminution de diamètre, dans un perçage cylindrique pratiqué dans les pièces à assembler. Selon l'invention, un striage ou moletage 6 est effectué sur le renforcement 4 pour favoriser l'adhérence du bouton-rivet 1 dans un perçage. Pour alimenter l'appareil automatique de pose, les boutons-rivets 1 sont groupés en grappe 7 telle que représentée à la figure 2. Les boutons-rivets sont reliés entre eux uniquement par leurs têtes 2 pour former un ensemble linéaire d'une dizaine d'éléments. "La grappe est obtenue par injection continue de la matière plastique "en sous-marin" par les têtes. La section de matière reliant les têtes 2 entre elles est maintenue à un minimum compatible avec une bonne tenue mécanique de l'ensemble de la grappe. L'appareil de pose représenté à la figure 3 est cons titué par un corps 8 de forme générale tubulaire, une poignée 9 permettant de saisir l'appareil et un magasin 10 pour le stockage des grappes 7 de boutons-rivets 1 et l'alimentation de l'appareil. Un premier piston 11 se déplace dans le corps tubulaire 8 de l'appareil, il est muni d'une tige tubulaire 12 qui se déplace dans un embout 13 qui est fixé rigidement à l'extrémité du corps 8. Un second piston 14 se déplace aussi dans le corps 8 de l'appareil, il présente à son extrémité une tige cylindrique 15 qui coulisse dans la tige tubulaire 12 du premier piston 11. Le mouvement des pistons est commandé pneumatiquement par les trois arrivées et refoulements d'air 16. L'alimentation de l'appareil en éléments de liaison a lieu par l'embout 13 qui est en relation avec le magasin 10. Dans le magasin 10, dont le détail n'a pas été représenté, la grappe d'éléments est repoussée le long d'une glissière en direction de l'embout 13, par exemple sous l'effet d'un poussoir à ressort 10a. Les figures 4a, 4b, 4c, et 5 montrent en détail le dispositif de positionnement de la grappe 7 dans l'appareil. La grappe 7 est soumise à une poussée selon la flèche a qui l'applique sur les mors escamotables 17. Les mors 17 sont arti culés autour d'axes verticaux 17a pour pouvoir s'écarter et laisser le passage à un bouton-rivet. Les mors 17, lorsqu'ils sont en contact, forment un évidement arrondi à sa partie antérieure qui correspond au diamètre de la tête 2 des boutonsrivets 1 et sert de matrice 18 pour la découpe. L'ouverture des mors 17 est commandée pneumatiquement par l'intermédiaire d'un piston à double effet se déplaçant dans un cylindre 19. La tige tubulaire 12 constitue l'outil de découpe destiné à sectionner la liaison entre les têtes 2 des boutons-rivets 1 et 1' se succédant le long de la grappe.La partie inférieure de la tige tubulaire 12 est taillée en biseau pour former une arête de coupe et créer une surface d'appui pour la tête du boulonrivet 1, de telle sorte que la tige 12 entraîne le bouton-rivet 1,jusqu'à sa position d'utilisation à l'extrémité de l'embout 13. La tige 15 qui coulisse à l'intérieur de la tige 12 est destinée à enfoncer le bouton-rivet 1 à l'intérieur d'un perçage pratiqué dans les pièces à assembler. En position de repos (figures 3 et 4c), c'est-à-dire lorsque l'appareil est prêt à être utilisé, le bouton-rivet 1 déjà détaché de la grappe pour être posé le premier dépasse légèrement de l'embout 13 pour permettre son introduction dans un perçage. Dans cette position, le bouton-rivet 1 est alors maintenu par deux leviers 20 disposés radialement dans l'embout 13, pivotant autour d'axes 20a et soumis à l'action de ressorts 21. Ces deux leviers (dont un seul apparaît sur la figure 4c) retiennent l'élément 1 à la manière d'une pince élastique. Lorsque l'on appuie sur le bouton de commande pneumatique 22, la tige 15 descend et pose le bouton-rivet 1, puis les tiges 12 et 15 remontent dans le corps tubulaire 8. Durant ces opérations la grappe 7 est engagée dans une rainure 22 (figure 5) formée entre les deux mors 17 lorsqu'ils sont en contact, et le premier bouton-rivet 1' de la grappe 7 s'appuie sur la partie terminale arrondie de la rainure 22 qui forme butée. Cette rainure a aussi pour effet de centrer la grappe 7 par les corps 3 des boutons-rivets et de positionner correctement le bouton-rivet 1, -lié à la grappe, dans le corps tubulaire de l'appareil 8 avant la découpe. Après la pose d'un bouton-rivet, les mors 17 s'écartent automatiquement d'une distance suffisante selon les flèches b pour laisser passer un bouton-rivet 1 qui sera le suivant à être posé. La grappe 7 est soumise à une poussée selon la flèche a et repose par les têtes 2 des boutons-rivets sur la face supérieure des mors 17 qui sont des plaquettes planes. Les mors 17 se renferment (flèches c) lorsqu'un bouton-rivet I de la grappe 7 est introduit dans le corps tubulaire 8 de l'appareil. Ce bouton-rivet 1 est alors sectionné du reste de la grappe 7 par l'arête de coupe de la tige tubulaire 12 lors de la descente de celle-ci, et translaté jusque! la position de repos définie précédemment. Le cycle peut alors recommencer. Un tel appareil, d'un fonctionnement sûr permet de poser très rapidement et avec un rendement maximum des boutonsrivets ou tous autres éléments de liaison présentés sous forme de grappes. Bien entendu, l'invention n'a été décrite qu'à titre explicatif et nullement limitatif ; elle peut être l'objet de nombreuses variantes de réalisation sans sortir de son cadre. En particulier, on peut utiliser un appareil automatique de pose qui ne comporte qu'un seul piston associé à une tige cylindrique d'un diamètre sensiblement égal à celui de la tête de l'élément de liaison et qui servirait à la fois d'outil de découpe et de percuteur pour enfoncer l'élément de liaison. Les caractéristiques fondamentales de l'invention restent l'alimentation en grappes, le positionnement conjoint de l'ensemble de la grappe et de son premier élément, ainsi que la désolidarisation dudit premier élément par découpe et/ou arrachement. REVENDICATIONS 1. Appareil pneumatique pour poser des boutons-rivets ou autres éléments de liaison analogues, comprenant un corps tubulaire, des moyens assurant l'alimentation de ce corps en éléments de liaison, au moins un piston associé à une tige destiné à assurer la pose de chaque élément de liaison, caractérisé par le fait que les éléments de liaison alimentant l'appareil se présentent sous forme de grappes de plusieurs éléments reliés entre eux par l'une de leurs extrémités et que des moyens sont prévus pour positionner et centrer chaque élément de liaison dans le corps ainsi que pour désolidariser l'élément à poser en premier du reste de la grappe. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de positionnement comprennent au moins un mors escamotable susceptible de positionner l'élément à poser en prenant appui sensiblement perpendiculairement au sens d'avance de la grappe sur au moins un des autres éléments de la grappe. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un outil de coupe coopère avec une matrice de découpage pour sectionner l'élément à poser des autres éléments de la grappe. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte deux mors plans articulés chacun autour d'un axe vertical, disposés symétriquement par rapport à la direction d'avance de la grappe, de telle sorte que, lorsqu'ils sont en contact, ils forment un ensemble qui présente une rainure centrale pour le guidage de la grappe, qui se termine par un arrondi destiné à servir de butée à l'élément situé immédiatement après celui qui va être découpé 'et posé, la grappe étant soumise à une poussée pour assurer son positionnement correct. 5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'ensemble formé par les deux mors présente à sa partie antérieure un évidement de forme arrondie correspondant sensiblement à la forme de la tête des éléments de fixation pour servir de matrice de découpage. 6. Appareil selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que l'outil de coupe est constitué par la partie extrême de la tige solidaire du piston et agit sensiblement perpendiculairement à la direction d'avance de la grappe. 7. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les mors articulés sont susceptibles de s 'écarter, une fois un élément posé, pour permettre le passage de l'élé- ment suivant et son positionnement dans le cylindre de pose. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'ouverture des mors est commandée pneumatiquement dès qu'un élément vient d'être posé. 9. Grappe d'éléments de liaison pour appareil automatique de pose selon l'une des revendications I à 7, caractérisée par le fait que chacun des éléments présente un corps et une tête et que lesdits éléments sont reliés entre eux directement par leurs têtes. 10. Grappe selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le corps de chacun des éléments comporte un renforcement présentant une rugosité s'opposant au dégagement de chaque élément une fois mis en place. 11. Grappe selon l'une des revendications 9 et 10, carac térisée par le fait que la section de matière assurant la liaison entre les différents éléments est suffisante pour assurer une alimentation correcte en matière lors de la fabrication par injection de ces éléments.