Brevet FR2498839A1 — publié le 19820730

Dispositif pour la jonction des extrémités des enroulements avec les bornes de raccordement de stators de machines électriques et procédé pour sa mise en oeuvre La présente invention concerne un dispositif pour la jonction des extrémités des enroulements avec les bornes de raccordement de stators de machines électriques, se composant essentiellement d'un dispositif support du stator, d'un dis- positif d'insertion et de sertissage, d'un système d'entrai- nement et de commande mécanique/pneumatique, et un procédé pour la mise en oeuvre dudit dispositif. Il est déjà connu de procéder, après la confec- tion des enroulements, au poste même de bobinage à la fixation des extrémités des enroulements aux bornes de raccordement correspondantes du stator. La fixation des extrémités des en- roulements se fait par exemple en aplatissant une partie de chacune des bornes de raccordement correspondantes. Au cours d'une opération de fabrication ultérieure on procède à la jonction mécanique et électrique définitive, par exemple par soudage, brasage, etc. Du fait que la jonction des extrémités des enrou- lements se fait déjà dans la machine à bobiner, il n'est pas possible d'éviter des temps d'arrêt prolongés de cette machine. A ceci s'ajoute le fait que la tension mécanique, des fils de sortie des enroulements qui vont aux différentes bornes de rac- cordement, peut être plus ou moins grande, et il peut en résul- ter des jonctions imprécises ou défectueuses. L'objet de la présente invention consiste, pour une fabrication entièrement automatique, en particulier dans des chaînes de fabrication, à réaliser sur toutes les bornes de raccordement du stator, lorsqu'onyfixe les extrémités des enroulements, des conditions identiques et ajustables à volon- té, ce qui permet d'assurer la réalisation de jonctions fiables entre les extrémités des enroulements et les bornes de raccor- dement du stator; on vise aussi une réduction des temps d'ar- rêt de la machine à bobiner, liés à ces opérations. Selon la présente invention, ces résultats sont obtenus avec l'utilisation d'un dispositif support de stator associé à un dispositif d'insertion et de serrage des connexions o les extrémités des enroulements du stator fixé dans le dispositif support sont pincées par des éléments de maintien qui font partie de ce dispositif support de stator, qu'elles sont prises en charge et tendues sous une tension contrôlée par des griffes mobiles qui font partie du dispositif d'inser- tion et de serrage, et qui peuvent prendre toute position con- venable, pour introduire les extrémités de ces fils dans les bornes de raccordement prévues sur le stator, ces fils sont ensuite pincés par sertissages dans les bornes de raccordement correspondantes au moyen d'outils de serrage disposés par pai- re. Des dispositifs de commande et de manoeuvre sont prévus pour l'exécution de toutes ces opérations, ainsi que pour le déplacement de l'ensemble du dispositif d'insertion et de ser- rage des connexions par rapport au support de stator. Selon des variantes de l'invention, les éléments de maintien qui pincent les fils sont au nombre de quatre et peuvent être actionnés individuellement, indépendamment les uns des autres, mécaniquement et/ou manuellement, au moyen de tiges pourvues de ressorts de rappel; les griffes preneuses peuvent se déplacer en s'approchant ou en s'éloignant du sup- port de stator sous l'action de vérins individuels agissant par l'intermédiaire de leviers articulés, elles peuvent aussi se déplacer transversalement, deux par deux, ces derniers dé- placements étant obtenus au moyen de leviers orientables soli- daires de deux arbres verticaux dont chacun peut exécuter des mouvements de pivotement commandés avec des vérins par l'inter- médiaire d'excentriques. Pour le réglage de la tension mécani- que des fils, l'invention prévoit l'installation d'un manodé- tendeur pour alimenter les vérins qui actionnent les éléments mécaniques qui déterminent cette tension, sous une pression ré- glable dans une plage comprise entre 0,4 et 2,0 bars. La présente invention couvre également le procédé de mise en oeuvre des dispositifs ainsi définis, ce procédé pouvant être exposé sous la forme d'une procédure en six éta- pes: - Pincement des fils de sortie par les éléments de maintien du dispositif pinceur prévu sur le dispositif sup- port du stator - Rapprochement du dispositif d'insertion et de serrage du dispositif support de stator, griffes ouvertes et éléments en position de travail; - Prise en charge et mise sous traction des fils de sortie par les griffes du système preneur; - Regroupement des griffes à une certaine distan- ce du stator; - Positionnement précis des fils, maintenus sous tension, ainsi que des outils de sertissage, en regard des bornes de raccordement correspondantes du stator, insertion des fils dans les bornes correspondantes; - Sertissage des fils, par serrage ou aplatisse- ment des bornes - Desserrage des griffes du système preneur, re- tour de tous les éléments du dispositif dans leurs positions de départ respectives. L'invention prévoit aussi la possibilité de réa- liser les dispositifs avec des commandes pneumatiques, hydrau- liques ou mécaniques. L'avantage de la présente invention réside parti- culièrement dans le fait que les extrémités de l'enroulement qui sont pincées toutes les quatre dans les éléments de maintien du dispositif pinceur sont prises en charge simultanément par le dis-positif d'insertion et de serrage, qui exerce sur chacun de ces fils une traction de valeur prédéterminée, les insère dans ces conditions dans les bornes de raccordement o il en réalise la fixation. Un autre avantage réside dans les "possibilités universelles" d'ajustage du dispositif d'insertion et de serra- ge, en fonction du diamètre du stator, du diamètre des fils, etc., en particulier du fait de la commande pneumatique des griffes de son dispositif preneur, griffes qui peuvent se dé- placer axialement, en se rapprochant ou en s'éloignant du sup- port de stator, transversalement par rapport à ce dispositif ainsi que les unes par rapport aux autres, de sorte qu'il est possible d'employer tous les types usuels de bornes de raccor- dement sans outillage supplémentaire ni opérations de réglage longues et laborieuses. Comme la prise en charge, l'insertion et le sertis- sage des extrémités des enroulements dans les bornes de raccordement s'effectue dans un dispositif d'insertion et de serrage qui fait suite au poste de bobinage, il est possible d'augmenter la productivité de la machine à bobiner. On peut aussi augmenter ainsi la capacité de l'ensemble de la chaîne de fabrication. On va décrire maintenant l'invention plus en dé- tail en s'appuyant sur un exemple de réalisation illustré par le dessin. Les différentes figures montrent respectivement: Figure 1 - une vue de profil du dispositif d'in- sertion et de serrage selon la présente invention, ainsi qu'une vue de profil d'un dispositif support de stator positionné en regard du précédent, avec un stator bridé dans le support et déjà bobiné. La figure 2 - une vue de face du dispositif sup- port de stator, selon la ligne I-I de la figure 1. Dans les figures 1 et 2, 17 désigne un stator déjà bobiné, bridé dans un dispositif support de stator 15, les entrées des enroulements 20a, 20b et les sorties des enrou- lements 20a', 20b', appelées extrémités des enroulements dans la suite du texte, étant tenues dans les éléments de maintien 16a, 16b, 16a', 16b' d'un dispositif pinceur 16. Pour pincer les extrémités 20a, 20b; 20al, 20b' du stator déjà bobiné 17, dans les éléments de maintien 16a, 16b; 16a', 16b' du dispositif support de stator 15, au poste de bobinage qui précède (qui ne fait pas partie de l'invention et qui n'a pas été représenté), on introduit ces fils dans lesdits éléments de maintien ouverts au préalable par enfonce- ment des tiges 16" munies de ressorts de rappel. On ferme en- suite les éléments de maintien 16a, 16b; 16a', 16b' et ils retiennent ainsi les extrémités d'enroulements 20a, 20b; 20a' b'. Dans l'organisation de la chaine de fabrication le dispositif support de stator 15 avec le stator 17 qui s'y trouve bridé, fait partie d'une machine à bobiner (qui n'a pas été représentée) et dans la position représentée dans la figu- re, le stator, avec les bornes de raccordement isolées 18a, 18b; 18a', 18b' fixées par paires dans le stator et avec les extré- mités des enroulements 20a, 20b; 20a', 20b' maintenues dans les pinces de maintien 16a, 16b; 16a', 16b' du dispositif de 2498839 pinçage 16, est positionné en regard du dispositif d'insertion et de serrage 1 qui fait également partie de la chaîne de fa- brication. Le dispositif d'insertion et de serrage 1 est construit de manière à pouvoir être déplacé en direction du dispositif support de stator 15, dans les glissières de guida- ge 13', 13", au moyen du coulisseau 13 d'un dispositif de dé- placement 12 manoeuvré par un vérin 14, la position de départ du coulisseau 13 étant definie au moyen d'une vis de réglage 22 et la course du coulisseau étant limitée par une vis de butée 23. Le dispositif d'insertion et de serrage 1 se com- pose en outre d'un système preneur 2 comportant quatre griffes en forme de pinces 2a, 2b; 2a', 2b', dont chacune est action- née par l'intermédiaire d'un système de leviers 3, d'un systè- me vertical d'orientation 7 ainsi que d'outils de sertissage avec des éléments de serrage disposés par paires 10, 10'. Les griffes 2a, 2b; 2a', 2b' peuvent être actionnées simultané- ment, chacune par un vérin pneumatique 6a, 6b; 6a', 6b' par l'intermédiaire d'un système de leviers 3, pour se rapprocher ou s'éloigner du support de stator 15, et d'autre part deux par deux, au moyen de deux arbres 7', 7" du système de mise en position 7, disposés verticalement avec possibilité de pivote- ment, pour se déplacer vers les côtés, pour se rapprocher ou s'écarter horizontalement les unes des autres. Chacun des systèmes de leviers 3 se compose d'un levier 3a, 3b; 3a', 3b' articulé sur un levier orientable 32a, 32b; 32a', 32b' en un point d'articulation 4a, 4b; 4a', 4b', chaque levier articulé 3a, 3b; 3a', 3b' est réuni à l'une de ses extrémités au levier orientable correspondant 32a, 32b; 32a', 32b' par un vérin 6a, 6b; 6a', 6b' et la tige de piston de celui-ci 5a, 5b; 5a', 5b', et à son autre extrémité à une griffe 4a, 4b; 4a', 4b'; les leviers orientables 32a, 32b, 32a', 32b' sont fixes deux par deux sur les arbres verticaux 7', 7". Les vérins 6a, 6b; 6a', 6b' sont alimentés avec un manodétendeur 21, qui fonctionne de préférence avec une pres- sion de sortie réglable dans une plage comprise entre 0,4 et 2,0 bars, de sorte que le guidage des extrémités d'enroulements a, 20b; 20a', 20b' s'effectue avec une traction de valeur prédéterminée. La course des griffes 2a, 2b; 2a', 2b' est limi- tée individuellement pour chacune de celles-ci, dans le sens longitudinal, par les butées 31 solidaires des leviers orien- tables 32a, 32b; 32a', 32b' et limitant l'amplitude de bas- culement des leviers 3a, 3b; 3a', 3b'. Les paires de leviers 3a, 3b; 3a', 3b' sont solidarisées respectivement par une broche de liaison 29 ou 29'. Le dispositif d'insertion et de serrage 1 se compose en outre de deux outils de sertissage , 10' avec des éléments de serrage disposés par paires, qui peuvent être actionnés par le piston d'un vérin 11 au moyen d'un poussoir presseur 11a. La course des outils de sertissage , 10' est limitée par une vis de réglage 24, et les quatre éléments de serrage peuvent être ajustés individuellement au moyen d'écrous de réglage 25. Après que les griffes 2a, 2b; 2a', 2b' ont pris en charge les extrémités d'enroulements 20a, 20b; 20a', 20b' qui étaient pincées par les éléments de maintien 16a, 16b; 16a' 16b' du dispositif support de stator 15, individuellement au moyen des systèmes de leviers 3 correspondants et deux par deux au moyen des arbres verticaux 7', 7" du dispositif de mise en position 7, ces griffes sont amenées en regard des bornes de raccordement 18a, 18b, 18a', 18b' correspondantes du stator 17, o l'on introduit simultanément les extrémités d'enroulements 20a, 20b; 20a', 20b', éventuellement en sui- vant une tôle de guidage 9. Le poussoir presseur lla s'engage ensuite entre les outils de sertissage 10, 10' qui sont articulés autour des points de pivotement 11', 1i", de sorte que les éléments de serrage montés par paires sur ces outils de sertissage 10, 10' écrasent, également en même temps, les bornes de raccor- dement 18a, 18b, 18a', 18b' considérées, de sorte qu'il s'éta- blit une liaison solide entre les extrémités d'enroulements a, 20b, 20a', 20b' et les bornes de raccordement 18a, 18b, 18a', 18b'. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. - Dispositif pour la jonction des connexions de sortie des enroulements (20a, 20b, 20a', 20b') avec les bornes de raccordement (18a, 18b, 18a', 18b') des stators de machines électriques, constitué essentiellement d'un disposi- tif support du stator (15), d'un dispositif d'insertion et de serrage (1), ainsi que d'un système d'entraînement mécanique/ pneumatique et d'éléments de commande, caractérisé par le fait que le dispositif support (15) du stator comporte un disposi- tif pinceur (16) pour les connexions de sortie de l'enroule- ment (20a, 20b, 20a', 20b') et que le dispositif d'insertion et de serrage (1) est pourvu de quatre griffes (2a, 2b; 2a', 2b') en forme de pinces équipées de vérins de manoeuvre et faisant partie d'un dispositif preneur (2), ainsi que d'un dis- positif vertical de mise en position (7) et d'outils de serra- ge disposés par paires (10, 10') actionnés au moyen d'un vé- rin (11), et qu'il est prévu en outre un dispositif de dépla- cement (12) à commande pneumatique. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que le dispositif pinceur (16) comporte quatre éléments de maintien (16a, 16b; 16a', 16b'), qui peuvent être actionnés individuellement, indépendamment les uns des autres, mécaniquement et/ou manuellement, au moyen de tiges (16") pourvues de ressorts de rappel. 3. - Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que d'une part toutes les griffes (2a, 2b, 2a', 2b') peuvent être déplacées simultanément de manière à se rapprocher ou à s'éloigner du dispositif support de stator (15) ceci au moyen, pour chacune d'elles, d'un vérin (6a, 6b; 6a', 6b') agissant sur un système de leviers convenables(3) et que d'autre part elles peuvent être déplacées latéralement par rapport au dispositif support du stator (15) au moyen de deux arbres verticaux (7', 7") prévus pour pouvoir pivoter chacun sous l'action d'un vérin (8, 8') et d'un excentrique. 4. - Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé par le fait que chacun des systèmes de leviers (3) assure la liaison entre l'un des leviers orientables (32a, 32b, 32a', 32b') et l'une des griffes (2a, 2b, 2a', 2b') au moyen d'un vérin pneumatique (6a, 6b; 6a', 6b') articulé sur le levier orientable (32a... 32b') correspondant, la tige de piston (Sa, 5b; 5a',5b') du vérin considéré et un levier articulé (3a,3b; 3a',3b'), chacun des leviers articulés (3a,3b;3a',3b') étant logé sur la face frontale du levier orientable (3a... 32b') correspondant, en un point d'articulation (4a... 4b') et les leviers orientables (32a, 32b; 32a', 32b') étant liés, solidaires en rotation aux arbres verticaux (7', 7"). 5. - Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que le dispositif support de stator (15) et le dispositif d'insertion et de serrage (1) sont construits de manière à pouvoir être déplacés l'un par rapport à l'autre. 6. - Dispositif selon l'ensemble des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que pour les vérins pneumati- ques (6a,6b; 6a',6b') il est prévu un manodétendeur (21) tra- vaillant avec une pression de sortie réglable dans la plage comprise entre 0,4 et 2,0 bars. 7. - Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif selon les revendications 1 à 6, caractérisé par les pas de pro- cédure opératoire ci-dessous: a) les connexions de sortie (20a, 20b; 20a', 20b') du stator (17) complètement bobiné et tenu dans le dispositif support de stator (15) sont pincées dans les éléments de main- tien (16a...16b'), du dispositif pinceur des connexions (16), b) on rapproche le dispositif d'insertion et de serrage (1) du dispositif support de stator (15) en suivant les glissières de guidage (13', 13"), les griffes en forme de pinces (2a, 2b; 2a',2b') du dispositif preneur (2) étant ouver- tes et en position d'engagement et les outils de sertissage (10,10') étant en position de travail, c) les griffes (2a,2b; 2a',2b') qui saisissent les fils de sortie de l'enroulement, maintenus tendus par les élé- ments de maintien (16a,16b; 16a',16b'), se ferment sous l'action des vérins du dispositif preneur (2), d) commandées chacune par l'un des systèmes de le- viers (3) actionnés par les vérins (6a,6b;6a',6b') alimentés sous une pression réglable entre 0,4 et 2,0 bars, les griffes (2a,2b; 2a',2b') sont ramenées en arrière, les extrémités fer- mées des griffes (2a,2b; 2a',2b') se déplaçant de manière à se rapprocher l'une de l'autre, deux à deux, e) les systèmes de leviers (3) et les griffes (2a, 2b; 2a', 2b'), solidaires en rotation par groupes de deux avec l'un des deux arbres verticaux (7', 7") sont alors pivotés vers l'intérieur jusqu'à ce que les griffes (2a... 2b') ensemble avec leurs outils de sertissage (10, 10') se trouvent exactement en regard des bornes de raccordement (18a, 18b; 18a', 18b') du stator (17), les fils de sortie de l'en- roulement (20a, 20b; 20a', 20b') sont alors introduits dans les bornes de raccordement (18a, 18b; 18a', 18b') qui sont ouvertes, f) un vérin (11) déplace alors un poussoir pres- seur (11a) en direction des outils de sertissage (10, 10') celui-ci s'engageant entre les éléments de chacune des deux paires d'outils de sertissage (10, 10'), de sorte que les paires de bornes de raccordement correspondantes (18a, 18b; 18a', 18b') se trouvent aplaties, par groupes de deux et l'on obtient ainsi une jonction solide respectivement entre les extrémités d'enroulement (20a, 20b; 20a', 20b') et les bornes de raccordement correspondantes (18a, 18b; 18a', 18b') g) les tiges des pistons (Sa, 5b; 5a', 5b') des vérins (6a, 6b; 6a', 6b') correspondants ramènent les grif- fes (2a, 2b; 2a', 2b') dans la position d'engagement et les ouvrent en même temps, le dispositif de positionnement (7) revient dans sa position initiale et le dispositif d'inser- tion et de serrage est ramené dans sa position de départ. 8. - Procédé selon la revendication 7, caracté- risé par le fait que les manoeuvres sont commandées par des systèmes pneumatiques. 9. - Procédé selon la revendication 7, caracté- risé par le fait que les manoeuvres sont commandées par des systèmes hydrauliques. 10. - Procédé selon la revendication 7, caracté- risé par le fait que les manoeuvres sont commandées par des systèmes mécaniques. LISTE DES DESIGNATIONS ET REPERES UTILISES 2 2a,2b; 2a',2b 3a,3b; 3a', 3b' 4a,4b; 4a', 4b' a,5b; 5a',5b' 6a, 6b; 6a', 6b' 7', 7" 8', 8" , 10' 11', 11" lia 13', 13" 15 16a, 16b; 16a', 16b' 16" 18a,18b; 18a',18b' - Dispositif d'insertion et de serrage pour la jonction des connexions de sortie des enroulements dans les bornes de raccordement du stator - Dispositif preneur - Griffes à commande pneumatique - Systèmes de leviers, un par griffe - Levier articulé - Axes d'articulation - Tiges de vérins - Vérins - Dispositif de mise en position - Arbres verticaux - Vérins de commande - Tôle-de guidage - Outils de sertissage, avec éléments de serrage disposés par paires Ensemble vérin - Points d'articulation - Poussoir presseur - Dispositif de déplacement - Coulisseau - Glissières de guidage - Vérin - Dispositif support du stator - Dispositif pinceur des connexions - Eléments de maintien - Tiges avec ressorts de rappel - Stator - Bornes de raccordement, fixées deux par deux dans le stator A 4 2498839 LISTE DES DESIGNATIONS ET REPERES UTILISES (suite) 19, 19' a,20b; 20a',20b' 26, 26' 27, 27' 28a, 28b; 28a',28b 29, 29' 30 32a,32b;32a',32b' - Bobines - Extrémités des enroulements, comprenant les entrées des enroulements 20a, 20b et les sorties de ces enroulements 20a', b' - Manodétendeur - Vis de réglage pour la position de dé- part du coulisseau - Vis de butée limitant la course du cou- lisseau - Vis de réglage pour les outils de ser- tissage - Ecrous d'ajustage pour les éléments de serrage des outils de sertissage - Axes d'articulation - Points de pivotement des arbres verti- caux - Axes d'articulation - Axes, broches de liaison - Vis de fixation Positionnement des leviers articulés - Leviers orientables 00000000O0000000O