Brevet FR2529377A1 — publié le 19831230

DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE DE POTS EN FERRITE, ET MACHINE POUR METTRE EN OEUVRE UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte aux dispositifs d'assemblage des pots en ferrite, qui permettent de fabriquer à partir des pièces détachées constituant un tel pot un bobinage pouvant servir de transformateur ou d'inductance. Elle concerne également les machines qui mettent en oeuvre de tels dispositifs. Actuellement les transformateurs et les inductances utilisés dans l'industrie électronique, et notamment dans celle du téléphone, sont le plus souvent réalisés en utilisant un circuit magnétique formé d'un pot en ferrite. Ce pot se presente généralement sous la forme de deux coquilles qui doivent être maintenues par des agrafes. A l'intérieur de ces coquilles, on place une carcasse qui supporte les enroulements réunis aux connexions de sortie qui font saillie sur une joue de la carcasse. Pour maintenir en place les deux coquilles on utilise différents systèmes. Dans le cas très fréquent où ces coquilles ont une forme extérieure t'carrée"s destinée à faciliter, entre autre, la manutention et l'utilisation maximale de la place sur les circuits imprimés, ces coquilles sont maintenues par deux agrafes fixées à deux angles opposés du pot. Ces opérations de montages se font généralement de manière manuelle, parfois en utilisant un dispositif de maintien des coquilles Dans ces conditions le rendement de fabrication n'est pas très élevé, et il chute encore du fait que l'on doit ensuite procéder à une opération de mesure des caractéristiques du bobinage obtenu. Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose un dispositif d'assemblage semi-automatique des pots dans lequel on place les différentes pièces à assembler dans un ordre déterminé. Deux de ces dispositifs sont placés dans une machine qui assure le fonctionnement de l'un d'entre eux pendant que l'opératrice procéde à l'alimentation du second. Cette machine peut comporter en même temps un dispositif de mesure qui est relié à des connexions, portées par le dispositif d'assemblage et qui viennent en contact avec les connexions de sortie du bobinage. On regroupe ainsi les opérations d'assemblage et de contrôle. Selon l'invention le dispositif d'assemblage de pots en ferrite formés de deux coquilles superposées enfermant une carcasse supportant au moins un enroulement réuni à des connexions de sortie et maintenues par deux agrafes, est principalement caractérisé en ce qu'il comprend: - un socle; - deux mors placés sur la face supérieure du socle divisés chacun en deux parties et délimitant un espace adapté aux parois latérales du pot; - des moyens pour déplacer l'un des mors sur le socle, entre une position ouverte, qui permet de placer les pièces du pot, et une position fermée qui permet d'emprisonner ces pièces en position d'assemblage entre les mors; - un piston vertical faisant saillie entre les mors, pour supporter les pièces du pot quand on les place;; - deux chiens basculants situés respectivement entre les deux parties des mors, pour recevoir les agrafes et venir placer celles-ci sur le pot en basculant sous la pression de la coquille inférieure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront clairement dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard des figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe verticale de face d'un dispositif selon l'invention; la figure 2, une vue de dessus du dispositif de la figure 1 - la figure 3, une vue de gauche en coupe verticale du dispositif de la figure 1; - la figure 4, une vue en plan d'une machine comportant deux dispositifs selon l'invention ; - la figure 5, une vue en coupe verticale de face d'une variante du dispositif de la figure I et - la figure 6, une vue de dessus du dispositif de la figure 5. Le dispositif qui est représenté selon trois vues sur les figures 1 à 3 comporte un socle 101 sur lequel sont fixées ses différentes pièces. Les deux coquilles qui enferment le pot sont maintenues entre deux mors 102 et 103. Ces mors serrent le pot par ses quatre faces latérales et le maintiennent verticalement. Le mors 102 forme une pièce qui est fixée sur le socle 101, tandis que le mors 103 forme une pièce qui est fixée sur une plaque 104 coulissant sur la surface supérieure du bloc 101. On peut ainsi écarter le mors 103 du mors 102 pour placer les pièces du pot, et le rapprocher pour enserrer les pièces de manière à les maintenir verticales tout en permettant un mouvement de haut en bas à frottement doux entre les mors. La plaque 104 est maintenue latéralement dans un lamage pratiqué dans le bloc 101, et verticalement par deux lames 106 visées sur le bloc. Elle est entrainée au dégagement par une pièce 107 en forme de couteau, qui s'articule sur un axe vertical fixé sur le bloc 101, et qui vient pousser sur un galet 108, lequel entraine la plaque 104 par l'intermédiaire d'une pièce en forme de fourche 109. Pour refermer les mors, la machine sur laquelle est fixée le dispositif d'assemblage vient pousser sur l'extrémité de la pièce 109. Ces mors sont divisés en deux parties symétriques séparées-par une fente. Dans ces fentes retrouvent respectivement deux chiens 110 articulés sur des axes 111 qui viennent prendre appui dans des trous percés dans les mors. Ces chiens sont rabattus en position ouverte par des ressorts 112 fixés, I'un sur le bloc de base 101, et l'autre sur la plaque de soutien 104. Ces chiens sont munis de deux goupilles 113, qui permettent de limiter leur basculement sous l'effet des ressorts en venant prendre appui sur la partie arrière des mors. Ils comportent en outre des échancrures 115, sur les faces en regard l'une de l'autre, ou l'on peut placer les agrafes de fixation des coquilles du pot. Ces agrafes sont posées par l'opératrice en forcant légèrement dans le fond de ces échancrures. Elles sont terminées par une pointe, qui sert ultérieurement à la fixation du pot sur la carte de circuit imprimé, et qui vient s'insérer dans une gorge ménagée dans une partie 114 en forme de coin, qui termine le chien en bas en faisant saillie dans l'espace compris entre les mors. La coquille inférieure du pot vient reposer sur la tête d'un piston 116, qui fait saillie verticalement du bloc 101 sous l'effort d'un ressort 117, lequel maintient cette tête, lorsqu'il n'est pas comprimé, sensiblement au centre de l'espace intermors. La tige de ce piston vient faire saillie 4ans une cavité ménagée sur la face inférieure du bloc 101. Le dispositif comprend enfin deux pièces 118 situées de part et d'autre du piston dans l'intervalle compris entre les bases des deux mors. Ces pièces permettent de supporter un ensemble de palpeurs électriques tels que 119, qui sont situés aux endroits où viennent faire saillie en dessous des mors les connexions de la carcasse contenue dans le pot. Ces palpeurs sont connus dans l'art sous le nom de clous. L'emplacement de ces connexions est normalisé, en même temps que les dimensions des coquilles, pour une catégorie déterminée de pots. Dans la pratique, on aura donc autant de dispositifs d'assemblage que de catégories de pots à assembler, mais seules les dimensions des mors changeront, et les encombrements extérieurs, par exemple les moyens de fixations du bloc 101, ainsi que les cotes des points d'action sur le levier 107 et sur l'extrémité de la pièce 109, seront les mêmes entre les différents dispositifs. On pourra ainsi placer ceux-ci sur une même machine d'assemblage. Pour procéder à l'assemblage l'opératrice place tout d'abord les agrafes au fond des gorges 115, puis la coquille inférieure entre les mors. Elle loge ensuite la carcasse bobinée dans cette coquille inférieure, en placant les connexions au-dessus des clous 119. La carcasse est munie d'un système de détrompage par rapport à la coquille, qui n'autorise que la bonne position entre ces deux pièces. L'opératrice vient placer ensuite la coquille supérieure entre les mors au-dessus de la carcasse, puis elle met en route la machine qui actionne le dispositif et qui sera décrite plus loin. Cette machine vient tout d'abord refermer les mors les uns contre les autres pour maintenir les pièces du pot dans un alignement correct. Elle enfonce ensuite entre les mors une tige de sertis sage qui fait partie du dispositif d'assemblage, mais qui n'a pas été décrite en détails ni dessinée en raison de sa simplicité. Cette tige est tout simplement une barre de section carrée venant s'adapter à la section du pot, et munie à sa partie supérieure d'un dispositif de fixation à la machine, qui maintient son orientation par rapport aux mors. Sous l'action de la machine, cette tige stenfonce entre les mors et vient appuyer sur la face supérieure de la coquille supérieure. La coquille supérieure vient appuyer sur la coquille inférieure en emprisonnant la carcasse bobinée. La face inférieure de la coquille inférieure vient donc faire pression sur la tête du piston 116, ce qui provoque son enfoncement dans le bloc 101 en comprimant le ressort 117.Lorsque la coquille inférieure est suffisamment descendue, elle bute contre les coins 114 des chiens, ce qui fait basculer les chiens 110 autour des axes 111 en comprimant les ressorts 112. Ces chiens en basculant viennent placer les agrafes contre les deux coins des coquilles destinés à les recevoir, et, en forcant sur ces agrafes, les accrochent sur les coquilles, ce qui solidarise celles-ci entres elles. En poursuivant sa course, la tige de sertissage vient appuyer les connexions de la carcasse sur les clous 119, et le mouvement s'arrête alors. Ces clous sont réunis par des fils qui traversent la cavité inférieure du bloc 101 à un dispositif de connexion 120 fixé sur une face latérale du bloc 101. Un appareil de mesure, réuni à ce dispositif de connexion, permet alors de mesurer les paramètres caratéristiques du pot ainsi assemblé. A la fin de la mesure, la machine fait remonter la tige de sertissage et vient pousser le levier 117, de manière à desserrer les mors. Sous l'action du ressort 117 le piston 116 repousse le pot assemblé vers le haut, ce qui permet à l'opératrice de le dégager d'entre les mors. Pendant ce mouvement, les chiens 110 s'ouvrent sous l'action des ressorts 112, et le dispositif est donc prêt à recevoir de nouveau les pièces d'un autre pot à assembler. La figure 4 représente d'une manière très schématique une machine destinée à recevoir deux de ces dispositifs d'assemblage. Comme on va le voir, il est nécessaire que ces deux dispositifs soient symétriques l'un de l'autre, l'un étant un dispositif gauche tel que représenté sur les figures 1 à 3, et l'autre un dispositif droit essentiellement caractérisé par la disposition inversée des mors mobiles et fixes et de la tige de commande 107 par rapport au dispositif gauche. Cette machine se compose d'un plateau 401, qui supporte, par des potences situées en partie arrière et non représentées, deux vérins verticaux 402 et 403 situés à gauche et à droite du plateau. Au-dessus du plateau un secteur pivotant 104, ayant la forme d'un quart de cercle, peut tourner autour d'un pivot central 405, par action sur une poignée latérale 406, de manière à se placer à droite où à gauche du plateau. Dans les deux cas son mouvement se termine contre une butée 407, ou 408, qui permet de le positionner en fin de course, et d'actionner un contacteur, par exemple du type pneumatique, qui met en fonctionnement celui des vérins qui se trouve au-dessus du plateau. A chacune des extrémités du secteur, qui vont se retrouver dans l'une où l'autre position sous l'un des vérins, un dispositif de fixation, par exemple du type à queue d'arronde et vis de pression, permet de fixer, à des endroits déterminés par l'emplacement des vérins, un bloc d'assem blage de type gauche 409 d'un côté, et un bloc de type droite 410 de l'autre. Les extrémités des vérins comportent des moyens de fixations, par exemple du type à vis agissant sur un méplat, permettant de fixer les pièces de sertissage appairées avec les blocs. L'emplacement des blocs est déterminé pour que, lorsque les vérins descendent, les tiges de sertissage s'engagent entre les mors. Les dispositifs de connexion des blocs d'assemblage sont réunis à un appareil de contrôle 411, par des câbles souples 412 et 413. La machine comprend des moyens de commutation, par exemple commandés à partir des butées 407 et 408, pour connecter cet appareil de contrôle sur l'un ou l'autre bloc par l'intermédiaire des câbles correspondants. Ainsi donc, en partant de la position représentée sur la figure 4, l'opératrice charge les différentes pièces formant le pot à assembler sur le bloc 410. Elle contrôle alors sur l'appareil de mesure 411 les paramètres du pot qui a été assemblé pendant l'opération précédante sur le bloc 409. Ces paramètres ont eu le temps d'être mesurés par l'appareil de contrôle pendant que l'opératrice a chargé les pièces dans le bloc 410. Elle agit ensuite sur une commande manuelle 414 qui fait remonter le vérin 403, ce qui libère aussi bien le bloc 409 que le mouvement du plateau 404. Elle peut alors faire pivoter ce dernier autour de l'axe 405, en agissant sur une poignée 406, pour ramener le bloc chargé 410 en ~dessous du vérin 402, et par le même mouvement le bloc 409 en face d'elle. Au cours de ce pivotement, le levier de dégagement du bloc 409 à buté contre une tige - 415, qui fait saillie sur le plateau 401 et qui commande le desserrage des mors. Ce faisant le piston repousse le pot assemblé vers le haut, et les chiens basculent en position de chargement. Ainsi lorsque le bloc 109 se retrouve devant l'opératrice, le pot assemblé est dégagé, pour que celle-ci puis le retirer et le mettre dans le lot des pièces bonnes, ou défectueuses, selon les résultats donnés par l'appareil de contrôle 411. A la fin de ce même mouvement, le bloc 410 vient buter contre la butée 408, ce qui entraine, d'une part la fermeture des mors, et d'autre part la mise en fonctionnement du vérin 402. Ce dernier descend en entrainant la tige de sertissage correspondant au dispositif 410. Cette tige vient appuyer sur la coquille supérieure du pot à assembler, ce qui provoque le fonctionnement du dispositif, l'assemblage du pot, et la connexion à l'appareil de mesures 411. On repart donc au début du cycle décrit, et l'opératrice peut à ce moment charger les pièces dans le bloc 410 après l'avoir débarrasé du pot asssemblé qui s'y trouve. Une variante de réalisation d'un dispositif d'assemblage -selon l'invention a été représentée, selon trois vues, sur les figures 5 à 7. Ce dispositif est, par opposition à celui des figures 1 à 3, du type droit, et on n'a référencé que les pièces qui sont différentes. Les différences essentielles portent sur le support 518 des pièces de contacts 519. Cette pièce 518 est unique, ce qui permet de la monter flottante par rapport au socle 501 du dispositif. Pour cela, elle est percée de deux alésages latéraux qui lui permettent de coulisser le long de deux axes verticaux 530 fixés dans socle 501. Des ressorts 531 repoussent le support 518 vers le haut, et des rondelles 532 l'empêchent de s'échapper des axes. Ainsi, dans un premier temps on peut vérifier le bobinage, en appuyant sur la coquille supérieure du pot avec une force suffisante pour assurer un contact correct entre les connexions de la carcasse et les clous 519 portés par le support 518, et également une pression comparable à la pression de maintien fournie par les agrafes quand elles sont en place. Cette pression fixe en effet les caractéristiques magnétiques du pot, notamment en fixant l'entrefer. Une telle vérification préalable n'aurait pas été possible dans le dispositif décrit précédemment, parce que la course des clous n'est pas suffisante pour permettre, dans un premier temps le test électrique, et dans un deuxième temps une descente complémentaire entrainant le basculement des chiens, et donc l'agrafage. Dans cette deuxième version, la course complémentaire est donnée par la descente du support 518 contre l'action des ressorts 531. Cette configuration rend difficile l'utilisation, pour faire remonter le piston 516 vers le haut, d'un ressort, comme dans le premier cas. La solution retenue consiste à laisser ce piston libre, et à le faire dépasser de la face inférieure du socle 501. L'extrémité qui dépasse ainsi du socle s'engage alors dans un trou pratiqué dans le secteur 404, et peut descendre dans un autre trou pratiqué dans le plateau 401, en-dessous du vérin. Dans ces conditions, lorsque l'opératrice a placé les pièces du pot à assembler entre les mors, celles-ci reposent sur la tête du piston 516. Quand l'opératrice fait tourner le secteur 404, le dispositif d'assemblage se met en position sous le vérin qui lui est affecté, et le piston 516 s'effacé sous son propre poids, de telle manière que sa tête vient s'encastrer dans un évidemment du support 518. Dans un premier temps le vérin 402, par exemple, vient appuyer sur la coquille supérieure du pot pour exercer la pression sur les clous 519 et l'opératrice lit la valeur du paramètre de contrôle. Dans un deuxième temps, si ce paramètre est bon, elle actionne une commande qui fait descendre complétement le vérin 402, en provoquant le verrouillage des agrafes et l'enfoncement du support 518 qui vient buter contre le socle 501. Lors de la manoeuvre de dégagement du pot enfin, le vérin 402 remonte, et le support 518 remonte lui-même sous l'effet des ressorts 531 en entrainant la tête du piston 516 jusqu'à ce qu'il soit en butée. Pour terminer le dégagement, un vérin complémentaire situé dans le plateau 401, par exemple à l'emplacement de la position de chargement en face de l'opératrice, repousse le piston 516 vers le haut en dégageant le pot assemblé. Si le paramètre lu n'est pas correct, on passe directement à la position de dégagement. Une autre différence concerne la tête 533 du piston 516, que l'on a taillée de façon à présenter une surface d'appui plus grande sur le pot, en dégageant le centre de celui-ci. Un exemple de la forme de cette tête est représenté sur les figures, où lton voit qu'elle remplit le maximum de la surface à l'intérieur des mors, compte tenu des dégagements nécessaires pour libérer l'emplacement des clous 519 et des chiens 510. De plus une rainure longitudinal 534 a été ménagée dans le centre de la surface d'appui de cette tête, afin que celle-ci ne porte pas sur la partie centrale de la coquille inférieure du pot. En effet, les pots comportent une partie centrale en forme de noyau, obtenue par moulage dans chacune des deux coquilles.Selon les cas, ces parties centrales portent, où ne portent pas, I'une sur l'autre lorsque le pot est assemblé. Lorsque ces parties ne portent pas l'une contre l'autre, on obtient un entrefer, nécessaire pour obtenir des caractéristiques magnétiques adéquates. I1 est alors bien clair, que si l'on utilise un piston tel que le piston 116 de la première version, l'effort va porter sur une partie relativement fragile du pot, qui risque de se briser. Par contre dans la deuxième version l'effort porte toujours sur la périphérie du pot, ce qui diminue les risques de casse. Dans cette deuxième version, les chiens ne sont plus munis d'une échancrure, comme 115, pour placer les agrafes, mais leur face est totalement plate. Par contre on les a munis d'une goupille supplémentaire 535, qui vient barrer l'espace libre situé entre les deux parties des coins 514 du bas des chiens. Cette goupille permet de retenir l'agrafe, tant dans sa descente qu'au basculement. Par ailleurs, dans cette version, les coins 514 sont obtenus par l'usinage d'une cavité qui traverse la totalité du chien. Enfin, dans cette deuxième version, le connecteur 520 n'est pas réuni directement aux clous 519, mais à un deuxième connecteur 536, auquel sont réunis les clous 519. Ceci permet, en utilisant une fiche 537 qui vient se placer sur le connecteur 536, d'établir les liaisons voulues entre les plots du connecteur 520 et les clous du test 519, par l'inter- médiaire de connexions telles que 538, qui sont établies dans la fiche 537. Ainsi on peut, -selon le type de bobinage à réaliser, disposer d'une fiche 537 câblée de manière adéquate à l'avance, ce qui évite d'avoir à refaire le câblage du dispositif d'assemblage pour chaque type de pot mis en fabrication. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assemblage de pots en ferrite formés de deux coquilles superposées enfermant une carcasse supportant au moins un enroulement réuni à des connexions de sortie et maintenues par deux agrafes, caractérisé en ce qu'il comprend: - un socle (101); - deux mors (102, 103) placés sur la face supérieure du socle divisés chacun en deux parties et délimitant un espace adapté aux parois latérales du pot; - des moyens (104-- 109) pour déplacer l'un (103) des mors sur le socle, entre une position ouverte, qui permet de placer les pièces du pot, et une position fermée qui permet d'emprisonner ces pièces en position d'assemblage entre les mors; - un piston (126) vertical faisant saillie entre les mors, pour supporter les pièces du pot quand on les place;; - deux chiens basculants (110) situés respectivement entre les deux parties des mors, pour recevoir les agrafes et venir placer celles-ci sur le pot en basculant sous la pression de la coquille inférieure. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un support (118) pour maintenir, sous l'espace délimité par les mors, des clous de test verticaux (119) permettant d'établir des contacts avec les connexions de sortie de l'enroulement, et au moins un premier connecteur (120), relié aux clous de test et permettant de connecter le dispositif à des moyens de mesures des caractéristiques de Penroulement. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer Pun (103) des mors comprennent, une plaque coulissante (104) retenue sur la surface supérieure du socle (101) par deux lames de maintien (106), et un bras (107) pivotant autour d'un axe vertical pour appuyer sur un galet (108) relié à la plaque coulissante, et faire passer celle-ci de la position fermée à la position ouverte; Fautre (102) mors étant fixé de manière rigide sur la surface supérieure du socle. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un deuxième connecteur (536), servant de relais entre les clous de test (119) et le premier connecteur (120), et permettant de modifier l'interconnexion entre les clous de test et le premier connecteur par l'intermédiaire d'une fiche (S 37) dont le câblage défini cette interconnexion. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend deux supports (118) de clous de test (119) fixés rigidement sur la surface du socle de part et d'autre du piston (126) et entre les mors (112, 113). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le piston (126) comprend une tête ronde étroite et qu'il est repousssé vers le haut par un ressort (117). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le support (518) des clous de test (519) s'étend entre les mors, est monté coulissant sur des tiges verticales (530) qui comportent des ressorts (531) qui le repoussent vers le haut, et que ce support comprend un orifice central qui permet le passage du piston (516), lequel est monté libre sans ressort et comporte une tige qui fait saillie en dessous la surface inférieure du socle (501) et une tête qui s'efface dans un dégagement du support, cette tête épousant la surface inférieure de la coquille inférieure, à l'exception des emplacements nécessaires au passage des clous de test (519) et des gâchettes (510), et d'un emplacement médiant (534) qui dégage la surface correspondant au noyau du pot 8.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les chiens comprennent, sur leurs surfaces recevant les agrafes, deux encoches (115) pour maintenir celles-ci. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que chaque chien comporte une surface lisse pour recevoir l'agrafe, et une partie terminale inférieure en forme de coin proéminant (514), fendue en deux pour recevoir la pointe de l'agrafe et barrée par une goupille (535) pour retenir l'agrafe par la pointe pendant le mouvement du chien. 10. Machine d'assemblage de pot en ferrite, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un plateau (401); - un secteur (404) pivotant sur le plateau autour d'un axe (405), et supportant deux dispositifs d'assemblage (409, 410) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, pour déplacer ces dispositifs entre une position centrale commune de chargement, et deux positions d'assemblage affectées chacune à l'un des dispositifs; - deux vérins (402, 403) situés respectivement au dessus des deux positions d'assemblage pour venir appuyer sur la coquille supérieure du pot situé dans le dispositif placé sous le vérin par l'intermédiaire d'une tige de poussée adaptée à l'espace compris entre les mors du dispositif; ; - un mécanisme de commande comportant deux butées (407, 408) pour arrêter le secteur dans chacune des deux positions d'assemblage et actionner les vérins correspondants, et une commande manuelle (414) de remontée des vérins.