Brevet FR2547103A1 — publié le 19841207

La présente invention se rapporte à une rubaneuse appropriée pour rubaner ou guiper un harnais de câbles, un tel harnais étant un assemblage de fils électriques conçu pour être utilisé, par exemple, pour le câblage électrique d'une automobile Plus particulièrement, l'invention a trait à une rubaneuse qui peut enrouler automatiquement un ruban autour d'un harnais de câbles lequel comporte une ligne principale et un faisceau de câbles de branchement qui s'embranche sur la ligne principale. Jusqu'à présent, diverses rubaneuses ont été proposées pour enrouler un ruban autour d'un organe allongé, tel que le faisceau de câbles d'un harnais de câbles Ces rubaneuses connues, cependant, ne sont conçues que pour rubaner un simple organe rectiligne sans embranchement En d'autres termes, aucune de ces rubaneuses connues ne pourrait effectuer un rubanage continu autour d'un harnais de câbles comportant des faisceaux de câbles de branchement Le rubanage d'un harnais avec ces rubaneuses connues doit, par conséquent, être effectué d'une manière discontinue en déplaçant le harnais de 20 câbles par intermittence par rapport à la rubaneuse de façon à placer les parties successives qui doivent être rubanées, telles que les câbles de branchement et la ligne principale, à la position de rubanage Par conséquent, le rubanage de la totalité du harnais de câbles nécessite, d'une manière in25 commode, un processus compliqué qui comporte des changements fréquents de la position du harnais de câbles, ce qui est extrêmement indésirable compte-tenu des besoins actuels de production en série de harnais de câbles. Par conséquent, l'un des buts de la présente inven30 tion est de réaliser une rubaneuse conçue pour rubaner un harnais de câbles qui comporte un certain nombre de faisceaux de câbles de branchement, améliorant ainsi d'une manière importante le rendement de fabrication. A cette fin, conformément à l'invention, il est pré35 vu une rubaneuse pour rubaner un harnais de câbles qui com- prend des moyens formant chariot mobiles longitudinalement et transversalement dans un plan horizontal; une tête rubaneuse suspendue audessous des moyens formant chariot; des moyens de pivotement et de soulèvement conçus pour pro5 duire un mouvement de pivotement et un mouvement vertical de la tête de rubanage; des moyens de rubanage suspendus à 1 'extrémité inférieure des moyens de soulèvement et agencés pour effectuer le rubanage des faisceaux de câbles du harnais de câbles; une table de gabarit disposée au-des10 sous des moyens de rubanage et agencée de façon à porter les faisceaux du harnais de câbles de façon que les faisceaux soient situés à une certaine distance au-dessus de la surface de la table de gabarit; et une unité de commande automatique conçue pour commander le fonctionnement des moyens formant chariot, des moyens de pivotement, des moyens de soulèvement et des moyens de rubanage, conformément à un programme préalablement fourni, de sorte que les faisceaux de harnais de câble situés au-dessus de la planche de gabarit sont automatiquement rubanés par les moyens de ruba20 nage. En utilisant cette rubaneuse, il est possible d'effectuer un rubanage automatique et continu du faisceau de câbles principaux et de chacun des faisceaux de câbles de branchement de sorte que le rendement de fabrication de 25 harnais de câbles rubanés est considérablement accru. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels: la Fig 1 est une vue de face et en élévation de l'ensemble d'une rubaneuse de harnais de câbles selon l'invention; la Fig 2 est une vue en élévation latérale de la rubaneuse de harnais de câbles représentée sur la Fig l; 35 la Fig 3 est une vue de face en élévation d'un mécanisme de rubanage incorporé à la rubaneuse représentée sur la Fig 1; la Fig 4 est une vue en élévation latérale du mécanisme de rubanage représenté sur la Fig 1; la Fig 5 est une vue en plan d'un harnais de câbles développé sur le plan d'une table de gabarit; et les Fig 6 et 7 sont-des vues qui représentent l'opération de -rubanage effectuée par la rubaneuse Comme représenté sur les Fig 1 à 4 auxquelles 10 on se référera tout d'abord et qui représentent un mode de réalisation de la rubaneuse selon l'invention, la rubaneuse comporte une paire de rails 2 A, 2 B portés par des colonnes ou montants verticaux l, Un chariot transversal 3 est porté par les rails transversaux 2 A, 2 B de façon à 15 pouvoir rouler sur ces derniers Une paire de rails de chariotage 4 A, 4 B sont fixés à l'extrémité inférieure du chariot 3 Un chariot d'avance 5 est porté par les rails de chariotage 4 A, 4 B de façon à pouvoir rouler le long de ces rails 4 A, 4 B Une tête de rubanage 6 est suspendue 20 au chariot d'avance Ainsi, la tête de rubanage 6 peut être déplacée dans la direction d'avance et dans une direction transversale à cette direction par les déplacements du chariot d'avance 5 et du chariot transversal 3. Plus précisément, le chariot transversal 3 est porté par des roues 7 qui roulent le long des rails 2 A 2 B comme indiqué par les flèches A, sous l'action d'une commande de position extrêmement précise assurée par une courroie crantée 8 qui passe autour d'une roue motrice 9 En d'autres termes, le chariot transversal 3 est relié à une 30 partie de la courroie crantée 8 laquelle est, à son tour, entraînée par un moteur d'entraînement 40 porté par une extrémité (l'extrémité gauche en considérant la Fig 1) du rail transversal 2 B, de sorte que le chariot transversal 3 se déplace vers la gauche ou vers la droite, en considé35 rant la Fig l' (voir les flèches A) lorsque le moteur d'en- tra nement 40 tourne dans un sens ou dans l'autre Les rails de chariotage 4 A, 4 B fixes à l'extrémité inférieure du chariot transversal 3 ont une longueur importante et s'étendent dans une direction perpendiculaire aux rails transversaux 2 A, 2 B Le chariot d'avance 5 est porté par les rails de chariotage 4 A, 4 B au moyen de roues de façon à rouler sur ces rails sous l'action d'une commande de précision, comme ceci est le cas du chariot transversal 3. En d'autres termes, comme représenté sur la Fig 2, le chariot d'avance 5 est relié à une partie d'une courroie crantée 10 qui est montée de façon à être entrainée par un moteur d'entraînement 11 de sorte que le chariot d'avance 5 se déplace vers la gauche ou vers la droite, en considérant la Fig 2 (voir les flèches B), lorsque le mo15 teur d'entraînement 11 tourne dans un sens ou dans l'autre. La tête de rubanage 6 suspendue au chariot d'avance 5 est munie d'un mécanisme de rubanage 12, conçu pour enrouler un ruban autour d'un faisceau 17 de câbles électriques d'un harnais qui est porté sur une table de gabarit 15 que l'on décrira ultérieurement La tête de rubanage 6 est, en outre, munie d'un mécanisme de soulèvement 14 pour déplacer le mécanisme de rubanage 12 vers le haut et vers le bas et d'un mécanisme de pivotement 13 conçu pour changer l'orientation du mécan isme de rubanage 25 12. Plus spécifiquement, le mécanisme de soulèvement 14 est constitué par un dispositif approprié, tel qu'une tige extensible et rétractable entrainée par un vérin pneumatique Le mécanisme de soulèvement 14, par conséquent, 30 permet un réglage 'de la distance verticale entre le mécanisme de rubanage 12 et la table de gabarit 15 D'autre part, le mécanisme de pivotement 13 comporte un engrenage au moyen duquel le mécanisme de rubanage 12 est déplacé en rotation autour de l'axe vertical 6 ' de la tête de ruba35 nage 6, changeant, de ce fait, l'orientation du mécanisme de rubanage 12 Le mécanisme de rubanage 12 est suspendu à l'extrémité inférieure de la tête de rubanage 6 par l'intermédiaire du mécanisme de soulèvement 14. Comme on peut le voir à l'examen des Fig 3 et 4, le mécanisme de rubanage 12 comporte trois galets 41, 42, 43, une courroie 22 passée autour de ces trois galets 41, 42 et 43 et un organe rotatif 18 en appui contre la courroie 22 et agencé de manière à être entrainé en rotation par la courroie 22 L'organe rotatif 18 comporte une 10 ouverture 19 orientée vers le bas qui délimite une cavité conçue pour recevoir le faisceau 17 de câbles qui doit être rubané L'organe rotatif 18 porte un rouleau 20 de ruban En fonctionnement, on enroule l'extrémité 20 a d'un ruban dévidé du rouleau 20 de ruban autour du faisceau 17 15 de fils puis le galet 41, qui sert de galet d'entrainement, est entrainé en rotation pour entraîner la courroie 22 dans un sens de sorte que l'organe rotatif 18 effectue un mouvement de rotation pour enrouler le ruban autour du faisceau de câbles électriques Ce mécanisme de rubanage utilisant un organe rotatif pour effectuer le rubanage est connu, par exemple, du fait du brevet japonais N 38671, publié le 22 Novembre 1979- Dans l'agencement représenté sur les Fig 3 et 4, il est prévu un guide d'insertion 30 pour faciliter l'introduction du faisceau 17 de câbles ainsi que des leviers 23 collecteurs de câbles, sur l'extrémité inférieure du mécanisme de rubanage 12 Les leviers 23 collecteurs de câbles sont agencés de façon à pouvoir être déplacés en pivotement dans le sens indiqué par les flèches D (voir la 30 Fig 3) de façon à entrer en contact avec le dessous du faisceau 17 de câbles reçu dans la cavité de l'organe rotatif et à le presser vers le haut de façon à tasser le faisceau afin de réaliser un rubanage serré du faisceau 17 de câbles. Une table de gabarit 15 est disposée entre les colonnes 1 au-dessous de la tête de rubanage 6 à un niveau approprié Des supports 16 de câbles dont chacun a une extrémité supérieure fourchue sont montés sur la table de gabarit 15 à des orientations et des écartements appropriés. Comme représenté sur la Fig 5, le faisceau 17 de câbles est posé sur les supports 16 de sorte que les faisceaux 17 81 à 17 B 5 de câbles de branchement qui s'étendent à divers angles et dans diverses directions à partir du faisceau 17 A de câbles principaux sont redressés et développés 10 dans un plan horizontal Ainsi, le faisceau 17 de câbles est porté par les supports 16, laissant entre le faisceau 17 de câbles et la surface supérieure de la table de gabarit 15 un espace libre suffisant pour permettre l'opération de rubanage et le faisceau de câbles est convenable15 ment tendu pour empêcher tout mou excessif du faisceau de câbles entre les supports 16 adjacents Sur la Fig 5, la référence 26 désigne un boîtier de connecteur. Dans la rubaneuse de l'invention ayant la construction décrite ci-dessus, la tête de rubanage 6 est mo20 bile dans trois dimensions dans les directions des axes X, Y et Z, c'est-à-dire dans les directions longitudinale et transversale dans un plan horizontal et également verticalement sous la commande du chariot transversal 3, du chariot d'avance 5 et du mécanisme de soulèvement 14 En même temps, l'orientation du mécanisme de rubanage 12 peut être modifiée autour de l'axe 6 ' de la tête de rubanage. Par conséquent, le mécanisme de rubanage 12 peut se déplacer dans trois dimensions par rapport à la table de-gabarit 15. La rubaneuse comporte également une unité de commande automatique 44 qui assure la commande automatique des mouvements dans les trois dimensions et la commande de l'opération de rubanage du mécanisme de rubanage 12 conformément à un programme qui est entré préalablement dans l'u35 nité de commande Cette unité de commande automatique 44 comporte un circuit (désigné par la référence E sur la Fig 1) pour commander le moteur d'entraînement 11 qui entraîne le chariot 5, un circuit (F) pour commander le moteur d'entrainement 40 du chariot transversal 3, un circuit (G) pour commander un moteur (non representé) qui sert à faire tourner la tête de rubanage 6, un circuit (H) pour commander le moteur d'entraînement du galet moteur 41 du mécanisme de rubanage 12, un circuit (J) pour commander des électrovalves lesquelles commandent, à leur tour, le fonctionnement du vérin pneumatique du mécanisme de soulèvement 14 et d'autres circuits nécessaires. Le fonctionnement du mode de réalisation décrit de la rubaneuse est le suivant Comme représenté sur les Fig 5 à 7 auxquelles on se référera, la tête de rubanage 15 6 est déplacée dans trois dimensions le long du faisceau 17 A de câbles principaux et des faisceaux 17 B 1 à 17 B 5 de câbles de branchement du harnais de câbles posé sur la table de gabarit 15 Au cours de ce déplacement, le mécanisme de rubanage 12 saisit chaque faisceau pour effectuer le rubanage du faisceau Par exemple, on a supposé ici que la tête de rubanage se déplaçait dans la direction de la flèche K sur la Fig 6 pour enrouler le ruban autour du faisceau 17 B 2 de câbles de branchement Lorsque la tête de rubanage 6 s'approche du point d'intersection 17 ' entre 25 le faisceau 17 A de câbles principaux et le faisceau 17 B 2 de câbles de branchement, la tête de rubanage 6 arrête le rubanage puis elle saute au-delà du faisceau 17 B 2 de câbles de branchement de façon à s'écarter de ce dernier, grâce au fonctionnement du mécanisme de soulèvement 14. Le mécanisme de rubanage 12 saisit alors la partie adjacente du tronçon suivant du faisceau 17 A de câbles principaux et est déplacée dans la direction de la f 1 lèche L pour poursuivre l'opération de rubanage Ainsi, les parties d'extrémité des faisceaux 17 A et 17 B 2 de câbles, au voisinage 35 du point d'intersection 17 ', sont laissées non rubanées bien qu'une partie de ruban linéaire 25 soit tendue audessus de ces parties d'extrémité entre le faisceau 17 B 2 de câbles de branchement et le faisceau 17 A de câbles principaux Apres achèvement du rubanage par la rubaneuse, par conséquent, un enroulement de ruban est effectué manuellement pour recouvrir complètement les parties d'extrémité non rubanées de ces faisceaux au voisinage du point d'intersection. Un programme est préalablement établi en fonc10 tion de la configuration du harnais de câbles à rubaner pour déterminer la séquence d'opérations et les facteurs de chaque opération, tels que le sens de déplacement de la tête de rubanage 6, la vitesse de déplacement de la tête de rubanage 6, le soulèvement du mécanisme de rubanage 15 12, l'angle de pivotement, les sauts, etc Ensuite, le rubanage est effectué séquentiellement et automatiquement conformément au programme. Pour effectuer le rubanage de la totalité d'un harnais de câbles qui comporte une multiplicité de fais20 ceaux de câbles de branchement, comme représenté sur la Fig 5, la rubaneuse de l'invention fonctionne de la manière décrite ci-après Comme représenté sur la Fig 7, la tête de rubanage 6 se déplace tout d'abord dans le sens d'une flèche M pour enrouler le ruban autour du faisceau 25 17 A de câbles principaux jusqu'à une position proche du point d'intersection 17 ' La tête de rubanage 6, lorsqu'elle atteint cette position, effectue un saut, comme expliqué cidessus et saisit la partie du faisceau 17 B 2 de câbles de branchement au voisinage du point d'inter30 section 17 ' La tête de rubanage 6 effectue un enroulement partiel 27 sur cette partie du faisceau 17 82 de câbles de branchement en enroulant deux ou trois spires autour de cette partie Ensuite, tout en interrompant-l'opération de rubanage, la tête de rubanage 6 se déplace jusqu'à l'extrémité distale du fais Geau 17 B 2 de câbles de branche- ment et, après avoir enroulé une spire à l'extrémité distale, elle se déplace en retour vers le point d'in tersection 17 ' tout en effectuant le rubanage d'une manière telle qu'elle enveloppe également la partie de ruban linéaire 5 28 qui a été déroulée pendant le déplacement de la tête de rubanage jusqu'à l'extrémité distale du faisceau Ensuite, la tête de rubanage 6 effectue un saut par dessus le point d'intersection 17 ' pour saisir le tronçon suivant du faisceau 17 A de câbles principaux La tête de rubanage 6 se dé10 place alors dans la direction indiquée par la flèche P pour effectuer le rubanage de cette partie du faisceau 17 A de câbles principaux Cette opération est répétée chaque fois que la tête de rubanage 6 atteint un point d'intersection 17 ' -de sorte que toutes les parties du harnais de câbles 15 qui comporte le faisceau 17 A de câbles principaux et les faisceaux 17 B 1 à 17 B 5 de câbles de branchement, à i'exception des parties situées autour des points d'intersection 17 ', sont recouvertes automatiquement de ruban. Cette série d'opérations de rubanage est commen20 cée initialement en extrayant manuellement le ruban du rouleau 20 de ruban et en enroulant manuellement l'extrémité de départ 20 a du ruban autour de la partie du harnais de câbles au point o l'enroulement doit être commencé Le rubanage peut être effectué sous diverse S formes, telles que 25 le rubanage à semi-recouvrement des spires, le rubanage sans recouvrement des spires etc par un réglage approprié de la vitesse de déplacement de la tête de rubanage 6. De préférence, la tête de rubanage 6 de la rubaneuse de l'invention est munie d'un mécanisme d'inclinaison 30 pour incliner la tête de rubanage 6 comme représenté par son contour en traits interrompus sur la Fig 2 Un tel mécanisme d'inclinaison améliore encore les performances de la tête de rubanage 6 Il est également préférable d'agencer la table de gabarit 15 de façon qu'elle soit inclinable 35 afin de faciliter la pose du harnais 17 de câbles. 1 O Comme on le comprendra à la lecture de la description qui précède, l'invention fournit une rubaneuse qui peut effectuer un rubanage automatique autour des faisceaux de câbles d'un harnais de câbles, améliorant de manière 5 importante au rendement de la fabrication de harnais de câbles isolés. 1 1 il R E V E N D I C A T I ON Une rubaneuse pour rubaner un harnais ( 17) de câbles, caractérisée en ce qu'elle comprend: des moyens ( 3, 5) formant chariot mobiles longitudinalement et trans5 versalement dans un plan horizontal; une tête rubaneuse ( 6) suspendue au-dessous des moyens formant chariot; des moyens de pivo-tement et de soulèvement ( 13, 14) conçus pour produire un mouvement de pivotement et un mouvement vertical de la tête de rubanage ( 6); des moyens de rubanage ( 12) suspendus à l'extrémité inférieure des moyens de soulèvement et agencés pour effectuer le rubanage des faisceaux de câbles du harnais de câbles; une table de gabarit ( 15) disposée audessous des moyens de rubanage et agencée de façon à porter les faisceaux du harnais de câbles de 15 façon que les faisceaux soient situés à une certaine distance au-dessus de la surface de la table de gabarit; et une unité de commande automatique ( 44) conçue pour commander le fonctionnement des moyens formant'chariot, des moyens de pivotement, des moyens de soulèvement et des moyens de rubanage, conformément à un programme préalablement fourni, de sorte que les faisceaux des harnais de câbles situés au-dessus de la planche de gabarit sont automatiquement rubanés par les moyens de rubanage.