Brevet FR2558639A1 — publié le 19850726

PROCEDE ET MACHINE D'ASSEMBLAGE AUTOMATîQUE DE TRANSFORMATEURS A CIRCUIT FERRITE EN POT La présente invention se rapporte à un procédé et à une machine d'assemblage automatique de transformateurs à circuit ferrite en pot. Jusqu'à présent, on assemblait manuellement les transformateurs du type à circuit de ferrite en forme de pot en deux parties. Cet assemblage, outre qu'il est lent, ne permet pas d'obtenir des transformateurs à caractéristiques électriques constantes dans une même série de fabrication du fait des variations possibles de positionnement relatif des deux parties du pot de ferrite et des variations d'entrefer dues à un serrage variable de ces deux parties. La présente invention a pour objet un procédé permettant d'assember rapidement des transformateurs du type précité tout en obtenant des produits de caractéristiques électriques constantes dans une même série. La présente invention a également pour objet une machine automatique d'assemblage pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Selon J'invention, pour assembler des transformateurs du type précité, on dépose côte à côte sur un support de forme correspondante la partie inférieure et la partie supérieure d'un pot de ferrite orientées convenablement, on dépose sur la partie inférieure du pot le bobinage du transformateur et on dépose sur la face supérieure des parois de la partie inférieure du pot deux petits points de colle, avantageusement un colle du type cyano-acrylate, on soulève verticalement la partie supérieure du pot, on translate le suppprt de la distance exacte séparant les axes verticaux des deux parties du pot de façon à faire colncider ces deux axes, et on dépose doucement la partie supérieure sur la partie inférieure du pot, on rnartèle légèrement la partie supérieure du pot pour étaler la colle entre les faces en contact des deux parties du pot, on agrafe ensemble les deux parties du pot, on vérifie les caractéristiques électriques du transformateur ainsi obtenu, et, de façon avanta geuse, on procède au marquage des transformateurs dont les -caractéristiques électriques sont situées à l'intérieur dsune fourchette de valeurs acceptables, les autres n'étant pas marqués et détournés pour élimination ou vérification complémentaire. La machine automatique de mise en oeuvre du procédé de l'invention comporte un plateau rotatif divisé en au moins quatre, et de préférence six, parties munies chacune d'un support pour recevoir un bobinage et des demi-pots de ferrite, ce support étant mobile radialement, et comportant un premier emplacement pour la partie inférieure du pot ayant des moyens de maintien latéral de cette partie inférieure ainsi qu'une plaque en matière isolante ayant des logements pour les bornes de sortie du bobinage disposés de façon que ces bornes s'y engagent sans difficulté sous l'effet du poids du bobinage lorsque ce bobinage est déposé, dans sa position normale, sur ladite partie inférieure du pot pré-positionnée dans son emplacement, ce support comportant en outre un second emplacement pour la partie supérieure du pot, ce second emplacement comprenant essentiellement un canon servant de logement pour le noyau de ladite partie supérieure qui s'y engage à frottement doux de préférence, ainsi que des moyens permettant d'orienter correctement ladite partie supérieure, I'axe vertical dudit canon étant situé sur le même rayon de plateau que l'axe vertical du noyau de la partie inférieure du pot lorsque cette dernière est disposée dans son emplacement, la distance entre ces deux axes ayant une valeur déterminée égale au déplacement radial que peut subir le support, ce plateau étant associé à au moins quatre, et de préférence six, postes de travail, comprenant respectivement, pour le premier: des moyens d'amenée de partie inférieure et de partie supérieure du pot introduisant ces parties dans leurs logements respectifs, et des moyens d'amenée de bobinage déposant un bobinage sur la partie inférieure lorsque celle-ci est en place sur le support, pour le second: des moyens déposant des points de colle sur la face supérieure des parois latérales de la partie inférieure du pot, des moyens pour soulever et abaisser verticalement la partie supérieure, de préférence un dispositif à ventouse à dépression, pour le troi siège: des moyens de martelage de la partie supérieure du pot et des moyens d'agrafage du pot, pour la quatrième: des moyens de connexion électrique raccordables aux bornes du bobinage et des moyens de vérification électrique reliés à ces moyens de connexion, pour le cinquième: des moyens de marquage du pot assemblé coopérant avec lesdits moyens de vérification électrique pour ne marquer que les transformateurs reconnus conformes, et pour le sixième: des moyens de déchargement des pots, comprenant avantageusement des moyens d'aiguillage coopérant avec lesdits moyens de vérification pour séparer les transformateurs conformes des non conformes, tous les moyens précités des postes de travail étant reliés à un dispositif de commande automatique. La présente invention sera rnieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé dont la figure unique est une vue en plan partielle et simplifiée d'une machine automatique d'assemblage conforme à l'invention. La machine décrite ci-dessous est destinée à l'assemblage automatique de transformateurs à circuit ferrite en pot à deux parties presque identiques, les faces en contact de ces deux parties ayant un contour polygonal en forme d'octogone dont deux côtés opposés sont plus longs que les six autres et entaillés de façon à laisser passer les bornes du bobinage, chacune des deux parties comportant un noyau central cylindrique, ce pot étant par exemple du type RM 10. I1 est toutefois bien entendu que l'invention n'est pas limitée à des circuits de ferrite de cette forme, mais s'applique à tous les circuits de ferrite en forme de pot en deux parties à noyau central sur lequel est enfilé un bobinage. Sur le dessin, on n'a représenté que le plateau de la machine automatique d'assemblage avec ses supports. La réalisation des autres moyens de la machine sera facilement effectuée par lthomme de l'art à la lecture de la description ci-dessous, ces moyens étant soit des moyens classiques en machinerie automatique, soit des moyens connus en soi et faciles à adapter à la présente machine. Le plateau 1 de la machine de l'invention comporte, dans le mode de réalisation préféré représenté sur le dessin, six supports identiques équidistants référencés 2. Les supports 2 peuvent être déplacés radialement d'une distance bien déterminée, égale, comme on le verra plus loin, à l'entraxe des noyaux des deux parties de pot disposées sur ce support.Toutefois, dans les cas où l'on peut grouper deux postes de travail en un, par exemple la vérification électrique et le marquage ou le marquage et le déchargement, si l'on dispose de moyens de vérification et/ou dé marquage et/ou de déchargement aussi rapides que ceux des autres postes de travail, ou bien dans les cas où l'on peut supprimer un poste de travail, par exemple la vérification électrique si l'on vérifie préalablement les bobinages à l'aide d'une autre machine et si les tolérances de fabrication des pots de ferrites sont suffisamment serrées, ou par exemple dans le cas où I > on supprime le marquage si celui-ci est inutile ou peut se faire subséquemment sur une autre machine, le plateau comporte alors cinq supports, ou même quatre. Le plateau 1 tourne par pas de 600, dans le sens de la flèche F de façon que chacun de ses six supports 2 passe successivement dans six postes de travail respectivement référencés 3 à 8 et uniquement symbolisés par des rectangles en trait mixte. Comme on le voit mieux au poste de déchargement 8, dans lequel le support 2 a été représenté vide, ce support comporte un socle 9 pouvant être déplacé radialement sur le plateau 1 de ladite distance déterminée. Le socle 9 supporte une embase 10 mobile par rapport à ce socle et une embase 11 fixe par rapport à ce socle, L'embase 10 pouvant se déplacer dans le sens radial du plateau 1 sur une distance de quelques millimètres. L'embase 11 est reliée à l'embase 10 par des ressorts de traction 12. L'embase 11 comporte une plaque 13 en matière électriquement isolante disposée horizontalement. Cette plaque 13 est percée de trous 14 ayant la même disposition que les bornes de raccordement de la bobine 15 (visible dans le poste de travail 3) du transformateur à assembler. La plaque 13 a une épaisseur telle que lesdites bornes de raccordement en dépassent par en-dessous, lorsque la bobine est en place sur la partie inférieure 16 (visible dans le poste 3) du pot en ferrite disposé sur l'embase Il, de façon à permettre la vérification électrique du transformateur assemblé au poste 6. De façon avantageuse, la plaque 13 est amovible pour pouvoir être remplacée par une autre plaque ayant des trous 14 différents lors d'un changement de modèle de bobine.Selon une variante de l'invention, un connecteur de raccordement électrique est intégré à la plaque 13 et est relie en permanence ou lors de son passage au poste 6 à des moyens de vérification électrique. Les trous 14 ont avantageusement un diamètre légèrement supérieur au diamètre des bornes de la bobine 15 et leur embouchure supérieure est légèrement évasée, de façon à permettre une introduction facile des bornes de la bobine dans ces trous. Sur l'embase 11 est fixé un mors 17 destiné à maintenir latéralement la partie inférieure 16 du pot, du côté le plus éloigné du centre du plateau 1. Ce mors 17 fait saillie au-dessus de la plaque 13 d'une hauteur supérieure à celle de la partie de pot 16, et sa partie latérale destinée à venir en contact avec la partie de pot 16 présente dans le cas présent deux faces 18, 19 orthogonales entre elles et séparées par une entaille 20. Cette forme du mors est appropriée à un pot de contour octogonal (type RM 10 par exemple), mais elle serait différente dans le cas d'un pot ayant une forme autre, à laquelle elle serait adaptée. La disposition du mors 17 par rapport à la plaque 13 est telle que ses faces 18 et 19 sont tangentes aux faces correspondantes de la partie inférieure 16 lorsque son contour latéral a des dimensions maximales tolérables et que cette partie est déposée sur la plaque 13 (les moyens de chargement des parties 16 les tiennent par leur noyau 21, dont les tolérances dimensionnelles sont généralement plus serrées que celles du reste du corps, ce qui fait que les axes des noyaux ont toujours une position précise par rapport à la plaque 13 lorsqu'ils sont déposés sur cette plaque). L'embase 10 a sensiblement la forme d'un parallélépipède rectangle à la face supérieure duquel fait saillie un "canon" 22 en forme de manchon cylindrique dont le diamètre intérieur est sensiblement égal au diamètre du noyau de la partie supérieure 23 (visible dans le poste 3) du pot de ferrite Dans tous les cas, dans les limites des tolérances admises sur le diamètre dudit noyau, ce noyau doit pouvoir coulisser facilement dans ledit canon. On notera que les parties inférieure 16 et supérieure 23 du pot de ferrite sont identiques à la seule différence que le noyau de l'une d'elles est généralement plus court que le noyau de l'autre partie, afin de ménager un léger entrefer dans le circuit de ferrite. Le diamètre extérieur du canon 22 est inférieur au diamètre extérieur de la bobine 15. La hauteur du canon 22 est sensiblement égale à celle du noyau de la partie 23 de pot.L'embouchure (face supérieure) du canon 22 est légèrement évasée de façon que le noyau d'une partie de pot 23 puisse y pénétrer facilement. L'axe du canon 22 est disposé sur le même rayon du plateau I que l'arête du dièdre formé par les plans des faces 18 et 19 du mors 17. On fixe sur la face supérieure de l'embase 10, entre le canon 22 et l'extrémité de cette embase faisant face au centre du plateau 1, une plaque 24 dans la face inférieure de laquelle (face appliquée contre la face supérieure de l'embase 10) est pratiquée une saignée de section rectangulaire, I'axe de cette saignée étant parallèle au rayon du plateau 1 passant par l'axe du canon 22. Une languette 25 coulisse dans cette saignée, et son extrémité dirigée vers le canon 22 a une forme complémentaire de celle de l'entaille latérale d'une partie supérieure de pot de ferrite. Cette extrémité de la languette 25 est engagée, par des moyens non représentés, agissant sur son autre extrémité, dans ladite entaille lors du chargement au poste 3 pour bien positionner et immobiliser en rotation la partie supérieure du pot. L'embase 10 se prolonge, en direction du mors 17, par un mors 26 de même forme et de même hauteur, mais qui se déplace, selon un rayon du plateau 1, juste au-dessus de la plaque 13, de façon à constituer avec le mors 17 un étau d'immobilisation de partie inférieure 16 de pot de ferrite. On va maintenant expliquer le fonctionnement de la machine décrite ci-dessus en détaillant les opérations effectuées aux divers postes de travail successifs. Les supports 2 arrivent au poste 3 dans leur position la plus éloignée du centre du plateau 1, en l'état représenté au poste 8 : les deux embases 10 et 1 i sont écartées l'une de l'autre, ce qui fait que les mors 17 et 26 sont à leur plus grand écartement possible, et la languette 25 est rétractée, c'est-à-dire dans sa position la plus éloignée du canon 22.Des premiers moyens de chargement déposent une partie inférieure 16 de pot près du mors 17, ouverture vers le haut, en l'orientant correctement, et simultanément des seconds moyens de chargement déposent sur le canon 22 une partie supérieure de pot 23, ouverture vers le bas bien entendu, en l'orientant correctement, et la languette 25 est appliquée contre cette partie 23 pour garantir son orientation correcte, sans trop la serrer pour qu'elle puisse être facilement enlevée du canon 22 à la manipulation suivante. Puis des troisièmes moyens déposent une bobine 15 sur le noyau 21. La bobine 15 descend sous l'effet de son propre poids le long du noyau 21 et ses bornes de raccordement électrique s'engagent dans les trous 14 si elle est correctement orientée. Dans le cas où cette bobine est symétrique géométriquement mais non électriquement, une encoche de repérage 27 pratiquée dans sa joue supérieure permet de l'orienter correctement au montage, et lors de l'utilisation ultérieure du transformateur monté. On fait ensuite tourner de 600 dans le sens de la flèche F le plateau 1, et le support ainsi chargé se présente au poste de travail 4 où des moyens applicateurs déposent un petit point de colle au milieu de chacune des deux faces supérieures des parois latérales de la partie 16 de pot. Cette colle est avantageusement du type cyanoacrylate, et dans ce cas chaque point de colle déposé peut être très petit, d'un diamètre compris entre 1 et 2 millimètres environ, pour un pot de ferrite dont la plus grande dimension est de l'ordre de 3 à 4 centimètres. Ensuite, un mécanisme relâche l'embase 10, et les ressorts 12 sollicient l'embase 10 vers l'embase 11, jusqu'à une position fermée définie par des butées (non- représentées).Dans cette position, le mors 26 est au contact de la partie 16 si celle-ci a les dimensions extérieures maximales tolérables, ou sinon,- le mors 26 est très proche de la partie 16, dont les parois latérales sont alors sensiblement équidistantes des mors 17 et 26. Puis, un dispositif de manipulation, par exemple du type comportant une ventouse à dépression, soulève verticalement la partie 23 sur une distance légèrement supérieure à la hauteur de cette partie 23, tout en la -maintenant fermement. Puis un autre mécanisme déplace le socle 9 radialement vers le centre du plateau 1 d'une distance égale à l'entraxe des noyaux des parties 16 et 23 du pot de ferrite.Cet entraxe a une valeur bien définie puisque, d'une part la position de l'axe du noyau 21 est fixe par rapport à l'embase 11 (position déterminée en particulier par la position de la bobine 15), et d'autre part la position de l'axe du noyau de la partie 23 est fixe par rapport à l'embase 10 dont la position par rapport à l'embase 11 est déterminée par lesdites butées. Ledit dispositif de manipulation relâche alors la partie 23 qui vient se poser sur la partie 16, et, les axes de leurs noyaux étant confondus, le noyau de la partie 23 pénètre facilement dans la bobine 15. Ensuite, on fait encore tourner de 60 dans le sens de la flèche F le plateau 1, en ramenant le socle 9 à sa position primitive par rapport au plateau 1. Le support 2 est alors au poste de travail 5. On applique un pied presseur sur la face supérieure de la partie 23, ce pied étant fixé au bout de la tige d'un vérin (non représenté). La semelle de ce pied presseur ne s'étend qu'au droit des parois latérales du pot de ferrite, afin d'éviter de le casser lors du martelage effectué par ce pied. Ce martelage a pour but de répandre aussi uniformément que possible les deux points de colle entre les faces en regard des parois latérales des deux parties 16 et 23. Ce martelage consiste à faire appliquer par ledit vérin sur sa tige de légers coups répétés en direction du bas.De façon avanta geuse, ces coups sont appliqués avec une fréquence d'environ 10 coups par seconde, pendant environ 1,5 seconde. Dès que ce martelage est terminé, des moyens d'agrafage fixent des agrafes 28 appropriées sur le pot de ferrite. Ces agrafes 28 améliorent la liaison entre les deux parties du pot de ferrite, et servent en même temps de dispositif de fixation du transformateur sur une carte de circuit imprimé grâce à des pattes (non visibles sur le dessin) faisant saillie vers le bas. Le plateau 1 effectue ensuite une autre rotation de 60 dans le sens de la flèche F, et le support 2 est ainsi amené au poste de travail 6. Des moyens de connexion électrique, disposés sous le plateau 1, et reliés à un appareillage automatique de vérification électrique, viennent en contact avec les broches de la bobine 15 du transformateur assemblé, la vérification électrique est effectué, et le résultat de la vérification est mémorisé (en liaison avec liempla- cement du transformateur vérifié7. On fait ensuite tourner le plateau 1 de 60 , toujours dans le sens de la flèche F, et le support 2 arrive au poste de travail 7. Ce poste 7 comporte des moyens de marquage fonctionnant en liaison avec lesdits moyens de vérification électrique. Si le transformateur venant d'être vérifié est jugé conforme, ces moyens de marquage impriment un marquage 29, de préférence sur la face supérieure du pot de ferrite assemblé. Ce marquage peut par exemple comporter une référence d'identification du transformateur, sa date de fabrication, etc... Après le marquage, le plateau 1 tourne encore de 60 dans le même sens, et le support 2 arrive au poste de travail 8. A ce poste 8, les embases 10 et 11 sont écartées l'une de l'autre, et le transformateur assemblé et vérifié est évacué par des moyens de manipulation appropriés soit vers un lieu de réception de transformateurs "bons" s'il a été jugé conforme par lesdits moyens de vérification électrique, soit vers un lieu de réception de transformateurs "mauvais" dans le cas contraire. Dans le premier cas, il est facile de vérifier visuellement que tous les transformateurs sont munis d'un marquage 29. Dans le second cas (transformateurs non marqués), les transformateurs peuvent être simplement jetés au rebut, ou bien être pris pour subir un contrôle approfondi afin de détecter la cause de leur rejet, et d'y remédier éventuellement. Selon une variante de l'invention, les embases 10 et 11 peuvent être fixes l'une par rapport à l'autre, et même n'en former qu'une, seuls les mors 17 et 26 étant mobiles, de préférence symétriquement par rapport à l'axe du noyau 21 de la partie inférieure 16 lorsque cette dernière est en place sur la plaque 13. RE VENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage automatique de transformateurs à circuit de ferrite en pot, caractérisé par le fait que l'on dépose côte à côte sur un support de forme correspondante la partie inférieure et la partie supérieure d'un pot de ferrite orientées convenablement, I'on dépose sur la partie inférieure du pot le bobinage du transformateur et l'on dépose sur la face supérieure des parois de la partie inférieure du pot deux petits points de colle, l'on soulève vertica Jement la partie supérieure du pot, l'on translate le support de la distance exacte séparant les axes verticaux des deux parties du pot de façon à faire coincider ces deux axes, et l'on dépose doucement la partie supérieure sur la partie inférieure du pot, l'on martèle légèrement la partie supérieure du pot pour étaler la colle entre les faces en contact des deux parties du pot, l'on agrafe ensemble les deux parties du pot, l'on vérifie les caractéristiques électriques du transformateur ainsi obtenu. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite colle est du type cyano-acrylate. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on procède au marquage des transformateurs dont les caractéristiques électriques sont situées à l'intérieur d'une fouchette de valeurs acceptables, les autres n'étant pas marqués et détournés pour élimination ou vérification complémentaire. 4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'on martèle la partie supérieure du pot en lui appliquant de légers coups dirigés vers le bas, à une fréquence d'environ 10 coups par seconde, pendant environ 1,5 seconde. 5. Machine automatique d'assemblage de transformateurs à circuit de ferrite en pot, caractérisée par le fait qu'elle comporte un plateau rotatif (1) divisé en au moins quatre, et de préférence six parties (3 à 8) munies chacune d'un support (2) pour recevoir un bobinage (15) et des demi-pots de ferrite (16, 23), ce support étant mobile radialement, et comportant un premier emplacement (13) pour la partie inférieure du pot (16) ayant des moyens de maintien latéral de cette partie inférieure (17, 26) ainsi qu'une plaque (13) en matière isolante ayant des logements (14) pour les bornes de sortie du bobinage disposés de façon que ces bornes s'y engagent sans difficulté sous l'effet du poids du bobinage lorsque ce bobinage est déposé, dans sa position normale, sur ladite partie inférieure du pot pré-positionnée dans son emplacement, ce support comportant en outre un second emplacement (22) pour la partie supérieure du pot (23) ce second emplacement comprenant essentiellement un canon servant de logement pour le noyau de ladite partie supérieure qui s'y engage à frottement doux de préférence, ainsi que des moyens (25) permettant d'orienter correctement ladite partie supérieure, I'axe vertical dudit canon étant situé sur le même rayon de plateau que l'axe vertical du noyau (2) de la partie inférieure du pot lorsque cette dernière est disposée dans son emplacement, la distance entre ces deux axes ayant une valeur déterminée égale au déplacement radial que peut subir le support, ce plateau étant associé à au moins quatre, et de préférence six, postes de travail (3 à 8), comprenant respectivement, pour le premier: des moyens d'amenée cie partie inférieure et de partie supérieure de pot, introduisant ces parties dans leurs logements respectifs, et des moyens d'amenée de bobinage déposant un bobinage sur la partie inférieure lorsque celle-ci est en place sur le support, pour le second : des moyens déposant des points de colle sur la face supérieure des parois latérales de la partie inférieure du pot, des moyens pour soulever et abaisser verticalement la partie supérieure, de préférence un dispositif à ventouse à dépression, pour le troisième: des moyens de martelage de la partie supérieure du pot et des moyens d'agrafage du pot, pour le quatrième: des moyens de connexion électrique raccordables aux bornes du bobinage et des moyens de vérification électrique reliés à ces moyens de connexion, pour le cinquième: des moyens de marquage du pot assemblé coopérant avec lesdits moyens de vérification électrique pour ne marquer que les transformateurs reconnus conformes, et pour le sixième: des moyens de déchargement des pots, comprenant avantageusement des moyens d'aiguillage coopérant avec lesdits moyens de vérification pour séparer les transfor mateurs conformes des non conformes, tous les moyens précités des postes de travail étant reliés à un dispositif de commande automatique.