Brevet FR2557386A1 — publié le 19850628

Procédé et machine pour insérer mécaniquement dans des bottiers isolants des pièces de connexion femelles fixées chacune à l'extrémité d'un fil conducteur. La présente invention a pour objet un procédé et une machine pour insérer mécaniquement dans des boîtiers isolants des pièces de connexion femelles fixées chacune à l'extrémité d'un fil conducteur. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction d'équipements électriques. De nombreux circuits électriques en courants faibles ou moyens comportent des fils conducteurs dont les extrémités sont équipées de pièces métalliques femelles de connexion électrique, dans lesquelles s'engage une pièce mâle, languette, broche, embout, etc..., pour établir une liaison fil à fil ou fil à circuit imprimé. Fréquemment ces connexions femelles sont insérées en force dans un boîtier isolant de protection dans lequel elles sont retenues par des ergots ou des bossages. Les bottiers peuvent être individuels (capuchons) ou constituer un connecteur comportant des alvéoles recevant chacune un contact femelle. On sait construire des machines permettant de fixer mécaniquement une pièce de connexion sur une extrémité d'un fil conducteur apres avoir dénudé celui-ci. On connaît également des machines qui posent mécaniquement des capuchons isolants individuels. Ces machines procedent de la façon suivante. Dans une premiere étape, on place la piece de connexion déjà fixée sur l'extrémité d'un fil, en face du capuchon. Dans une deuxième etape, on insère de force la pièce dans le capuchon en poussant sur la pièce ou sur le capuchon ou sur les deux à la fois. Ce procédé présente des difficultés. En effet, pour pouvoir engager une pièce de connexion dans un capuchon, il faut qu'ils soient parfaitement alignés. D'autre part, il est difficile de pousser ou de maintenir la pièce en fin d' opéra- tion quand elle est presque entièrement engagée dans le capuchon. On doit pousser la pièce ou la maintenir au moyen de broches très fines et donc très fragiles, qui prennent appui sur la tranche mince de la pièce ou bien saisir le fil à proximité immédiate de la pièce pour éviter qu'il ne se plie. Les machines connues ne permettent pas d'inserer simultanément ou successivement plusieurs connexions femelles dans des connecteurs comportant plusieurs alvéoles. Un objectif de la présente invention est de procurer des moyens permettant 'd'insérer mécaniquement une pièce de connexion femelle fixée à l'extrémité d'un fil, dans un boîtier isolant, en éliminant la nécessité de pousser ladite pièce pendant qu'elle s'engage à l'in térieur du boîtier. Un autre objectif de la présente inventionest de procurer des moyens qui permettent d'insérer simultanément ou successivement plusieurs pièces de connexion femelles dans un boîtier comportant plusieurs alvéoles. Les objectifs de 1 1invention sont atteints au moyen d'un procédé qui comporte la suite d'opérations suivantes - on amène les extrémités des fils équipées chacune d'une pièce de connexion femelle en regard dudit boîtier; - on aligne lesdites pièces avec les axes des alvéoles du boîtier; - on enfile une pièce mâle complémentaire de la pièce femelle à travers chaque alvéole du boîtier puis dans chaque pièce femelle et on la verrouille dans celle-ci; - on pousse le boîtier vers lesdites pièces femelles ou bien on tire lesdites pièces femelles vers le bottier, de sorte que le boîtier coulisse le long des pièces mâles, s'engage sur les pièces femelles et, en fin de course, déverrouille les languettes; - et on retire les pièces mâles hors des pieces femelles. Une machine selon l'invention comporte, en combinaison - un convoyeur de transfert qui présente les extrémités d'un ou plusieurs fils conducteurs, équipées chacune d'une pièce de connexion femelle, sensiblement dans l'axe de la machine; - un magasin qui alimente la machine en boîtiers isolants; - un premier chariot qui porte une rangée de pièces mâles enfichables chacune dans une desdites pièces femelles et des moyens pour déplacer ledit premier chariot parallèlement à l'axe; - un deuxième chariot qui est placé entre la position occupée par lesdites pièces femelles et le premier chariot et qui comporte des moyens permettant de le déplacer axialement et une rangée de canaux dans chacun desquels l'une desdites pièces males est engagée, lequel deuxième chariot comporte, à l'avant, un plateau qui se place au-dessous dudit magasin et qui reçoit un boîtier isolant;; - et des moyens situés entre la position occupée par lesdites pièces femelles et le deuxième chariot pour placer chaque pièce femelle dans l'alignement d'une alvéole dudit boîtier. L'invention a pour résultat le montage mecanique dL bottiers isolants sur des pièces femelles qui sont déjà fixées chacune sur une extrémité d'un fil conducteur. Une machine selon l'invention permet d'insérer simultanément plusieurs pièces femelles dans un même boîtier connecteur comportant une ou des rangées d'alvéoles, ce que ne permettent pas les machines connues. Etant donné que les pièces femelles doivent pénétrer de force dans les boîtiers isolants et se verrouiller dans ceux-ci, il y a forcément un très faible jeu entre lesdites pièces et les alvéoles du boîtier et il faut donc que celles-ci soient parfaitement alignées au moment de l'engagement sinon la machine se bloque. Les machines selon l'invention comportent des pièces mâles qui sont insérées dans chaque pièce femelle après avoir traversé une alvéole du boîtier isolant. Il en résulte que le boîtier isolant est guidé par ces pièces mâles le long desquelles il coulisse et il se présente donc exactement dans l'alignement des pièces femelles. De plus, les pièces mâles sont verrouillées dans les pièces femelles, de sorte que la poussée du boîtier contre les pièces femelles est équilibrée par la traction exercée par les pièces mâles et il n'est pas nécessaire de maintenir autrement les pièces femelles pendant l'ope- ration d'emboîtement où les faces externes des pièces femelles doivent être libres pour laisser passer les bottiers. La description suivante représente, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'une machine selon l'invention et les étapes successives du procédé. La figure 1 est une vue éclatée en perspective d'une extrémité de fil électrique équipée d'une pièce de connexion femelle. La figure 2 est une coupe axiale d'une pièce mâle enfichée dans une pièce de connexion femelle. La figure 3 est une vue en élévation partielle d'une machine selon l'invention. La figure 4 est une coupe horizontale selon III-III de la figure 2. Les figures 5 à 10 représentent les étapes successives du procédé selon l'invention. La figure 1 représente une pièce métallique femelle de connexion 1 qui est sertie sur 11 extrémité d'un fil conducteur 2. L'intérieur de la pièce 1 constitue une glissière dans laquelle vient s'engager un embout conducteur mâle 3 ayant la forme externe complémentaire de la forme interne de la pièce femelle 1. Après avoir été fixée à l'extrémité du fil 2, la pièce 1 est engagée à l'intérieur d'un boîtier isolant 4, qui est ouvert à ses deux extrémités. Fréquemment, les boîtiers 4 sont regroupés dans un même connecteur comportant une rangée d'alvéoles qui reçoivent chacune une pièce femelle 1. La figure 1 représente un cas particulier ou la pièce mâle, appelée languette, a une section plane rectangulaire et ou la pièce femelle a une section creuse complémentaire formée par rabattement des bords la et lb. Bien entendu, le procédé décrit dans le présent brevet s 'ap- plique également dans tous les autres cas de pièces de connexions à section carrée, ronde ou autre. La figure 2 représente en coupe axiale une pièce conductrice mâle 3 enfichée dans une pièce femelle 1 sertie à l'extrémité d'un fil 2 et placée à l'intérieur d'un bottier isolant 4. On voit sur cette figure que la pièce femelle 1 comporte une lamelle ic, munie d'un ergot id. La languette mâle 3 comporte un trou dans lequel l'ergot Id pénètre, assurant ainsi le verrouillage des deux pièces mâle et femelle. t1 invention concerne des machines ou des parties de machines transfert qui permettent d'insérer mécaniquement une ou plusieurs pièces femelles 1, déjà fixées sur l'extremite d'un ou plusieurs fils conducteurs, dans un boîtier isolant comportant une ou plusieurs alvéoles. Les figures 3 et 4 représentent en élévation et en coupe horizontale une machine selon l'invention. Celle-ci comporte un convoyeur de transfert 5, de tout type connu, qui est équipé de mâchoires ou d'étaux qui enserrent un ou plusieurs bouts de fils 2, dont l'extre- mité ou les extrémités ont été équipées chacune d'une pièce femelle 1 sur un poste précédent. Par exemple, le convoyeur 5 est un plateau tournant du type décrit dans la demande de brevet FR. 81/18.181. Un opérateur humain peut présenter les fils en lieu et place du convoyeur 5. La machine selon l'invention comporte un magasin 7 qui contient des boîtiers isolants 4. La figure 3 représente un magasin 7 de type vertical situé au-dessus du poste de travail. Dans ce cas, les bottiers isolants descendent par gravité. En variante, le magasin peut être placé au-dessous du poste de travail et comporter un plateau poussé vers le haut par un ressort. Les boîtiers peuvent être également amenés au poste de travail par un convoyeur latéral, par exemple par une goulotte latérale alimentée par un bol vibrant. La machine comporte un dispositif de retenue et d'alignement des pièces femelles. Celui-ci est composé de deux mâchoires 8 et 9 qui sont superposées et situées, l'une 8 au-dessus et l'autre 9 au-dessous des pièces femelles 1 et qui sont déplacées verticalement, pour être rapprochées ou écartées, par deux vérins 10 et 11 ou par tout autre moyen équivalent. Les mâchoires 8 et 9 sont placées en bordure du convoyeur 5, de sorte que celui-ci vient présenter les pièces femelles 1 entre les deux mâchoires. L'une des mâchoires, par exemple la mâchoire inférieure 9 est équipée de deux rangées d'ergots ou de picots coniques 12 et 13. L'autre mâchoire 8 comporte deux rangées d'alvéoles coniques en creux 14 et 15 destinées à recevoir chacune l'un des picots 12 ou 13. Les picots 12 et 13 sont disposés de telle sorte qu'ils stinsè- rent de part et d'autre de chaque pièce femelle comme on le voit sur la figure 2 qui représente une machine destinée à insérer simultanément six pièces femelles et qui comporte des rangées de sept picots 12 et de sept picots 13. Une machine destinée à insérer une seule pièce femelle dans un boîtier comporterait seulement deux picots 12 et deux picots 13 encadrant la pièce. Les picots 12 s'insèrent de part et d'autre de l'extrémité arrière de chaque pièce femelle, c'est-à-dire de part et d'autre de la partie la plus étroite qui est sertie ou soudée sur le fil. Ils sont plus gros que les picots 7 et plus longs. Ils viennent donc au contact de la pièce les premiers et ils réalisent un premier alignement des pièces. Les picots 13 s'insèrent de part et d'autre de la partie avant de la pièce qui est plus alrge et ils réalisent un alignement plus précis de l'extrémité avant des pièces. Les picots 12 empêchent en outre les pièces femelles de reculer quand les pièces mâles sont emboîtées. Les mâchoires ne peuvent pas remplir cette fonction car il faut éviter qu'elles n'écrasent les bords rabattus des pièces femelles et elles ne peuvent donc se refermer entièrement sur celles-ci. Une machine selon l'invention comporte un chariot 16 qui est déplaçable en translation parallèle à l'axe x xl qui est l'axe longitudinal de la machine. Le chariot 16 est déplacé par exemple par un vérin 17 ou par tout autre actionneur équivalent. Le chariot 16 porte une ou plusieurs pièces mâles 18 pa rallèles à l'axe x xl. Ces pièces mâles ont une section sensiblement égale à celle des pièces conductrices mâles 3 qui doivent s'engager dans la pièce femelle. Elles sont placées dans le même plan horizontal que les pièces femelles 1 et dans l'alignement des entraxes des picots 12 et des picots 13. Dans le cas d'une machine destinéeà insérer simultanément plusieurs pièces dans un même boîtier, comme lereprésente la figure 2, le chariot 16 porte en outre des broches de guidage 19 qui sont intercalées entre les pièces mâles 18. Les pièces 18 et les broches 19 se prolongent à l'avant du chariot 16 et sont engagées dans un deuxième chariot coulissant 20. Le chariot 20 est déplacé axialement par un vérin 21 ou par tout autre actionneur équivalent. Le chariot 20 est traversé de part en part par des conduits ou goulottes dans chacune desquelles passe une pièce mâle 18 et par des alésages dans chacun desquels passe une broche de guidage 19. Les figures 1 et 2 représentent un mode de réalisation dans lequel les chariots 16 et 20 sont fixés respectivement sur les corps mobiles de deux vérins 17 et 21 dont les tiges respectives 22 et 23 sont fixées sur des éléments 24 et 25 du châssis de la machine et servent à guider en translation les chariots. D'autres tiges 26 complètent la liaison entre les éléments de châssis. Le chariot 20 comporte à l'arrière un bloc qui est percé de conduits dans chacun desquels une pièce mâle 18 est enfilée. il comporte à l'avant un plateau 27 qui porte une alvéole qui vient se placer au-dessous du magasin 7 lorsque le chariot 20 est en position reculée. Le plateau 27 reçoit alors un boîtier 4 et celui-ci est positionné de telle sorte que chaque alvéole du boîtier est alignée avec l'un des canaux percés à travers le bloc 20. Ainsi, lorsque le chariot 16 s'avance pendant que le chariot 20 est immobile, les pièces mâles 18 s'enfilent chacune dans une des alvéoles du boîtier 4 qui est placé sur le plateau 27. Le plateau 27 porte à l'avant des galets ou un rouleau 28 qui maintiennent le boîtier 4 pendant le déplacement du chariot. Le fonctionnement est décrit en se reportant aux figures 5 à 10 qui représentent les étapes successives dlun cycle de fonctionnement La figure 5 représente la position en début de cycle. Le convoyeur 5 présente les extrémités d'un ou plusieurs fils 2 équipées chacune d'une pièce femelle 1. Les fils 2 sont représentes sensiblement parallèles à l'axe x xl de la machine. Les mâchoires 8 et 9 sont ouvertes. Le chariot 16 est en position reculée. Le chariot 20 est également en position reculée. Le boîtier 4, placé au fond de la pile contenue dans le magasin 7 est posé sur le plateau 27. Le boîtier 4 est représenté en coupe sur les figures. Les pièces mâles 18, situées à l'avant du chariot 16 sont engagées dans les canaux du chariot 20 et leur longueur est telle qu'elles ne dépassent pas à l'avant de celui-ci et ne s'engagent pas dans les alveoles du boîtier 4. La figure 6 représente l'étape suivante, au cours de laquelle les mâchoires 8 et 9 sont rapprochées et se referment sur les pièces femelles 1. Les picots 12 puis les picots 13 s'intercalent entre les pièces femelles pour aligner celles-ci parallèlement à l'axe x xl et ils pénètrent dans les alvéoles 14 et 15 de la mâchoire 8. La figure 7 représente l'étape suivante. Le chariot arrière 16 s'avance. Les pièces mâles 18 traversent les alvéoles du boîtier 4 et chaque pièce s'engage dans une des pièces femelles 1 et elle est verrouillée dans celle-ci. La figure 8 représente une étape au cours de laquelle les mâchoires 8 et 9 s'écartent l'une de l'autre. Les pièces femelles 1 sont alors maintenues par les pièces mâles 18 qui sont verrouillées dans les pièces 1. Les figures représentent un mode de réalisation dans lequel les pièces de connexion femelles sont des contacts dits de sécurité qui comportent un ergot de verrouillage Id sur une languette ic. Dans ce cas, les pièces mâles 18 ont une section identique à celle des pièces mâles 3 destinées à s'engager dans les pièces femelles 1 et les pièces mâles se verrouillent dans les pièces femelles exactement comme les pièces mâles 3. Dans le cas où les pièces femelles ne comportent pas de verrouillage, les pièces mâles 18 sont équipées d'ergots de verrouillage. Le déverrouillage des ergots est obtenu automatiquement par l'action du boîtier. Lorsque celui-ci est engagé sur les pièces femelles, il vient, en fin de course, libérer le ou les ergots de verrouillage. En variante, les pièces mâles peuvent être équipées d'une tringle de déverrouillage commandée. La figure 9 représente l'étape suivante. Le deuxième chariot 20 avance. il entraîne avec lui le boîtier 4 inférieur et il empêche les autres boîtiers de descendre. Le boîtier 4 coulisse le long des pièces mâles 18 qui le guident et il s'engage sur les pièces femelles 1 qui pénètrent chacune dans une alvéole du boîtier. Les pièces 1 ont été préalablement alignées par les ergots 14 et 15 et sont maintenues par la traction des pièces mâles 18, de sorte que les pièces femelles se trouvent placées en regard de chaque alvéole du boîtier et le boiter est forcé à s'engager autour desdites pièces par la poussée du chariot 20. La poussée transmise aux pièces femelles est équilibrée par la traction sur les pièces mâles 18. En fin de course, le boîtier 4 déverrouille les pièces mâles 18. En variante, le chariot 20 reste immobile et c'est le chariot 16 qui, en reculant, entraîne les pièces de connexion femellesen arrière et les forces à s'insérer dans les alvéoles. Dans ce cas, le convoyeur 5 a bien entendu libéré les fils, de sorte qu'ils puissent suivre le chariot 21. On voit sur les figures 5 à 10 que le chariot 20 comporte un épaulement 29 qui a sensiblement la hauteur du boîtier 4 et qui pousse celui-ci vers l'avant. Les canaux dans lesquels passent les pièces mâles 18 se trouvent situés au niveau de cet épaulement. La figure 10 représente l'avant dernière étape du cycle. Le premier chariot 16 recule et dégage les pièces mâles 18 hors des pièces femelles. Pendant cette étape, le deuxième chariot 20 reste fixe en position avancée et l'épaulement 29 empêche les boîtiers de reculer. Au cours de la dernière étape, les deux chariots 16 et 20 reculent pour reprendre la position de la figure 5. Un nouveau boîtier 4 tombe sur le bras 27 et un nouveau cycle peut recommencer. La description ci-avant concerne des machines insérant une seule pièce femelle dans une seule alvéole ou une rangée de pièces femelles dans une rangée d'alvéoles, simultanément. En variante, on peut insérer successivement plusieurs pièces femelles dans plusieurs alvéoles à l'aide d'une seule pièce mâle. Pour ce faire, on introduit, entre chaque insertion réalisée selon le processus ci-dessus décrit, soit un déplacement du boîtier amenant une nouvelle alvéole vide en face de la pièce mâle, soit un déplacement de la pièce mâle en face d'une nouvelle alvéole vide du boîtier. Ce déplacement peut être effectuée dans uneou deux directions, de sorte que l'on peut alors utiliser des boîtiers multi-alvéoles à une ou plusieurs rangées. REVENDICATIONS 1. Procédé pour insérer mécaniquement dans un bottier isolant simple ou multiplié des pièces de connexion femelles fixées chacune à l'extrémité d'un fil conducteur, caractérisé par la suite d'opérations suivantes - on amène les extrémités des fils équipées chacune d'une pièce de connexion femelle en regard dudit boîtier; - on aligne lesdites pièces de connexion simultanément ou successivement avec les axes des alvéoles du boîtier; - on enfile une pièce mâle simultanément ou successivement à travers chaque alvéole du boîtier et dans l'une desdites pièces femelles et on la verrouille dans celle-ci; - on pousse le bottier vers lesdites pièces femelles, de sorte que le boîtier coulisse le long des pièces mâles, s'engage sur les pièces femelles et, en fin de course, déverrouille les pièces mâles; - et on retire les pièces mâles hors des pièces femelles. 2. Machine pour insérer mécaniquement dans un bottier isolant des pièces de connexion femelles qui sont fixées chacune à l'extrémité d'un fil conducteur, caractérisé en ce qu'elle comporte, en combinaison - un convoyeur de transfert (5) qui présente les extrémités d'un ou plusieurs fils conducteurs (2).équipées chacune d'une pièce de connexion femelle (1) sensiblement dans l'axe (x xl) de la machine; - un magasin (7) qui alimente la machine en boîtiers isolants (4); - un premier chariot (16) qui porte une rangée de pièces mâles (18) enfichables chacune dans une desdites pièces femelles (1), et des moyens (17) pour déplacer ledit premier chariot (16) parallèlement à l'axe (x xl);; - un deuxième chariot (20) qui est placé entre la position occupée par lesdites pièces femelles et le premier chariot et qui comporte des moyens (21) pour le déplacer axialement et une rangée de canaux dans chacun desquels l'une desdites pièces mâles (18) est engagée, lequel deuxième chariot comporte, à l'avant, un plateau (27) qui se place au-dessous dudit magasin (7) et qui reçoit un boîtier isolant (4); - et des moyens (8, 9, 12, 13) situés entre la position occupée par lesdites pièces femelles et le deuxième chariot pour placer chaque pièce femelle dans l'alignement d'une alvéole dudit bottier. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens pour aligner les pièces femelles avec les alvéoles du boîtier comportent deux mâchoires (8, 9) qui sont situées l'une (8) au-dessus et l'autre (9) au-dessous de la position occupée par lesdites pièces femelles (1), des moyens (10, 11) pour rapprocher ou pour éloigner lesdites mâchoires l'une de l'autre et l'une des mâchoires porte des ergots coniques (12, 13) qui s'intercalent entre lesdites pièces femelles tandis que l'autre mâchoire porte des alvéoles en creux (14, 15) dans lesquelles lesdits ergots pénètrent. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'une des mâchoires (8) porte une première rangée d'ergots coniques (12) qui s'intercalent entre les extrémités arrière des pièces femelles et une deuxième rangée d'ergots coniques (13) plus courts et de diamètre plus petit, qui s'intercalent entre les parties avant des des pièces femelles, c'est-à-dire les parties assurant la connexion électrique. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un bâti composé de montants arrière (24) et avant (25), reliés entre eux par des tiges longitudinales (22, 23, 26) et lesdits chariots sont déplacés longitudinalement par deux vérins (17, 21) dont le piston est fixé sur deux desdites tiges et dont le corps coulisse sur celles-ci.