Brevet FR2634580A1 — publié le 19900126

-1- L'invention est relative à un procédé de fabrication séquentiel, automatique, de potentiomètres constitués par un boktier en forme de cuvette qui contient, intérieurement, une piste électrorésistive fractionannulaire reliée à deux bornes de connexion, un porte-curseur, un curseur et un collecteur de courant, en forme de couronne parallèle et concentrique à la piste électrorésistive et qui est prolongé d'une troisième borne de connexion, serrant le boltier et servant d'appui- guide au porte-curseur et de piste de glissement à une partie du cur- seur qui à son tour est en contact avec l'élément électrorésistif, et au potentiomètre obtenu par la mise en oeuvre dudit procédé. Le procédé proposé consiste en un procédé automatique d'assemblage de sous-ensembles obtenus par des opérations préalables et indépen- dantes, mettant en oeuvre, pour certains d'entre-eux (connexions, cur- seurs, collecteurs), des bandes métalliques, matricées, avec des orifi- ces d'entralnement latéraux destinés à permettre l'avance, pas à pas, de ces dernières, réalisant, pendant ladite avance, l'assemblage des divers éléments de telle manière que l'ensemble progresse en forme de bande continue jusqu'à l'étape finale de vérification mécanique et électrique de chaque potentiomètre, pour être enfin séparés en unités indépendantes. Ledit procédé, qui met en oeuvre les étapes de base suivantes: a) réalisation d'un sous-ensemble intégrant le boitier, l'élément élec- trorésistif et les bornes de connexion, sous la forme d'une bande con- tinue laminaire sur laquelle ont été initialement définies, par matri- çage, les bornes de connexion; b) réalisation d'un sous-ensemble comprenant le porte-curseur, le curseur et le collecteur, de manière semblable sur une bande continue; c) assemblage des deux sous-ensembles sous la forme d'une bande continue, conservant l'organisation en bande; d) vérification mécanique et électrique de chaque potentiomètre; e) sélection des unités terminées; se caractérise en ce que les étapes a) et b) sont réalisées à partir d'éléments laminaires, en forme de bande continue, matricée, support, qui sont guidés et entraînés linéairement, avançant pas à pas, grâce à des orifices de traction situés sur leurs flancs, porteurs des dif- férents composants, convenablement orientés, pour former, chacun, des -2sous-ensembles. En outre, les sous-ensembles résultant des phases a) et b) s'associent entre-eux dans la phase c), avançant aussi en forme de bande continue, jusqu'à la phase d), pour être enfin séparés en unités indépendantes dans la phase e). Comme antériorités connues, nous pouvons citer, concernant le procédé, le brevet ES-537.848 et le brevet DE-1.176.241, qui sont rela- tifs à un procédé de fabrication de potentiomètres o l'on part d'une bande métallique laminaire, préalablement tronçonnée, avec préformage, sur la même bande, de quelques composants, principalement le collecteur et les connexions, effectuant,en combinaison, l'avance de ladite bande et l'assemblage des autres composants de manière différente de l'objet de la présente invention. Le potentiomètre obtenu met en oeuvre une réalisation avantageuse de la liaison existant entre l'élément électrorésistif et les bornes de con- nexion, tendant à en simplifier la fabrication et à en accroître la fiabilité. La liaison entre la piste électrorésistive et les bornes de connexion ont fait l'objet de nombreux brevets: - le brevet US-2.160.142: pour le rivetage; - le certificat d'addition n 367.693 du brevet ES-356.952: pour l'agra- fage; - le brevet US-2.736.783: pour les deuxdites opérations; - le brevet ES-466.765 pour les pâtes type cermet et ciments; - le brevet US-3. 354.418 pour la soudure; - le brevet GB-689.001 pour l'opération de moulage des deux éléments. Il est évident que la méthode d'agrafage simplifie considérablement la fabrication du potentiomètre avec une meilleure stabilité de celui- ci, permettant l'emploi de boitier moins robustes tout en augmentant la durée de vie d'un tel composant. Les perfectionnements préconisés procurent des caractéristiques inventi- ves de la structure du porte-curseur, comme la liaison entre cette pièce et le corps de la carcasse et du collecteur, avec une friction durable en cours de foncLionnement du potentiomètre. Comme antériorité à ce deuxième aspect, on peut citer le brevet US- 3.375.478. Ces divers perfectionnements permettent d'obtenir des potentiomètres possédant une stabilité et une fiabilité élevées. Le procédé objet de la présente invention, se caractérise,en outre, -3- en ce que,pour la réalisation de la première des étapes a), on part d'une bande laminaire continue, en matériau bon conducteur électrique, o, par une opération de tronçonnage, on a réalisé deux rangées de connexions parallèles, perpendiculaires à la direction d'avance de la bande, unies par des bras transversaux, de manière à être directement en regard et décalés longitudinalement, reliées alternativement aux bandes latérales. Ladite bande présentant des orifices latéraux, décalés longitudinalement, pour en faciliter la manipulation par une unité de transfert. Le procédé, dans une première étape, se caractérise en ce qu'il divise en deux ladite bande pour adosser les sous-ensembles obtenus dans une orientation appropriee, avec mise en correspondance des orifices des bandes latérales et décalage des connexions, ce qui implique une alimentation optimale du matériau employé pour les con- nexions, pour en minimiser les chutes. Il est également caractérisé par la manière dont s'effectue l'inter- relation des connexions avec le bottier, qui est réalisé par agrafage particulier desdits éléments sur le fond du corps du bottier, exécuté par le pliage d'appendices qui fixent lesdites connexions. Il est également caractérisé par la manière dont est transféré le curseur et le porte-curseur sur la bande des collecteurs, de manière identique à la méthode employée pour relier entre-elles les bandes, intégrant les sous-ensembles des phases a) et b). L'invention va maintenant être décrite plus en détail à partir de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention donné à titre d'exemple et représenté aux dessins annexés. Sur ces dessins: - la figure 1, est une vue schématique de l'ensemble selon la phase a); - la figure 2, est une vue schématique de l'ensemble selon le reste du procédé; - les figures 3 à 18, qui seront repérées au fure et à mesure de la description, représentent des vues de détail des différents composants entrant dans l'élaboration du procédé selon l'invention, excepté pour les figures 6, 8 à 11,qui détaillent des phases particulières du procédé; - la figure 19, est une vue éclatée du potentiomètre selon l'invention. Le procédé, selon l'invention, met en oeuvre, dans la phase a), une bande laminaire (2), figure 3, continue, en matériau bon conducteur électrique, sur laquelle, par une opération préalable de matriçage, on a réalisé deux rangées de bornes de connexion (3), parallèles entre- elles et perpendiculaires à la direction de déroulement de ladite bande, reliées par des bras transversaux (4), en opposition et décalés longi- -4- tudinalement, dont la forme permet le maintien des deux c6tés opposés de la bande, présentant, sur les bandes latérales (2a) et (2b), des orifices (5) décalés longitudinalement de la même manière. La liaison des bornes de connexion à la piste électrorésistive (18) est réalisée par un agrafage particulier desdites bornes sur le fond du boîtier (11), exécuté par pliage des appendices (6), figures 8 à 11, qui terminent les bornes citées. La bande sur laquelle ont été préréalisées les bornes de connexion, est entraînée par une ligne longitudinale de transport, avançant pas à pas, convenablement guidée, qui la conduit à une première station de matri- çage et de formage (7), à partir de laquelle elle est divisée, longitu- dinalement, par sa zone centrale (4a), figure 4, en deux bandes (2a) et (2b) support de bornes de connexion identiques, dont l'une subit, poste 9, figure 6, un retournement pour venir se superposer, en appui, sur I'autre bande qui conserve son orientation initiale, avec décalage longitudinal des deux bandes entre-elles ayant pour effet de faire correspondre les orifices (5) entre-eux, de telle manière que ladite double bande donne lieu à des paires de bornes équidistantes et très rapprochées, maintenant les bornes adjacentes des deux bandes superpo- sées. Ledit procédé met également en oeuvre un premier pliage des branches des appendices (6), en forme d'une fourche en U (8), figure 5, qui parachève les extrémités libres des bornes de la bande double, extré- mités venant traverser le fond du boftier qui est alimenté, figure 7, dans une position bien déterminée sur la bande, en un point, poste 10, de la ligne de montage, de manière séquentielle, ledit boitier possè- dant à cet effet des ouvertures (12), en forme de rainures radiales, communiquant avec la zone finale d'appui des extrémités de la piste électrorésistive, lesquelles branches des appendices (6) subissent, pour les branches les plus éloignées (6a), un pliage particulier, figures 8 et 9, poste 13, au moyen d'outils de pliage (14) et (15), ayant pour effet de les plaquer partiellement contre le fond du boitier sur lequel la piste électrorésistive (18) viendra se loger, figure 10, poste 17, convenablement guidée, unité par unité, boitier par bo{tier, laquelle sera maintenue par pliage, au moyen d'outils (20) et (21), figures 10 et 11, poste 19, des branches les plus rapprochées (6b) sur les extrémités de ladite piste qui reposent elles-mêmes sur les branches les plus éloignées précédemment pliées. --5-- L'opération de pliage des premières branches (6a) des appendices (6) contre le fond du boitier, comprend un pliage en deux étapes, figures 8 et 9, ayant pour but de relever légèrement leurs extrémités libres sur lesquelles viendront s'appuyer les extrémités de la piste électrorésis- tive. La piste résistive (18) possède une saillie (43), figure 19, destinée au guidage de ladite pièce lors de son introduction dans le bottier qui possède, en correspondance, une gorge (44), réalisée sur une paroi cylindrique (47) délimitant intérieurement l'assise annulaire et à l'in- térieur de laquelle vient se loger ladite saillie. La réalisation du sous-ensemble de l'étape b) consiste à partir d'une bande de cuivre (22), figure 12, possédant des orifices d'entraînement (38), sur laquelle, par matriçage et formage sur le poste 23, on réalise les curseurs annulaires (24) qui comportent une zone (24a), figure 13, dédoublée et relevée, destinée à entrer en contact avec la piste électro- résistive, lesdits curseurs étant associés, au moyen d'une unité rotative de positionnement (25), pas à pas, aux corps porte-curseurs (27),poste 26, la bande (22) étant découpée au poste 40, à la suite de quoi, chaque sous-ensemble, une fois séparé de la bande de curseurs, est transféré, au moyen de ladite unité rotative, sur une bande (28) o se trouvent, définis par matriçage, poste 41, les collecteurs (29) sur lesquels se fixe ledit sous ensemble par déformation thermique permanente du corps du porte-curseur sur un profil (48) obtenu par pliage rabattu du pour- tour d'une ouverture centrale appartenant au collecteur(figure 15). La bande (22) est découpée au poste 40, la bande des collecteurs, figure 14, possède des orifices d'entraînement (39). Une fois les sous-ensembles des étapes a) et b) obtenus, on réalise enfin l'assemblage des deux bandes (28) et (2c), poste 30, en solida- risant l'ensemble des composants du potentiomètre, par rivetage thermi- que, poste 31, des zones périphériques de l'ouverture du boîtier sur la périphérie du collecteur, à la suite de quoi, moyennant une opération de matriçage, on sépare les pointes des bornes de connexion,poste 32, coupant ainsi les bandes latérales de la double bande, maintenant les potentiomètres réunis uniquement par l'intermédiaire de la bande des collecteurs, après quoi, on vérifie, figure 18, les caractéristiques électriques des potentiomètres dans une station (33), contrôlée par microprocesseur, on met en forme sélectivement les bornes de connexion pour leur montage horizontal ou vertical, figures 16 et 17, poste 34, et finalement on sépare les bandes et on sélectionne les potentiomètres -6selon les résultats des essais, poste 35: potentiomètres sélectionnés, poste 36: potentiomètres rejetés, en coupant les bandes des collec- teurs, poste 37. Quant au potentiomètre selon l'invention, figure 19, il comporte un bottier isolant (11) associé à une piste électrorésistive (18) mainte- nue à ses deux extrémités par un double pliage des branches (6) des bornes de connexion (3) traversant le fond dudit bottier, un porte-cur- seur (27), doté de nervures de frottement (45) et (46), associé à un curseur (24) et à un collecteur (29) comportant une collerette (48) sur laquelle vient s'appuyer, par déformation thermique permanente, le bord dudit porte-curseur, les bords de l'ouverture du boîtier venant à leur tour, par rivetage thermique, verrouiller le collecteur, donc l'ensemble du potentiomètre. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. -7- REVENDICATIONS 1- Procédé de fabrication séquentiel, automatique, de potentiomè- tres constitués par un boitier en forme de cuvette qui contient, inté- rieurement, une piste électrorésistive fraction-annulaire reliée à deux bornes de connexion, un porte-curseur, un curseur et un collecteur de courant, en forme de couronne circulaire parallèle et concentrique à la piste électrorésistive et qui est prolongé d'une troisième borne de connexion, serrant le bottier et servant d'appui-guide au porte curseur et de piste de glissement à une partie du curseur qui à son tour est en contact avec l'élément électrorésistif, comprenant les étapes de base suivantes: a) réalisation d'un sous-ensemble intégrant le bolitier, l'élément élec- trorésistif et les bornes de connexion, sous la forme d'une bande con- tinue laminaire sur laquelle ont été initialement définies, par matri- çage, les bornes de connexion; b) réalisation d'un sous-ensemble comprenant le porte-curseur, le curseur et le collecteur, de manière semblable sur une bande continue; c) assemblage des deux sous-ensembles sous la forme d'une bande con- tinue, conservant l'organisation en bande; d) vérification mécanique et électrique de chaque potentiomètre; e) sélection des unités terminées;- caractérisé en ce que l'étape (a) met en oeuvre une bande laminaire (2), continue, en matériau bon conducteur électrique, sur laquelle, par une opération préalable de matriçage, on a réalisé deux rangées de bornes de connexion (3), paralléles entre-elles et perpendiculaires à la direc- tion de déroulement de ladite bande, reliées par des bras transversaux (4) , en opposition et décalés longitudinalement, dont la forme permet le maintien des deux côtés opposés de la bande, présentant, sur les bandes latérales (2a) et (2b), des orifices (5) décalés longitudinale- ment de la même manière; et en ce que la liaison des bornes de connexion à la piste électrorésis- tive (18) est réalisée par un agrafage particulier desdites bornes sur le fond du bottier (11), exécuté par pliage des appendices (6) qui terminent les bornes citées. 2- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande, sur laquelle ont été préréalisées les bornes de connexion, est entraînée -8- par une ligne longitudinale de transport,avançant pas à pas, convenable- ment guidée, qui la conduit à une première station de matriçage et de préformage (7), à partir de laquelle elle est divisée,longitudinalement, par sa zone centrale (4a), en deux bandes (2a) et (2b) support de bornes de connexion identiques, dont l'une subit un retournement pour venir se superposer, en appui, sur l'autre bande qui conserve son orientation initiale, avec un décalage longitudinal des deux bandes entre-elles ayant pour effet de faire correspondre les orifices (5) entre-eux, de telle manière que ladite double bande donne lieu à des paires de bornes équi- distantes et très rapprochées, maintenant les bornes adjacentes des deux bandes superposées. 3- Procédé, selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la réalisation du sous-ensemble de l'étape (a), met en oeuvre un premier pliage des branches des appendices (6), en forme d'une fourche en U, qui parachève les extrémités libres des bornes de la bande double, extré- mités venant traverser le fond du boitier qui est alimenté, dans une position bien déterminée sur la bande, en un point (10) de la ligne de montage, de manière séquentielle, ledit boîtier possédant à cet effet des ouvertures (12), en forme de rainures radiales, communiquant avec la zone finale d'appui des extrémités de la piste électrorésistive,les- dites branches des appendices (6) subissant ensuite, pour les branches les plus éloignées (6a), un pliage particulier,au moyen d'outils de pliage (14) et (15),ayant pour effet de les plaquer partiellement contre le fond du boîtier sur lequel la piste électrorésistive viendra se loger, conve- nablement guidée, unité par unité,boitier par boitier,laquelle sera main- tenue,par pliage,au moyen d'outils (20) et (21),des branches les plus rapprochées (6b) sur les extrémités de ladite piste qui reposent elles- mêmes sur les branches les plus éloignées précédemment pliées. 4- Procédé, selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'opé- ration de pliage des premières branches (6a) des appendices (6) contre le fond du corps du boîtier, comprend un pliage en deux étapes ayant pour but de relever légèrement leurs extrémités libres sur lesquelles viendront s'appuyer les extrémités de la piste électrorésistive. - Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la piste résistive (18) possède une saillie (43) destinée au guidage de ladite pièce lors de son introduction dans le bottier qui possède, en -9-correspondance, une gorge (44), réalisée sur une paroi cylindrique (47) délimitant l'assise annulaire et à l'intérieur de laquelle vient se loger ladite saillie. 6- Procédé, selon la revendication 1, caracteérisé en ce que la réa- lisation du sous-ensemble de l'étape (b) consiste à partir d'une bande de cuivre (22) sur laquelle, par matriçage et formage sur le poste (23), on réalise les curseurs annulaires (24) qui comportent une zone (24a) dédoublée et relevée destinée à entrer en contact avec la piste électro- résistive, lesdits curseurs étant associés, au moyen d'une unité rota- tive de positionnement (25), pas à pas, aux corps porte-curseurs (27), à la suite de quoi chaque sous-ensemble, une fois séparé de la bande de curseurs, est transféré, au moyen de ladite unité rotative, sur une bande (28) o se trouvent, définis,par matriçage, les collecteurs (29) sur lesquels se fixe ledit sous-ensemble par déformation thermique per- manente du corps porte-curseur sur un profil (48), obtenu par pliage rabattu du pourtour d'une ouverture centrale appartenant au collecteur. 7- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que, une fois les sous-ensembles des étapes (a) et (b) obtenus, on réalise enfin l'assemblage des deux bandes (28) et (2c) en solidarisant l'ensemble des composants du potentiomètre, par déformation thermique des zones périphériques de l'ouverture du bottier sur la périphérie du collecteur, A la suite de quoi et moyennant une opération de matriçage, on sépare les pointes des bornes de connexion, coupant ainsi les bandes latérales de la double bande, maintenant les potentiomètres réunis uniquement par l'intermédiaire de la bande des collecteurs, après quoi on vérifie les caractéristiques électriques des potentiomètres dans une station (33), contrôlée par micro-processeur, on met en forme sélectivement les bornes de connexion pour leur montage horizontal ou vertical, et finale- ment on sépare les bandes et on sélectionne les potentiomètres selon les résultats des essais, en coupant les bandes de collecteurs. 8- Potentiomètre réalisé par la mise en oeuvre du procédé, selon l'ensemble des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un bottier isolant (11) associé à une piste électrorésistive (18) main- tenue à ses deux extrémités par un double pliage des branches (6) des bornes de connexion (3) traversant le fond dudit bottier, la première phase ayant pour but de relever légèrement leurs extrémités libres (6a) 10- sur lesquelles viendront s'appuyer les extrémités de la piste électro- résistive et la deuxième à rabattre leurs extrémités libres (6b) sur cette dernière pour en assurer le maintien, un porte-curseur (27), doté de nervures de frottement (45) et (46), associé à un curseur (24) et à un collecteur (29) comportant une collerette (48), obtenue par pliage rabattu du pourtour d'une ouverture centrale, sur laquelle vient s'ap- puyer, par déformation thermique permanente, le bord dudit porte-curseur, les bords de l'ouverture du bottier venant à leur tour, également par déformation thermique permanente, verrouiller le collecteur, donc l'en- semble du potentiomètre.