Brevet FR2669613A1 — publié le 19920529

Procédé et dispositif de guidage pour une alimentation continue en fils vers un barillet de distribution. DESCRIPTION La présente invention a pour objet un procédé et dispositif de guidage pour une alimentation continue en fils vers un barillet de distribution. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des machines automatique qui sélectionnent. découpent et assemblent des tronçons de fils ou de câbles, de longueur déterminée, pour une utilisation particulière de cesdits tronçons. Une des applications principales de l'invention est ainsi la construction de machines automatiques de câblage, qui permettent la réalisation de faisceaux de câbles de fils électriques sur les extrémités desquelles sont serties des pièces de connexion. Dans la description ci-après, on fera référence essentiellement à cette application principale, mais il est bien certain que la présente invention peut avoir d'autres applications telles que dans l'industrie textile qui utilise également des systèmes de distribution, de sélection et d'alimentation de fils ou dans l'industrie manufacturière de câbles électriques composites ou de toutes structure de câbles ou de tubes constituée par l'assemblage de faisceaux de fils ou de fibres de toute nature. Ainsi par exemple, on connaît divers systèmes qui permettent d'alimenter des machines d'assemblage de ces fils, câbles ou fibres, tels que ceux décrits dans les diverses demandes de brevets ci-après - la demande de brevet FR. 2.625.737 déposée le 12 Janvier 1988 par la société CYBERG. intitulée "enrouleur de fil ou câble sur une bobine", qui décrit un dévidoir coulissant et un peigne qui distribue le fil ou câble sur le tambour de la bobine;; - la demande de brevet FR. 2.576.039 déposée le 16 Janvier 1985 par M. CARPENTIER sur un "dispositif d'alimentation en continue en fils de chaîne de métiers à tisser, notamment les dentelles mécaniques", comprenant un magasin externe supportant des bobines de fils et un moyen de distribution de ces fils selon au moins une nappe primaire de fils parallèles, sous la forme d'un faisceau, vers un magasin interne du métier et avec un moyen de freinage du cheminement du fil; - la demande de brevet IT. 1.262.081 DU 10 Septembre 1981 déposée par M. G.SCHIAPPARELLI sur un "système simplifié de fabrication d'un tube isolant pour un usage électrique ou tube de protection en général" : les fils en provenance d'une centrale d'alimentation sont groupés et dirigés vers un rouleau et un peigne, qui les ordonnent et équilibrent leur tension, puis des guide-fils les dirigent vers les trous d'entrée d'un cylindre diviseur qui les dispose autour d'une barre matrice;; - la demande de brevet ER. 88/07.593 du 03 Juin 1988 de la Société A.R.A. intitulée "Procédés et dispositifs pour sélectionner un fil parmi une pluralité de fils et pour introduire une longueur déterminée dudit fil dans l'entrée d'une machine automatique de câblage", et qui porte essentiellement sur un système de sélection de distribution des fils en provenance de diverses bobines et dont les extrémités sont saisies par des verrous dans des canaux parallèles, sur le corps d'un cylindre tournant : celui-ci constitue ainsi un barillet qui peut amener tout fil choisi dans une position donnée et dévider celui-ci d'une longueur déterminée. Tous ces systèmes d'alimentation et de distribution de fils ou câbles. sont ainsi spécifiques d'une utilisation particulière de ces fils ou câbles, et aucune ne provoque ou ne se préoccupe d'un éventuel contact de ces fils entre eux au cours de leur cheminement - soit effectivement dans la plupart des cas, tous les fils sont entraînés en même temps, et donc même s'il y a contact entre eux, cela n'est pas gênant, et même pour certains la finalité de leur cheminement est justement qu'ils soient en contact, - soit le système est conçu pour que les fils soient toujours guidés parallèles sur des supports fixes et ne provoque donc jamais de contact au cours de leur cheminement. Cependant, suivant l'utilisation et l'application envisagée, quand il y a un mouvement relatif entre deux guide-fils consécutifs et dans des plans non parallèles à la direction de cheminement de ces fils, avec un déplacement et une sélection de certains seulement de ces fils, tel que par exemple dans la dernière demande de brevet citée ci-dessus, il y a alors en général contact entre différents fils et, si parmi ceux-ci au moins un se déplace alors relativement aux autres, il risque d'entraîner ces derniers par frottement ou être freiné et donc de provoquer des noeuds, des blocages, des détériorations et/ou des déréglages de la machine. Le problème posé est donc de pouvoir disposer d'un guidage de fils en provenance de systèmes de stockage de ceux-ci tels que des bobines, et devant être conduits vers un système de sélection, tel que des canaux disposés autour d'un barillet, pouvant tourner autour d'un axe parallèle au cheminement des fils, soit en l'occurrence à ces canaux, de telle façon que l'on puisse sélectionner et dévider un seul de ces fils à la fois, sans qu'il soit en contact avec les autres fils. Une solution au problème posé est un procédé de guidage pour une alimentation continue en fils depuis un ensemble de dispositifs de stockage individuels de chacun de ces fils vers un barillet rotatif de distribution comprenant N canaux, disposés en cylindre pour l'amenée et la saisie de ces fils et permettant de sélectionner et de dévider des longueurs déterminées d'un seul de ces fils à la fois, dans le conduit d'entrée de toute machine de traitement desdites longueurs de ces fils, dans lequel - on définit un axe de référence confondu avec celui d'entrée et parallèle à peu près à la fois à l'axe xx' de rotation du barillet et un plan tangent au cylindre formé par lesdits canaux et passant par ledit axe;; - on répartit des buses de guidage des fils dans une surface, perpendiculaire audit plan tangent, suivant des lignes parallèles réparties symétriquement par rapport à celui-ci, et suivant une répartition elle-même symétrique par rapport au plan perpendiculaire au plan et passant par le même axe xx'; - on dispose, en position repos de préparation un premier fil repéré N/2 suivant l'axe xx', à travers la buse centrale, le canal, qui se trouve alors sur cet axe et le conduit d'entrée; - on dispose ensuite successivement les autres fils, en s'écartant pour chaque même côté du plan, à travers la buse de guidage la plus proche de celle occupée par le fil précédent, et le canal du barillet adjacent également à celui occupé par le même fil précédent, et cela jusqu'à atteindre d'une manière symétrique le canal diamétralement opposé à celui de départ;; - on fait alors tourner au maximum d'un demi tour le barillet dans le sens opposé à la position où se trouve, par rapport au plan, la buse de guidage du fil que l'on veut amener en face du canal d'entrée de la machine, et si l'on veut ensuite sélectionner un autre fil situé du même côté ou de l'autre côté par rapport au plan, on fait tourner le barillet dans le même sens ou dans le sens opposé suivant la position de ce nouveau fil à sélectionner par rapport au précédent, et de telle façon que la rotation dudit barillet ne dépasse jamais un demi-tour par rapport à sa position initiale de repos. Divers modes de réalisation préférentiels peuvent être proposés et réalisés à partir de ce procédé de base et certains font justement l'objet de la description et des figures décrites ci-après. Le résultat est de nouveaux procédés et dispositifs de guidage pour une alimentation continue en fils vers un barillet de distribution. Ce procédé et les divers dispositifs qui permettent de l'appliquer répond en effet à l'inconvénient et au problème posé précédemment, à savoir que si l'on constate que la rotation du barillet entraîne forcément des contacts entre certains fils, le fil sélectionné et situé donc en face dans le canal d'entrée de la machine pour être dévidé, n'est jamais en contact avec un autre. D'autre part, cette solution est très simple et permet d'avoir des guidages statiques recevant des fils en provenance de bobines de stockage également statiques et pouvant être disposées au mieux dans l'espace, alors qu'à ce jour, les systèmes existants nécessitent un étalement des bobines sur une grande surface avec, de toute façon, le risque de frottement et d'emmêlement des fils quand le barillet tourne pour sélectionner le fil retenu. On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en démontrer la nouveauté et l'intérêt. La description, les dessins et les figures ci-après représentent quelques exemples de réalisation de l'invention, mais n'ont aucun caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles, à partir des revendications qui précisent la portée et l'étendue de cette invention, en particulier en changeant l'application et le type de machine qui traite ensuite les fils sélectionnés et ainsi dévidés. La figure 1 est une vue en coupe d'ensemble d'un dispositif associé à une machine de câblage pour des connexions de fils électriques. La figure 2 est une vue en perspective d'un schéma d'ensemble du dispositif. La figure 3 est une vue partielle axiale d'un exemple de dispositif. La figure 4 est une vue partielle axiale d'un autre exemple de dispositif. La figure 5 est une représentation en quatre positions d'un dispositif en fonctionnement. La figure 1 est une vue en coupe d'ensemble d'un exemple de dispositif associé, à titre d'explication pour l'application principale de la présente invention, à une machine de câblage et/ou de connexion de fils électriques. Ces fils sont stockés chacun sur un système individuel de stockage 1 de fils, tel que des bobines, montées d'une façon fixe en différents points de l'espace situé à l'arrière de la machine de connexion figurée sur son socle 12. Chaque bobine est associée d'une façon connue à, d'une part, un dérouleur de fils 2 permettant de dévider chacun de ces fils à travers un premier dispositif connu 3, permettant d'assurer une tension constante du fil concerné, et comportant divers capteurs tels que des détecteurs de rupture 19, permettant également de détecter les défauts et la fin des fils. Les fils 16, ainsi déroulés et tendus, passent ensuite dans un portique de distribution 4 objet de la présente invention, tel que décrit dans les figures suivantes; puis les fils 16 sont dirigés vers un dispositif 8 de sélection associé à ladite machine 12, permettant le traitement de tronçons de fils ainsi sélectionnés et découpés par ledit dispositif de sélection de fils 8. Ce dispositif peut être celui décrit dans la demande de brevet ER. 88/07.593 du 03 Juin 1988 de la Société A.R.A., tel que cité ci-avant. Ce dispositif comprend au minimum un barillet 5 de sélection de fils 16 tournant autour d'un axe 15, comportant divers canaux situés en cylindre sur sa périphérie et recevant chacun un desdits fils 16. Ce barillet présente le fil sélectionné en face de l'axe xx' correspondant à l'axe du conduit d'entrée 13 du dispositif 9 permettant par exemple d'attraper et de manipuler les tronçons de fils. Ce dispositif 9 peut, comme représenté dans la présente figure 1, charger suivant tout moyen connu ceux-ci dans des systèmes de préhension 10, situés par exemple sur un convoyeur 11 intégré à la machine 12. Le dispositif 9 peut comprendre également un système d'entraînement 6 et de mesure de fils, situé également suivant cet axe xx', et un coupe fils 7 pour dérouler et découper les tronçons de fils aux dimensions voulues. Cette présentation générale de la machine avec son stockage de fils est connue et utilisée dans différents systèmes de câblage, mais dans lesquels les portiques de distribution 4 sont réalisés et positionnés de différentes manières. Ainsi souvent, suivant le fil 16 sélectionné, il y a frottement entre les différents fils, et celui qui est donc entraîné risque d'entraîner les autres qui ne sont pas sélectionnés, et peut créer des noeuds, des blocages et des problèmes dans l'automatisme de ladite machine. La présente invention porte donc essentiellement sur la réalisation et la position relative dudit portique de distribution 4 et du barillet de sélection 5, ainsi que sur différentes réalisations particulières dudit portique 4 tel que décrit les figures ci-après. La figure 2 est une vue en perspective d'un schéma d'ensemble du dispositif suivant l'invention, comprenant essentiellement le portique de distribution 4 et le barillet 5, tel que décrit dans la figure précédente. L'alimentation en continu de fils 16 décrite précédemment, comprend donc un ensemble de dispositifs de stockage individuel de chacun de ces fils vers un barillet 5 rotatif de distribution comprenant N canaux 14 disposés en cylindre d'amenée et de saisie de ces fils et permettant de sélectionner et de dévider les longueurs déterminée d'un seul de ces fils à la fois dans le conduit d'entrée 13 de toute machine de traitement de longueur de ces fils : cet ensemble peut donc être considéré comme connu, mais le dispositif suivant la présente invention comprend spécifiquement, d'une manière caractéristique, des buses 17 de guidage des fils 16, réparties dans une surface S perpendiculaire au plan tangent P au cylindre formé par lesdits canaux 14 et passant par l'axe xx' du conduit d'entrée 13. Lesdites buses 17 sont en nombre au moins égal à celui N des canaux 14 et sont disposés symétriquement par rapport au plan R perpendiculaire au plan P et passant par l'axe xx' et suivant des lignes parallèles réparties elles-mêmes symétriquement par rapport au plan P, de telle façon que le premier fil est disposé suivant l'axe xx' et passe à travers la buse 17 centrale, le canal 14 N/2 qui se trouve sur cet axe et le conduit d'entrée 13; les fils suivants s'écartent, pour chaque même côté du plan R, et passent à travers la buse de guidage 17 la plus proche de celle occupée par le fil précédent et le canal 14 du barillet adjacent également à celui occupé par le même fil précédent, et cela jusqu'à atteindre d'une manière symétrique le canal 14 diamétralement opposé à celui de départ 14 N/2. Dans un mode préférentiel de réalisation, ladite surface S est un plan perpendiculaire également à l'axe xx'. Dans un autre mode de réalisation, qui peut être également celui d'un plan perpendiculaire tel que décrit ci-dessus, les buses 17 sont réparties sur trois lignes 18, parallèles, dont la ligne médiane L est l'intersection de la surface S avec le plan P, et lesdites buses sont en quinconce : ceci est représenté sur cette figure 2 et précisé sur la figure 4. On a indiqué sur la figure 2 deux zones du plan P représentées + et - de façon à expliciter la rotation du cylindre 5 dans le sens également indiqué + ou -, en fonction de la position du fil 16 sélectionné dans une des buses 17, suivant que ladite buse est située dans la zone + du plan P ou dans la zone -. Ainsi, si l'on prend un premier fil sélectionné dans la sone + à partir de la position repos, le barillet 5 devra tourner dans le même sens + indiqué, jusqu'à présenter le canal 14 dans lequel se situe le fil 16 sélectionné en face de l'axe xx'; puis si un deuxième fil est sélectionné du même côté + et si la buse 17 est située à une distance plus éloignée de l'axe xx' que la précédente, le barillet 5 devra tourner d'un angle supplémentaire dans le même sens de rotation +, mais si le nouveau fil sélectionné est plus près de l'axe xx' que le précédent, le barillet devra tourner dans le sens -, de façon à revenir pour présenter le fil en question. Si ensuite, on veut sélectionner un fil 16 situé dans une buse dans la zone - du plan P, le barillet 5 devra tourner obligatoirement dans le sens - indiqué sur la figure et si le fil suivant, comme pour la zone + est situé plus loin de l'axe xx' que le précédent, le barillet continuera de tourner dans le même sens négatif, si par contre le fil suivant est situé plus près de l'axe xx', le barillet devra tourner dans l'autre sens +, de façon à aligner le fil sélectionné en face de l'axe xx'. Ceci permet de ne jamais dépasser de plus d'un demi tour la rotation du barillet 5 par rapport à sa position initiale de préparation telle que décrite ci-avant. La figure 3 est une vue schématique partielle axiale d'un exemple de dispositif dans lequel les buses 17 sont réparties uniquement sur la ligne L à l'intersection de la surface S et du plan P, tel que défini dans la figure 2. Le barillet 5 étant doté ainsi d'un mouvement maximum de rotation de + ou - 1800, on le considère dans la présente figure 3 dans la position où il est placé pour la préparation initialement, soit ensuite au repos à 00. Si ce barillet 5 est donc doté de N canaux 14 de guidage, on désigne celui situé dans la position de dévidage dans l'axe xx' correspondant au canal d'entrée de la machine 13 par le chiffre N/2; on désigne alors les canaux précédents 14 dans le sens négatif de proche en proche par N/2-1, N/2-2 etc... jusqu'au canal 1N situé diamétralement opposé à celui N/2 d'origine placé dans l'axe xx' au sommet du barillet 5. On désigne également de l'autre côté du cylindre 5 dans le sens positif des canaux 14 suivants de proche en proche par N/2+1, N/2+2, N/2+3 etc jusqu'au canal N situé à une position adjacente au canal IN défini précédemment dans un plan diamétral du barillet 5 par rapport au canal de départ N/2. Ceci étant défini, la disposition des buses 17 de guidages des fils 16 provenant des bobines de stockage respectera la règle suivante : le guidage coïncidant avec la génératrice et correspondant au canal N/2 sera le guidage central repéré également N/2. Les autres guidages 17 consécutifs seront désignés en s'écartant du plan médian R et de proche en proche d'un côté par N/2-1, N/2-2 etc..., jusqu'au guidage 1N et de l'autre côté par N/2+1, N/2+2 etc... jusqu'au guidage N en respectant le sens utilisé pour la numérotation des canaux 14 du barillet du même côté du plan R diamétral et perpendiculaire à ladite figure 3. La figure 4 est une vue partielle axiale d'un autre exemple du dispositif. Dans cette figure, les buses 17 sont réparties sur trois lignes 18 parallèles et comprenant la ligne médiane L, qui est l'intersection de la surface S avec le plan P, tel que décrit dans la figure 2. D'une manière préférentielle, la distance d entre chaque ligne 18 parallèle, de part et d'autre donc de la ligne médiane L, et celleci est égale à au plus 10% de la valeur du diamètre D du cylindre déterminé par les axes des canaux 14 porté par le barillet 5, tel que par exemple une valeur d de 20 mm environ pour un diamètre D de 270 à 280 mm. La répartition des buses de guidage 17 sur lesdites lignes 18 et L est telle que celles-ci sont en quinconce d'une ligne à l'autre, en particulier tel que représenté sur la figure : les buses des lignes 18, sont alignées sur des lignes parallèles au plan médian de la figure R et les buses de la ligne L se situent au milieu entre ces lignes. Par exemple, pour les données ci-dessus avec d = 20 mm et D = 275 mm environ, si les espacements sur la même ligne 18 entre buses de diamètre de guidage par exemple de 13 à 14 mm, sont de 25 mm environ, les entre-axes entre buses consécutives de deux lignes 18 successives sont de 12,5 mm. Les buses 17 sont alors numérotées en respectant une répartition en quinconce de proche en proche à partir de la buse centrale N/2 telle que définie précédemment sur la figure 3 : dans la partie située à gauche de la figure 4, et comprenant les canaux du cylindre 5 numérotés N/2-1, N/2-2, N/2-3 etc la buse N/2-1 sera la buse située la plus proche sur la ligne 18 inférieure, puis la buse N/2-2 sera au-dessus sur la ligne 18 supérieure, puis la buse N/2-3 sera sur la ligne médiane L et ainsi de suite en allant sur la gauche. Il sera de même avec l'autre côté du plan de la figure avec les buses et les canaux numérotés N/2+1, N/2+2, N/2+3 etc... La figure 5 est une représentation en quatre position d'un dispositif en fonctionnement comportant une seule ligne de trente buses 17, tel que représenté dans la figure 3 et un barillet 5 comportant trente canaux 14 de guidage de fils 16 en provenance de trente bobines de stockage. Ainsi, en position repos telle que représentée en phase A, le fil médian 16 situé en position N/2 soit quinze au milieu de la règle ou portique de distribution 4 est situé dans l'axe xx' du conduit d'entrée 13 de la machine et peut donc être dévidée dans cette position. Dans la phase B, où l'on veut sélectionner un fil 16 situé en position par exemple dix sur le portique de distribution 4, on fait tourner le barillet 5 dans le sens indiqué positif sur la figure jusqu'à ce que le canal du barillet 5 numéroté dix également, soit situé dans l'axe xx', le fil 16 peut alors être dévidé sans toucher aucun autre des fils qui restent en position statique sur la réglette 4 et dans les canaux du barillet 5. Dans la phase C, où il est représenté en position de dévidage un fil 16 dans le canal et la buse numérotés cinq, le barillet 5 a tourné d'un angle supplémentaire dans le même sens que dans les phases précédentes et dans la phase D, il en est de même avec la buse la plus extrême numérotée un sur le portique de distribution 4 et le canal le plus extrême du barillet 5. REVENDICATIONS 1. Procédé de guidage pour une alimentation continue en fils (16) depuis un ensemble de dispositifs de stockage individuels (1) de chacun de ces fils vers un barillet (5) rotatif de distribution comprenant N canaux (14), disposés en cylindre pour l'amenée et la saisie de ces fils, et permettant de sélectionner et de dévider des longueurs déterminées d'un seul de ces fils à la fois, dans le conduit d'entrée (13) de toute machine (12) de traitement desdites longueurs de ces fils, caractérisé en ce que - on définit un axe de référence (xx') confondu avec celui d'entrée (13) à peu près et parallèle à la fois à l'axe (15) de rotation du barillet et un plan (P) tangent au cylindre formé par lesdits canaux (14) et passant par ledit axe (xx');; - on répartit des buses (17) de guidage des fils (16) dans une surface (S), perpendiculaire audit plan (P) tangent, suivant des lignes parallèles réparties symétriquement par rapport à celui-ci, et suivant une répartition elle-même symétrique par rapport au plan (R) perpendiculaire au plan (P) et passant par le même axe (xx'); - on dispose, en position repos de préparation, un premier fil repéré N/2 suivant l'axe (xx'), à travers la buse (17) centrale, le canal (14) N/2, qui se trouve alors sur cet axe et le conduit d'entrée (13);; - on dispose ensuite successivement les autres fils, en s'écartant pour chaque même côté du plan (R), à travers la buse de guidage (17) la plus proche de celle occupée par le fil précédent, et le canal (14) du barillet adjacent également à celui occupé par le même fil précédent, et cela jusqu'à atteindre d'une manière symétrique le canal (141) diamétralement opposé à celui de départ (14) N/2;; - on fait alors tourner au maximum d'un demi tour le barillet (5) dans le sens opposé à la position où se trouve, par rapport au plan (R), la buse de guidage (17) du fil que l'on veut amener en face du canal d'entrée (13) de la machine, et si l'on veut ensuite sélectionner un autre fil situé du même côté ou de l'autre côté par rapport au plan (R), on fait tourner le barillet dans le même sens ou dans le sens opposé suivant la position de ce nouveau fil à sélectionner par rapport au précédent, et de telle façon que la rotation dudit barillet ne dépasse jamais un demi-tour par rapport à sa position initiale de repos. 2. Dispositif de guidage pour une alimentation continue en fils (16) depuis un ensemble de dispositifs de stockage individuels (1) de chacun de ces fils vers un barillet (5) rotatif de distribution comprenant N canaux (14), disposés en cylindre pour l'amenée et la saisie de ces fils, et permettant de sélectionner et de dévider des longueurs déterminées d'un seul de ces fils à la fois, dans le conduit d'entrée (13) de toute machine (12) de traitement desdites longueurs de ces fils, caractérisé en ce qu'il comprend des buses (17) de guidage des fils (16) répartis dans une surface (S) perpendiculaire au plan tangent (P) au cylindre, formé par lesdits canaux (14), et passant par l'axe (xx') du conduit d'entrée (13), lesdites buses (17) en nombre au moins égal à celui N des canaux (14) étant disposés symétriquement par rapport au plan (R) perpendiculaire au plan (P) et passant par l'axe (xx') et suivant des lignes parallèles réparties elles-mêmes symétriquement par rapport au plan (P), de telle façon que le premier fil étant disposé suivant l'axe (xx') passe à travers la buse (17) centrale, le canal (14) N/2 qui se trouve sur cet axe et le conduit d'entrée (13) et les suivants s'écartant pour chaque même côté du plan (R) et passant à travers la buse de guidage (17) la plus proche de celle occupée par le fil précédent et le canal (14) du barillet adjacent également à celui occupé par le même fil précédent, et cela jusqu'à atteindre d'une manière symétrique le canal (141) diamétralement opposé à celui de départ (14) N/2. 3. Dispositif de guidage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite surface (S) est un plan perpendiculaire également à l'axe (xx'). 4. Dispositif de guidage suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les buses sont réparties uniquement sur la ligne d'intersection de la surface (S) et du plan (P). 5. Dispositif de guidage suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les buses (17) sont réparties sur trois lignes (18) parallèles, dont la ligne médiane (L) est l'intersection de la surface (S) avec le plan (P) et, sont en quinconce. 6. Dispositif de guidage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la distance entre chaque ligne (18) parallèle de part et d'autre de la ligne médiane (L), et celle-ci est égale à au plus 10% de la valeur du diamètre (D) du cylindre portant les canaux (14).