Brevet FR2695260A1 — publié le 19940304

DISPOSITIF DE CONNEXION ELECTRIQUE A POSITIONNEMENT AUTOMATIQUE La présente invention a pour objet un dispositif de connexion électrique à positionnement automatique. De façon plus précise, l'invention concerne un dispositif de connexion électrique dans lequel il est possible de compenser automatiquement sans intervention manuelle un éventuel défaut d'alignement entre l'élément de connexion mâle et l'élément de connexion femelle. I1 existe de nombreuses circonstances dans lesquelles on veut établir une connexion électrique par encliquetage d'un élément de connexion mâle avec un élément de connexion femelle, l'un des éléments étant monté sur un dispositif fixe, l'autre élément étant monté sur un dispositif mobile que l'on vient mettre en regard du premier dispositif pour permettre la connexion. Lorsque le déplacement du deuxième dispositif est manuel, il est possible d'aligner parfaitement les deux éléments de connexion. En revanche, lorsque ce déplacement est commandé à distance, il est très difficile d'assurer le positionnement parfait des deux éléments de connexion.Il en résulte soit l'impossibilité d'établir la connexion, soit des risques importants de détérioration d'un des éléments de connexion lorsque l'on provoque l'encliquetage des deux éléments de connexion électrique. Un tel problème peut se présenter dans le cas des installations de découpe de piles de feuilles de matériau textile. Les figures annexées 1 et 2 illustrent une telle installation. L'installation comporte un certain nombre de tables fixes 10, 12 qui sont alignées et sur lesquelles on réalise un empilage ou matelas de feuilles de matériau textile qui doivent être découpées. La découpe de ces matelas de feuilles est réalisée par un ensemble de découpage 14 qui comporte essentiellement une tête de découpage 16 qui est montée mobile en X et Y, par exemple par l'intermédiaire d'un portique 18 mobile. Afin de diminuer le coût de l'ensemble de l'installation et d'en optimiser l'utilisation, il est intéressant de prévoir une seule machine de découpe 14 travaillant avec plusieurs tables 10, 12, etc. En effet, il est clair que la machine de découpe est d'un coût bien supérieure à celui d'une table de matelassage. L'optimisation est réalisée en utilisant une ou plusieurs tables de matelassage indépendantes pour préparer des séries de matelas pour alimenter de façon continue la machine de découpe tandis que la table de matelassage qui a été utilisée est associée provisoirement à la machine de découpe et reste immobilisée pendant la découpe. Pour cela la machine de découpe 14 est montée sur des rails 20, 22 qui permettent de déplacer automatiquement celle-ci pour l'amener successivement en regard de chacune des tables de matelassage 10, 12, etc.Cependant, le transfert des piles de feuilles depuis les tables 10, 12 vers la machine de découpe 14 nécessite la commande d'opérations sur les tables 10, 12 et sur la machine de découpe 14, notamment la mise en route de systèmes de convoyeurs, afin de permettre le transfert des matelas de feuilles depuis les tables 10, 12 jusqu'à la machine de découpe 14. Il est donc nécessaire de synchroniser le fonctionnement des organes liés aux tables 10, 12 au fonctionnement des organes de la machine de découpe 14. Cette synchronisation nécessite bien sûr l'échange de signaux électriques entre les tables 10, 12 et la machine 14. Une solution consisterait bien sûr à établir des liaisons électriques souples et permanentes par câbles entre la machine 14 et chacune des tables 10, 12.On comprend cependant que, si le nombre de tables est important et si les distances à parcourir par le découpeur sont longues, une telle solution est d'une mise en oeuvre difficile. Une solution consiste donc à prévoir sur la machine de découpe 14 et sur les tables 10, 12, etc. respectivement des éléments de connexion mâle et femelle et à établir l'interconnexion de ces éléments successivement lorsque la machine de découpe 14 arrive en regard des tables 10, 12. On comprend cependant que, quelle que soit la précision de la commande automatique du déplacement de la machine de découpe 14 sur les rails de déplacement 20, 22, le positionnement ne peut être suffisamment précis pour assurer dans des conditions optimales l'encliquetage des éléments de connexion. Un objet de la présente invention est de fournir un dispositif de connexion électrique à positionnement automatique qui permette de compenser sans intervention manuelle un éventuel défaut de positionnement relatif des éléments de connexion mâle et femelle afin d'assurer dans des conditions optimales l'encliquetage des deux éléments de connexion. Un autre objet consiste à permettre le fonctionnement automatique et synchronisé de la machine de coupe et de la table de dépose. De cette façon, l'opérateur n'a plus à intervenir sur la machine de dépose pour effectuer le transfert du matelas, ce transfert étant commandé directement par la machine de coupe au moyen d'un connecteur électrique ou d'un interrupteur. Pour atteindre ce but, selon l'invention, le dispositif de connexion électrique à positionnement automatique comprenant un premier et un deuxième élément de connexion électrique, la connexion étant obtenue par l'engagement d'un des éléments dans l'autre par déplacement relatif selon une direction de connexion se caractérise en ce qu'il comprend en outre:: un premier support mobile déplaçable selon la direction de connexion; un deuxième support monté sur le premier support et mobile par rapport à celui-ci selon une direction d'ajustement qui est orthogonale à la direction de connexion; un élément indexeur solidaire dudit deuxième support s'étendant selon la direction de connexion et présentant une extrémité d'indexage, ledit premier élément de connexion étant solidaire dudit deuxième support;; un ensemble fixe formant came apte à coopérer avec l'extrémité d'indexage dudit élément indexeur, ledit deuxième élément de connexion étant solidaire dudit ensemble formant came, par quoi, lors du déplacement du premier support mobile, la coopération de l'élément indexeur et de l'ensemble formant came provoque le déplacement dudit deuxième support par rapport au premier support jusqu'au positionnement correct dudit premier élément de connexion par rapport au deuxième élément de connexion. On comprend qu'avec un tel dispositif de connexion, lors du déplacement de l'élément de connexion mobile, l'élément indexeur coopérant avec l'ensemble formant came provoque l'ajustement de la position du deuxième support mobile et en conséquence celle de l'élément de connexion mobile qui peut alors s'encliqueter avec l'élément de connexion fixe dans des conditions optimales. De préférence, le deuxième support est monté mobile sur le premier support par l'intermédiaire de moyens élastiques de rappel tendant à maintenir ledit deuxième support dans une position prédéterminée, lorsque ledit élément indexeur et ledit élément formant came ne sont pas en contact. On comprend qu'ainsi on définit une position de référence de l'élément de connexion mobile. Cest à partir de cette position de référence que l'on procède à l'alignement des deux éléments de connexion lors des déplacements de l'élément de connexion mobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1, déjà décrite, montre une installation de découpe de matériau en feuilles, en vue de dessus; - la figure 2, déjà décrite, est une vue en élévation de côté de l'installation de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessous du dispositif de connexion; et - la figure 4 est une vue de côté en élévation du dispositif de connexion de la figure 3. En se référant maintenant aux figures 3 et 4, on va décrire un mode préféré de réalisation du dispositif de connexion. Le dispositif de connexion se compose d'un premier ensemble qui sera dit ultérieurement mobile et référencé 30 et d'un deuxième ensemble dit fixe, référencé 32. Le premier ensemble 30 comporte le connecteur femelle 34, comme le montre la figure 4, tandis que la partie fixe 32 comporte le connecteur mâle 36. I1 va cependant de soi que les éléments de connexion auraient pu être inversés. L'ensemble mobile 30 comporte une embase 38 qui est, par exemple, solidaire de la machine de découpe 14 des figures 1 et 2 tandis que la partie dite fixe 32 est solidaire des tables 10 ou 12 de matelassage. Dans la suite de la description, on appellera direction de connexion repérée par la flèche C la direction selon laquelle l'élément de connexion femelle 34 doit être déplacé pour venir s'encliqueter avec l'élément de connexion mâle 36. On appellera direction d'ajustement repérée par la flèche A sur la figure 3 la direction orthogonale à la direction de connexion C, parallèle à la direction de déplacement de la machine 14 et selon laquelle l'élément de connexion femelle 34 doit être déplacé pour permettre l'alignement et donc l'encliquetage effectif des deux éléments de connexion. Sur l'embase 38 sont montées deux glissières 40 et 42 qui sont parallèles à la direction de connexion C. Sur les glissières 42 est monté à coulissement un premier chariot 44 qui est donc mobile par rapport à l'embase selon la direction C.Le chariot 44 peut être déplacé selon la direction C sous l'effet d'un organe moteur tel qu'un vérin, de préférence à double effet, 46. Le corps 46a du vérin est solidaire de l'embase 38 tandis que l'extrémité de sa tige 46b est liée au premier chariot 44. Sur le premier chariot 44 est monté mobile en translation un deuxième chariot 48 qui lui est mobile par rapport au premier chariot selon la direction d'ajustement A. Pour cela, deux tiges de guidage 50 et 52 parallèles à la direction A et disposées. dans un même plan vertical, si l'on considère que l'embase 38 est horizontale, ont leurs extrémités qui sont solidaires des parties 44a et 44b du premier chariot 44. Le deuxième chariot 48 est muni de deux perçages 54 et 56 dans lesquels sont engagées les tiges de guidage 50 et 52.En outre, des ressorts de rappel équilibrés 60 et 62 sont engagés sur au moins la tige de guidage 50 de part et d'autre du chariot 48. Ainsi, sous l'effet de ces deux ressorts, le chariot 48 est maintenu, en l'absence de forces extérieures, dans une position médiane de référence. Sur le deuxième chariot 48 est monté un doigt d'indexage 64 qui s'étend selon la direction de connexion C vers la partie fixe 32. Le doigt d'indexage se termine par une extrémité en biseau 66. Sur le deuxième chariot 48 est également monté l'élément femelle de connexion 34 qui est luimême relié à un conducteur électrique convenable 70. L'ensemble fixe 32 du dispositif de connexion comprend d'une part une came de centrage et d'ajustement de position 72 et l'élément de connexion mâle 36. L'ensemble formant came 72 est de préférence constitué par une plaque verticale 74 sur laquelle est fixé le connecteur mâle 36. Dans cette plaque 74 qui est percée d'un orifice 76 est monté un système de centrage constitué par une plaque 78 dont les faces actives 82 et 84 forment deux portions de surface inclinées verticales symétriques par rapport à un plan vertical PP' parallèle à la direction de connexion C. Ces deux faces de guidage inclinées convergent vers un orifice 88. Lorsqu'il n'est pas utile ou possible de réaliser une connexion électrique pour asservir le convoyeur de la table de dépose et le convoyeur de la machine de découpe, on monte derrière la plaque 74 un interrupteur 90 qui peut être active par l'extrémité du doigt d'indexage. Cela est notamment le cas quand la table de dépose n'est pas équipée d'un convoyeur mais d'un système de sustentation du matelas par soufflerie d'air. Le déplacement du matelas est alors assuré manuellement jusqu'à l'entrée du convoyeur de coupe. La soufflerie est actionnée automatiquement par l'extrémité du doigt d'indexage lorsque la machine de coupe est en attente du matelas. Dans le cas contraire où il est utile d'établir une connexion électrique, le fonctionnement du dispositif de connexion est le suivant: lorsque la machine de découpe sur laquelle est fixée la partie mobile 30 du dispositif de connexion arrive dans la position voulue, repérée par exemple par un capteur, cette détection commande l'activation du vérin 46. Le vérin 46 pousse le premier chariot 44 selon la direction de connexion C. Lorsque l'extrémité 66 du doigt d'indexage 64 arrive en contact avec la pièce 78 formant came, le deuxième chariot 48, dans le cas où il y a un désalignement, est déplacé par la coopération du doigt 66 avec l'une des surfaces inclinées 82 ou 84. Le déplacement se poursuit jusqu'à ce que, sous l'effet de ce centrage, l'extrémité du doigt pénètre dans l'orifice 88 prolongeant les faces inclinées de guidage. Dans cette situation, le connecteur femelle 34 est parfaitement aligné avec le connecteur mâle 36 solidaire de la plaque 74. L'encliquetage des deux éléments de connexion peut alors se réaliser dans de très bonnes conditions puisque ces deux éléments sont parfaitement alignés. Sur les figures 3 et 4, on a représenté les chariots 44 et 48 en traits pleins dans une première position de repos et en pointillés ces mêmes chariots dans la position qu'ils occupent lorsque la connexion électrique est réalisée. De préférence, l'élément de connexion mâle comporte au moins deux organes élastiques 92 et 94, ces organes élastiques étant conducteurs. Ainsi, par déformation dissymétrique de ces organes élastiques, tels que des lames ressort, il est possible de compenser un éventuel défaut d'alignement selon la direction verticale entre la partie dite fixe 32 du dispositif de connexion et la partie dite mobile 30. Dans la description précédente, on a envisagé le cas où la came de centrage était constituée en fait par deux faces inclinées formant un dièdre prolongé par un orifice de centrage final. A la place de cette forme de came, on pourrait utiliser une came constituée par une portion de surface tronconique. Dans ce cas, l'extrémité 66 du doigt d'indexage 64 devrait bien sûr être elle-même une portion de tronc de cône. Comme on l'a indiqué précédemment, en l'absence de connexion électrique, un interrupteur 90 est disposé en arrière de l'orifice de centrage 88. Lorsque l'extrémité du doigt d'indexage 64 arrive en contact avec l'interrupteur 90, la soufflerie ou le convoyeur est mis en route de façon à assurer le transfert du matelas vers la machine de découpe.. Il va également de soi que plusieurs connecteurs pourraient être prévus dans le dispositif de connexion. Les éléments de connexion mâles seraient tous solidaires du deuxième chariot 48 tandis que tous les éléments de connexion femelles seraient solidaires de la plaque 74. Dans la description précédente, on a décrit le dispositif de connexion selon l'invention appliqué à une installation de découpe de matériaux en feuilles. Il va de soi que le dispositif pourrait être utilisé dans de nombreuses autres installations nécessitant un positionnement automatique et précis des deux éléments d'un connecteur électrique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion électrique à positionnement automatique comprenant un premier et un deuxième élément de connexion électrique, la connexion étant obtenue par l'engagement d'un des éléments dans l'autre par déplacement relatif selon une direction de connexion, caractérisé en ce qu'il comprend en outre:: un premier support mobile (44) déplaçable selon la direction de connexion (C); un deuxième support (48) monté sur le premier support et mobile par rapport à celui-ci selon une direction d'ajustement qui est orthogonale à la direction de connexion (C); un élément indexeur (64) solidaire dudit deuxième support s'détendant selon la direction de connexion et présentant une extrémité d'indexage (66), ledit premier élément de connexion (34) étant solidaire dudit deuxième support;; un ensemble fixe formant came (72) apte à coopérer avec l'extrémité d'indexage dudit élément indexeur, ledit deuxième élément de connexion étant solidaire dudit ensemble formant came, par quoi lors du déplacement du premier support mobile la coopération de l'élément indexeur et de l'ensemble formant came provoque le déplacement dudit deuxième support par rapport au premier support jusqu'au positionnement correct dudit premier élément de connexion par rapport au deuxième élément de connexion. 2. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit deuxième support (48) est monté mobile sur ledit premier support (44) par l'intermédiaire de moyens de rappel élastiques (60, 62) tendant à maintenir ledit deuxième support dans une position prédéterminée lorsque ledit élément indexeur (64) et ledit élément formant came (72) ne sont pas en contact. 3. Dispositif de connexion électrique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit élément formant came (72) comprend deux faces de guidage (82, 84) symétriques par rapport à un premier plan parallèle à la direction de connexion et perpendiculaire à la direction de déplacement (A) du deuxième support (48) par rapport au premier support (44), et orthogonales à un deuxième plan parallèle à la direction de connexion et à la direction de déplacement du deuxième support par rapport au premier. 4. Dispositif de connexion électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une embase (38) munie de moyens formant glissière (40, 42) coopérant avec ledit premier support(44) pour guider celui-ci en translation selon la direction de connexion et en ce que ledit premier support comporte des éléments de guidage (50, 52) coopérant avec ledit deuxième support (48) pour guider en translation ledit deuxième support selon ladite direction d'ajustement. 5. Dispositif de connexion électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'un des éléments de connexion électrique (36) est muni de moyens élastiques conducteurs (92, 94) aptes à coopérer avec l'autre élément de connexion (34) pour compenser une erreur de positionnement selon une direction orthogonale à la direction de connexion et à la direction d'ajustement. 6. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens moteurs (46) montés sur ladite embase (38) pour déplacer ledit premier support (44) par rapport à l'embase selon la direction de connexion (C). 7. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit ensemble fixe (72) comporte en outre un organe électrique (90) activé par l'extrémité (66) dudit élément d'indexage (64). 8. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit premier support (44) est monté sur une machine de découpe (14) d'une installation de découpe de matériau en feuilles et en ce que ledit ensemble fixe (72) est solidaire d'une table d'empilage de feuilles (10, 12) de ladite installation.