Brevet FR2724856A1 — publié le 19960329

La présente invention se rapporte à un dispositif intégré dans les appareils de sertissage par traction pour écrous dits noyés, ou écrous à sertir en aveugle, afin d'accéder automatiquement à l'information anomalies de sertissage. Le sertissage par traction des écrous noyés décrit habituellement les phases consécutives suivantes - Vissage de la tige filetée dans écrou jusqu'à ce que la tête de l'écrou soit en butée sur l'appareil - Introduction de l'écrou dans au moins une pièce percée - Sertissage de l'écrou par traction de la tige selon une course imposée - Dévissage de la tige jusqu son extraction de l'écrou qui reste désormais serti sur la pièce. Comme dans le brevet français nO 7518388 la course de déformation de écrou est généralement limitée par une butée réglable sur l'appareil de sertissage. Dans le cas d'un appareil actionné par un opérateur, l'opérateur constate la fin du dévissage lorsque la tige de traction est sortie du taraudage de l'écrou. Il déplace alors l'appareil pour sertir un autre écrou à un autre emplacement. La tige de l'appareil est réutilise jusqu'à son usure ou sa rupture constatée par l'opérateur. Dans le cas d'un dispositif automatique, sans opérateur, des détections automatiques comme dans le brevet No 7518388 sont nécessaires pour vérifier que le cycle s'est correctement accompli et que le dispositif, par exemple un robot, peut se retirer de la zone de sertissage pour rejoindre un autre emplacement. Malgré ces détections, un dispositif de sertissage par limitation de course comporte des inconvénients, notamment si l'épaisseur des pièces à sertir varie au cours de la production et devient trop importante par rapport à l'écrou et au réglage de course choisis. Selon le brevet nO 7518388 il peut en résulter diverses conséquences: - La tige arrache le taraudage de l'écrou; le défaut est détecté au dévissage mais la pièce est défectueuse. - La tige casse. Sa rupture ne sera détectée qu'au cycle suivant par défaut de vissage. - La pièce en plastique casse sans détection. L'invention pallie ces inconvénients en interdisant le sertissage excessif des écrous et en avertissant automatiquement et dès la phase de sertissage d'une défaillance telle qu'une rupture accidentelle de tige, une épaisseur incorrecte de pièce ou l'absence d'un écrou, Le robot répond à l'information en s'écartant pour la réparation. Comme dans le brevet nO 7518388, le dispositif suivant l'invention comprend une tige filetée mobile en translation et en rotation axiales, une butée d'appui pour la tête de l'écrou. Comme dans le brevet Ne 7518388, des capteurs de mouvements détectent la fin de vissage, la course de sertissage et la fin de dévissage. La tige est actionnée pendant le vissage et le dévissage par un moteur tournant. La tige est actionnée pendant la phase de sertissage par un vérin axial . Un capteur prioritaire dit d'effort mesure l'effort de traction exercé par la tige sur l'écrou par l'intermédiaire soit de la pression hydraulique dans le vérin soit de la contrainte axiale dans la tige. Ce capteur pilote l'arrêt impératif et prioritaire du sertissage dès l'obtention d'une valeur d'effort prédéterminée correspondant à une consigne de sertissage optimal de l'écrou. Un capteur secondaire d'excès de course axiale de la tige filetée est utilisé en sécurité pour detecter tout dépassement anormal de la course maximale admissible. Au cas par exemple où la tige se casse pendant le sertissage, la partie de tige restant liée au dispositif n'est plus sous tension, l'effort de traction dans la tige s'étant annulé brutalement. La consigne d'effort n'est pas atteinte et la tige continue son mouvement au-delà de la course normale jusqu'au déclenchement du capteur de course. Un ensemble de commutation et de commande associé aux capteurs transmet au robot l'ordre de retrait dans le cas d'une course excessive détectée avant la consigne d'effort, ou de dévissage normal et de poursuite du cycle dans le cas d'une consigne d'effort atteinte normalement pendant le sertissage La figure 1 représente en coupe le sertissage par traction d'un écrou noyé. La figure 2 représente les diagrammes de sertissage d'un écrou noyé. La figure 3 représente en coupe le système de traction et le capteur d'effort. La figure 4 représente l'ensemble des capteurs. A la figure 1, l'écrou (1) est serti sur une pièce (2) par traction d'une tige (3) et appui d'une enclume (4). A la figure 2, l'axe horizontal représente la course et l'axe vertical l'effort. La déformation d'un écrou par limitation classique de la course suit une courbe (5) jusqu'à une course (6) idéale préréglée pour une épaisseur el habituelle de la pièce. Il en résulte un effort de traction (7). Si sur la même chaîne d'assemblage l'épaisseur des pièces augmente subitement à e2, la courbe par limitation classique de course suivie devient (18). Un sertissage jusqu'à la même course (6) qu'antérieureent entraînerait un effort de traction (9) le long de la courbe (18) supérieur à la charge d'épreuve (10) de l'écrou. Le sertissage par limitation de la course n'est donc plus adapté car il y aurait rupture ou déformation du taraudage de l'écrou. L'effort (7), défini pour limiter la fatigue de tige comme l'effort minimum juste suffisant pour sertir la pièce la plus épaisse e2, suffira nécessairement pour sertir les pièces plus fines el. Le sertissage selon l'invention par limitation d'effort permettra de sertir à un effort constant (7) acceptable, et la tige travaillera toujours sans surcharge si les épaisseurs varient, donc sans fatigue prématurée. La course de la tige n'est plus une consigne de routine mais une alerte. En cas de rupture accidentelle de la tige, la courbe (11) atteindra la course (12) sans dépasser la limite d'effort (7), et commandera le recul automatique de l'appareil par rapport à l'écrou. En cas d'absence d'écrou, la tige se déplacera sans charge jusqu (12). Le système signalera une anomalie. A la figure 3, le vérin (13) tire la tige (3). Le capteur (l4) d'effort limite le sertissage. A la figure 4, le capteur (15) de vissage déclenche l'arrêt de vissage de la tige. En fonctionnement normal, le dévissage de la tige fait suite au sertissage et à la consigne d'effort du capteur (14). En cas de rupture de tige, le capteur (16) déclenche l'arrêt et le retrait de l'appareil . Le capteur (17) déclenche larrAt de dévissage en fin de cycle et le déplacement de l'appareil vers un autre emplacement. Ce dispositif est adapté aux machines automatiques de sertissage d'écrous en général et au sertissage sur pièces plastiques automobiles en particulier. REVENDICATIONS 1) Dispositif de sertissage des écrous par déformation en traction, comprenant une tige filetée mobile en translation et en rotation axiales, une butée d'appui pour la tête de l'écrou et un ensemble de capteurs détectant la fin de vissage, la course de sertissage et la fin de dévissage, caractérisé pour la phase de sertissage par un capteur prioritaire d'effort mesurant l'effort de traction exercé par la tige sur l'écrou, pilotant l'arrêt impératif et prioritaire du sertissage dès l'obtention d'une valeur d'effort prédéterminée correspondant à une consigne de sertissage optimal de l'écrou, et un capteur secondaire d'excès de course axiale de la tige filetée utilisé pour détecter tout dépassement anormal de la course maximales admissible. 2) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de commutation et de commande associé aux capteurs. 3) Dispositif selon la revendication 2) caractérisé par une commande de recul automatique de l'appareil laissant l'accès à l'écrou dans le cas d'une course excessive détectée avant la consigne d'effort. 4) Dispositif selon la revendication 3) caractérisé par une commande de dévissage normal de la tige et de poursuite du cycle de travail dans le cas d'une consigne d'effort atteinte normalement pendant le sertissage.