Brevet FR2865426A1 — publié le 20050729

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé pour déterminer un angle de vissage d'une visseuse électrique à moteur à courant continu. L'invention concerne également une telle visseuse électrique. Etat de la technique Les vis ont pour fonction de réunir des pièces avec des efforts suffisamment grands pour ne pas avoir de déplacement des pièces assemblées même sous l'effet des forces de fonctionnement les plus élevées que l'on peut rencontrer. Le type de serrage requis peut être fourni l0 par un procédé de couple ou par un procédé d'angle de serrage. Le procédé utilisant le couple est plus simple à appliquer au vissage par machine que le procédé d'attraction angulaire nécessitant une mise en oeuvre de moyens plus importants mais donnant des résultats plus précis. Le pro-cédé de vissage angulaire permet d'atteindre des efforts de serrage maxi- mum pour les liaisons vissées avec une très faible dispersion. Toutefois pour un tel procédé, il faut effectuer des calculs préalables et des essais ou utiliser une visseuse spéciale à commande électronique. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'on détermine l'angle de vissage à partir d'un nombre d'ondulations de commutation d'un signal de courant du moteur à courant continu. Le procédé selon l'invention est très simple et permet une résolution élevée, supérieure à 1 % pour déterminer l'angle de vissage. Si l'on compte les ondes d'une ondulation de commutation au niveau de l'augmentation de courant et/ou de la chute de tension et/ ou de l'augmentation du couple du moteur à courant continu, on peut partir d'un point de départ défini à partir de la détermination de l'angle de vissage. En particulier si après la venue en appui de la tête de la vis contre la pièce à visser, on observe l'augmentation du couple jusqu'à l'instant de la coupure du moteur à courant continu lorsqu'on atteint un seuil de couple prédéfini, on compte les ondulations de commutation, et on arrive à un angle de vissage défini avec une grande précision. On détermine l'angle de vissage en tenant compte du nombre des ondulations d'une démultiplication et du nombre de lamelles de commutation d'un moteur à courant continu. On arrive à une précision élevée du réglage de l'angle de vissage et ainsi de la force de serrage entre les pièces à visser si le moteur à courant continu est coupé en fonction de l'angle de vissage. En option, le moteur à courant continu peut étre découplé de l'outil de vissage entraîné par le moteur à courant continu en fonction de l'angle de vissage. L'invention concerne également une visseuse électrique dont l'unité de commande comporte un dispositif de comptage pour compter les ondulations de commutation.. De manière préférentielle l'unité de commande comporte un moyen de calcul pour déterminer un angle de vissage ainsi qu'une unité de coupure pour couper le moteur à courant continu suivant l'angle de vissage. En variante, la commande peut com- porter une unité de découplage pour débrayer le moteur à courant continu de l'outil de vissage qu'il entraîne en fonction de l'angle de vissage. La visseuse électrique permet un réglage économique très précis et reproductible des forces de serrage entre les pièces à visser. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre le chronogramme de l'intensité électrique d'un moteur à courant continu pour une augmentation de couple après appli- 20 cation de la tête de vissage contre une pièce à visser, et - la figure 2 est un agrandissement du chronogramme de l'intensité à proximité du point de coupure du moteur à courant continu. Description du mode de réalisation Le procédé sera décrit ci-après de manière plus détaillée à l'aide du chronogramme de l'intensité représenté aux figures 1 et 2. Lors d'une opération de vissage, dès que la tête de vis est en appui contre la pièce à visser, on constate une augmentation de l'intensité ou une chute de la tension au niveau du moteur à courant continu entraînant l'outil de vissage en contact avec la tête de vis car le couple M(t) nécessaire à la 3o poursuite du vissage de la tête de vis augmente. La zone à gauche du chronogramme I(t) à la figure 1 est tout d'abord constante pendant que l'on visse. Lorsque la tête de vis vient en appui, le courant I(t) augmente (courbe étalée) et le couple M(t) augmente (courbe lisse) jusqu'à ce que par l'intermédiaire d'un micro-commutateur dans l'unité de commande de la visseuse électrique, on détecte un couple maximum autorisé et que l'on couple le moteur à courant continu. Le courant I(t) et le couple M(t) chutent ainsi brutalement. La figure 2 montre un agrandissement d'un détail de la caractéristique de la figure 1. Le chronogramme de l'intensité I(t) en fonction temps laisse apparaître clairement des ondulations engendrées par l'ondulation de commutation du moteur à courant continu et correspon- dant au nombre de lamelles de commutation du moteur à courant continu. L'évolution du couple M(t) est là encore une courbe lisse sous le chronogramme de l'intensité. Un micro-contrôleur de l'unité de commande compte les ondulations de commutation en commençant au début de la montée de l'intensité ou du couple ou cte la chute de tension jusqu'à la lo coupure du moteur à courant continu ou jusqu'au moment auquel l'entraînement de la visseuse est coupé. On détermine l'angle de vissage à partir du nombre d'ondulations que l'on obtient par la démultiplication d'une transmission habituelle entre le moteur à courant continu et l'outil de vissage ainsi que par le nombre de lamelles de commutation du moteur à courant continu. Pour un angle de vissage égal par exemple à 180 (c'est-àdire une demirotation de la vis) et une démultiplication de 39 ainsi qu'un signal de commutation de 6 lamelles de commutation par rotation du moteur à courant continu, on obtient ainsi 0,5.39.6=117 ondulations pour la demi-rotation de la vis. On arrive ainsi à une précision ou une résolution de mesure d'environ 1,5 c'est-à-dire une précision inférieure à 1 %. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de détermination de l'angle de vissage d'une visseuse électrique équipée d'un moteur à courant continu caractérisé en ce qu' on détermine l'angle de vissage à partir d'un nombre d'ondulations de commutation d'un signal de courant du moteur à courant continu. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on compte les ondulations de commutation au niveau de l'augmentation de courant et/ou de la chute de courant. et/ou de l'augmentation de couple dans le cas d'un moteur à courant continu. 3 ) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' après application de la tête de vis contre la pièce à visser, on compte les ondulations de commutation jusqu'à l'instant de la coupure du moteur à courant continu. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine l'angle de vissage en divisant le nombre d'ondulations par une démultiplication et par le nombre de lamelles de commutation du moteur à courant continu. 5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on coupe le moteur à courant continu en fonction de l'angle de vissage. 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on débraye le moteur à courant continu en fonction de l'angle de vissage d'un outil de vissage entraîné par un moteur à courant continu. 7 ) Visseuse électrique équipée d'un moteur à courant continu ainsi que d'une unité de commande et d'une unité de coupure pour couper le moteur à courant continu, caractérisée en ce que l'unité de commande comporte un dispositif de comptage pour compter les ondulations de commutation. 8 ) Visseuse électrique selon la revendication 7, 5 caractérisée en ce que le dispositif de comptage comporte un micro-contrôleur. 9 ) Visseuse électrique selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que l'unité de commande comporte un moyen de calcul pour déterminer un angle de vissage. 10 ) Visseuse électrique selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'unité de commande comporte une unité de coupure pour couper le moteur à courant continu en fonction de l'angle de vissage. 11 ) Visseuse électrique selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que la commande comporte une unité de découplage pour débrayer le moteur à courant continu d'un outil de vissage qu'il entraîne en fonction de l'angle de vissage.