Brevet FR2955684A1 — publié le 20110729

DISPOSITIF D'IDENTIFICATION RADIOFREQUENCE [0001] L'invention concerne la production de pièces mécaniques avec un suivi de traçabilité, et en particulier la production de culasses de moteurs à combustion interne selon un processus suivi au moyen d'une étiquette d'identification radiofréquence. [0002] La culasse d'un moteur à combustion présente une très grande complexité et doit satisfaire à des tolérances de fabrication très réduites, induisant de très nombreuses phases de fabrication. Le procédé de fabrication d'une culasse comprend le plus souvent la formation d'un brut en fonderie, le brut subissant alors différentes étapes d'usinage puis d'assemblage de composants. Du fait de cette complexité, il s'avère nécessaire de mémoriser le processus de fabrication et d'assemblage suivi par chaque culasse. A cet effet, il est usuel d'utiliser des étiquettes d'identification radiofréquence dites RFID, dans lesquelles on inscrit des informations sur le processus de fabrication au fur et à mesure des phases de fabrication de la culasse. Les étiquettes d'identification peuvent être consultées à tout moment approprié par l'intermédiaire de lecteurs adéquats. [0003] Durant son processus de fabrication, la culasse peut être ou non (véhiculage de la culasse sur des zones définies) préalablement disposée sur un adaptateur. L'adaptateur sert à assurer un positionnement précis et une protection de la culasse durant l'ensemble des phases d'usinage. Dans le cas où la culasse n'est pas mise directement sur un adaptateur, une étiquette RFID sera fixée directement sur la culasse pour assurer la traçabilité du processus. [0004] Dans certains processus de fabrication connus, une première étiquette d'identification radiofréquence est fixée sur l'adaptateur recevant la culasse. Des informations sont inscrites dans cette étiquette durant les différentes phases d'usinage réalisées. [0005] À la fin des phases d'usinage, la culasse est transférée sur une platine. Différents composants à assembler sur la culasse sont également disposés sur la platine. Une deuxième étiquette d'identification radiofréquence est associée à la culasse lors de sa mise en place dans la platine. La deuxième étiquette est fixée sur un support présentant une tige filetée. Le support est fixé sur la culasse par vissage de la tige filetée dans un alésage fileté dédié ménagé dans la culasse ou dans la platine. Lors du transfert de la culasse sur la platine, on transfère les données mémorisées dans la première étiquette fixée à l'adaptateur vers la deuxième étiquette. Les informations concernant les étapes d'usinage sont ainsi conservées pour la suite du processus d'assemblage. [0006] La culasse subit alors différentes opérations d'assemblage des composants disposés sur la platine. Au fur et à mesure de ces opérations d'assemblage, des informations sont inscrites dans la deuxième étiquette. [0007] Le processus de fabrication peut aboutir à des défauts de certaines culasses risquant d'induire des fuites au niveau d'un de ses plans de joint. Par des contrôles effectués sur les culasses durant le processus de fabrication, de tels défauts peuvent être identifiés. Les culasses concernées sont alors dirigées vers un atelier de retouche par résinage. Cette déviation par rapport au flux de fabrication usuel nécessite également un suivi de traçabilité. Pour cela, une étiquette d'identification radiofréquence provisoire est fixée sur la culasse. Les informations présentes sur la première étiquette fixée à l'adaptateur sont déchargées dans cette étiquette provisoire. À la fin du processus de retouche, les informations inscrites dans l'étiquette provisoire sont transférées à nouveau dans la deuxième étiquette fixée à l'adaptateur. [0008] En pratique, un tel suivi de traçabilité présente un certain nombre d'inconvénients. Dans l'exemple mentionné précédemment, le processus de fabrication et d'assemblage induit l'utilisation de trois séries d'étiquettes d'identification radiofréquence distinctes. Le nombre d'étiquettes utilisées est donc important et induit un coût d'achat et de gestion important. Ces séries d'étiquettes nécessitent autant de moyens de lecture et d'écriture distincts. En pratique, le transfert d'une étiquette à une autre peut induire épisodiquement une perte d'informations. La fiabilité de la traçabilité est alors amoindrie. Un tel problème est d'autant plus gênant que les cadences de production de culasses sont généralement très élevées. De plus, la traçabilité peut aussi être affectée par des erreurs de manipulation des étiquettes par des opérateurs lors du transfert au cas par cas de culasses vers des postes de retouche par résinage ou lors de la réintroduction de ces culasses dans le reste du processus de fabrication. Par ailleurs, la réalisation d'un alésage fileté dédié à la fixation d'une étiquette radiofréquence induit un surcoût pour la culasse. [0009] L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un dispositif d'identification par radiofréquence, comprenant une étiquette d'identification comprenant une interface d'accès radiofréquence. Le dispositif comprend un support auquel l'étiquette est solidarisée, le support comprenant un embout de fixation mâle présentant : [0010] -un arbre dont la section transversale est inscrite dans un cercle, l'arbre présentant une partie médiane et une partie d'extrémité ; [0011] -une excroissance s'étendant radialement hors dudit cercle depuis la partie d'extrémité de l'arbre, la partie médiane de l'arbre formant un dégagement à l'arrière de l'excroissance. [0012] Selon une variante, l'excroissance s'étend radialement de part et d'autre depuis la partie d'extrémité de l'arbre. [0013] Selon une autre variante, l'excroissance est formée d'une goupille. [0014] Selon une autre variante, la section transversale est circulaire. [0015] Selon encore une autre variante, le dispositif comprend une butée montée coulissante sur la partie médiane et un ressort de rappel sollicitant la butée vers l'excroissance. [0016] Selon une variante, le support présente une deuxième partie d'extrémité dans laquelle un alésage fileté est ménagé, l'étiquette présentant un arbre fileté vissé dans ledit alésage. [0017] L'invention porte également sur un système comprenant : [0018] - pièce mécanique métallique de moteur de forme sensiblement prismatique présentant une paroi dans laquelle un orifice oblong est ménagé ; [0019] -un dispositif tel que décrit ci-dessus dont la partie d'extrémité du support est introduite dans l'orifice et dans une position telle que son excroissance est en prise avec ladite paroi de la culasse. [0020] Selon une variante, l'orifice oblong est une forme de fonderie de la pièce mécanique. [0021] L'invention porte par ailleurs sur un procédé de fixation d'un dispositif tel que décrit ci-dessus sur pièce mécanique métallique de moteur de forme sensiblement prismatique présentant une paroi dans laquelle un orifice oblong est ménagé, comprenant les étapes de : [0022] -introduire la partie d'extrémité du support dans l'orifice de la paroi ; [0023] -tourner le dispositif à environ 90° autour de l'axe de l'arbre pour solidariser le dispositif à la paroi. [0024] Ce procédé s'applique avantageusement lorsque la pièce prismatique est une culasse de moteur à combustion interne. [0025] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : • la figure 1 est une vue en perspective d'une culasse destinée à recevoir un dispositif d'identification radiofréquence selon l'invention ; • les figures 2 et 3 sont des vues en perspective d'un support d'un dispositif d'identification radiofréquence selon l'invention ; • la figure 4 est une vue en perspective d'une étiquette d'identification radiofréquence du dispositif ; • la figure 5 est une vue en coupe du dispositif d'identification radiofréquence; • la figure 6 est une vue en perspective d'une première étape de fixation du dispositif d'identification sur la culasse ; • la figure 7 est une vue en perspective d'une étape ultérieure de fixation du dispositif d'identification sur la culasse ; • la figure 8 est une vue en coupe en perspective du maintien mécanique du dispositif d'identification par une paroi de la culasse. [0026] L'invention propose un dispositif d'identification par radiofréquence. Ce dispositif comprend une étiquette d'identification radiofréquence. Le dispositif comprend également un support auquel l'étiquette est solidarisée. Le support comprend un embout de fixation mâle présentant : [0027] -un arbre dont la section transversale est inscrite dans un cercle, l'arbre présentant une partie médiane et une partie d'extrémité ; [0028] -une excroissance s'étendant radialement hors dudit cercle depuis la partie d'extrémité de l'arbre, la partie médiane de l'arbre formant un dégagement à l'arrière de l'excroissance. [0029] L'invention permet de conserver une même étiquette d'identification radiofréquence durant tout le processus de fabrication et d'assemblage de la culasse. On peut ainsi éviter des transferts d'informations durant ce processus, induisant ainsi une conservation optimale des informations de traçabilité et la suppression de tout risque de mauvaises manipulations lors d'un processus de retouche spécifique. Par ailleurs, le nombre d'étiquettes nécessaires est considérablement réduit, ce qui minimise le coût d'achat et de gestion de ces étiquettes sur une ligne de fabrication. En outre, de mêmes outils de lecture et écriture dans les étiquettes peuvent être utilisés sur l'ensemble du processus de fabrication et d'assemblage. La manipulation d'une telle étiquette est particulièrement aisée pour un opérateur, même sans outillage. [0030] La figure 1 est une vue en perspective d'une culasse 1 d'un moteur interne 1 présentant un orifice 11 oblong ménagé dans une paroi 12 de sa partie périphérique. L'orifice oblong 11 sera avantageusement une forme issue de fonderie de la culasse 1. L'orifice oblong 11 pourra ainsi être une forme disponible dans le brut de fonderie de la culasse 1. L'orifice 11 sera avantageusement une forme géométrique fonctionnelle pour la réalisation du processus de fonderie. Ainsi, la formation d'un tel orifice 11 n'induit pas de surcoût de la culasse 1. L'orifice 11 pourra par exemple être un trou de dessablage du brut de fonderie de la culasse 1. [0031] La figure 5 est une vue en coupe d'un dispositif d'identification par radiofréquence 4 selon un mode de réalisation de l'invention. Le dispositif 4 comprend une étiquette d'identification radiofréquence 3 dite RFID accouplée à un support 2. [0032] Les figures 2 et 3 sont des vues en perspective du support 2. Le support 2 présente un embout de fixation mâle et un embout de préhension 21. L'embout de fixation mâle présente un arbre 26 ayant une partie médiane et une partie d'extrémité. Une goupille 27 forme une excroissance s'étendant radialement depuis la partie d'extrémité de l'arbre 26. Un dégagement est ménagé au niveau de la partie médiane à l'arrière de la goupille 27. Ce dégagement permettra le passage des bords de la paroi 12 de la culasse 1 lors de la fixation. [0033] La partie médiane se raccorde à l'embout de préhension 21. L'embout de préhension 21 présente une partie circulaire dans laquelle des méplats 22 et des rainures 23 sont ménagés. Les méplats 22 facilitent la manipulation du support 2 par un opérateur. Les rainures 23 fournissent une aide visuelle pour l'opérateur et permettent également d'ajouter une forme de détrompage supplémentaire. [0034] Avantageusement, le support 2 présente une rondelle 25 formant une butée d'appui contre la paroi 12 de la culasse 1. La rondelle 25 est montée coulissante sur l'arbre 26. La rondelle 25 est sollicitée vers la goupille 27 par l'intermédiaire d'un ressort 24. Le ressort 24 est interposé entre la rondelle 25 et l'extrémité de préhension 21. Au repos, le ressort 24 maintient la rondelle 25 dans une position légèrement écartée de la goupille 27. L'écartement entre la goupille 27 et la rondelle 25 est inférieur à l'épaisseur de la paroi 12, de sorte que la fixation du support 2 au niveau de l'orifice 11 implique une déformation du ressort 24. Le ressort 24 et la rondelle 25 permettent d'appliquer un effort de maintien sur la paroi 12 de la culasse 1 lorsque le dispositif 4 est mis en place. Une partie de jonction entre la partie médiane et la partie de préhension 21 pourra présenter une section supérieure à la section de la partie médiane. Cette partie de jonction formera ainsi une butée limitant la course de la rondelle 25. [0035] La section transversale des parties médiane et d'extrémité de l'arbre 26 est inscrite dans un cercle. En l'occurrence, l'arbre 26 présente une section circulaire dont la périphérie se confond donc avec ce cercle. La goupille 27 s'étend radialement hors de ce cercle, de sorte que l'embout de fixation mâle présente une forme de verrouillage au niveau de cette goupille 27. [0036] La goupille 27 est un moyen économique et simple de former une excroissance s'étendant radialement de part et d'autre depuis la partie d'extrémité de l'arbre 26. Une excroissance s'étendant radialement de part et d'autre de la partie d'extrémité favorise le verrouillage de l'embout de fixation mâle sur la culasse 1. La goupille 27 peut être fixée par un ajustement adéquat avec un alésage ménagé dans la partie d'extrémité de l'arbre 26. [0037] Un alésage fileté 28 est avantageusement ménagé dans une face de la partie de préhension 21, afin de permettre la fixation de l'étiquette d'identification radiofréquence 3. [0038] La figure 4 est une vue en perspective d'un exemple d'étiquette d'identification radiofréquence 3. L'étiquette 3 comprend un arbre fileté 31 conformé pour se fixer par vissage dans l'alésage fileté 28. L'étiquette 3 comprend également une partie de préhension 33 facilitant sa manipulation lors de son accouplement ou désaccouplement du support 2. L'étiquette 3 comprend également la partie d'identification 32 proprement dite. La partie d'identification 32 comprend de façon connue en soi un microcontrôleur doté d'une mémoire. Le microcontrôleur peut communiquer pour lire ou écrire dans sa mémoire par l'intermédiaire d'une antenne de communication formant son interface radiofréquence. [0039] Les figures 6 et 7 représentent des étapes d'assemblage entre un dispositif d'identification radiofréquence 4 et une culasse 1. Sur la figure 6, le dispositif 4 est placé en vis-à-vis de l'orifice 11. La goupille 27 est orientée selon la longueur de l'orifice 11 (plus grande dimension de l'orifice dans le plan de la paroi 12), afin de ne pas interférer avec la paroi 12 au niveau de la largeur (plus petite dimension de l'orifice dans le plan de la paroi 12) de cet orifice 11. En déplaçant le dispositif 4 selon l'axe de l'arbre 26, l'embout mâle peut être aisément introduit dans l'orifice 11. On amène alors la rondelle 24 en contact avec la paroi 12. En poursuivant l'introduction de l'embout mâle dans l'orifice 11, la rondelle comprime le ressort 24. L'introduction de l'embout mâle est poursuivie jusqu'à ce que la rondelle vienne en butée contre la partie de jonction. La goupille a alors dépassé le niveau de la paroi 12, la partie intermédiaire étant alors disposée au niveau de cette paroi 12. [0040] Comme illustré à la figure 7, le dispositif 4 est alors pivoté approximativement de 90° autour de l'axe de son arbre 26. Comme illustré à la figure 8, la goupille 27 est alors en prise avec la paroi 12. Le support 2 est alors maintenu sur la culasse 1. Lorsque l'on relâche le dispositif 4, la paroi 12 est alors enserrée entre la goupille 27 et la rondelle 25. La libération du dispositif 4 par rapport à la culasse 1 est réalisée en effectuant les opérations de manipulation en sens inverse. [0041] Dans l'exemple illustré à la figure 8, l'orifice 11 débouche sur un volume intérieur de la culasse 1. On peut également envisager de réaliser l'orifice 11 sur une paroi 12 dont les deux faces sont disposées à l'air libre. [0042] L'orifice oblong 11 et le support 2 sont conformés de sorte que la goupille 27 soit en prise avec la paroi 12 lorsque le support est tourné à 90° après l'introduction de la goupille 27. Par exemple, la goupille 27 pourra présenter une longueur supérieure à la largeur de l'orifice 11. [0043] Bien que l'invention ait été décrite en lien avec la traçabilité d'une culasse de moteur à combustion interne, celle-ci peut être utilisée pour toute autre pièce métallique de forme sensiblement prismatique, notamment un bloc moteur ou un carter de boîte de vitesses. L'invention sera particulièrement adaptée pour la traçabilité de toute pièce mécanique dont le brut suite à une étape de fonderie présente un trou oblong pour recevoir un dispositif d'identification radiofréquence. REVENDICATIONS1. Dispositif d'identification par radiofréquence (4), comprenant une étiquette d'identification (3) comprenant une interface d'accès radiofréquence, caractérisé en ce que le dispositif comprend un support (2) auquel l'étiquette (3) est solidarisée, le support comprenant un embout de fixation mâle présentant : -un arbre (26) dont la section transversale est inscrite dans un cercle, l'arbre présentant une partie médiane et une partie d'extrémité ; -une excroissance (27) s'étendant radialement hors dudit cercle depuis la partie d'extrémité de l'arbre (26), la partie médiane de l'arbre formant un dégagement à l'arrière de l'excroissance. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'excroissance (27) s'étend radialement de part et d'autre depuis la partie d'extrémité de l'arbre. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'excroissance (27) est formée d'une goupille. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite section transversale est circulaire. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une butée montée coulissante sur la partie médiane et un ressort de rappel (24) sollicitant la butée vers l'excroissance (27). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (2) présente une deuxième partie d'extrémité dans laquelle un alésage fileté (28) est ménagé, l'étiquette (3) présentant un arbre fileté (31) vissé dans ledit alésage. 7. Système comprenant : -une pièce mécanique métallique de moteur (1) de forme sensiblement prismatique présentant une paroi dans laquelle un orifice oblong est ménagé ; -un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dont la partie d'extrémité du support est introduite dans l'orifice et dans une position telle que son excroissance est en prise avec ladite paroi de la culasse. 8. Système selon la revendication 7, dans lequel ledit orifice oblong est une forme de fonderie de la pièce mécanique. 9. Procédé de fixation d'un dispositif (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 sur une pièce mécanique métallique de forme sensiblement prismatique présentant une paroi (12) dans laquelle un orifice oblong (11) est ménagé, comprenant les étapes de : -introduire la partie d'extrémité du support dans l'orifice de la paroi ; -tourner le dispositif (4) à environ 90° autour de l'axe de l'arbre (26) pour solidariser le dispositif à la paroi. 10. Procédé de fixation selon la revendication 9, dans lequel la pièce prismatique est une culasse de moteur à combustion interne.