Brevet FR2963683A1 — publié le 20120210

DESCRIPTION Le domaine de la présente invention est celui des capteurs destinés à la détection d'éléments métalliques, tels que des agrafes, qui sont fixés sur le bord des bandes de composants CMS, à savoir Composants à Montage en Surface, à des fins de repérage ou à des fins de jonction de bandes, et a pour objet un capteur particulier adapté pour réaliser la détection précitée (détection à la volée). On connaît déjà des capteurs de ce type qui sont utilisés pour des bandes enroulées en bobine. L'élément métallique à détecter se présente classiquement sous la forme d'une agrafe. La détection se fait à distance, par induction, du fait que l'élément à détecter est métallique. L'élément de détection est logé dans un boîtier, généralement en plastique au moins au niveau de la face sensible du capteur, c'est-à-dire au niveau de l'élément de détection, et proche duquel la bande doit circuler pour garantir la détection de l'élément métallique. Le capteur est donc muni d'un moyen qui évite à la bande de trop s'éloigner de l'élément de détection du capteur, comme un patin rapporté, ce qui permet aussi de s'affranchir des différences d'épaisseur de bande. On connaît ainsi des patins fonctionnant avec un ressort métallique ou plastique fournissant la force pour plaquer la bande contre le 20 boîtier. Néanmoins, ces capteurs connus à patin rapporté présentent donc une pièce supplémentaire à fabriquer et à assembler, ce qui complique leur structure et augmente leur coût de revient. En outre, dans la mesure où le ressort est en métal, il n'est pas possible de le positionner en vis-à-vis de 25 la face de détection, car le métal qui le compose serait détecté en permanence et rendrait toute détection d'un autre élément métallique impossible. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un capteur dont le boîtier lui-même intègre le patin. 30 A cet effet, l'invention a pour objet un capteur pour détecter un élément métallique, tel qu'une agrafe, fixé sur une bande défilante, ledit capteur comprenant un élément de détection du type inductif, un boîtier en matière amagnétique, logeant au moins ledit élément de détection et présentant, d'une part, une surface de circulation à proximité de laquelle ou -2- contre laquelle la bande circule, et, d'autre part, une surface de détection sous laquelle se trouve l'élément de détection. Ce capteur est caractérisé en ce que le boîtier présente une languette élastique, faisant partie dudit boîtier de sorte de former avec lui une pièce unique, ladite languette s'étendant dans la direction de défilement de la bande et son extrémité libre étant suffisamment proche de la surface de détection, voire même en vis-à-vis, pour que la bande soit prise entre ladite extrémité libre et ladite surface de détection et que l'élément métallique passe à proximité de l'élément de détection. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un capteur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un capteur selon l'invention dans lequel circule une bande fine ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un capteur selon l'invention dans lequel circule une bande épaisse ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un capteur selon l'invention dans lequel circule une bande fine, et, - la figure 5 est une vue en coupe transversale d'un capteur selon l'invention dans lequel circule une bande épaisse. L'invention a donc pour objet un capteur 1 pour détecter un élément métallique 10, tel qu'une agrafe, fixé sur une bande 2 défilante, ledit capteur 1 comprenant un élément de détection 4 du type inductif, un boîtier 3 en matière amagnétique, logeant ledit élément de détection 4 (ainsi qu'avantageusement son alimentation et au moins une partie de l'électronique de traitement et d'évaluation du signal de détection - non représentées) et présentant, d'une part, une surface de circulation 11 à proximité de laquelle ou contre laquelle la bande 2 circule, et, d'autre part, une surface de détection 5 sous laquelle se trouve l'élément de détection 4. Cette bande peut, par exemple, être une bande en matière plastique ou en papier munie de circuits du type CMS, à savoir « Composants à Montage en Surface ». Les bandes concernées ici sont donc relativement flexibles et d'une épaisseur généralement comprise entre 0,2 et 1,5 millimètres. -3- La constitution de l'élément de détection 4 ainsi que son mode de fonctionnement et l'électronique de traitement et d'évaluation qui lui est associée sont connus de l'homme du métier et ne nécessitent pas, de ce fait, de description plus détaillée. Afin de garantir la bonne détection de l'élément métallique 10, il est nécessaire que la bande 2 circule à proximité de l'élément de détection 4. Ce dernier est donc positionné à proximité de la paroi du boîtier 3 dans lequel il se trouve. L'élément de détection 4 se trouve avantageusement sous la surface du boîtier 3, et, selon une caractéristique avantageuse possible, l'épaisseur du boîtier 3 est réduite au niveau de la surface de détection 5, afin de faciliter la détection de l'agrafe métallique. La bande 2 circule donc à proximité de ou contre la surface de circulation 11 du boîtier 3. La partie de la surface extérieure du boîtier 3 située en vis-à-vis de l'élément de détection 4 forme une surface de détection 5 sur laquelle la bande 2 doit circuler suffisamment proche de la face sensible du capteur, de sorte à garantir que l'élément métallique 10 sera détecté. La surface de détection 5 forme avantageusement une partie de la surface de circulation 11, ou est formée dans la continuité de cette dernière. Selon l'invention, le boîtier 3 présente une languette 6 élastique, faisant partie dudit boîtier 3 de sorte de former avec lui une pièce unique, ladite languette 6 s'étendant dans la direction de défilement de la bande 2 et son extrémité libre 7 étant suffisamment proche de la surface de détection 5, voire même en vis-à-vis, pour que la bande 2 soit prise entre ladite extrémité libre 7 et ladite surface de détection 5 et que l'élément métallique 10 passe à proximité de l'élément de détection 4. La languette 6 garantit ainsi que la bande 2 ne s'éloigne pas de plus que la portée maximale de l'élément de détection 4, généralement de l'ordre du millimètre. La languette 6 forme donc un patin, qui, dans le cas d'une bande 2 de faible épaisseur, c'est-à-dire une bande 2 plus fine que la distance qui sépare la languette 6 et la surface de détection 5, maintient celle-ci suffisamment proche de la face sensible de l'élément de détection 4, et, dans le cas d'une bande 2 plus épaisse, c'est-à-dire une bande 2 plus épaisse que la distance qui sépare la languette 6 et la surface de détection 5, se déforme et se soulève pour laisser passer la bande 2. Dans le cas d'une bande 2 épaisse, la languette 6 se comporte donc comme un patin presseur. -4- La bande 2 doit être suffisamment proche de l'élément de détection 4 pour que ce dernier puisse détecter l'élément métallique. La surface de circulation 11 et la surface de détection 5 sont préférentiellement formées par les faces extérieures de portions de parois du boîtier 3. La languette 6 fait partie du boîtier 3 et en est donc un prolongement saillant. Il ne s'agit pas d'une pièce supplémentaire, mais la languette 6 fait corps avec le boîtier 3. La languette 6 a donc elle aussi les propriétés amagnétiques du boîtier 3. Dans le mode de réalisation illustré, la languette 6 présente avantageusement, à son extrémité libre 7, une surépaisseur 15, qui réduit la surface de contact entre la bande 2 et la languette 6. Le fait que l'extrémité libre 7 soit à proximité de la surface de détection 5 garantit qu'une bande 2 fine ne s'éloigne pas trop de la surface de détection 5, c'est-à-dire que la bande 2 ne s'en éloigne pas tellement que l'élément métallique n'est plus détectable par l'élément de détection 4. En effet, la bande 2 circule entre la surface de détection 5 et l'extrémité libre 7 de la languette 6. Si la bande 2 a une épaisseur supérieure à la distance qui sépare, d'une part, l'extrémité libre 7 de la languette 6, et, d'autre part, la surface de détection 5, la languette 6 se déformera élastiquement pour laisser passer la bande 2, ce qui aura pour effet que la bande 2 sera plaquée à force contre la surface de détection 5. La tendance de la languette 6 à revenir à sa forme d'origine aura pour effet de presser une bande 2 épaisse contre la surface de détection 5. Néanmoins, si la bande 2 est moins épaisse, elle pourra être non pas pressée à force contre la surface de détection 5, mais uniquement maintenue à proximité de cette dernière. La languette 6 s'étend dans la direction de défilement de la bande 2, c'est-à-dire qu'une même portion de bande 2 passe au niveau de l'extrémité d'ancrage 12 de la languette 6, puis au niveau de son extrémité libre 7. Ainsi, le frottement de la bande 2 sur l'extrémité libre 7 provoque une sollicitation en flexion de la languette 6 qui tend à faire s'éloigner l'extrémité libre 7 de la surface de détection 5. Dans le cas contraire, la même friction créerait une sollicitation en flexion qui risquerait de faire encore rapprocher l'extrémité libre 7 de la surface de détection 5, au risque de stopper localement le mouvement de la bande 2 et d'en provoquer le déchirement. -5- La forme et le matériau constitutif de la languette 6 sont choisis de telle manière que cette dernière puisse subir, le cas échéant en permanence, une déformation élastique. L'extrémité libre 7 qui constitue la zone de contact privilégiée 5 de la languette 6 avec la bande défilante présente avantageusement une surépaisseur constituant le patin d'appui et de guidage. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le boîtier 3 présente un guide 8 faisant partie dudit boîtier 3 de sorte à former avec lui une pièce unique, le guide 8 s'étendant en vis-à-vis de la surface de 10 circulation 11 et définissant partiellement un canal 9 en forme de fente dans lequel la bande 2 circule, contrôlant ainsi partiellement le défilement de la bande 2. Ce guide 8 participe à définir le canal 9 dans lequel la bande 2 circule, et matérialise donc une limite pour la bande 2, contraignant son 15 mouvement et garantissant ainsi partiellement que la bande 2 circule suffisamment à proximité de la surface de détection 5. Le canal 9 pourra présenter une entrée évasée se resserrant progressivement et se prolongeant par la languette 6 dont la largeur est identique à celle dudit canal 9 ou ne représente qu'une fraction de celle-ci. 20 Dans ce mode de réalisation, selon une caractéristique supplémentaire possible, la languette 6 s'étend à partir du guide 8. La languette 6 est donc ancrée au niveau du guide 8 et s'étend alors librement dans la direction de défilement de la bande 2, ce qui garantit un grand débattement possible pour l'extrémité libre 7. Au passage d'une bande 2 25 épaisse, la languette 6 se déformera moins si elle est plus longue, c'est-à-dire si elle est ancrée dans une zone éloignée de la surface de détection 5, ce qui est le cas avec une languette 6 ancrée dans le guide 8. La languette 6 peut donc se comporter sensiblement comme un ressort lame qui plaque une bande 2 épaisse contre la surface de détection 5, 30 lorsque ladite bande 2 passe par un canal 9 de circulation, proche de l'élément de détection 4. Selon une caractéristique possible, le boîtier 3 présente un élément de protection 13, situé à proximité de l'extrémité libre 7, évitant la survenue de choc sur la languette 6, et formé de la même matière que la 35 languette 6. Dans le mode de réalisation illustré, l'élément de protection 13 est sous la forme d'un ergot s'étendant de façon transversale à la direction - E - de défilement de la bande 2. Cet ergot réceptionne donc un éventuel choc, protégeant ainsi la languette 6. Dans ce même mode de réalisation, le guide 8, la languette 6 et l'élément de protection 13 sont sensiblement alignés, situés en vis-à-vis de la surface de circulation 11, et participent à définir le canal 9. Le canal 9 est donc défini, entre autre, par la surface de circulation 11, le guide 8, la languette 6 et l'élément de protection 13. Ces trois éléments sont alignés de sorte à couvrir la bande 2 lors de son passage à proximité de ou contre la surface de circulation 11. De plus, la languette 6 présente, au niveau de son extrémité d'ancrage 12, une variation d'épaisseur 14, telle qu'un congé, de sorte à réduire l'épaisseur de la languette 6 en direction de son extrémité libre 7. Ainsi, l'épaisseur du boîtier 3 peut être définie en fonction de la résistance mécanique qu'il doit présenter, et la languette 6 peut avoir une épaisseur adaptée à l'élasticité qui en est requise. En effet, il est nécessaire que la languette 6 soit suffisamment rigide pour garantir que la bande 2 se trouve à proximité de la surface de détection 5, quitte à la plaquer en force si la bande 2 est trop épaisse. La languette 6 doit toutefois être suffisamment souple pour ne pas créer de force freinant de façon excessive le mouvement d'une bande 2 épaisse, au risque de la déchirer. Selon une caractéristique avantageuse possible, le boîtier 3 est à base de matière synthétique polymère. Cela présente l'avantage de réduire le coût de revient du boîtier 3, en utilisant une matière qui n'affecte pas la détection. Dans ce cas, afin d'éviter un problème d'usure de l'extrémité libre 7 de la languette 6 trop importante, et selon une caractéristique possible, la languette 6 comporte, au moins au niveau de son extrémité libre 7, une partie en une matière amagnétique résistante à la friction telle que, par exemple, une céramique ou du polytetrafluoroéthylène, PTFE, surmoulée par la matière formant le boîtier 3 ou surmoulant le corps de la languette 6. En effet, la bande 2 pouvant circuler à vitesse élevée pendant un temps relativement élevé, l'extrémité libre 7, qui presse, le cas échéant, la bande 2 contre la surface de détection 5, est soumise à un frottement intense. Ce surmoulage de matière résistant à l'usure permet d'éviter de dégrader la languette 6. En outre, il est important que ce surmoulage soit aussi fait d'une matière amagnétique, afin que celle-ci ne soit pas détectée et confondue avec l'élément métallique 10 positionné sur la bande 2. -7- Alternativement, la languette 6 est au moins partiellement, notamment au moins au niveau de son extrémité libre 7, recouverte d'un capuchon de protection réalisé à partir d'une matière résistant à la friction telle que, par exemple, une céramique ou du polytetrafluoroéthylène, PTFE. Il s'agit là de traiter du même problème d'usure par friction déjà cité. Cette solution est aussi applicable aux modes de réalisation où le boîtier 3 n'est pas en matière synthétique polymère. Ce capuchon est installé sur la languette 6 au niveau de l'extrémité libre 7 et est fait en une matière plus résistante à l'usure que celle utilisée pour le boîtier 3 du capteur 1. Grâce à l'invention, il est donc possible de réaliser un capteur sans ressort additionnel pour plaquer la bande contre la surface de détection, ce qui représente un gain économique puisque la fonction de ressort est intrinsèque au boîtier, et améliore ainsi la répétabilité du placement. En outre, il devient possible de disposer d'un patin directement en vis-à-vis de l'élément de détection, puisque la languette est dans la même matière amagnétique que le boîtier. La languette n'est donc pas détectée par l'élément de détection. Ce placement en vis-à-vis assure la plus grande fiabilité de détection. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Capteur (1) pour détecter un élément métallique (10), tel qu'une agrafe, fixé sur une bande (2) défilante, ledit capteur (1) comprenant un élément de détection (4) du type inductif, un boîtier (3) en matière amagnétique, logeant au moins ledit élément de détection (4) et présentant, d'une part, une surface de circulation (11) à proximité de laquelle ou contre laquelle la bande (2) circule, et, d'autre part, une surface de détection (5) sous laquelle se trouve l'élément de détection (4), capteur (1) caractérisé en ce que le boîtier (3) présente une languette (6) élastique, faisant partie dudit boîtier (3) de sorte à former avec lui une pièce unique, ladite languette (6) s'étendant dans la direction de défilement de la bande (2) et son extrémité libre (7) étant suffisamment proche de la surface de détection (5), voire même en vis-à-vis, pour que la bande (2) soit prise entre ladite extrémité libre (7) et ladite surface de détection (5) et que l'élément métallique (10) passe à proximité de l'élément de détection (4). 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (3) présente un guide (8) faisant partie dudit boîtier (3) de sorte à former avec lui une pièce unique, le guide (8) s'étendant en vis-à-vis de la surface de circulation (11) et définissant partiellement un canal (9) dans lequel la bande (2) circule, contrôlant ainsi partiellement le défilement de la bande (2). 3. Capteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la languette (6) s'étend à partir du guide (8). 4. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le boîtier (3) présente un élément de protection (13), situé à proximité de l'extrémité libre (7), évitant la survenue de choc sur la languette (6), et formé de la même matière que la languette (6). 5. Capteur selon la revendication 4 et l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le guide (8), la languette (6) et l'élément de protection (13) sont sensiblement alignés, situés en vis-à-vis de la surface de circulation (11), et participent à définir le canal (9). 6. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'épaisseur du boîtier (3) est réduite au niveau de la surface de détection (5).-9- 7. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la languette (6) présente, au niveau de son extrémité d'ancrage (12), une variation d'épaisseur (14), telle qu'un congé, de sorte à réduire l'épaisseur de la languette (6) en direction de son extrémité libre (7). 8. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le boîtier (3) est à base de matière synthétique polymère. 9. Capteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la languette (6) comporte, au moins au niveau de son extrémité libre (7), une partie en une matière amagnétique résistante à la friction telle que, par exemple, une céramique ou du polytetrafluoroéthylène, PTFE, surmoulée par la matière formant le boîtier (3) ou surmoulant le corps de la languette (6). 10. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la languette (6) est au moins partiellement, notamment au niveau de son extrémité libre (7), recouverte d'un capuchon de protection réalisé à partir d'une matière résistant à la friction telle que, par exemple, une céramique ou du polytetrafluoroéthylène, PTFE.