Brevet FR2961794A1 — publié le 20111230

DISTRIBUTEUR DE RONDELLES POUR ASSEMBLAGE D'ELEMENTS DANS UN ENVIRONNEMENT CONTRAINT [0001 L'invention se situe dans le domaine de l'assemblage d'éléments par vissage. Elle s'applique en particulier à l'assemblage de pièces mécaniques lorsque le passage des vis et des rondelles est contraint par un faible espace disponible. L'invention concerne un distributeur de rondelles permettant de guider une rondelle vers un logement formé dans un élément à assembler. [0002] L'assemblage de pièces mécaniques par vissage peut nécessiter l'emploi de rondelles pour augmenter les surfaces d'appui entre les têtes de vis et les éléments à assembler. Des rondelles sont par exemple couramment utilisées pour l'assemblage d'une culasse d'un moteur à combustion interne sur un bloc-cylindres. Les rondelles sont mises en place manuellement par un opérateur. Un masque peut être utilisé afin d'aider au positionnement de la rondelle sur son emplacement dédié. Cependant, un masque ne garantit pas un positionnement correct des rondelles. Une rondelle mal positionnée peut empêcher le passage de la tige filetée d'une vis, s'intercaler entre deux éléments à assembler, ou éventuellement tomber dans des cavités de la culasse. La mise en place manuelle des rondelles présente également les risques inhérents à toute opération manuelle. En l'occurrence, un opérateur peut oublier de mettre en place une rondelle ou éventuellement en mettre deux au lieu d'une. Une solution pour garantir qu'une et une seule rondelle est mise en place pour chaque vis est d'utiliser des vis à rondelle imperdable. Ces vis résolvent dans le même temps le problème du positionnement de la rondelle par rapport à la culasse, la rondelle étant forcément positionnée correctement par rapport à la vis. En revanche, les vis à rondelles imperdables ne peuvent plus être utilisées dès lors que le diamètre de leur rondelle est supérieur au diamètre du passage de vis. Pour conserver une rondelle de même diamètre, la vis et la rondelle peuvent être passées successivement, la rondelle étant passée dans la position présentant la plus faible dimension, autrement dit dans une position orthogonale à sa position une fois mise en place. Plus généralement, l'assemblage de pièces mécaniques pose des difficultés lorsqu'un espace relativement faible est disponible pour le passage des vis, des rondelles et des outils de montage tels que les tournevis ou les visseuses électriques. Ces difficultés se rencontrent notamment dans l'assemblage d'une culasse d'un moteur à combustion interne, du fait de la réduction des dimensions des moteurs et de l'augmentation des fonctions intégrées à la culasse. [0003] Un but de l'invention est notamment de permettre l'assemblage de pièces mécaniques par des vis et des rondelles lorsque les passages de vis sont relativement étroits A cet effet, l'invention a pour objet un distributeur de rondelles pour l'assemblage d'éléments par au moins une vis et une rondelle, le distributeur de rondelles étant caractérisé en ce qu'il comporte : - un magasin de rondelles permettant de stocker au moins une rondelle, et - un guide apte à conduire une rondelle du magasin de rondelles vers un logement formé dans un élément à assembler pour recevoir la rondelle, le guide comprenant : - une portion permettant le guidage en translation de la rondelle selon un axe dans une position dans laquelle une surface d'appui de la rondelle est sensiblement parallèle à l'axe, et - un embout permettant une inclinaison de la rondelle par rapport à l'axe vers une position dans laquelle sa surface d'appui est sensiblement orthogonale à l'axe. [0004] L'invention présente notamment l'avantage de permettre le passage de rondelles dans une première position et leur mise en position dans une deuxième position, différente de la première. [0005] Le distributeur de rondelles peut comprendre plusieurs magasins de rondelles et plusieurs guides de manière à distribuer plusieurs rondelles simultanément sur l'élément à assembler. [0006] L'embout peut permettre une inclinaison de la rondelle par une forme appropriée. Autrement dit, l'inclinaison de la rondelle en fin de guidage peut être obtenue sans faire appel à un mécanisme comportant des pièces mobiles. En particulier, la portion de guide peut comporter deux surfaces de guidage sensiblement parallèles entre elles et à l'axe, et l'embout peut comporter une surface de guidage prolongeant l'une des surfaces de guidage de la portion de guide en formant un angle obtus avec elle de manière à permettre l'inclinaison de la rondelle vers la position dans laquelle sa surface d'appui est sensiblement orthogonale à l'axe. Le distributeur de rondelles selon l'invention peut donc être de conception simple et économique. [0007] Avantageusement, le distributeur de rondelles comprend un mécanisme d'engagement permettant d'engager une rondelle à la fois du magasin de rondelles vers la portion du guide. [000s] L'axe est par exemple sensiblement vertical de manière à permettre le déplacement de la rondelle dans le guide par une force de gravité. Autrement dit, les rondelles peuvent être déplacées sans faire appel à un mécanisme de poussée comportant des pièces mobiles. [000s] Le distributeur de rondelles peut comprendre un capteur apte à détecter la présence d'une rondelle dans le guide. Il est alors possible de vérifier qu'une et une seule rondelle a été mise en place dans un logement donné. [0010] L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage de deux éléments par au moins une vis et une rondelle, caractérisé en ce qu'il utilise un distributeur de rondelles tel que décrit précédemment. [0011] Le procédé comprend par exemple les étapes suivantes : - positionner le distributeur de rondelles de manière à ce que l'embout se situe au voisinage du logement devant recevoir la rondelle, - engager une rondelle dans la portion du guide, - lorsque la rondelle est en contact avec au moins une partie du logement, déplacer le guide dans une direction sensiblement orthogonale à l'axe de manière à permettre le basculement de la rondelle dans la position dans laquelle sa surface d'appui est en contact avec une surface d'appui du logement. [0012] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard de dessins annexés qui représentent : - La figure 1, un exemple de distributeur de rondelles selon l'invention lors de la mise en place d'une rondelle dans un logement d'une pièce à assembler ; - La figure 2, le distributeur de rondelles de la figure 1 et la pièce à assembler avec une rondelle mise en place. [0013] Les figures 1 et 2 représentent un exemple de pièce à assembler et de distributeur de rondelles selon l'invention. La pièce à assembler 1 comporte un trou débouchant 2 devant être traversé par la tige filetée d'une vis de manière à permettre son assemblage avec une deuxième pièce. La deuxième pièce et la vis ne sont pas représentées. La pièce 1 peut comporter un logement 3 apte à recevoir une rondelle 4. Le logement 3 et la rondelle 4 comportent chacun une surface d'appui, respectivement notées 3A et 4A, aptes à venir en contact l'une avec l'autre selon un plan orthogonal à l'axe, noté X1, du trou débouchant 2. Lorsque les surfaces d'appui 3A et 4A sont en contact l'une avec l'autre, la rondelle 4 est dite en position de serrage. Le logement 3 peut également comporter un rebord 8 entourant la surface d'appui 3A de manière à maintenir en position la rondelle 4 par rapport à la pièce 1. Alternativement, le logement 3 peut être formé par un lamage dans la pièce 1. La pièce 1 comporte un trou de passage 9 permettant notamment le passage, vers le logement 3, de la rondelle 4, d'une vis et d'une tige de tournevis ou d'une visseuse électrique. Les dimensions du trou de passage 9 sont telles que la rondelle 4 ne peut pas être passée en position horizontale, c'est-à-dire en position telle que sa surface d'appui 4A soit orthogonale à l'axe X1. Le distributeur de rondelles 10 comporte un magasin de rondelles 11, un guide 12 et un mécanisme d'engagement 13. Le magasin de rondelles 11 permet de stocker au moins une, mais de préférence plusieurs rondelles 4. Le guide 12 permet de conduire une rondelle 4 du magasin de rondelles 11 vers le logement 3 de la pièce 1. Il comporte une portion 14 permettant le guidage en translation d'une rondelle 4 selon un axe X2, et un embout 15 permettant une inclinaison de la rondelle en fin de guidage vers sa position de serrage. L'axe X2 est sensiblement parallèle à l'axe X1. Autrement dit, la portion de guide 14 permet le guidage de rondelles 4 dans une position orthogonale à leur position de serrage. La portion de guide 14 comporte par exemple deux surfaces de guidage 14A et 14B parallèles entre elles et parallèles à l'axe X2, de manière à former une liaison glissière selon l'axe X2 pour les rondelles 4. L'embout 15 du guide 12 comporte par exemple une surface de guidage 15A prolongeant la surface de guidage 14A en formant un angle obtus avec elle, de manière à permettre l'inclinaison de la rondelle 4 vers sa position de serrage. Selon une forme particulière de réalisation, l'embout 15 prolonge uniquement l'une des surfaces de guidage 14A ou 14B, l'embout restant ouvert d'un côté du guide 12. Cette forme de réalisation permet notamment à la rondelle 4 de passer librement de la surface de guidage 14A à la surface de guidage 15A. Dans le magasin de rondelles 11, les rondelles 4 peuvent être empilées suivant la même position que celle prise dans la portion de guide 14. Autrement dit, elles peuvent être stockées de sorte que leur surface d'appui 4A soit parallèle à l'axe X2. Les rondelles 4 peuvent ainsi glisser directement dans la portion de guide 14. Selon une forme particulière de réalisation, le mécanisme d'engagement 13 comporte une tige de commande 16 venant s'insérer dans les trous débouchant des rondelles 4 stockées dans le magasin de rondelles 11. La tige de commande 16 peut être actionnée selon un axe orthogonal à l'axe X2 de manière à libérer une rondelle 4. Par gravité, la rondelle libérée peut glisser dans la portion de guide 14 vers l'embout 15. Les rondelles 4 stockées dans le magasin de rondelles 11 peuvent être pressées contre la surface d'appui 14B par un ressort de compression disposé selon un axe orthogonal à l'axe X2. Elles alimentent alors continuellement le guide 12. [0014] Le distributeur de rondelles 10 selon l'invention peut être utilisé de la manière suivante. Dans une première étape, il est positionné de manière à ce que l'embout 15 se situe au voisinage du logement 3. Avantageusement, il est positionné au plus près de la surface d'appui 3A afin d'éviter un phénomène de rebond pouvant entraîner une mauvaise position de la rondelle 4 dans le logement 3. Le distributeur de rondelles 10 peut également être positionné de manière à ce que la rondelle 4 puisse venir en contact avec la surface d'appui 3A près du rebord 8, du côté opposé à la surface d'appui 15A, afin de faciliter la mise en position de la rondelle 4 dans le logement 3. Dans une deuxième étape, une rondelle 4 est engagée dans la portion de guide 14. Cette étape peut notamment consister à actionner l'organe de commande 16 de manière à libérer une rondelle 4 du magasin de rondelles 11. Lorsque l'axe X2 est sensiblement vertical, la rondelle 4 glisse par gravité dans la portion de guide 14 puis dans l'embout 15 jusqu'à venir en butée sur la surface d'appui 3A, comme représenté à la figure 1. Dans une troisième étape, le distributeur de rondelle 10 est retiré suivant une cinématique permettant à la rondelle 4 de se positionner, par gravité, dans sa position de serrage, comme représenté à la figure 2. Une vis peut alors être positionnée et vissée. [0015] Selon une forme particulière de réalisation, le distributeur de rondelles 10 comporte plusieurs guides 12 de manière à permettre le positionnement de plusieurs rondelles 4 simultanément. Chaque guide communique avec le magasin de rondelles 11 afin de permettre de conduire une rondelle 4 vers un logement 3. Les guides peuvent avoir des dimensions différentes en fonction des rondelles à positionner. Dans un tel cas, le distributeur de rondelles 10 peut comporter autant de magasins de rondelles que de types différents de rondelles à positionner. [0016] Toujours selon une forme particulière de réalisation, le distributeur de rondelles 10 peut comporter un capteur apte à détecter la présence de rondelles. Il s'agit par exemple d'un capteur capacitif sensible au matériau constituant les rondelles, en général un acier. Le capteur peut être placé au niveau ou à proximité du guide 12. Le capteur permet ainsi de détecter qu'une rondelle 4 est bien présente dans le guide 12 et donc de garantir la mise en place d'une rondelle 4 dans le logement 3. Le capteur peut également être positionné de manière à permettre de détecter qu'une et une seule rondelle 4 est conduite vers un logement 3. A cet effet, il peut être positionné au niveau de la portion de guide 14. [0017] L'invention a été décrite en considérant des axes de trou débouchant X1 et de guidage X2 sensiblement parallèles et verticaux. Néanmoins, ces axes ne sont pas nécessairement parallèles et verticaux. En particulier, l'axe X1 peut être incliné par rapport à la verticale, du moment qu'une rondelle 4 peut être maintenue dans un logement 3 par le rebord 8. L'axe X2 peut être incliné, pour autant que la force de gravité appliquée aux rondelles reste suffisante pour les conduire jusqu'à un logement 3. En outre, le distributeur de rondelles 10 peut comporter un mécanisme d'aide au guidage des rondelles apte à pousser les rondelles vers un embout 15 et/ou vers un logement 3. A titre d'exemple, les rondelles peuvent être poussées par de l'air comprimé. REVENDICATIONS1. Distributeur de rondelles pour l'assemblage d'éléments par au moins une vis et une rondelle (4), le distributeur de rondelles (10) étant caractérisé en ce qu'il comporte : - un magasin de rondelles (11) permettant de stocker au moins une rondelle (4), et - un guide (12) apte à conduire une rondelle (4) du magasin de rondelles (11) vers un logement (3) formé dans un élément à assembler (1) pour recevoir la rondelle (4), le guide (12) comprenant : - une portion (14) permettant le guidage en translation de la rondelle (4) selon un axe (X2) dans une position dans laquelle une surface d'appui (4A) de la rondelle (4) est sensiblement parallèle à l'axe (X2), et - un embout (15) permettant une inclinaison de la rondelle (4) par rapport à l'axe (X2) vers une position dans laquelle sa surface d'appui (4A) est sensiblement 15 orthogonale à l'axe (X2). 2. Distributeur de rondelles selon la revendication 1, comprenant un ou plusieurs magasins de rondelles (11) et plusieurs guides (12), chaque guide (12) étant apte à conduire une rondelle (4) d'un magasin de rondelles (11) vers un logement (3) formé 20 dans un élément à assembler (1) et apte à recevoir la rondelle (4), chaque guide (12) comprenant : - une portion (14) permettant le guidage en translation de la rondelle (4) considérée selon un axe (X2) dans une position dans laquelle une surface d'appui (4A) de la rondelle est sensiblement parallèle à l'axe (X2), et 25 - un embout (15) permettant une inclinaison de la rondelle (4) vers une position dans laquelle sa surface d'appui (4A) est sensiblement orthogonale à l'axe (X2). 3. Distributeur de rondelles selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'embout (15) permet une inclinaison de la rondelle (4) par une forme appropriée. 30 4. Distributeur de rondelles selon la revendication 3, dans lequel la portion de guide (14) comporte deux surfaces de guidage (14A, 14B) sensiblement parallèles entre elles et à l'axe (X2), l'embout (15) comportant une surface de guidage (15A) prolongeant l'une des surfaces de guidage (14A) de la portion de guide (14) en 35 formant un angle obtus avec elle de manière à permettre l'inclinaison de la rondelle(4) vers la position dans laquelle sa surface d'appui (4A) est sensiblement orthogonale à l'axe (X2). 5. Distributeur de rondelles selon l'une des revendications précédentes 5 comprenant, en outre, un mécanisme d'engagement (13) permettant d'engager une rondelle à la fois du magasin de rondelles (11) vers la portion du guide (14). 6. Distributeur de rondelles selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'axe (X2) est sensiblement vertical de manière à permettre le déplacement de 10 la rondelle (4) dans le guide (12) par une force de gravité. 7. Distributeur de rondelles selon l'une des revendications précédentes comprenant, en outre, un capteur apte à détecter la présence d'une rondelle (4) dans le guide (12). 8. Procédé d'assemblage de deux éléments (1) par au moins une vis et une rondelle (4), caractérisé en ce qu'il utilise un distributeur de rondelles (10) selon l'une des revendications précédentes. 20 9. Procédé selon la revendication 7 utilisant un distributeur de rondelles (10) selon la revendication 4, comprenant les étapes suivantes : - positionner le distributeur de rondelles (10) de manière à ce que l'embout (15) se situe au voisinage du logement (3) devant recevoir la rondelle (4), - engager une rondelle (4) dans la portion du guide (14), 25 - lorsque la rondelle (4) est en contact avec au moins une partie du logement (3), déplacer le guide (12) dans une direction sensiblement orthogonale à l'axe (X2) de manière à permettre le basculement de la rondelle (4) dans la position dans laquelle sa surface d'appui (4A) est en contact avec une surface d'appui (3A) du logement (3). 15