Brevet FR2969523A1 — publié le 20120629

OUTIL DEBRAYABLE PERMETTANT D'OPERER DES OPERATIONS DE PRE-VISSAGE ET DE VISSAGE ET PROCEDE D'ASSEMBLAGE UTILISANT UN TEL OUTIL La présente invention est relative à un outil permettant d'effectuer des opérations de pré-vissage sur une profondeur prédéterminée et de vissage d'un organe de fixation tel qu'un écrou ou une vis et ce, sans changer d'outil. La présente invention concerne toutes les opérations de fixation et notamment de vis ou d'écrous, nécessitant une étape préalable de mise en place de l'organe de fixation sur un nombre de pas de vis donnés, c'est-à-dire sur une hauteur donnée, préalablement à l'étape de serrage finale. Cette étape préalable dite de « pré-vissage » dans le présent texte est encore appelée « épinglage » notamment dans l'industrie automobile. Lors de l'assemblage d'une pièce 2 sur une pièce 3, comme à titre d'exemple un fil de gâche sur un volet arrière de véhicule automobile et comme cela est illustré sur la figure 8a, on commence souvent par une opération de pré-vissage par laquelle on met en place une vis 1 dans les trous taraudés correspondants des pièces 2 et 3 sur un nombre minimum de pas de vis. Cette opération est souvent réalisée manuellement. Il est important que ce pré-vissage s'opère ainsi que représenté à la figure 8b jusqu'à laisser un jeu « e » prédéterminé entre la tête 10 de la vis et la pièce 2 en vis-à-vis et ce, afin de ne pas serrer les pièces l'une sur l'autre et permettre une étape intermédiaire de repositionnement adéquat des pièces l'une par rapport à l'autre, tel qu'un alignement des bords dans l'exemple illustré, cf. flèches 4. La maîtrise du jeu minimum « e » est une opération très délicate qui requière un soin particulier : si les pièces sont serrées le positionnement des pièces n'est plus possible. Après cette opération de pré-vissage, le serrage proprement dit de la vis 1 est opéré, cf. figure 8c, avec application d'un couple de serrage adapté à l'assemblage en utilisant une visseuse automatique telle qu'une visseuse pneumatique. Pour palier le problème posé par la réalisation de l'étape manuelle de pré-vissage et garantir l'existence d'un jeu minimum « e » à la fin de celle-ci, la présente invention propose un nouvel outil pour visseuse automatique permettant tout à la fois les opérations de pré-vissage et de serrage d'une vis. 10 L'outil selon l'invention est destiné à équiper une visseuse automatique, pour permettre d'effectuer les étapes de pré-vissage d'un organe de fixation tel qu'un écrou ou une vis, dans les trous taraudés correspondants de pièces à assembler jusqu'à une position déterminée définissant un jeu minimum donné 15 (« e ») entre la tête dudit organe et la pièce en vis-à-vis, et de serrage dudit organe au contact de la pièce en vis-à-vis pour l'assemblage final desdites pièces Selon l'invention, un tel outil comprend une douille comportant un corps 20 cylindrique présentant, à une première extrémité longitudinale, une empreinte de forme complémentaire à la tête dudit organe de fixation pour entraîner celui-ci en rotation, ladite douille comprenant une bague cylindrique montée coulissante autour dudit corps et apte à occuper au moins deux positions longitudinales par rapport audit corps : une première position où une partie de 25 ladite bague s'étend en saillie par rapport à ladite première extrémité dudit corps pour permettre le pré-vissage dudit organe et une seconde position où ladite partie de la bague s'étend en retrait par rapport à ladite première extrémité dudit corps pour permettre le serrage dudit organe.5 Selon une autre caractéristique de l'outil objet de l'invention, celui comporte des moyens d'encliquetage débrayables, aptes à sélectivement immobiliser ladite bague par rapport audit corps dans l'une et l'autre desdites positions. Selon une autre caractéristique de l'outil objet de l'invention, les moyens d'encliquetage comprennent une pièce de blocage mobile entre une position active et une position inactive, ainsi que des évidements correspondants auxdites positions de la bague par rapport au corps et destinés à recevoir ladite pièce de blocage dans sa position active, lesdits évidements étant ménagés dans la paroi intérieure de la bague en regard dudit corps. Selon une autre caractéristique de l'outil objet de l'invention, la pièce de blocage est formée par une bille montée libre en rotation et logée dans un logement correspondant, formant cage, porté par ledit corps, ladite bille étant soumise à l'action d'un ressort de rappel disposé dans le fond dudit logement et poussant la bille à faire saillie partiellement à l'extérieur dudit logement définissant alors la position active de la pièce de blocage. Selon une autre caractéristique de l'outil objet de l'invention, lesdits moyens d'encliquetage comprennent une pluralité de pièces de blocage s'étendant régulièrement à la périphérie dudit corps et dans un même plan, lesdits évidements correspondants étant formés par des cavités annulaires. Selon une autre caractéristique de l'outil objet de l'invention, ledit corps comporte, à son autre extrémité longitudinale s'étendant à l'opposée de ladite première extrémité, une empreinte de forme carrée destinée à s'accoupler avec un embout de la visseuse pour l'entraînement en rotation dudit corps (60). Selon une autre caractéristique de l'outil objet de l'invention, ladite bague ne peut occuper qu'une seule position en saillie définissant une seule position prédéterminée pour l'opération de pré-vissage. Selon une autre caractéristique de l'outil objet de l'invention, ladite bague peut occuper une pluralité de positions en saillies définissant une pluralité de positions prédéterminées pour l'opération de pré-vissage. La présente invention concerne également un procédé d'assemblage de deux pièces utilisant une visseuse automatique équipée d'un outil selon la présente invention, ce procédé étant caractérisé en qu'il comporte : - une étape de pré-vissage par laquelle un organe de fixation, tel qu'un écrou ou une vis, est vissé jusqu'à laisser un jeu minimum entre la tête dudit organe et la pièce en vis-à-vis, la bague étant alors placée dans une position en saillie par rapport au corps et le vissage étant opéré jusqu'à ce que la bague vienne en contact de la pièce en vis-à-vis et que le corps ne puisse plus entrainer ledit organe, - une étape de serrage par laquelle la tête dudit organe est vissée contre la pièce en vis-à-vis jusqu'à un couple de serrage prédéterminé assurant l'assemblage final desdites pièces, la bague étant alors dans une position en retrait par rapport au corps et le vissage étant opéré jusqu'à obtenir le couple de serrage requis. Selon une autre caractéristique du procédé objet de l'invention, entre lesdites étapes de pré-vissage et de serrage, est opérée une étape de positionnement des pièces l'une par rapport à l'autre. L'invention sera mieux comprise avec la description détaillée d'un exemple de réalisation de l'invention, faite en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : la figure 1, présente une visseuse pneumatique avec sa douille de vissage selon l'invention ; - les figures 2, 3 et 4 sont des vues de face, précisant la constitution de deux variantes de douille conforme à l'invention ; la figure 5 est une section d'une douille conforme à l'invention selon l'axe DD de la figure 3 ; la figure 6 est une vue de détail d'un moyen d'encliquetage débrayable pour une douille conforme à l'invention ; - les figures 7a, 7b et 7c sont des vues similaires à la figure 5 précisant le fonctionnement de la douille ; les figures 8a, 8b et 8c déjà décrites précisent les opérations de pré-serrage et de serrage. L'outil selon l'invention concerne une douille de vissage 6 pour visseuse automatique du type visseuse pneumatique 5, cf. la figure 1. En se reportant aux figures 2 à 4, on voit que cette douille 6 comporte un corps principal cylindrique 60 et une bague 61 également cylindrique servant pour le pré-vissage. La bague 61 est couplée au corps principal 60 sur lequel elle est montée coulissante entre deux positions longitudinales. C'est cette bague 61 qui permet d'assurer la maîtrise du jeu minimum « e » nécessaire pour laisser une liberté de positionnement des pièces à assembler avant le serrage. Sur les figures 2 et 3 représentant le corps 60 et la bague 61 désaccouplés de la douille de vissage 6 suivant l'invention, on peut voir une série de billes de roulement alignées suivant un cercle autour du corps principal 60. Les billes de roulement peuvent être au nombre de 4, figure 2, mais dans le cas d'une douille de gros diamètre, elles peuvent être plus nombreuses (6 ou 8) comme le montre l'exemple de la figure 3. Le corps principal 60 comporte à son sommet une empreinte de forme carrée destinée à s'accoupler avec l'embout de la visseuse pneumatique 5. A l'extrémité longitudinale opposée, le corps principal présente une empreinte adaptée à la forme de la tête de vis à visser, par exemple dans le cas présent une forme hexagonale pour une vis à tête hexagonale. La bague cylindrique 61 se présente sous la forme d'un tronçon de tube dont le diamètre intérieur sensiblement constant est supérieur au diamètre du corps principale 60 et donc à l'encontre de la tête de la vis. En ce reportant à la figure 5, on voit que le corps principal 60 de la douille de vissage, comporte une empreinte à forme carrée 64 à son sommet destinée à s'accoupler avec l'embout de la visseuse pneumatique 5, et comporte à son extrémité inférieure opposée une empreinte 65 à forme équivalente à la tête 10 de la vis à visser, dans l'exemple ici une empreinte hexagonale. A la périphérie latérale du corps principal 60 sont enchâssés une série de moyens 62 d'encliquetage débrayables à bille pour la bague 61. Le détail de ces billes est le suivant : un corps 621 formant cage qui comporte à l'intérieur un ressort 622 et une bille de roulement 623, la bille est emprisonnée dans le corps 621 par un resserrement 624 qui est opéré en dernier à l'aide d'un pinçon de forme. La bille 623 peut ainsi passer partiellement au travers d'un trou du corps 621 ainsi refermé, permettant d'une part une rotation libre de la bille, et une translation possible de celle-ci vers l'intérieur du corps 621. Le ressort permet de faire revenir la bille à sa position en saillie au travers du trou. On comprendra mieux le fonctionnement de la douille ci après en regard des figures 7a à 7c. La bague de pré-serrage 61 est accouplée au corps principal 60 par la série de moyens 62 d'encliquetage débrayables à bille de roulement 623. A l'intérieur de la bague 61 on trouve deux gorges à forme annulaires 66 et 67 respectivement inférieure et supérieure. Chacune de ces formes coopèrent avec les billes de roulement, la gorge 67 permet l'utilisation de la bague en fonction pré-vissage, la bague étant alors en saillie d'une hauteur « e », correspondant au jeu « e » minimum requis à la fin de l'opération de pré-vissage, par rapport à l'extrémité inférieur du corps principal 60, et la gorge 66 est utilisée pour le positionnement en retrait de la bague 61 le long du corps 60, permettant alors à la douille 6 de serrer la vis au couple souhaité en permettant à la tête 10 de la 1 de venir au contact de la pièce 2 en vis-à-vis. Le fonctionnement de la douille 6 pour l'assemblage des pièces 2 et 3 au moyens de la vis 1 est alors le suivant conformément aux figures 7a à 7c : Etape 1 : 10 La bague 61 est positionnée sortie, c'est-à-dire en saillie par rapport au corps 60, les billes dans la gorge supérieure 67, nous sommes dans la phase de pré-vissage : - On visse alors la vis 1 grâce au corps 60 de douille via l'empreinte 65 enserrant la tête 10 de la vis 1, le corps 60 étant entrainé en rotation par la 15 visseuse automatique 5. La vis 1 s'enfonce ainsi à travers les pièces 2 et 3 jusqu'à faire venir la bague 61 en appui sur la surface de la pièce 2 s'étendant en vis-à-vis de la vis 1. Le corps 60 finit alors d'entraîner la vis 1, laquelle se dégage alors de l'empreinte 65 et s'arrêt en position, le jeu minimum de pré-vissage (ou d'épinglage) est construit. 20 - Pendant toute cette étape, les billes de roulements 623 coopèrent avec la gorge supérieure 67 de la bague 61. - le corps principal est libre en rotation, les billes de roulement participant à ce bon « roulement ». 25 Etape 2 : La phase de pré-vissage est terminée. On opère alors l'alignement des pièces entre elles. On translate ensuite la bague 61 vers le haut du corps principal dans sa position dite en retrait où l'extrémité inférieure de la bague 61 se retrouve 30 sensiblement au-dessus de l'extrémité inférieure du corps principal 60. Les billes 623 s'escamotent à l'intérieur de leur logement 621 durant la translation.5 Etape 3 : En fin de translation, les billes de roulement se logent dans la gorge inférieure 66 de la bague 61, sous l'action du ressort interne 622 du corps des billes. La bague 61, dans cette position, permet maintenant de finir le vissage des pièces à assembler, une fois celles-ci alignées. Cette douille selon l'invention permet donc de construire le jeu minimum nécessaire avant positionnement définitif des pièces directement avec la visseuse automatique 5 et donc de supprimer une opération manuelle délicate et souvent longue en temps de cycle opératoire sur les lignes d'assemblage et la remplacer par une opération rapide grâce à l'aide d'un outillage approprié. Grâce à ce positionnement précis de la vis lors de l'opération de pré-vissage, il n'y a plus de risque de provoquer des arcs-boutements des pièces à mettre en référence avant serrage et donc une meilleure maîtrise des réactions de vissage qui peuvent parasiter la mise en référence des pièces et donc un gain sur les dispersions. Enfin cette étape de pré-vissage est réalisée aussi par des visseuses asservies qui réalisent un vissage dévissage. Avec cette solution, il n'y a plus besoin d'asservissement de la visseuse. La présente invention concerne non seulement les vis mais également les écrous et plus généralement tous les organes de fixation vissables.25 REVENDICATIONS1. Outil (6) pour visseuse automatique (5), permettant d'effectuer le pré-vissage et le serrage d'un organe de fixation tel qu'un écrou ou une vis (1) comprenant une douille comportant un corps cylindrique (60) présentant, à une première extrémité longitudinale, une empreinte (65) de forme complémentaire à la tête (10) dudit organe pour entraîner celui-ci en rotation, caractérisé en ce que ladite douille comprend une bague cylindrique (61) montée coulissante autour dudit corps (60) et apte à occuper au moins deux positions longitudinales par rapport audit corps (60) : une première position où une partie de ladite bague (61) s'étend en saillie par rapport à ladite première extrémité dudit corps (60) pour permettre le pré-vissage dudit organe (1) et une seconde position où ladite partie de la bague (61) s'étend en retrait par rapport à ladite première extrémité dudit corps (60) pour permettre le serrage dudit organe (1). 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'encliquetage (62,66,67) débrayables, aptes à sélectivement immobiliser ladite bague (61) par rapport audit corps (60) dans l'une et l'autre desdites positions. 3. Outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'encliquetage comprennent une pièce de blocage (623) mobile entre une position active et une position inactive, ainsi que des évidements (66,67) correspondants auxdites positions de la bague (61) par rapport au corps (60) et destinés à recevoir ladite pièce de blocage (623) dans sa position active, lesdits évidements étant ménagés dans la paroi intérieure de la bague (61) en regard dudit corps (60). 4. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite pièce de blocage est formée par une bille (623) montée libre en rotation et logée dans unlogement correspondant (621), formant cage, porté par ledit corps (60), ladite bille étant soumise à l'action d'un ressort de rappel (622) disposé dans le fond dudit logement (621) et poussant la bille à faire saillie partiellement à l'extérieur dudit logement définissant alors la position active de la pièce de blocage. 5. Outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'encliquetage comprennent une pluralité de pièces de blocage (623) s'étendant régulièrement à la périphérie dudit corps (60) et dans un même plan, lesdits évidements correspondants étant formés par des cavités annulaires (66,67). 6. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps (60) comporte, à son autre extrémité longitudinale s'étendant à l'opposée de ladite première extrémité, une empreinte (64) de forme carrée destinée à s'accoupler avec un embout de la visseuse (5) pour l'entraînement en rotation dudit corps (60). 7. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite bague (61) ne peut occuper qu'une seule position en saillie définissant une seule position prédéterminée pour l'opération de pré-vissage. 8. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite bague (61) peut occuper une pluralité de positions en saillies définissant une pluralité de positions prédéterminées pour l'opération de pré-vissage. 9. Procédé d'assemblage de deux pièces (2,3) utilisant une visseuse automatique (5) équipée d'un outil (6) selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 8, caractérisé en qu'il comporte :- une étape de pré-vissage par laquelle un organe de fixation, tel qu'un écrou ou une vis (1), est vissé jusqu'à laisser un jeu minimum (« e ») entre la tête (10) dudit organe (1) et la pièce en vis-à-vis, la bague (61) étant alors placée dans une position en saillie par rapport au corps (60) et le vissage étant opéré jusqu'à ce que la bague (61) vienne en contact de la pièce en vis-à-vis (2) et que le corps (60) ne puisse plus entrainer ledit organe (1), - une étape de serrage par laquelle la tête (10) dudit organe est vissée contre la pièce en vis-à-vis (2) jusqu'à un couple de serrage prédéterminé assurant l'assemblage final desdites pièces (2,3), la bague (61) étant alors dans une position en retrait par rapport au corps (60) et le vissage étant opéré jusqu'à obtenir le couple de serrage requis. 10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'entre lesdites étapes de pré-vissage et de serrage, est opérée une étape de positionnement des pièces l'une par rapport à l'autre.