Brevet FR3084717A1 — publié le 20200207

Description Titre de l'invention : Dispositif de connexion pour un système d'alimentation de fluide [0001] La présente invention concerne le domaine de dispositifs de connexion permettant de connecter une alimentation d'air à un système pneumatique, tel qu'un système pneumatique faisant partie d'un poste d'assemblage d'une pièce de carrosserie de véhicule. Historique de l'invention [0002] Afin d'alimenter de l'air à un dispositif pneumatique d'un poste d'assemblage dans l'industrie automobile, il est bien connu de connecter le dispositif pneumatique à l'alimentation d'air à l'aide d'un tube dont la buse est connectée à un orifice de sortie de fluide de l'alimentation d'air. Pour ce faire, la buse doit être alignée avec l'orifice. Un tel alignement est généralement effectué par un opérateur humain capable de positionner la buse manuellement en face de l'orifice de manière suffisamment précise, en contrôlant l'alignement visuellement. 100031 Cependant, dans le contexte de l'industrie automobile, la plupart des travaux d'assemblage sont désormais effectués de manière automatisée, à l'aide de robots ou autres dispositifs contrôlés à distance, en vue d'accroître la productivité. Il est donc souhaitable d'éviter l'intervention d'un opérateur humain pour connecter la buse à l'orifice. Pour ce faire, l'orifice doit être configuré de sorte qu'il soit possible d'insérer une buse sans nécessiter un niveau élevé de précision lors de l'alignement de la buse avec l'orifice. 100041 L'invention vise à remédier à ce problème en proposant un dispositif de connexion pour un système d'alimentation de fluide comprenant une pièce de connexion femelle et une pièce de connexion mâle, caractérisé en ce que la pièce de connexion femelle comprend : 100051 - une plaque de support arrière ; 100061 - une plaque de support intermédiaire ; 100071 - une plaque de support avant ; 100081 dans lequel ladite plaque de support avant comprend un orifice de sortie de fluide conçu pour être connecté à un élément de connexion correspondant de la pièce de connexion mâle, et chacune desdites plaques de support arrière, intermédiaire et avant comprend un trou de sortie connecté à l'orifice de sortie ; 100091 dans lequel la plaque de support intermédiaire est fixée à la plaque de support arrière et la plaque de support avant est fixée à la plaque de support intermédiaire ; [0010] dans lequel la plaque de support avant est configuréc de manière à pouvoir sc 2 déplacer selon un premier axe ; [0011] dans lequel la plaque de support intermédiaire est configurée de manière à pouvoir se déplacer selon un second axe, le second axe étant transversal au premier axe. [0012] Compte tenu du fait que les plaques de support avant et intermédiaire peuvent se déplacer selon deux axes transversaux l'un par rapport à l'autre, elles forment des plaques flottantes capables de se déplacer par rapport à la plaque de support arrière dans deux directions différentes, c'est-à-dire qu'elles peuvent être pivotées et/ou légèrement déplacées afin de pouvoir insérer la pièce mâle dans l'orifice de sortie de fluide sans nécessiter un alignement précis entre eux. En d'autres termes, on obtient donc une tolérance d'alignement. Ceci permet à un robot ou à un dispositif contrôlé à distance d'insérer la pièce mâle dans l'orifice de sortie de fluide et d'effectuer la connexion, rendant ainsi superflue l'intervention d'un opérateur humain. Résumé de l'invention [0013] Dans un mode de réalisation préféré, la plaque dc support avant est vissée à la plaque de support intermédiaire à l'aide d'au moins une vis, la plaque de support avant comprenant un trou oblong s'étendant le long du premier axe et dans lequel la plaque de support intermédiaire est vissée à la plaque de support arrière à l'aide d'au moins une vis, la plaque de support intermédiaire comprenant un trou oblong s'étendant le long du second axe. Cette configuration simple et néanmoins efficace permet aux plaques de support avant et intermédiaire de se déplacer le long des premier et second axes. [0014] De préférence, le dispositif dc connexion comprend en outre un cadre de support encadrant les plaques de support arrière, intermédiaire et avant, dans lequel la plaque de support intermédiaire est connectée au cadre dc support par au moins deux ressorts s'étendant le long du second axe, de préférence quatre ressorts, et dans lequel la plaque de support avant est connectée au cadre de support par au moins deux ressorts s'étendant le long du premier axe, de préférence quatre ressorts. [0015] L'utilisation d'un cadre dc support pour maintenir les plaques par le biais dc ressorts permet aux plaques intermédiaire et avant d'être repoussées à leur position initiale, une fois la connexion effectuée. [0016] Dans un mode de réalisation préféré, pour chaque ressort, une broche de support de ressort s'étend du cadre de support à travers au moins une des spires du ressort et/ou une bague de retenue entoure au moins une des spires du ressort qui est fixé au cadre, afin de stabiliser le ressort. [0017] Ceci permet d'empêcher les bagues de se déplacer à gauche et à droite et de faire pivoter les plaques de manière inappropriée. [0018] Dans un mode de réalisation préféré, les premier et second axes sont perpendiculaires 3 l'un par rapport à l'autre. Ceci est particulièrement adapté à des plaques de forme carrée qui s'intègrent facilement dans un dispositif de connexion. [0019] Dans un mode de réalisation préféré, la pièce de connexion femelle comprend en outre au moins deux broches de guidage permettant de guider l'insertion de la pièce de connexion mâle dans la pièce de connexion femelle, la pièce de connexion mâle comprenant en outre au moins deux trous de guidage correspondants conçus pour recevoir les broches de guidage, les trous étant biseautés de manière à faciliter l'insertion des broches dans les trous. [0020] Dans un mode de réalisation préféré, dans le plan de la plaque de support avant, les broches de guidage sont alignées avec l'orifice de sortie de fluide. Cet alignement contribue à empêcher un pivotement inapproprié des plaques. [0021] Afin de protéger ses pièces, ce qui est généralement nécessaire dans des envi- ronnements tels que les usines d'assemblage de pièces automobiles, le dispositif de connexion comprend en outre de préférence un capot de protection recouvrant les pièces de support arrière, intermédiaire et avant ainsi que les broches de guidage. [0022] Dans un mode de réalisation préféré, le capot de protection est connecté au cadre de support et est configure pour se déplacer par rapport au cadre de support selon une direction d'insertion de la pièce de connexion mâle dans la pièce dc connexion femelle. [0023] Afin d'accroître l'automatisation du dispositif de connexion, le dispositif de connexion comprend en outre de préférence un capteur capable de détecter que les pièces de connexion femelle et mâle ont été connectées et/ou déconnectées. [0024] Dans un mode de réalisation particulier, la pièce de connexion femelle est connectée à une alimentation d'air d'un poste d'assemblage de pièce de véhicule. [0025] Dans un mode de réalisation particulier, la pièce de connexion mâle est connectée à un poste d'assemblage de pièce de véhicule. Brève description des figures [0026] Un mode de réalisation particulier, non limitatif, va maintenant être décrit, en référence aux figures annexées, sur lesquelles : [0027] [fig. I J La figure 1 est une vue en perspective de la pièce dc connexion femelle d'un dispositif de connexion selon un mode de réalisation préféré de l'invention. [0028] [fig.2] La figure 2 est une vue éclatée du dispositif de connexion de la figure 1. [0029] [fig.3] La figure 3 est une vue avant du dispositif de connexion de la figure 1 dans une première position. [0030] [fig.4] La figure 4 est une vue avant du dispositif de connexion de la figure 1 dans une seconde position. [0031] [fig.5] La figure 5 est une vue éclatée de la pièce de connexion mâle d'un dispositif de connexion selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Description détaillée de l'invention [0032] La figure 1 représente une pièce de connexion femelle 12 d'un dispositif de connexion 10 pour un système d'alimentation de fluide comprenant une pièce de connexion mâle 14 représentée sur la ligure 5. Une vue éclatée de la pièce de connexion mâle 14 est représentée sur la figure 3. [0033] Dans le mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur les figures, l'élément de connexion de la pièce de connexion femelle 12 est connecté à un système d'alimentation d'air 15 d'un poste d'assemblage de pièce de véhicule (non représenté), tandis que la pièce de connexion mâle 14 est connectée audit poste d'assemblage de pièce de véhicule. [0034] La pièce de connexion femelle 12 comprend une plaque de support arrière 16, une plaque de support intermédiaire 18 et une plaque de support avant 20. Chacune de ces plaques est de forme sensiblement carrée, mais bien entendu d'autres formes peuvent être envisagées, telles que des formes rectangulaires, rondes ou même triangulaires. Dc préférence, toutes les plaques ont la même taille, en d'autre termes soit la même longueur de côté dans le cas d'une plaque carrée ou triangulaire, ou le même diamètre dans le cas d'une plaque ronde. [0035] La plaque de support avant 20 comprend un orifice de sortie de fluide 22 connecté à un élément de connexion 23 correspondant de la pièce de connexion mâle 14. L'orifice de sortie de fluide 22 est de préférence aménagé au centre de la plaque de support avant 20. [0036] Les plaques de support arrière 16, intermédiaire 18 et avant 20 comprennent chacune un trou de sortie 16a, 18a, 20a connecté à l'orifice de sortie 22. Dc préférence, ils sont alignés selon la direction d'insertion de la pièce de connexion mâle 14 dans la pièce de connexion femelle 12. Dans le cas présent, tous les trous de sortie sont ménagés au centre des plaques 16, 18, 20 et partagent un centre commun. Dans le cas présent, les trous de sortie 16a et 18a sont circulaires tandis que le trou de sortie 20a est de forme sensiblement carrée. [0037] La plaque de support intermédiaire 18 est fixée à la plaque de support arrière 16 et la plaque de support avant 20 est fixée à la plaque de support intermédiaire 18. [0038] La plaque de support avant 20 est vissée à la plaque de support intermédiaire 18 à l'aide de deux vis 24. La plaque de support avant 20 comprend notamment deux trous oblongs 20h s'étendant le long d'un premier axe Y-Y au travers desquels passent les vis 24, respectivement. La plaque de support avant 20 peut ainsi se déplacer le long dudit premier axe Y-Y. [0039] Dans le cas présent, le premier axe Y-Y est sensiblement parallèle à l'un des côtés de la plaque de support avant 20. En tenant compte de l'orientation de la plaque de support avant 20 sur les figures 2 et 3, le premier axe Y-Y correspond à l'axe vertical des figures. Des vis 24 sont insérées dans des trous 24a correspondants ménagés dans la plaque de support intermédiaire 18. [0040] Des trous oblongs 20h présentent une forme sensiblement allongée. Ils sont de préférence situés sur deux côtés opposés de la plaque de support avant 20 de manière symétrique par rapport au trou de sortie 20a. [0041] De manière similaire, la plaque de support intermédiaire 18 est vissée à la plaque de support arrière 16 à l'aide de deux vis 26. La plaque de support intermédiaire 18 comprend un trou oblong 16h s'étendant le long d'un second axe X-X au travers duquel passent les vis 24. La plaque de support avant 20 peut ainsi se déplacer le long dudit second axe X-X. [0042] Des trous oblongs 16h présentent une forme sensiblement allongée. Ils sont de préférence situés sur deux côtés opposés de la plaque de support avant 20 de manière symétrique par rapport au trou de sortie 18a. [0043] La plaque de support intermédiaire 18 est configurée de manière à pouvoir se déplacer selon un second axe X-X. Le second axe X-X est transversal pal- rapport au premier axe Y-Y. Dans un mode de réalisation préféré, comme représenté sur les figures, le premier axe Y-Y et le second axe X-X sont perpendiculaires l'un par rapport à l'autre. Ainsi, en tenant compte de l'orientation de la plaque de support avant 20 sur les figures 2 et 3, le second axe X-X correspond à l'axe horizontal des figures. [0044] Compte tenu du fait que les plaques de support avant 20 et intermédiaire 18 peuvent se déplacer selon deux axes transversaux l'un par rapport à l'autre, elles forment des plaques flottantes capables de se déplacer par rapport à la plaque de support arrière 16 dans deux directions différentes, c'est-à-dire qu'elles peuvent être pivotées et/ou légèrement déplacées afin de pouvoir insérer la pièce mâle 14 dans l'orifice de sortie de fluide 22 sans nécessiter un alignement précis entre eux. [0045] Le dispositif de connexion comprend en outre un cadre de support 30 encadrant les plaques de support arrière 16, intermédiaire 18 et avant 20. Compte tenu du cadre carré des plaques de support 16, 18, 20, le cadre de support est de forme cuboïde canée creuse. [0046] La plaque de support intermédiaire 18 est connectée au cadre de support 30 par au moins deux ressorts s'étendant selon le même axe que le trou oblong 18b, c'est-à-dire selon le second axe X-X. Dans le mode de réalisation préféré représenté sur les figures, 6 la plaque de support intermédiaire 18 est connectée au cadre de support 30 par quatre ressorts horizontaux 32. [0047] De manière similaire, la plaque de support avant 20 est connectée au cadre de support 30 par au moins deux ressorts s'étendant selon le même axe que le trou oblong 20b, c'est-à-dire selon le premier axe Y-Y. Dans le mode de réalisation préféré représenté sur les figures, la plaque de support avant 20 est connectée au cadre de support par quatre ressorts verticaux 34. [0048] Le cadre de support 30 comprend, pour chaque ressort 32, 34, une broche de support de ressort 32a, 34a correspondante, s'étendant du cadre de support 3 à travers au moins une des spires du ressort 32, 34, afin de stabiliser le ressort 32, 34, par exemple la première spire ou les deux première spires. Le cadre de support 30 comprend en outre, pour chaque ressort 32, 34, une bague de retenue 32h, 34h entourant au moins une des spires du ressort 32, 34 qui est fixé au cadre 30, par exemple la première spire, afin de stabiliser le ressort 32, 34. [0049] Comme représenté sur les figures 4 et 5, compte tenu du fait que la plaque de support avant 20 et la plaque de support intermédiaire 18 sont connectées l'une à l'autre, à la plaque de support arrière 16 et au cadre de support 30 de la manière décrite ci-dessus, l'orifice de sortie de fluide 22 peut être déplacé dans le plan contenant les deux axes X-X et Y-Y autant que le permettent les ressorts. [0050] La figure 4 illustre une position dite neutre, ou de repos, dans laquelle les ressorts 32, 34 sont au repos. Dans cette position de repos, les plaques de support intermédiaire 18 et avant 20 sont toutes deux centrées dans le cadre de support 30. [0051] La figure 5 illustre une position extrême dans laquelle la plaque de support inter- médiaire 18 et la plaque de support avant 20 ont toutes les deux été déplacées selon les axes X-X et Y-Y, respectivement, autant que leur permettent les ressorts 32, 34. [0052] On comprendra que la plaque de support intermédiaire 18 et la plaque de support avant 20 peuvent prendre n'importe quelle position dans le plan contenant les deux axes X-X et Y-Y, dans les limites définies par la tension et la longueur des ressorts 32, 34. [0053] Un désalignement entre la pièce de connexion mâle 14 et la pièce de connexion femelle 12 peut ainsi être toléré. [0054] Par exemple, lorsque la pièce de connexion mâle 14 est positionnée devant la pièce de connexion femelle 12, elle peut être insérée dans la pièce de connexion femelle 12 même si l'élément de connexion mâle 23 n'est pas aligné avec le centre de l'orifice de sortie de fluide 22, par exemple s'il se trouve légèrement déplacé vers la droite, les plaques de support intermédiaire 18 et avant 20 peuvent être légèrement déplacées vers la droite. [0055] La pièce de connexion femelle 12 comprend en outre deux broches de guidage 36 7 permettant de guider l'insertion de la pièce de connexion mâle 14 dans la pièce de connexion femelle 12. Dans le mode de réalisation préféré représenté sur les figures, les deux broches de guidage 36 s'étendent de la plaque de support avant 20, en s'éloignant de la plaque de support avant 20, dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan de la plaque de support avant 20. [0056] De préférence, les broches de guidage 36 s'étendent à partir de deux angles opposés de la plaque de support avant 20. Encore plus préférentiellement, les broches de guidage 36 et l'orifice de sortie 22 sont alignés dans le plan de la plaque de support avant 20. [0057] La pièce de connexion mâle 14 comprend deux trous de guidage 38 correspondants conçus pour recevoir les broches de guidage 36, les trous de guidage 38 étant biseautés de manière à faciliter l'insertion des broches 36 dans les trous de guidage 38. [0058] Plus particulièrement, la pièce de connexion mâle 14 comprend un corps mâle 40 auquel est fixée une plaque de retenue mâle 42 par rapport à laquelle l'élément de connexion mâle 23 est en saillie. À l'instar des plaques femelles 16, 18, 20, la plaque de retenue mâle est de forme carrée, mais d'autres formes pourraient être envisagées. [0059] La pièce de connexion mâle 14 comprend en outre une plaque avant mâle 44, vissée à la plaque de retenue mâle 42. La plaque de retenue mâle 42 comporte l'élément de connexion mâle 33 par rapport à laquelle il est en saillie. La plaque avant mâle 44 est également de forme carrée dans le présent mode de réalisation préféré. Les trous de guidage 38 sont ménagés dans la plaque avant mâle 44. De préférence, les trous de guidage sont situés sur deux angles opposés de la plaque avant mâle 44. La plaque avant mâle 44 comporte en outre un trou central 45 destiné à recevoir l'élément de connexion mâle 23 [0060] Le dispositif de connexion 10, en particulier la pièce de connexion femelle 12, comprend en outre un capot de protection 50 recouvrant les plaques de support arrière 16. intermédiaire 18 et avant 20 ainsi que les broches de guidage 36. Compte tenu du cadre carré des plaques de support 16, 18, 20, le capot de protection est de forme cuboïde carrée creuse. [0061] Le capot de protection 50 s'étend sur un côté au moins de la plaque de support arrière 16 jusqu'à, de l'autre côté, au moins l'extrémité libre de la broche de guidage 16. [0062] Le capot de protection 50 est connecté au cadre de support 30 et est configuré pour se déplacer par rapport au cadre de support 30 selon une direction d'insertion de la pièce de connexion mâle 14 dans la pièce de connexion femelle 12. [0063] Optionnellement, le dispositif de connexion 10 comprend en outre un capteur (non représenté) capable de détecter que les pièces de connexion femelle 12 et mâle 14 ont été connectées et/ou déconnectées. [0064] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. 9 [Revendication I] [Revendication 2] [Revendication 3]