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WO 98/26904 PCT/FR97/02311
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SYSTEME DE TELEMANIPULATION D'UN OUTILLAGE
PARTICULIEREMENT ADAPTE AUX COLLIERS ÉLASTIQUES
' La présente invention concerne un système de
télémanipulation d'outillages tels que ceux, comprenant un
' mors fixe et un mors mobile susceptible de se déplacer
linéairement par rapport au mors fixe par des moyens
d'actionnement situés à distance, particulièrement utile
au montage et au démontage de colliers élastiques à bande
largement utilisés dans le domaine de l'automobile, par
exemple pour la fixation des durites sur des canalisations
de refroidissement subissant de larges variations de leur
diamètre extérieur, en raison de fortes dilatations ; on
sait alors que pour maintenir des liaisons êtanches entre
durite et canalisation, il n'est pas possible d'utiliser
par exemple des colliers rigides à vis, d'où l'intérêt des
colliers de serrage élastiques appelés par la suite
colliers élastiques.
Rappelons gue de tels colliers sont classiquement
fabriqués à partir d'une bande de feuillard mise en forme
selon une bague généralement circulaire. La bague en
question est naturellement susceptible de se déformer par
écartement de ses deux extrémités qui créé un couple de
rappel ëlastique utilisé comme serrage ; il est depuis
longtemps connu de réaliser ce type de collier en faisant
se chevaucher les deux extrémités d'une bande ressort ;
une découpe médiane de la bande du collier s'étend sur
quelques centimètres à l'une de ses extrémités pour former
un passage pour l'autre qui est diminuée en largeur pour
coïncider avec ledit passage ; les deux extrémités de la
bande sont munies d'une oreille d'entraînement obtenue par
simple pliage rectangulaire de leurs parties extrêmes vers
l'extérieur du collier de telle manière que grâce à une
pince munie de mors, on puisse aisément rapprocher les
deux oreilles de commande c'est-à-dire agrandir le
diamètre du collier provoquant lorsqu'on relache le couple
de rappel élastique nécessaire au serrage.
De nombreux outillages pour le montage et le
démontage des colliers élastiques sont à la disposition
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des utilisateurs, et la plupart de ces outillages, manuels
ou automatiques fonctionnent sur des systèmes â levier très
simples comme par exemple des pinces en X.
L'inconvénient majeur de ces outillages pour
colliers élastiques réside dans le fait qu'au montage sur
les durites d'un moteur automobile par exemple, il est
pratiquement impossible d'obtenir à coup sûr une mise en
place précise du collier sur un manchon. En effet, le
collier ayant un diamètre nettement supérieur au diamètre
lt~ du manchon à serrer peut se retrouver dans n'importe quelle
position lorsque l'on relâche les deux oreilles dudit
collier pour procéder à son serrage; à cet instant, le
collier adopte une position totalement aléatoire
généralement incontrôlable par le monteur qui n'a souvent
aucune visibilité; il est même fréquent d'observer qu'au
montage, ce type de collier relâché brusquement et
positionné de travers vienne altérer la durite montée sur
l'embout de canalisation; dans l'hypothèse favorable où le
monteur s'en aperçoit, la mise en place correcte du collier
2C mal positionné nécessite une reprise souvent difficile,
compte tenu du manque d'accessibilité généralement observé
il est de toute façon obligatoire de procéder à un
desserrage minimum du collier pour le remettre en bonne
position, ce qui est souvent impossible.
Pour pallier à de telles difficultés notamment
d'accès, on a souvent recourt à des systèmes de pince à
grand déploiement qui restent très peu maniables. On
connaît encore par le modèle d'utilité allemand DE-29603425
une pince pour le montage et le démontage de colliers
30 élastiques comprenant une pince de pression reliée à une
glissière formant un mors mobile par l'intermédiaire d'un
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câble flexible. Ce dispositif, s'il permet une intervention
aisée à distance sur le montage et le démontage des
colliers se caractérise en ce que l'ensemble glissière/
coulisseau comporte un dispositif d'arrêt en position
ouverte pour le collier, sur lequel l'opérateur doit agir
pour le positionnement final du même collier, ou encore
pour son retrait en cas de démontage; ce dispositif
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présente le grâve inconvénient d'obliger l'opérateur à
manipuler l'ensemble glissière/collier et système de
déblocage par une seule main, l'autre main étant en
principe destinée à manipuler ou maintenir la pince de
pression ; il apparaît donc extrêmement difficile
d'utiliser la même main pour à la fois positionner et
débloquer le collier notamment quand il est difficilement
accessible.
La présente invention a pour but de pallier ces
différents inconvénients ; à cet égard il est proposé un
système de télémanipulation d'un outillage comprenant un
mors fixe et un mors mobile susceptible de se déplacer
linéairement par rapport au mors fixe par des moyens
d'actionnement situés à distance et couplés audit outillage
par l'intermédiaire d'un câble relié d'un côté au mors
mobile et coulissant à l'intérieur d'une gaine
avantageusement souple dont une eXtrémité vient en butée
sur le mors fixe pour laisser coulisser le câble, un tel
systême étant caractérisé en ce que lés moyens
d'actionnement consistent en deux bras qui sont articulés
sur un même axe de telle façon qu'ils s'écartent
angulairement d'une valeur telle que la distance entre leur
extrémité libre soit au moins égale au déplacement maximum
du mors mobile, lorsque l'on rapproche l'un vers l'autre
deux manches respectivement solidaires des deux bras dont
l'extrémité libre de l'un sert de butée à l'autre extrémité
de la gaine tout en laissant coulisser librement le câble
qui le traverse et qui est reliê à l'extrémité libre de
l'autre bras.
Ce système de manipulation dont chaque bras eL le
manche qui lui est associé restent, de préférence, dans le
plan de leurs mouvements respectifs, du même côté d'une
ligne médiane du plan passant entre les deux bras, les deux
manches et leur centre d'articulation, est particulièrement
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avantageux pour une application au montage et démontage de
colliers élastiques même situés en des points très
~;~~;~ilomont
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accessibles, ce qui est généralement le cas dans les
moteurs des véhicules actuels.
I1 est en effet suffisant de conformer le mors fixe
et le mors mobile de l'outillage télémanipulé pour qu'il
vienne s'encastrer sur les oreilles de commande d'un
collier élastique tout à fait classique et non
précontraint. S'il s'agit d'un démontage, il est très
facile d'enclencher les deux mors autour des oreilles de
commande du collier à desserrer par une main gauche par
exemple, la main droite tenant le télémanipulateur, en
position manches écartés, pour faciliter l'entrée des mors
sur les oreilles de commande ; pour le démontage, il
suffira par une simple pression de la main droite, de
rapprocher les deux manches, ce qui détermine un couple
d'entraînement suffisant pour rapprocher le mors mobile du
mors fixe avec la conséquence d'agrandir le diamètre du
collier et donc de procurer le desserrage souhaité. A
l'inverse, si l'on souhaite repositionner le collier ainsi
desserré soit en bonne position, soit à une autre position
sur la durite, il suffit de relâcher doucement les deux
manches du télémanipulateur jusqu'à ce que la main gauche
puisse dégager facilement les mors mobile et fixe des
oreilles de commande du collier.
On comprend bien tout l' intérêt d' un tel système de
télémanipulation et d'autres caractéristiques et avantages
ressortiront mieux encore de la description d'un
télémanipulateur, donnée maintenant à titre d'exemple non
limitatifs de l'invention en référence aux dessins annexés
sur lesquels .
- la figure 1 représente en trait plein un
télémanipulateur conforme à l'invention vu de face en
position "manches rapprochés" correspondant à un collier
élastique précontraint en position de montage et en trait
mixte fin le même manipulateur en position "manche
écartés" correspondant en principe à la position de
serrage des colliers élastiques,
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- la figure 2 est une vue de côté du
télémanipulateur de la figure précédente en position
maximale d'ouverture pour le mors mobile,
- la figure 3 représente schêmatiquement les trois
principales variantes de forme du télémanipulateur
conforme â l'invention.
En référence aux figures, le télémanipulateur 1
conforme à l'invention est relié par un ensemble
comprenant un câble 2 à l'intérieur d'une gaine 3, à un
outillage 4 permettant d'agir sur les oreilles de
commande 5 d' un collier élastique 6 en vue de son montage
ou démontage par exemple sur une durite de canalisation.
Conformément aux figures 1 et 2 l'outillage 4 pour
le serrage desserrage du collier 6 est pour l'essentiel
constitué par une chape 7 avantageusement obtenue à partir
d'un fer plat pliê en U dont les deux ailes sont réunies
en leur extrémité autour d'une pièce 8 constituant le mors
fixe. Le mors fixe est muni dans sa partie arriëre 9 d'un
alêsage 10 à l'intérieur duquel vient en butée la gaine
souple 3. Dans le même axe que l'alésage 10 un trou 11
permet le passage du câble 2 qui peut s'étendre jusqu'au
mors mobile 12 disposé à cheval à l'intérieur de la
chape 7 dont les tranches verticales servent de rail de
guidage pour son déplacement linéaire ; le câble 2 est
enfiché dans un puits pratiqué dans le mors mobile 12 et
contresserré au moyen d'une vis pour son blocage.
Le mors mobile 12 est formé d'un bloc interne 121 de
même encombrement que la largeur de la chape 7 pour former
un guidage latéral au mors 12. Au dessus et au dessous de
la pièce 121 sont rapportées deux plaques 122 et 123
venant en appui sur les tranches de la chape 7 de maniëre
à former une glissière avec les deux flans 71,72 de la
chape 7. A partir des plaques 122 et 123 formant les
glissières, et du côté du mors mobile 12 en regard du mors
fixe 8, on prévoit des pans inclinés 124 vers l'intérieur
du bloc 121 permettant de constituer un logement en demi-
queue d'aronde pour accueillir la premiêre oreille de
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commande 5 du collier 6 sans risquer au moment du serrage
son déboîtement intempestif.
Accessoirement le mors fixe 8 est constitué de la
même manière que le mors mobile 12 par un bloc central
fixé de part et d'autre aux deux ailes latérales 71,72 de
la chape 7 et maintenues dessus et dessous par deux
contre-plaques conformées comme le mors I2 pour recevoir
la seconde oreille de commande 5 du collier 6.
Le télémanipulateur 1 est pour l'essentiel constituê
par deux bras 13,14 susceptibles de s'écarter l'un de
l'autre par rotation autour d'un axe 15 afin de déterminer
entre leurs deux extrémités 131,141 un déplacement
équivalent à celui du mors libre 12 sur la chape 7 en
direction et jusqu'au contact avec le mors fixe 8. Ce
mouvement linéaire du mors fixe 12 est naturellement
obtenu par traction sur le câble 2 fixé à l' extrémité 141
du bras intérieur 14 du têlémanipulateur 1, grâce à une
goupille ou une vis 142. Bien entendu, le câble 2 transmet
son mouvement à l'outillage 4 au moyen de la gaine 3
venant pour ce faire en butée sur l' extrémité 131 du bras
extérieur 13 du télémanipulateur 1.
Selon une caractéristique essentielle de
l'invention, chaque bras 13 ou 14 est associê à un manche,
respectivement 16 ou 17, selon une disposition
particulière faisant correspondre chaque bras au manche
situé du même côté d'une ligne Xx' coïncidant avec la
ligne médiane des manches 16,17 et des bras 13,14 passant
par leur centre ou leur axe d'articulation 15 ;
conformément à la figure 1, il résulte que lorsqu'on
rapproche les deux manches 16 et 17 par rotation autour de
l'axe 15 on écarte les bras 13 et 14, et à l'inverse,
lorsqu'on écarte les manches l'un de l'autre, on tend à
rapprocher les deux bras 13 et 14.
Selon une construction particulièrement avantageuse
du télêmanipulateur 1, en référence notamment à la
figure 2, le télémanipulateur 1 est découpé dans du
feuillard d'épaisseur 5 mm par exemple, déterminant de
part et d'autre d'une plaque, centrée sur l'axe 15 et
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servant â la rotation de l'outil, d'un côté des supports
de manches 18,19 et de l'autre, respectivement les bras 13
et 14 que l'on aura préalablement tordus sur eux-mêmes de
90° pour servir, par le bras extérieur, de butëe pour la
gaine 3 et par le bras intérieur, de système de fixation
pour le câble d'actionnement 2.
Accessoirement, deux poignêes ergonomiques sont
fixées à cheval sur les deux extrémités des supports de
manches 18 et 19 pour procurer une meilleure préhension de
l'outil.
Conformément aux figures 3, il est possible de
réaliser le télémanipulateur I conforme à l'invention
suivant trois configurations principales .
selon la figure 3a, le télémanipulateur 1, en
position de repos, c'est-à-dire les deux manches 16,17
rapprochés l' un de l' autre, est tel qu' un premier bras 13
se situe dans le prolongement du manche 16 auquel il est
associé suivant un axe YY' de direction perpendiculaire à
l'axe d'articulation 15, les deux axes n'étant pas
nécessairement sécants et que le second bras 14 forme avec
le manche 17 auquel il est associé, un angle a dans le
plan du mouvement perpendiculaire à l'axe
d'articulation 15 d'une valeur telle gue la distance entre
les extrémités libres 131,141 des deux bras 13,14 soit au
moins égale au déplacement du mors mobile 12 depuis sa
position la plus éloignée sur la chape 7 jusqu'au contact
avec le mors fixe 8 de l'outillage 4.
Selon une autre variante représentée en figure 3b,
le télémanipulateur 1, toujours dans sa position de repos,
est tel que chaque bras 13,14 soit symétriquement inclinê
par rapport à l'axe mêdian YY' de l'outil pour qu'en
définitif, iI détermine un angle a, identique à la
variante a.
Selon enfin une derniêre variante représentée en
figure 3ç, le télêmanipulateur 1 est tel que les deux bras
13,14 sont inclinés du même côté que l'axe médian YY' ;
naturellement l'inclinaison des bras extérieur 13 et
intérieur 14 est calculée pour que, en position de repos
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c'est-à-dire dans la position où les deux manches 16,17
sont rapprochés, les bras fassent entre-eux un angle égal
à a. comme dans les variantes précédentes.
Selon une disposition préférée de l'invention, la
zone d'articulation 143 du bras intérieur 14 ne coïncide
pas avec la zone de jonction 144 du même bras 14 avec son
manche 17, mais elle est déportée grâce à un appendice 145
réunissant les deux zones 143,144 ; on comprend facilement
que de la longueur de l'appendice 145 joignant l'axe
d'articulation 15 à l'ensemble constitué par le bras 14 et
le manche 17, dépend la position des bras 13, 14 notamment
lorsque les deux manches sont dans la position la plus
écartée, avec la conséquence d' adapter mieux le couple de
traction qu'exerce le bras 14 sur le câble 2 et de
diminuer l'angle du câble 2 par rapport au bras 13 lorsque
le bras 14 décrit l'angle oc améliorant le fonctionnement
du télémanipulateur 1 ; l'homme du métier sait
parfaitement adapter la géométrie de tous ces éléments,
c'est-â-dire la longueur des bras 13,14 ainsi que la
longueur de l'appendice 145 en fonction naturellement de
la longueur des manches 16,17 constituant les bras de
levier du télémanipulateur 1.
Selon des dispositions accessoires du
télémanipulateur 1, il est prévu de disposer entre les
deux manches 16,17 et à proximité de leur articulation 15,
un ressort de rappel 20 tendant à écarter au repos les
mêmes manches, c'est-à-dire à repousser le mors mobile à
l'extrémité de la chape 7 de l'outillage 4.
Le ressort 20 est un simple ressort hélicoïdal
bloqué entre deux bossages prévus sur la tranche des
supports de manches 18,19.
De la même maniëre, il est avantageusement prévu un
mécanisme à cliquet 21, monté par exemple sur le support
de manche 19, de telle manière que son crochet
d'extrémité 22 viennent coopérer avec un ergot 23 prévu
sur l'autre support de manche 18 pour maintenir l'un
contre l'autre les deux manches lorsque ceux-ci sont
rapprochés, c'est-à-dire lorsque le mors mobile 12 est
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amenê à proximité du mors fixe 8 ; naturellement, un
dispositif manuel 24 permet de désenclencher le crochet 22
de l'ergot 23 à tout moment, et ainsi libérer les deux
manches et par là, toute traction sur les oreilles de
commande 5 dégageant le collier élastique 6.
Il est bien évident que si le télémanipulateur 1
couplê avec son outillage 4 est particulièrement adapté au
montage et démontage des colliers à bande êlastique, il
est toujours possible d'utiliser le télémanipulateur dans
tous les cas où il est nécessaire d'actionner linéairement
deux mors entre-eux et ce, à distance, au moyen d'une
gaine souple ; en ce sens, l'application particulière aux
colliers élastiques constitue un exemple sans doute
important mais en aucun cas, limitatif de la portée de
l'invention.
