Choisir la bonne fixation lors d’une automatisation

Les fixations non symétriques peuvent être un défi à l’automatisation en fonction de leur(s) caractéristique(s). Elles doivent être orientées bout à bout, ce qui nécessite un outillage plus coûteux que pour les f ixations symétriques.

Afin d’utiliser les méthodes d’automat isat ion traditionnelles, les pièces à tête doivent pouvoir être suspendues par la tête. Une bonne règle empirique est qu’il doit y avoir un différentiel minimum de 20% entre le diamètre de la tête et du corps afin de fournir une distinction suffisante pour permettre l’orientation et la suspension des pièces. Si le différentiel de diamètre peut être maintenu entre 20 et 30 %, des coûts d’outillage supplémentaires peuvent être évités. Les pièces à tête qui n’ont pas un diamètre de tête constant, ou qui ne sont pas uniformes sous la tête, ont tendance à se coincer sur le rail d’alimentation. Les têtes plates sont également meilleures que les têtes rondes pour l’installation automatique. En effet, il est plus facile d’appuyer un fourreau d’insertion plat sur une surface plane que sur une surface ronde, tout en maintenant l’attache droite. Les coûts supplémentaires liés à l’alimentation, à l’orientation et à l’installation des fixations à tête font qu’il est fondamental de s’assurer que l’application nécessite vraiment une fixation à tête avant d’en spécifier une.

Les fixations non à tête et non symétriques doivent également présenter un certain différentiel afin d’utiliser la méthode d’alimentation traditionnelle consistant à les accrocher à un ensemble de rails. Ce différentiel peut être une différence de 20% entre le diamètre du corps et de l’élément, ou un déséquilibre de poids significatif d’au moins 10% entre les extrémités de la fixation. (Fondamentalement, lorsqu’elle est placée dans un ensemble de rails, la tendance naturelle de la fixation devrait être de tomber dans une direction particulière à chaque fois). Si ce n’est pas le cas, une méthode d’orientation plus complexe est nécessaire. Il existe plusieurs méthodes : la vision, le laser, le capteur optique ou une bague de calibrage. Cependant, en utilisant une fixation symétrique, les entreprises peuvent réaliser des économies importantes sur le coût de l’équipement d’automatisation. 

Les fixations symétriques et à profil continu sont idéales pour l’automatisation. Elles sont les plus faciles à alimenter car elles nécessitent une orientation minimale. Tout ce dont vous avez besoin, c’est d’une machine qui achemine les pièces en ligne droite vers le tube d’alimentation. Une fois orientées, ces pièces sont généralement acheminées dans un tube jusqu’à un certain type d’équipement d’insertion. Parmi les exemples, citons les goupilles droites (chevilles), les goupilles cannelées, les goupilles moletées, les goupilles à ressort fendues et les goupilles à ressort spiralées.

Certains de ces éléments de f ixation présentent des inconvénients. Par exemple, la goupille droite dépend fortement du matériau hôte pour sa rétention. Cela signifie que le coût de la préparation du trou peut être élevé puisque l’alésage est nécessaire pour obtenir les tolérances serrées requises. (L’exception est lorsque ces goupilles sont utilisées dans du plastique, car les trous sont moulés). 

Pour compenser certains des inconvénients des goupilles pleines droites, les goupilles cannelées et les goupilles moletés ont été développés. Le diamètre des cannelures et des moletages est conçu pour être supérieur à celui du trou. Lorsqu’une goupille cannelée trempée est utilisée pour la résistance, le matériau hôte se déforme, mais pas dans la même mesure qu’une goupille pleine droite. La goupille moletée est conçue pour se frayer un chemin dans le composant hôte, mais ni la goupille moletée ni la goupille cannelée ne nécessitent des tolérances aussi serrées que les goupilles pleines droites. Néanmoins, les forces d’insertion sont généralement beaucoup plus élevées pour tous les types de goupilles pleines, ce qui peut avoir une incidence considérable sur le coût de l’équipement d’automatisation. En outre, comme les goupilles pleines nécessitent une déformation du matériau hôte pour être retenues, il est possible que des composants soient fissurés et/ou endommagés pendant le processus d’installation.

Pour compenser les inconvénients de la goupille pleine, la goupille flexible a été développée. Lorsqu’une goupille f lexible est enfoncée dans un trou, l’action de ressort de la goupille lui permet de se comprimer en épousant le diamètre du trou. Une fois installée, la force radiale exercée par la goupille contre la paroi du trou assure l’auto-rétention. Étant donné que les goupilles à ressort ne nécessitent pas de déformation du matériau pour être retenues, les composants hôtes ne sont pas endommagés et les forces d’installation sont plus faibles. En outre, la goupille à ressort est capable d’absorber les tolérances des trous et les décalages mineurs des trous. Il existe deux types de goupilles flexible : les goupilles fendues et les goupilles spiralées.

Afin de compenser les inconvénients de la goupille pleine et de la goupille fendue, la goupille flexible spiralée a été développée. Ces goupilles sont fabriquées à partir d’un matériau en bande, et enroulées en un ressort en spirale de 1 tour 1/2 ou 2 tours 1/4. Cette goupille présente de nombreuses caractéristiques qui contribuent à une automatisation sans problème. Les goupilles spiralées ne peuvent pas s’emboîter ou se verrouiller car il n’y a pas d’espace. En plus de la nature à ressort de la goupille, les extrémités carrées et nettes, combinées à un chanfrein d’entrée lisse et concentrique et à un rayon mélangé, éliminent toute arête ou angle vif qui pourrait « mordre » dans la paroi du trou, réduisant ainsi les forces d’insertion. La concentricité du chanfrein facilite l’alignement avec l’hôte et les trous d’accouplement. En outre, il n’est pas nécessaire d’orienter cette goupille pour la renforcer. Ces caractéristiques importantes peuvent réduire considérablement les temps d’arrêt pendant le processus de production, diminuer les coûts d’équipement et permettre un assemblage sans problème.