Brevet FR2139873A1 — publié le 19730112

L'invention est relative à un dispositif de soudage pour soudures d'angles en position verticale, notamment pour le soudage d'éléments de construction se croisant, appelés ci-après joints croisés, dans la construction de doubles ponts utilisés dans la construction navale. Le problème de l'automatisation partielle du soudage pour soudures d'angles d'un joint croisé en position verticale consiste à régler la position de la tête du chalumeau en tenant compte de la plus grande diversité possible des éléments de construction rencontrés en pratique. Par exemple les conditions suivantes peuvent se poser: 1. Le joint croisé est disposé verticalement. Les angles formés par les flancs des soudures d'angles sont égaux à 900 sur toute la longueur de la soudure. 2. Le joint croisé s'écarte de la verticale suivant la direction d'un plan bissecteur d'un angle. 3. Les angles formés par les flancs des soudures d'angles sont supérieurs ou inférieurs à 900 et varient régulièrement sur toute la longueur de la soudure. 4. Un côté de la soudure d'angle varie en direction du plan bissecteur de l'angle adjacent sur toute la longueur de la soudure. 5. Un côté de la soudure d'angle varie en direction du plan bissecteur de l'angle adjacent sur toute la longueur de la soudure, avec déplacement simultané du joint à croisement à partir de la verticale. Ces diverses possibilités peuvent se présenter sous forme combinée dans un joint#croisé. On connait des installations de soudage qui permettent d'effectuer, d'une manière mécanisée, des soudures d'angles verticales. Avec ces installations on peut effectuer simultanément plusieurs soudures d'angles.Dans ces installations, l'appareil est guidé le long du cordon de soudure par des broches, des crémaillères et des chaînes qui assurent un réglage grossier des têtes de soudage. Le brevet est-allemand n0 50.713 décrit une installation qui permet de guider le chalumeau. Mais, en cas d'écarts des éléments de construction, l'expérience a montré que chacun des divers chalumeaux devait être réglé à la main, avec précision, au cours de l'opération de soudage sur toute la longueur de la soudure. Cette intervention manuelle affecte le rendement du soudage. Le brevet russe n0 2280194 décrit une commande pneumatique qui n'assure pas le maintien du chalumeau dans le plan bissecteur de l'angle en fonction des écarts éventuels des éléments de cons traction L'invention a donc pour but de réaliser un dispositif pour le soudage simultané en plusieurs soudures d'angles, de joints croisés en position verticale, dans lequel la position du chalumeau se règle automatiquement en fonction des écarts des éléments de construction (écarts du joint croisé par rapport à la verticale, tolérances sur les angles des côtés de la soudure, torsion subie par le joint croisé) automatiquement,d'une part, dans le plan bissecteur des côtés de la soudure, et, d'autre part, en distance, sans qu'il soit nécessaire de régler manuellement la position du chalumeau au cours de l'opération de soudage. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, par le fait que sur un portique en soi connu enjambant la construction du double pont est disposée une installation de soudage mobile au moyen d'une passerelle de travail -et comportant un certain nombre, de préférence quatre, appareils de soudage disposés en couronne à 900 l'un de l'autre, pouvant tourner individuellement et collectivement, dont le centre peut être aligné avec l'emplacement de croisement du joint croisé de l'élément de construction, et pouvant être déplacés verticalement au moyen de dispositifs de levage, lesquels appareils de soudage sont suspendus de manière à pouvoir tourner d'une manière limitée dans les plans bissecteurs des côtés des soudures d'angles et se déplacer rectilignement suivant ces plans et perpendiculairement à ceux-ci.La suspension des appareils de soudage est assurée de telle manière que le chalumeau équipé d'un élément de guidage se déplaçant suivant le plan bissecteur et réglable suivant l'épaisseur de la soudure soit disposé dans un cadre porteur d'appareil pivotant autour d'un axe et sur un support d'appareil se déplaçant horizontalement perpendiculairement au plan bissecteur des côtés de la soudure et muni d'éléments d'appui latéraux. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, pour le déplacement du chalumeau dans le plan bissecteur des côtés de la soudure d'angle, les éléments d'appui, l'élément de guidage et le chalumeau sont tous disposés sur un segment de guidage du support d'appareil de manière à pouvoir pivoter autour du point le plus élevé du joint croisé. L'invention fournit les avantages suivants - réglage automatique des appareils de souda au début et au cours de l'opération de soudage, malgré les écarts des éléments de construction, - obtention de soudures d'angles à côtés identiques grâce au réglage des chalumeaux sur le plan bissecteur, à chaque instant, des côtés de la soudure d'angle, - absence de tout réglage manuel des appareils de soudage, - indépendance de réglage des diverses têtes de soudage, ce qui permet d'effectuer des soudures d'angles d'épaisseurs différentes en un joint croisé, - augmentation du rendement de soudage, d'où augmentation de la productivité, - plus grande facilité de travail pour l'ouvrier. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide d'un de ses modes de réalisation pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1 à 5 représentent respectivement les cinq éventualités énumérées ci-dessus, que l'on peut rencontrer dans le soudage de joints croisés, - la figure 6 est une vue de face de l'ensemble d'une installation conforme à l'invention, - la figure 7 est une vue en plan correspondante, - la figure 8 est une vue latérale d'un appareil de soudage, et - la figure 9 est une vue en plan correspondante. L'installation représentée sur les figures 5 et 7 est éola- cée au-dessus de l'élément de construction dont les composants sont maintenus en place par des attaches. On utilise alors une lampe à fils croisés pour orienter les têtes de soudage à l'alignement du joint croisé. La passerelle 1 est déplacée verticalement et amenée au-dessus de l'arête supérieure de l'élément de construction. Les dispositifs de levage 2, 3, 4, 5 disposés de manière à pouvoir tourner isolément ou en bloc autour d'une ccuronne dentée 6 sont réglés grossièrement, avant de commencer l'o- pération de soudage sur les plans bissecteurs des côtés des soudures d'angles.En déplaçant verticalement les dispositifs de levage 2, 3, 4, 5, les appareils de soudage 7, 8, 9, 1C sont amenés à la position de part pour la soudure, en position tombante ou inclinée. A l'aide d'un verin ti air comprimé 1, les éléments d'appui 15~ W un élément de 't72' sage 15 et Te chalumeau 18 sont amenes horizontalement suivant suivant la direction du plan bissecteur, contre les tôles constituant les prolongements des côtés de la soudure angle et l'opération de soudage est alors amorcée Pendant cette opération le guidage et le réglage automati aues des appareils de soudage 7, 8, 9, 10, suivant les plans bissecteurs, en fonction des écarts des éléments de construction s'effectuent de la manière suivante. Le cadre porteur d'appareil 13 suspendu, de manière à pouvoir tourner, à un axe 14 des dispositifs de levage 2, 3, 4, 5, reçoit le support d'appareil 12. Celui-ci est mobile suivant le plan bissecteur des côtés de la soudure d'angle et perpendiculairement à ce plan en direction horizontale sur des glissières cylindriques 19, 20. Dans un autre mode de réalisation, pour le déplacement du chalumeau 18 dans le plan bissecteur des côtés-de la soudure d'angle, les éléments d'appui 16, 17, l'élément de guidage 15 et le chalumeau 18 sont montés sur un segment de guidage 21 du support d'appareil 12 de manière à pivoter en bloc autour du point le plus élevé du joint croisé, Sur le support d'appareil 12 peut coulisser, suivant la direction du plan bissecteur, l'élément de guidage 15 lié au chalumeau 18, ce qui fournit un réglage de la distance du chalumeau en fonction de l'épaisseur des soudures d'angles. En actionnant le vérin pneumatique Il disposé suivant la direction du rlsrn bissecteur, les éléments d'appui 16, 17, conjoi.ntement avec l'élément de guidage 15 et le chalumeau 18, sont poussés contre les tôles prolonceant les côtés de la soudure d'angle, sont guidés le long de ces tôles S l'aide des éléments d'appui 16 17 disposés latéralement et sont orientés par l'élé- ment de guidage 15 mobile vers e plan bissecteur. La suspension, lui permettant de tourner, du cadre porteur d'appareil 13, sur l'axe 14, ainsi que la mobilité do support d'appareil 12, verticalement an - p plan bI#seoteur sur les glissières cylIndrIques 19, 20, assurent Te réglage automatique, au cours de l'opération de soudage, sur le plan bissecteur des cotés de la soudure, en cas d'écarts des élément de construction Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation, de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de soudage pour soudures d'angles en position verticale, notamment pour le soudage d'éléments de construction se croisant ou joints croisés, dans la construction des doubles ponts utilisés dans la construction navale, constitué d'un portique enjambant la construction de double pont comportant une installation de soudage mobile verticalement et horizontalement au moyen d'une passerelle de travail, sur laquelle sont disposés un certain nombre d'appareils de soudage mobiles verticalement au moyen de dispositifs de levage, caractérisé en ce que les appareils de soudage disposés de manière à pouvoir tourner individuellement ou collectivement autour d'un axe vertical comportent des installations mobiles dans le plan horizontal pour régler automatiquement et guider le chalumeau (18) sur la position à chaque instant du plan bissecteur des flancs de la soudure d'angle, lesquelles installations sont accouplées avec les flancs de la soudure d'angle. 20 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un support d'appareil (12) est disposé de manière à pouvoir se déplacer perpendiculairement au plan bissecteur des côtés de la soudure d'angle, sur des glissières (19, 20), par rapport à un cadre porteur d'appareil (13). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des éléments d'appui (16, 17), un élément de guidage (:5) et le chalumeau (18) sont disposés de manière à pouvoir pivoter en bloc sur un segment de guidage (21) du support d'appareil (12). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments d'appui (16, 17), conjointement avec l'élément de guidage (15) et le chalumeau (18) sont disposés sur le support d'appareil (12) de manière à pouvoir se déplacer suivant la direction du plan bissecteur des côtés de la soudure d'angle. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que, pour le déplacement horizontal des éléments d'appui (16, 17) de l'élément de guidage (15) et du chalumeau (18) suivant la direction du plan bissecteur des côtés de la soudure d'angle, un vérin à air comprimé (11) est disposé sur le support d'appareil (12). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de guidage (15) circulant dans l'angle de la soudure et accouplé, dans son déplacement, au chalumeau (18)est disposé, dans le support d'appareil (12), de manière à pouvoir se déplacer suivant la direction ~u plan bissecteur des côtés de la soudure d'angle. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendicaticns 1 et 2, caractérisé en ce que l'ensemble du cadre porteur d'appareil (13) est monté de manière à pouvoir tourner autour d'un axe (14).