Brevet FR2180939A1 — publié le 19731130

L'invention concerne un dispositif palpeur pour le soudage par points selon le procédé dit T.I.G0 Ctungstène-gaz rare) de radiales de collecteur avec l'enroulement. tans le cas d'un système palpeur connu pour le soudage par points selon le procédé dit 2 Go qui toutefois n'est pas destiné à des collecteurs à radiales, mais ; des collecteurs à talons , le courant de soudage est commandé par le court-circuitage et l'ouverture de deux pointes de contact frottant sur le collecteur. Ce système ne peut cependant pas être appliqué dans le cas du soudage de collecteurs à radiales, car il se produit des erreurs de division entre lame et radiale. Il est ici pratiquement impossible de mettre le point de soudage à son emplacement exact sans ajustage, L'invention s'est donné pour t'ache de créer un système palpeur praticable et relativement simple qui permette le soudage par points impeccable selon le procédé T.I.G. de radiales de collecteur.Cette tache est accomplie selon l'invention de la manière suivante r il est prévu une tige palpeuse disposée dans le voisinage immédiat des pièces à assembler, c'est-à-dire oeillet de la radiale et conducteurs, soumise à des battements dans le sens de sa longueur, dont la pointe effectue des oscillations autour d'un point moyen situé approximativement sur le cercle périphérique du collecteur, et perpendiculairement à l'axe du rotor ; cette tige palpeuse peut se déplacer dans le sens de sa longueur à l'encontre de la force d'un ressort à l'intérieur d'une douille cylindrique qui est munie à l'une de ses faces frontales d'un orifice de guidage pour la tibe palpeuse faisant saillie à l'extérieur, et est fermée de l'autre côté ; la douille peut, de son côté, coulisser longitudinalement dans une pièce de guidage cylindrique fixe, et reçoit sur sa face frontale fermée opposée au collecteur des impulsions mécaniques qui produisent les battements de la douille dans le sens longitudinal et ainsi également ceux de la tige palpeuse assemblée à la douille par un ressort ; au cours d'un mouvement de rotation du collecteur, la pointe palpeuse, tant qu'elle oscille librement dans l'intervalle entre les oeillets de radiales et qu'elle est maintenue en permanence par le ressort dans la position de la saillie maximale hors de la douille, suit le mouvement oscillaroire de la douille avec la même amplitude ; lorsque la pointe palpeuse rencontre un oeillet de radiale, la tige palpeuse ne peut plus osciller librement en direction du collecteur, mais sous l'effet du mouvement en avant de la douille en direction du collecteur, elle entre dans cette douille en comprimant le ressort ; lors du mouvement vers l'arrière de la douille dans la direction opposée au collecteur, la tige palpeuse est toutefois repoussée par la force du ressort et reprend se pleine longueur hors de la douille ; enfin il est prévu des dispositifs interrupteurs coopérant ensemble, dont l'une des parties est assemblée rigidement à l'extrémité de la tige palpeuse sur laquelle s'exerce la force du ressort, et la partie coopérant avec la première est reliée rigidement à la douille, de telle sorte que, lorsque la tige palpeuse pénètre dans la douille en comprimant le ressort, par suite du déplacement relatif réciproque des dispositifs interrupteurs qui est lié à ce mouvement, un circuit se ferme et une impulsion électrique est délivrée, laquelle sert d'ordre de soudage et d-- clenche directement le processus de soudage. L'invention est, à présent, expliquée de plus près à l'aide de la figure 1. En haut, (figure partielle la) on voit à gauche le collecteur à radiales F avec les oeillets de radiales Oe. Le sens de rotation est indiqué par use flèche.H est la douille qui bat dans le sens horizontal sous l'effet d'impulsions mécaniques I appliquées sur sa face frontale opposée au collecteur F. La direction des oscillations horizontales est fixée par la pièce fixe de guidage Fg enveloppant la douille, dans laquelle coulisse la douille H. Les impulsions I peuvent être fournies par un moteur ou par un aimant ; les fréquences utilisables peuvent se situer entre 15 et 1000 Hz.Dans la figure partielle la, on a supposé que la douille se trouvait dans la position "avant", c'est-à-dire dans la position extrtme en fin d'oscillation dans la direction "vers le collecteur" , l'autre position extrême (position "arrière) c'est-à-dire la position d'élongation maximale en fin d'oscillation dans la direction loin du collexteur" est représentée sur la figure partielle lc La tige palpeuse A fait saillie à travers un orifice de la face frontale avant, tournée vers le collecteur F, de la douille H, Sa pointe suit, dans le cas de la position du collecteur représentée sur la figure partielle la , le mouvement oscillant de la douille avec la même amplitude, autour d'un point moyen situé approximativement sur le cercle périphérique du collecteur, et perpendiculairement à l'axe du rotor ; les positions extrtmes de la pointe occupées alors sont désignées par une double flèche. L'extrémité de la tige palpeuse A située à 11 intérieur de la douille H est fixe rigidement au fond 1#iui demi-eylindre Z disposé coaxialement dans la douille et mobile dans le sens axial. Ce demi-cylindre Z sert d'attache à un ressort spiral S disposé également coaxialement dans la douille, qui est logé par une de ses extrémités dans un bottier B prévu contre la face frontale de la douille du ceté opposé au collecteur, tandis que l'autre extrémité mobile par rapport à la douille, du ressort S introduit à l'intérieur du demi-cylindre Z, exerce une tression sur le fond du demi-cylindre Z ; dans la position correspondant à la figure partielle la, dans laquelle la pointe de la tige palpeuse À oscille librement dans l'intervalle entre les oeillets Oe des radiales du collecteur sans rencontrer aucune sorte de résistance, le ressort S appuie fermement le fond du demi-cylindre Z contre la s#ce frontale avant de la douille, si bien que la tige palpeuse A fait saillie avec une longueur maximale à travers l'orifice de cette surface frontale et suit avec une amplitude égale les oscillations de la douille H battant dans la pièce fixe de guidage. À la douille est assemblée rigidement l'une des parties d'un dispositif interrupteur, de préférence mais pas nécessairement éleftronique, dans l'exemple d'exécution représenté, du circuit oscillant d'un interrupteur magnétique de proximité M . Au demi-cylindre Z est assemblée rigidement l'autre partie du dispositif interrupteur, dans exemple représenté, la palette métallique de contact K faisant partie de l'interrupteur magnétique de proximité M et faisant saillie à travers une fente guide de la douille H. Sur la figure partielle la qui représente la position avant de la douille H occupée périodiquement au cours des battements (c1 est-à-dire la position de sa plus grande proximité du collecteur) à la condition que la pointe palpeuse puisse osciller librement dans l'intervalle entre les oeillets des radiales du collecteur, L'interrupteur magnétique de proximité M et la palette de contact E ont un écartement constant, si grand que l'interrupteur magnétique de proximité ne peut fonctionner, c'est-à-dire est ouvert et ne ferme aucun circuit. Dans la poursuite du mouvement de rotation du collecteur, on atteint une position dans laquelle la tige palpeuse battante li vient buter par se pointe contre un oeillet de radiale Oe (figure partielle lb). Dans la position "avant" périodiquement atteinte par la douille H, c'est position la position de son élongation maximale en fin d'oscillation en direction du collecteur, la tige palpeuse A s'introduit dans la douille H car c'est déjà (approximativement) lorsque la douille atteint la position moyenne d'oscillation qu'elle bute contre l'oeillet de radiale Oe, et alors le ressort a est comprimé et le demi-cylindre Z exécute à l'intérieur de la douille un mouvement relatif périodique le long de l'axe de la douille ; et, en effet, le demi-cylindre Z se déplace depuis la face frontale avant de la douille Jusqu'à la position "avant" représentée sur la figure partielle lb dans cette position le fond du demi-cylindre atteint un écartement d maximal correspondant à l'amplitude doscillation de la douille H mesurée depuis la position moyenne jusqu'à la position extrême, de ladite surface frontale - et aussitôt après, en retour, il revient à la face frontale avant de la douille. Ensuite, pendant la demi-onde "positive" du mouvement oscillatoire de la douille H, c'est-à-dire, pendant le mouvement à partir de la position médiane (de repos) de la douille dans la direction du collecteur F et retour, de nouveau, à la position médiane, le demi-cylindre Z exécute par rapport à la douille H un mouvement relatif oscillatoire d'une demi-onde "inverse" du premier, le fond de Z se déplaçant à partir de la face frontale avant de la douille Jusqu'à la position représentée sur la figure partielle lb (distance d) et ensuite de nouveau en retour jusqu'a la face frontale (en considérant les choses dans l'absolu, naturellement le demi cylindre b reste fixe et la douille se déplace).Pendant la demi-onde ngative du mouvement oscillatoire de la douille, puisque la pointe de la tige palpeuse A se détache de nouveau de l'oeillet de radiale pendant cette demi-onde et ne comprime plus le ressort, le demi-cylindre Z revient reposer fermement par son fond, par suite de la pression du ressort, sur la face frontale avant de la douille et occupe ainsi une "position fixe" par rapport à la douille (voir figure partielle lc). À cause du mouvement relatif entre demicylindre Li et la douille H se produisant dans les demi-ondes positives des battements de la douille, chaque fois au moment de l'introduction maximale de Z dans H (c'est-à-dire dans des intervalles de temps limités au milieu desquels se trouve chaque fois ;m tel instant) le rapproclement entre interrupteur ia- magnétique de proximité M et la palette de contact K provoque la fermeture de l'interrupteur magnétique de proximité et, lors du mouvement inverse sous l'action du ressort, il s'ouvre de nouveau, encore avant que la douille atteigne sa position médiane. Par la fermeture et la réouverture de l'interrupteur magnétique de proximité M, une série d'impulsions prend naissance dans le circuit commandé par cet interrupteur, et elle dure Jusqu a ce que la tige palpeuse A se retrouve dans un intervalle entre deux oeillets de radiale. La première impulsion de cette série (dont la production ne sera pas ici traitée en détail) c'est-à-dire, donc l'impulsion prenant naissance à la première rencontre de la pointe de la tige palpeuse avec un oeillet de radiale, doit a' présent, selon l'invention, servir d'ordre de soudage, c'està-dire déclencher le processus de soudage par point ; les impulsions de la série qui la suivent doivent titre rendues ino pétantes La figure 2 représente un circuit à éléments logiques approprié, donné en exemple. Les impulsions I de la série d'impulsions parviennent à l'une des entrées d'un circuit-ET U dont la deuxième entrée est reliée à la sortie d'une bascule bistable FF, présentant dans la position de repos le niveau de tension supérieur.La première impulsion de la série I est transmise par suite à la sortie du circuit-ET U. Simultanément, les impulsions I sont amenées aussi à un élément retardateur D. Sa sortie est couplée à l'entrée de la bascule FF et son retard est choisi de telle sorte qu'il soit inférieur à l'intervalle entre deux impulsions de la série d'impulsions I. La première impulsion, transmise par le circuit-ET U, actionne ainsi, encore avant l'apparition de la deuxième impulsion, après retard à travers D, la commutation de la bascule FF dans son deuxième état stable, dans lequel sa tension dersortie amenée au circuit-ET U, devient faible et bloque les impulsions suivantes I. Naturellement, on pourrait aussi, au lieu d'un basculeur bistable, en utiliser un monostable qui serait porté à l'état métastable par la première impulsion retardée et serait maintenu dans cet état par les impulsions suivantes l'avantage est, ici, que, après que la série d'impulsions a cessé (tige palpeuse de nouveau dans l'intervalle entre les oeillets de radiales), le circuit basculeur revient automatiquement dans son état stable et rouvre le circuit-ET U. Le système palpeur proposé selon l'invention permet un soudage sûr des radiales et ainsi, par rapport au soudage à l'étain, une charge thermique supérieure. Il est avantageux pour la possibilité de réparation que le point de soudure ait une profondeur d'environ 1 mm ; cela rend possible un passage au tour et un démontage de l'enroulement. Les temps de soudage par rotor sont très courts (environ 1 h.) Par rapport au brasage et au soudage à 1' étain, le procédé permet une réduction des temps morts. Comme élément interrupteur pour la production de la série d'impulsions, dont la première sert d'ordre de soudage, en dehors d'un interrupteur magnétique de proximité, d'autres interrupteurs électroniques et non électroniques peuvent aussi, naturellement, votre employés, par exemple un interrupteur à cellule photoeélectrique ou un micro-interrupteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif palpeur pour le soudage par points selon le procédé dit T.I.G de radiales de collecteur avec 11 enroulement, caractérisé par ce qui suit ; il est prévu une tige palpeuse disposée dans le voisinage immédiat des pièces à assembler, c'est-à-dire oeillet de la radiale et conducteurs, soumise à des battements dans le sens de sa longueur, dont la pointe effectue des oscillations autour d'un point moyen situé approximativement sur le cercle périphérique du collecteur, et perpendiculairement à l'axe du rotor ; cette tige palpeuse peut se déplacer dans le sens de sa longueur à l'encontre de la force d'un ressort à l'intérieur d'une douille cylindrique qui est munie à l'une de ses faces frontales d'un orifice de guidage pour la tige palpeuse faisant saillie à l'extérieur, et est fermée de l'autre c#té ; la douille peut, de son coté, coulisser longitudinalement dans une pièce de guidage cylindrique fixe, et reçoit sur sa face frontale fermée opposée au collecteur, des impulsions mécaniques qui produisent les battements de la douille dans le sens longitudinal et ainsi égale#ment ceux de la tige palpeuse assemblée à la douille par un ressort ; au cours dtun mouvement de rotation du collecteur, la pointe palpeuse, tant qu'elle oscille librement dans l'intervalle entre les oeillets de radiales et qu'elle est maintenue en permanence par le ressort dans la position de la saillie maximale hors de la douille, suit le mouvement tos- oscillatoire de la douille avec la meme amplitude ; lorsque la pointe palpeuse rencontre un oeillet de radiale, la tige palpeuse ne peut plus osciller librement en direction du collecteur, mais sous l'effet du mouvement en avant de la douille en direction du collecteur, elle entre dans cette douille en comprimant le ressort ; lors du mouvement vers l'arrière de la douille dans la direction opposée au collecteur, la tige palpeuse est toutefois repoussée par la force du lecteur, la tige palpeuse est toutefois repoussée par la force du ressort et reprend sa pleine longueur hors de la douille ; enfin il est prévu des dispositifs interrupteurs coopérant ensemble, dont l'une des parties est assemblée rigidement à l'extrémité de la tige palpeuse sur laquelle s'exerce la force du ressort, et la partie coopérant avec la première est reliée rigidement à la douille, de telle sorte que, lorsque la tige palpeuse pénètre dans la douille en comprimant le ressort, par suite du déplacement relatif réciproque des dispositifs interrupteurs qui est lié à ce mouvement, un circuit se ferme et une impulsion électrique est délivrée, laquelle sert d'ordre de soudage et déclenche directement le processus de soudage0 2.Dispositif palpeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pointe palpeuse, par suite du lent mouvement de rotation du collecteur, bute plusieurs fois contre un oeillet de radiale, si bien que, par suite de 11 impact répété et du retrait qui suit, lié au mouvement de recul de la douille, de la pointe palpeuse, il se produit un actionnement répété des dispositifs interrupteurs mentionnés et une série d'impulsions est engendrée, dont la première forme l'ordre de soudage, tandis que les impulsions qui la suivent sont rendues inopérantes, 3. Dispositif palpeur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les dispositifs interrupteurs mentionnés comportent un microinterrupteur qui est fermé et ouvert par le déplacement relatif entre tige palpeuse et douille. 4. Dispositif palpeur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les dispositifs interrupteurs mentionnés sont exécutés sous forme dtinterrupteurs électroniques sans contact. Dispositif palpeur selon la revendication 4, caractérisé par l'emploi d'un interrupteur à cellule photo-électrique. 6. Dispositif palpeur selon la reyendication 4, caractérisé par l'emploi d'un interrupteur magnétique de proximité. 70 Dispositif palpeur selon l'ensemble des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ressort pré- sente à son extrémité mobile par rapport à la douille une art au che sous forme d'un demi-cylindre mobile librement dans la douille dans le sens longitudinal, dans l'extrémité ouverte duou quel s'introduit le ressort et sur la surface intérieure du fond duquel appuie l'extrémité mobile du ressort, en ce que la tige palpeuse est fixée rigidement sur la face extérieure du fond en une position perpendiculaire à celle-ci, et en ce que la partie des dispositifs interrupteurs mobile par rapport à la douille est monte sur la surface latérale du demi-cylindre et fait saillie hors de la douille à travers une fente prévue dans la surface latérale de la douille pour permettre le mouvement libre de ces dispositifs interrupteurs par rapport à la douille, tandis que la partie des dispositifs in terrup-t-eurs immobile par rapport à la douille est fixée rigidement sur l'extérieur de la surface latérale de la douille de telle sorte que, lors de la compression du ressort par la tige palpeuse et ainsi aussi par le demi-cylindre, la partie mobile des dispositifs interrupteurs se déplace en face de la partie fixe de telle sorte que les deux parties de ces dispositifs coopèrent pour produire une impulsion de soudage,