Brevet FR2235757A1 — publié le 19750131

La présente invention se rapporte à une tete de soudage automatique pour l'assemblage de barreaux cylindriques. Une telle tête de soudage est notamment destinée à l'assemblage à angle droit de barreaux cylindriques sur des montants également cylindriques, pour réaliser une structure du type en échelle. La difficulté principale que l'on rencontre dans la réalisation d'une telle soudure provient de sa forme en courbe fermée. L'opération peut évidemment être effectuée manuellement, avec tous les inconvénients que cela présente, mais on cherche actuellement à la rendre plus ou moins automatique. La solution la plus rationnelle est de réaliser automatiquement deux soudures occupant chacune un angle légèrement supérieur à 1800 de manière que leurs extrémités se recouvrent. Cependant, le fait de faire décrire à la tête de soudage un angle de 1800 comporte un inconvénient, en raison de la présence de canalisations souples d'alimentation de la tête en fil de soudure, en gaz et en électricité. Les pliages répétés de ces canalisations provoquent en effet leur cassure, et une mauvaise distribution du métal d'appollt. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient en fournissant une tête de soudage automatique apte à réaliser une soudure sur 1800 en ne décrivant elle-même qu'un angle nettement inférieur à cette valeur. A cet effet, la tête de soudage selon l'invention comporte une torche de soudure à l'arcs et un bras support de la torche apte à etre entraîné en rotation par un axe qui, coopérant avec une glissière longitudinale du bras, lui laisse une possibilité de translation mise à profit pour guider un point du dit bras suivant un arc de courbe sensiblement en arc de cercle dont la concavité est tournée en direction de l'axe d'entrainement du bras, cet axe et le centre de cet arc de cercle étant situés de part et d'autre de l'axe du barreau cylindrique dont la torche de soudure doit suivre le pourtour. Ce montage de la torche de soudure lui permet de suivre le barreau sur un demi-tour, bien que le bras support et par conséquent la torche ne subissent, en comparaison, qu'une rotation assez faible, par exemple une rotation de 900 otiême inférieure à 900. Suivant une première forme d'exécution de l'invention, le bras support de la torche comporte un ergot introduit dans une glissière fixe sensiblement en arc de cercle. Cette glissière joue en quelque sorte le rôle d'une came pour faire coulisser le bras par rapport à son axe d'entraînement. Suivant une seconde forme d'exécution de l'invention, il est prévu une bielle dont une extrémité est articulée autour d'un axe fixe, parallèle à l'axe d'entraînement du bras, et dont l'autre extrémité est articulée en un point du dit bras. Ce dispositif est équivalent à celui de la première forme d'exécution, en ce sens qu'il permet de guider un point du bras suivant un arc de cercle, le rayon de cet arc de cercle étant dans le cas présent égal à la longueur de la bielle. Généralement, la soudure n'est pas effectuée suivant une courbe plane ; c'est pourquoi il est avantageusement prévu des moyens, tels qu'une came, aptes à imposer à l'axe d'entraînement du bras support un mouvement de translation simultané à son mouvement de rotation. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui Suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatif s, deux formes d'exécution de cette tête de soudage. Figure 1 est un diagramme illustrant le principe de fonctionnement de la tête de soudage selon l'invention Figures 2 et 3 sont des vues respectivement de face et de côté d'une première forme d'exécution de cette tête Figures 4 et 5 sont des vues respectivement de face et de côté d'une seconde forme d'exécution de cette tête. La tete de soudage selon l'invention comporte une torche de soudure non représentée, qui peut être une torche de soudure à l'arc sous flux neutre. Cette torche est portée par un bras support 2 monté sur un axe 3 tournant dans un corps 4 formant palier. te bras 2 n'est pas solidaire de l'axe 3, mais il comporte une glissière longitudinale 5 coopérant avec une partie complémentaire solidaire de 1'- axe 3, Si bien que ce dernier est apte à entraîner en rotation le bras 2 tout en lui laissant une possibilité de translation de direction radiale. Cette possibilité est mise à profit pour guider un point 6 du bras 2 suivant un arc de courbe 2 qui est sensiblement un arc de cercle. Les différents éléments géométriques du dispositif ont des positions relatives bien définies montrées à la figo- re 1 où 0 désigne l'axe du barreau cylindrique 8 à souder, ,R désigne l'axe de l'arbre d'entraînement 3, et S le centre de l'axe 7 assimilé à un arc de cercle, dont la concavité est tournée vers 0. En particulier, les points R et S sont situés de part et d'autre du point 0. l'ors que le bras 2 est entraîné en rotation, son point 6 est guidé le long de l'arc 2 et le point de fusion au fil de soudure, lié dans ses mouvements au bras 2, suit le pourtour du barreau S. Il occupe successivement les positions indiquées par les points A, B, C, D, E, F, G, orrespondant aux positions A', B', C', D', E', F', G' du point 6. Flous les segments AA', BB', CC', DD', EE', FF', GG' sont égaux. On a ainsi, comme montré au dessin, la possibilité de faire décrire au point de soudure un arc AG de 1800, alors que le bras support 2 ne subit qu'une rotation d'un angle oc nettement inférieur à 900, dans l'exemple représenté. En pratique, l'angle au centre ss de l'arc 2 est compris entre 900 et 1200. Divers dispositifs sont utilisables pour guider le point 6 du bras support 2 suivant un arc 7. Un premier dispositif, représenté aux figures 2 et 3, comprend une glissière fixe 9 ménagée dans une pièce 10 solidaire du corps 4. Cette glissière 9 a une forme et une position correspondant à l'arc 7 désiré, et au point 6 le bras support 2 comporte un ergot 12 introduit dans la glissière 2. Un second dispositif possible, représenté aux figures 4 et 5, utilise une bielle 13. Une extrémité de cette bielle est ar ticulée autour d'un axe fixe 14, grâce à une pièce 15 formant palier et solidaire du corps 4. L'autre extrémité de la bielle 13 comporte un ergot 16 introduit dans un trou ménagé dans le bras support 2, au point 6 qui doit décrire un arc de cercle 2. Dans les deux formes d'exécution représentées, le mouvement de rotation du bras support 2 est combiné à un mouvement de translation parallèle à l'axe a'entraînement 3 , mouvement rendu nécessaire par la forme de soudure désirée. L'axe 3 est déplacé par un dispositif comprenant une came 17 solidaire du dit axe, et appliquée contre un élément fixe 18 par des moyens à ressort non représentés. La tête de soudage selon l'invention s1 applique notamment à l'assemblage à angle droit de barreaux cylindriques sur des montants également cylindriques, pour réaliser une structure d'échelle telle que celle rencontrée dans les échafandages. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette tête de soudage décrites ci-dessus à titre d'exemple,s non limitatifs ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICAUIONS 1. - Eête de soudage automatique pour l'assemblage de barreaux cylindriques, caractérisée en ce quelle comporte une torche de soudure à 11 arc, et un bras support de la torche aDte à être entraRné en rotation par un axe 3 qui, coopérant avec une glissière longitudinale du bras, lui laisse une possibilité de translation mise à profit pour guider un point du dit bras suivant un arc de courbe sensiblement en arc de cercle dont la concavité est tournée en direction de l'axe d'entraînement 3 du bras, cet axe et le centre S de cet arc de cercle étant situés de part et d'autre de l'axe O du barreau cylindrique dont la torche de soudure doit suivre le pourtour. 2. - Cette de soudage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bras support de la torche comporte un ergot introduit dans une glissière fixe sensiblement en arc de cercle. 3. - Texte de soudage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu une bielle dont une extrémité est articulée autour d'un axe fixe, parallèle à l'axe d1 entraînement du bras et dont l'autre extrémité est articulée en un point du dit bras. 4. - ete de soudage selon l'une quelconque des revendicatisons 1 à 3, caractérisée en ce qu'il est prévu des moyens, tels qu' une -came, aptes à imposer à ltaxe d'entraînement du bras support un mouvement de translation simultané à son mouvement de rotation.