Brevet FR2250600A1 — publié le 19750606

La présente invention concerne un nouveau procédé de soudage d'au moins deux pièces entre elles, ainsi qu'un dispositif approprié pour le mettre en oeuvre. Dans les appareillages à résistance électrique utilisés ordinairement pour le soudage de pièces en métal ou en plastique, on emploie généralement deux électrodes, l'une fixe, l'autre mobile, amenant le courant aux pièces à assembler. L'électrode mobile est la plupart du temps mue grâce à un système pneumatique, tel qu'un vérin, qui provoque le déplacement de l'électrode par l'intermédiai- re d'un organe intermédiaire, tel qu'une tige reliée à un levier attelé àllelectrode par l'intermédiaire d'un élément élastique tel qu'un ressort. Le cycle de soudage se présente de la façon suivante : mise en place, au contact de l'électrode fixe, des pièces à souder, amenée, au contact de celies-ci, de l'électrode mobile asservie élastiquement au piston du vérin, la force d'application étant fonction de l'importance de la liaison élastique et de la pression régnant dans le système pneumatique, fermeture à la main ou au pied, à ce moment, du circuit électrique de soudage, pendant une durée déterminée par un contrôleur de temps, à ce terme, ouverture dudit circuit électrique mettant fin au chauffage des pièces et, simultanément, commande du mouvement, dans l'autre sens, du piston du vérin, pour amener l'électrode mobile à s'éloigner des pièces alors soudées, enfin dégagement de celles-ci d'avec les électrodes. Il est bien connu que de tels appareillages pourvus d'un système pneumatique présentent une certaine inertie de mouvement lors de l'inversion du sens de déplacement du piston, inertie essentielle ment due à la durée de l'échappement du gaz comprimé admis et à celle nécessaire à la mise en pression du gaz comprimé devant provoquer le mouvement du piston dans le sens contraire à celui qu'il a connu pour provoquer l'application de l'électrode mobile. La présente invention a surtout pour but de réduire grandement, voire de supprimer, les pertes de temps inhérentes aux processus d'inversion du déplacement du piston du vérin (ou tout autre organe produisant le même effet) et de permettre, par voie de conséquence, une augmentation de la productivité de l'appareillage. Le procédé selon la présente invention est caractérisé en ce qu'on commande à distance l'éloignement de l'une au moins des électrodes (ou de toutes les deux, si elles sont toutes les deux mobiles) avant que soit interrompu, le chauffage, par amenée du courant aux électrodes, des pièces à souder, en contact étroit avec ffle ce ci. Autrement dit, si l'alimentation des deux faces du vérin, ac- tionné par un fluide comme l'air, est commandée par un distrLbu:- actionné électriquement, on ouvre le circuit électrique sur lequel est monté ce distributeur, avant d'ouvrir le circuit sur leque. branchées les électrodes de chauffage des pièces à souder. Ce faisant, on veille d'ailleurs à ce que l'éloignement effec- tif de l'une au moins des électrodes mobiles commandée intervie@@a seulement après que soit ouvert le circuit alimentant les electic des, ainsi qu'il est en soi connu. L'invention concerne également un appareillage approprié pour la mise en oeuvre du procédé venant d'être défini, et on vient jà de mentionner certaines dispositions auxquelles il peut faire appel. De toutes façons, un exemple d'appareillage va être décrit plus complètement dans ce qui suit. D'une manière ou d'une autre, l'invention sera bien comprise à l'aide du mode de réalisation illustré ci-après, avec référence au dessin ci-annexé qui montre - en figure I, en élévation schématique, la partie mécanique pneumatique d'un appareillage suivant l'invention - en figure 2, selon diagramme schématique, la partie eleis que de ce même appareillage. Comme montré en figure I, les deux pièces à souder I et 2 disposées horizontalement) sont appliquées l'une contre l'autres celle disposée à la partie inférieure est reliée à une electroc manl- re conventionnelle.L'autre électrode 4, mobile, reliée de même fixée perpendiculairement à l'extrémité d'un levier 5 sensibleme- horizontal, articulé autour d'un axe 6 ; au-delà de cet axe, il sente un' coulisseau 7, au travers duquel se meut une tige 8, so daire d'un piston 9 se déplaçant dans le cylindre 10 d'un vérin Ce dernier est articulé autour d'un axe I2 et comporte des tubulu- res I3 et I4 pour l'amenée et l'échappement d'air comprime four par une source (non représentée), ainsi qu'il est usuel pour ce gen- re d'appareillage. La tige 8 attaque le coulisseau 7 du levier 5 par l'entremise du ressort I5 dont la force de pression peut être ajustée grâce sa butée de positionnement I6. La tige 8, qui peut se déplacer verticalement, est prolongé par une queue I7 raccordée à elle par une rampe I8 (cf. figure 2) de sorte que la lame extérieure I9 d'un micro-contacteur 20, au contactsoit de la tige 8, soit de la queue I?, peut, suivant sa position, fermer ou ouvrir le microcontacteur, c'est-à-dire fermer ou ouvrir le circuit électrique 21 sur lequel il est monté et qui envoie du courant vers E aux électrodes 3 et 4. A sa partie supérieure, la queue I7, qui est terminée par un bec 22, peut, lors du déplacement vertical de la tige 8, venir actionner la lame extérieure 23, provoquant alors l'ouverture ou la fermeture d'un microcontacteur bi-stable 24 monté sur un circuit électrique 25, comportant, d'une part, une électrovanne 26, mettant en relation, par l'intermédiaire de la canalisation d'amenée 27 et des canalisations de distribution 28 et 29, la source d'air comprime (non représentée) avec les tubulures I3 et I4, pour provoquer la montée ou la- descente du piston 9 du vérin Il, et, d'autre part, une pédale 30 ouvrant ou fermant l'interrupteur 31 du circuit 25 sur lequel est branchée l'électrovanne 26 Le fonctionnement de l'appareillage décrit s'effectue de la manière ci-après. L'opérateur ayant appuyé sur la pédale 30, c'est-à-dire assuré le contact dans l'interrupteur 31, et le microcontacteur 24 ayant été antérieurement fermé, le circuit 25 est fermé à son tour, ce qui met en mouvement l'électrovanne 26 et envoie l'air comprimé depuis sa source (non représentée) jusqu'à la partie inférieure du cylindre 10 du-vérin II, par la tubulure I3. Cela entrainele dépla et cement vers le haut du piston 9, donc de la tige 8 liée à lui, par là aussi, de la butée I6 également, qui comprime le ressort I5 sur le coulisseau 7.Il résulte de là une oscillation du levier 5 autour de l'axe 6 et un déplacement de l'électrode 4 jusqu'à ce qu' elle vienne prendre appui sur celle supérieure des pièces à souder I et 2, celles-ci se trouvant ainsi pincées entre l'électrode mobile 4 et l'électrode fixe 3, la pression de contact s'accentuant par l'accroissement de la compression du ressort I6. Ce faisant, la tige 8 continue à monter et, à un certain moment, la lame I9, qui s'appuyait sur le bec I7, "monte" sur là rampe I8 et s'applique sur la tige 8. Cela provoque la fermeture du microcontacteur 20, d'où celle du circuit 2I, ce qui provoque l'envoi du courant vers E aux électrodes 3 et 4 et déclenche l'opera- tion de soudage des pièces I et 2. Par la suite, par son bec 22, la queue I7 actionne la lame 23, qui, basculant, ouvre le contact 24. Etant bi-stable, il reste dans cette position ouverte, ce qui assure le déplacement de l'électro- vanne 26 dans la position autre de celle qu'elle occupait précédemment ; c'est-a-dire qu'à partir de cet instant, la source d'air comprimé (non représentée) est mise en relation, par l'entremise de la canalisation 27, et de l'une des canalisations de distribution 28/ 29, avec la tubulure 14, provoquant ainsi le début de la descente du piston 9, donc celle de la tige 8, ce qui, en définitive, amène, lorsque le ressort 15 est tendu au maximum, une oscillation dans l'autre sens du levier 5, et par suite entrain l'éloignement de l'électrode mobile.Simultanément, la queue 17, portant le doigt 22' fait basculer la lame 23 du contact 24 qui se ferme et se trouve prêt pour autoriser un nouveau cycle. Mais, avant que ces derniers effets se soient produits, c'està-dire peu après que le mouvement de la tige 8 et de sa queue 17 ait été inversé, la lame 17 cesse de s'appuyer sur la tige 8 pour s'appliquer sur la rampe 18, puis-sur la queue 17. Cela provoque ltou- verture du microcontacteur 20, autrement dit l'ouverture du circuit 21, donc la cessation de l'envoi du courant aux électrodes 3 et 4 en fait si le dispositif est bien réglé, c'est un circuit déjà ouvert par la temporisation de soudage que l'on ouvre à nouveau par le microcontacteur 20. En effet, à ce moment, le soudage des pièces 1 et 2 est achevé. A noter qu'on a choisi le microcontacteur 24 bistable, c'està-dire que sa lame 23 ne peut occuper que ses deux positions extrêmes. Cela est réalisé par le fait que le bec 22 de la queue 17, en montant, a mis cette lame dans sa position la plus haute et lui a échappé ensuite dans sa course ascendante, tandis qu'à la descente, ce même bec 22 a ramené ladite lame à sa position la plus basse et, continuant sa course descendante, lui a échappé pour se situer par en-dessous, et ainsi de suite. En jouant sur la position en hautèur du microcontacteur 24 par rapport aux becs 22, il est possible de déclencher plus ou moins tôt l'opération de retour du piston 9, donc de réduire au minimum les temps morts inutiles.Le bec 22 de la queue 17, peut également être doublé par un bec 22', la distance entre les 2, autorisant la prise en charge de 23 à la montée et à la descente. Quoi qu'il en soit, on dispose en finale d'un appareillage de soudage dans lequel aucun temps mort n'intervient en cours de fonc tionnement, puisque la commande d'inversion du mouvement de l'élec trode mobile s'effectue pendant que se poursuit le chauffage pour le soudage des pièces, l'ensemble étant ramené à sa position initia le, c'est-à-dire prêt pour une nouvelle opération, dès après que, le chauffage ayant été supprimé, l'électrode mobile a été écartée au maximum de sa position de travail. Au total, un dispositif tel que décrit, travaillant en série, peut enregistrer un gain de temps pouvant aller jusqu'à 30 % par rapport à la durée de fonctionnement des dispositifs conventionnels du même genre. C'est assez en dire tout l'intérêt. REvENDICATIONS I. procédé de soudage d'au moins deux pièces, suivant lequel, par commande à distance par fluide, de préférence pneumatique, on amène, au contact de chacune de ces pièces, respectivement au moins deux conducteurs de courant mobiles l'un par rapport à l'autre, on provoque par l'entremise de ces deux conducteurs, le chauffage par résistivité des pièces à souder jusqu'à solidarisation de cellesci entre elles, puis, par même commande à distance, éloigne l'un au moins des susdits conducteurs d'avec les pièces alors soudées, tandis qu'on interrompt le chauffage, caractérisé par le fait qu'on commande cet éloignement avant d'interrompre le chauffage. 2. Procédé selon revendication I, caractérisé par le fait qu' on effectue l'éloignement de l'un au moins des conducteurs seulement après que le chauffage ait été interrompu. 3. Procédé selon l'une des revendications I et 2, caractérisé par le fait que, durant tout un cycle opératoire, un conducteur est fixe et au contact constant des pièces à souder, tandis que l'autre conducteur est mobile. 4. Appareillage pour mise en oeuvre du procédé selon revendication I, comportant un organe effectuant, par commande à distance sous l'action d'un fluide sous pression, un mouvement de va-et-vient et produisant, dans un premier sens, d'une part, la mise en contact, indirectement et élastiquement, d'une électrode mobile avec les pièces à souder déjà au contact avec une autre électrode fixe, d'autre part ensuite la fermeture du circuit électrique alimentant ces deux électrodes, dans le sens contraire, d'une part l'ouverture de ce circuit, d'autre part la mise hors contact de l'électrode mobile d'avec les pièces soudées, caractérisé par le fait que, durant le temps de fermeture du circuit électrique, ce même organe, commande la mise hors contact de l'électrode mobile. 5. Appareillage selon revendication 4, caractérisé par le fait que l'organe à mouvement de va-et-vient commande la mise hors contact de l'électrode mobile durant son déplacement dans le premier sens. 6. Appareillage selon revendication 5, caractérisé par le fait que l'organe de commande à distance, lors de son déplacement dans le premier sens, ouvre le circuit de commande, préalablement fermé à la demande, d'une électrovanne asservissant le mouvement de cet organe. J. Appareillage selon revendication 4, caractérisé par le fait que l'organe de commande, lors de son déplacement dans le sens opposé au premier sens, ouvre le circuit de passage du courant à travers les électrodes. 8. Appareillage selon revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que le circuit actionnant l'électrovanne du vérin comporte en série deux interrupteurs actionnés l'un à la demande, l'autre par l'organe intermédiaire de commande. 9. Appareillage selon revendication 6, caractérisé par le fait que le circuit commandant le chauffage des électrodes comporte un interrupteur actionnE dans un sens ou dans l'autre par l'organe intermédiaire de commande. 10 Appareillage selon revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens de commande à distance sont à action pneumatique.