Brevet FR2255136A1 — publié le 19750718

La présente invention se rapporte a un pistolet a souder par points conçu exclusivement pour être utilisé par un robot industriel. Les pistolets a souder par points classiques actionnés par des robots sont montés sur ceux-ci de façon a exécuter l'opération de soudage grâce a un mécanisme indépendant de celui du robot. En conséquence, ces pistolets doivent être équipés de leurs propres cylindres pour exercer la force ou la pression de serrage nécessaire pour le soudage. Cette nécessite rend ces pistolets relativement encombrants et lourds et -limite leur champ d'application ainsi que leurs vitesses. En conséquence, l'un des buts de de la présente invention est d'éliminer les inconvénients précédents et de fournir un pistolet -# souder de robot qui est a la fois petit et léger et qui, par conséquent, permet de grandes vitesses de soudage, tout en ayant un champ d'application élargi. Un autre but de l'invention est de produire un pistolet a souder par points qui n'a pas besoin du cylindre indépendant ordinaire pour exercer une force ou une pression de serrage sur les pièces a souder, mais qui utilise le cylindre d'actionnement de serrage logé dans le poignet d'un robot industriel comme cylindre de pression. Enfin, l'invention se propose de réaliser un pistolet a souder par points dans lequel un petit déplacement des pièces, par rapport a leur position de soudage normale, peut autre compensé par un déplacement des mâchoires portant les électrodes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement a titre d'exemple nullement limitatif,- en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure I est une #vue en plan, partiellement en coupe, du pistolet a souder par points d'un robot industriel conforme a la présente invention ; - la figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe, du pistolet ; et, - la figure 3 est une vue de face de celui-ci. En se référant au dessin, on voit le poignet 1 du robot et un pistolet a souder par points 2, ce dernier étant relié au premier par une plaque d'adaptation 3. Dans le poignet i est incorporé un cylindre de préhension 4, du type classique. Le mécanisme de préhension n a pas été représenté. Le cylindre 4 comporte un piston 5 permettant de développer une force de serrage pour le pistolet 2, ainsi que d'actionner la préhension. Une tige 6 est disposée de manière a s'avancer avec le piston 5 et un ressort 7 s'étend entre la plaque d'adaptation 3 et le piston 5 afin de rappeler ce dernier a sa position initiale lorsque la tige 6 recule. Une goupille d'arti culation 8 traverse l'extrémité antérieure de la tige 6, ses deux extrémités dépassant de celle-ci.Des biellettes 9a,10a, sont supportées à rotation par l'extrémité de droite de la goupille 8. De même, les biellettes 9b,10b, sont supportées à rotation par l'extrémité de gauche de la goupille 8. L'autre extrémité de la goupille de droite 9a est articulée à un élément de liaison lia par un pivot 12a. L'élément de liaison inférieur lia est relié, par l'intermédiaire d'un ressort Belleville 14, à une mâchoire inférieure 13a décrite plus loin. L'élément de liaison supérieur est indiqué en lib et est articulé, à l'autre extrémité de la biellette de droite 10a par une goupille 12b.En même temps, l'élément de liaison supérieur llb est fixé à une mâchoire supérieurel3b, qui sera décrite par la suite, au moyen d'un ressort Belleville (non-représenté). La mâchoire supérieure 13a porte à l'avant une Sectrode de soudage 15a et une borne pour alimenter celle-ci en courant électrique, et présente des canaux de circulation d'eau pour refroidir ltélectrode. Lama- choire supérieure 13b comporte, à son extrémité antérieure, une électrode de soudage 15b, une borne pour l'alimenter en courant et des canaux de circulation d'eau pour la refroidir.Les plaques latérales 18a et 18b supportent, à leurs extrémités antérieures, un pivot 19 autour duquel les mâchoires 13a et 13b peuvent tourner, ces dernieres étant articulées, à leurs extrémités postérieures, sur des pivots 20a et 20b qui, de leur coté, sont supportés par les deux branches 3a et 3b de la plaque d'adaptation 3. La tige 6 est placée de maniere que, quand le piston 5 est parvenu au bout de sa course vers l'avant, et que la tige 6 s'est déplacée complètement vers l'avant, l'axe du pivot 8 situé à l'extrémité antérieure de la tige 6 est aligné avec les axes des pivots 20a et 2Ob. Ainsi, ce n'est qu'à ce moment que les plaques latérales 18a et 18b peuvent tourner autour des pivots 20a et 20b.Un bloc 21 est disposé entre les deux plaques latérales 18e et i8b afin de les relier entre elles et pour servir aussi de butée pour les vis de réglage 23a et 23b dont la fonction sera précisée plus loin. Des plaquettes isolantes 22 sont prévues à certains points stratégiques afin d'éviter des fuites de courant de# soudage. Le fonctionnement du pistolet à souder décrit ci-dessus va etre expliqué maintenant Une pression pneumatique appliquée sur le cylindre 4 fait avancer le piston 5 jusqut ce qu'il arrive au bout de sa course vers l'avant, comme représenté sur les figures 1 et 2. L'avancement du piston 5 pousse la tige 6 vers l'avant, et produit des mouvements correspondants des articulations reliant les biellettes de droite 9a,10a et les biellettes de gauche 9b,10b, par l'intermédiaire de la goupille 8, à l'extrémité antérieure de la tige 6.Ceci a pour conséquence d'augmenter l'espacement entre les extrémités antérieures des biellettes de droite 9a,1Oa et entre les extrémités antérieures des biellettes de gauche 9b,10b, toutes ces biellettes se dépla cuvant de la position esquissée en traits mixtes a la position dessinée en traits continus. L'extension des biellettes de droite et de gauche sollicite les élé- ments de liaison 11e,11b, vers les mâchoires 13a,13b par l'intermédiaire des pivots 12a,12b.11 en résulte que les parties postérieures des mâchoires 13a, 13b s'écartent par l'intermédiaire du ressort Belleville 14 (et aussi, par l'intermédiaire de l'autre ressort Belleville non-representé de la mâchoire supérieure).Ceci a pour effet de faire tourner les mâchoires 13a et 13b autour de leur pivot commun 19, leurs extrémités antérieures s' approchant l'une de l'antre, de sotte que les électrodes 15a et 15b exercent une action de serrage sur les pièces à souder (non#eprésentées). Lestressorts Belleville interposés entre les machoires et les éléments de liaison ne -sont pas comprimés par la rotation des mâchoires, par suite du mouvement des éléments de liaison vers ces dernières, jusqu au ce que les électrodes soient an contact. Ils ne sont comprimés qutaprès le contact des électrodes, permettant ainsi au cylindre d'exercer sa force de serrage sur les électrodes.La force élastique des ressorts Belleville est calculée pour que le piston puisse toujours aller jusqu'au bout de sa course vers l'avant, indêpenda:xmient des variations de longueur de cette course provenant des dìfféreniès d'épaisseurs des pièces appelées à être serrées entre lea électrodes ou par suite de l'usure de ces dernières. Dans cette situation, un courant de soudage est fourni par un câble (non-representé) eux bornes prévues sur les mâchoires 13a,13b, Ce courant est transmis aux pieces par les mâchoires 13a et 13b et par les électrodes 15a et 15b, produisant ainsi des points de soudure. Âpres le soudage, on coupe la pression pneumatique du cylindre 4 et le piston 5 est ramené à sa position initiale c'est-à-dire, en fin de course vers l'arrière. En même temps, les extrémités antérieures des inachoi- rea 13a et 13b et, par conséquent, les électrodes 15a et 15b s'ouvrent -grece à des actions opposées à celles décrites ci-dessus, complétant ainsi ltopéra- tion de soudage. L'écartement des extrémités antérieures des mâchoires peut être préréglé au moyen des vis 23a et 23b. En relation avec les fonctions décrites ci-dessus, le piston 5 et les pièces qui s'y rapportent sont réglés de manière que, ce n'est que quand il est à l'extrémité de sa course vers l'avant que l'axe du pivot 8 situé à l'extrémité antérieure de la tige 6 et qui a été avancée par celle-ci est aligné avec les axes des pivots 20a et 20b qui relient la plaque d'adap- tation 3 qux plaques latérales 18a et 18b qui, de leur côté, supportent, à pivotement, les machoires 13a et 13b. ainsi, les plaques latérales 18a et 18b sont maintenues rotatives autoursses pivots 20a et 20b.Il en découle que même si les pièces à souder occupaient une position un peu décalée par rapport à celle des pièces précédentes, les mâchoires 13a et 13b supportées par les plaques latérales 18a et 18b pourraient tourner autour des 'pivots 20a et 20b pour compenser cette différence et pour permettre aux électrodes 15a et 15b de saisir les pièces avec une force ou une pression de serrage constante. De cette manière, le domaine d'application du pistolet à souder de l'invention est étendu et dans toutes les applications, on obtient des soudures satisfaisantes. L'amplitude du mouvement de rotation des mâchoires 13 a et 13b autour des pivots 20a et 20b par les plaques latérales 18a-et 18b peut être réglée au moyen des vis 24a et 24b prévues sur ces dernières. Comme il a été indiqué ci-dessus, le pistolet à souder par points pour un robot industriel conforme à l'invention, qui comporte deux mâchoires mobiles dont les extrémités antérieures peuvent s'approcher l'une de l'autre, de sorte que des pièces peuvent être serrées sous pression entre les électrodes de soudage par points fixées aux extrémités antérieures de ces mâchoires, est caractérisé par un mécanisme pour ouvrir et fermer lesdites mâchoires qui comprend, au moins, deux biellettes adaptées à être espacées d'une certaine distande par le mouvement vers l'avant d'un piston associe à un cylindre de serrage prévu dans le poignet du robot, ce qui fait que les extrémités antérieures de deux mâchoires se déplacent l'une vers l'autre. Ainsi, le cylindre habituellement nécessaire pour deveAopper une force de serrage pour un pistolet a souder de ce genre aété supprimé. Le pistolet à souder de l'invention a, de ce fait, des dimensions réduites, est léger et permet de souder à une vitesse accélérée. De plus, le pistolet à souder par points pour un robot industriel ayant la structure décrite cidessus est caractérisé-en ce que le mécanisme d'ouverture des mâchoires com- prend des moyens qui, quand les deux électrodes ont serrées les pièces l'une contre autre, permettent aux deux mâchoires de se déplacer en conformité avec la position des pièces, permettant ainsi aux électrodes de serrer les pièces avec une force ou une pression constante. En conséquence, même lorsque les pièces à souder o#ccupent une position légèrement décalée, elles peuvent néanmoins être fermement serrées avec une pression constante entre les deux électrodes. Ceci a non salement pour conséquence d'étendre le champ d'application du Pistolet à souder selon l'inventin , mais encore, d'assurer un soudage positif et précis. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent"etre apportées aux exemples représentés et décrits, sans sortir pour autant du cadre de l-'invention. REVENDICATIONS 1. Pistolet à souder par points pour un robot industriel, comr portant deux mâchoires(l3a,l3b), dont les extrémités antérieures peuvent se déplacer l'une par rapport à l'autre de sorte que des pièces peuvent être serrées sous pression entre les électrodes de soudage par points(l5a,l5b)fi- xées aux extrémités antérieures desdites mâchoires, et caractérisé par un mécanisme pour ouvrir et fermer lesdites mâchoîres(l3a, 13bX qui comprend, au moins, deux biellettes(9a, 9b) adaptées à être espacées d'une certaine distande par le mouvement vers l'avant d'un piston (5) associé à un cylindre dtac tionnement de serrage( loge dans le poignet( 1) du robot, ce qui fait que les extrémités antérieures des deux mâchoires(13a,13bwse déplacent l'une vers l'autre. 2. Pistolet à souder par points pour un robot industriel selon la revenditation 1, caractérisé en ce que le mécanisme d'ouverture des mâchoires comporte des moyens qui, quand les électrodes ont serrées les pièces l'une contre l'autre, permettent aux deux m chnires de se déplacer conformément àla position des pièces, permettant ainsi aux léectrodes de serrer les pièces avec une force ou une pression de serrage constante.