Brevet FR2411061A1 — publié le 19790706

L'invention, due à la collaboration de Messieurs BALAUD Daniel et KELEDJIAN Gaston, se rapporte à un robot de soudure, pour l'assemblage par soudure par points de pièces de tôlerie, tel que l'assemblage d'éléments de carrosseries automobiles. Le développement des robots dans un tel domaine a été limité par le fait qu'ils sont jusqu'à présent prévus pour n'exécuter qu'une seule tâche prédéterminée avec une pince B souder donnée, et donc dans l'impossibilité de réaliser des travaux successifs différents nécessitant deux ou plusieurs pinces à souder de conception correspondante, ce qui les valoriserait. La présente invention a précisément pour objet de remédier à cette lacune et elle a pour objet l'association à un robot de soudure d'au moins deux ou de plusieurs dispositifs auxiliaires de changement de pince à souder, lui permettant d'opérer avec deux ou plusieurs pinces à souder. Essentiellement, à cet effet, le robot de soudure selon l'invention, comprenant un support terminal de fixation de pince à souder, est caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux dispositifs auxiliaires de changement de pince à souder comprenant chacun un support de réception d'une pince à souder présentant des organes de centrage avec lesquels coopère une semelle d'appui au repos de la pince k souder, ladite semelle d'appui et ledit support terminal du robot comportant des organes de centrage réciproque et l'un d'eux au moins comportant des organes commandés de fixation et libération réciproque, de sorte que le robot peut changer de pince k souder en déposant celle dont il est équipé sur son support de réception correspondant pour s'équiper ensuite d'une autre pince à souder reposant en attente sur son propre support de réception. Avantageusement, le contact mécanique entre le robot constituant par nature un système rigide et chaque pince à souder reposant sur son support de réception, est obtenu simplement et dans de bonnes conditions en recourant à un support flottant, en particulier en montant le support sur des blocs élastiques. Ces dispositions sont compatibles avec un temps de changement de pince à souder acceptable pour des cadences de production ordinaires en série automobile, tout en pouvant être réalisées de façon k assurer#avec fiabilité et précision les fixations amovibles entre robot et pinces, afin d'obtenir une bonne fidélité dans l'exécution des points de soudure. Une forme de réalisation d'un tel robot de soudure est d'ailleurs ci-après décrite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue en élévation d'un poste de soudure d'une carrosserie comportant un robot et deux dispositifs auxiliaires de changement de pince à souder - la figure 2 est une vue en plan du poste de la figure 1 - la figure 3 est une vue en élévation à plus grande échelle d'un dispositif auxiliaire de changement de pince à souder ; - la figure 4 est une vue en plan de la figure 3 i - la figure 5 est une vue en coupe suivant V-V de la figure 3 - la figure 6 est une vue de détail en coupe par l'axe d'un organe commande de fixation entre pince à souder et robot. Dans le poste de soudure représenté aux figures 1 et 2, le robot proprement dit désigné par 1 dans son ensemble, comprend un socle 2 ancré au sol et sur lequel est monté un plateau 3 tournant autour d'un axe vertical et formant chape d'articulation en 4 d'un bras 5 articulé en compas en 6 avec un autre bras 7, dont l'extrémité libre porte, articulée en 8, parallèlement aux articulations 4 et 6, une main 9 pourvue d'un support terminal de fixation 10 des pinces à souder appelées à équiper le robot. Â ce poste, une carrosserie de véhicule k souder est représentée en 11, positionnée sur une table 12, et l'on a illustré à titre indicatif par le cercle 13 en trait mixte de la figure 2, la zone d'activité du robot.On a représenté ici en 14 et 15 deux dispositifs auxiliaires de changement de pince à souder, respectivement destinés à supporter chacun une des deux pinces à souder 16 et 17 dont peut être équipé le robot. Chacun des dispositifs auxiliaires 14 et 15 est constitué comme représenté plus en détail aux figures 3 à 6, et comprend un bâti 18 à quatre montants entretoisés, reposant sur le sol par l'intermédiaire de quatre blocs élastiques 19 et pourvu k sa partie supérieure de deux plaques espacées 20 formant le support de réception proprement dit d'une semelle d'appui au repos 21 solidaire de la pince à souder correspondante, trouvant sa place dans l'intervalle des montants du bâti. Cette semelle 21 et chacune des plaques 20 présentent des organes de centrage réciproque, ici constitués par deux doigts cylindriques 22 à tête conique fixés sur les plaques 20 et auxquels correspondent deux trous 23 ménagés sur la semelle 21 et s'ajustant sur la partie cylindrique des doigts 22 k l'état de repos de la pince à souder. La semelle d'appui 21 présente à sa partie supérieure un organe de centrage réciproque avec le support terminal 10 du robot, cet organe étant ici constitué par un pied de centrage cylindrique 24 à tête tronconique, sur lequel est destiné k s'engager un trou 25 ménagé dans le support terminal 10 et venant s'ajuster sur la partie cylindrique du pied 24 (voir fig. 6). Comme on le voit aussi àla figure 6, la semelle d'appui 21 porte des organes commandés de fixation du support terminal 10, constitues par deux tiges tête de serrage 26 montées à déilacement axial guidé par une clavette 27 dans un trou 28 ménagé dans la semelle, et ayant à leur extrémité inférieure une liaison k visécrou, avec un écrou de commande 29 monté tournant mais immobilisé axialement dans un bottier 30 rapporté sous la semelle 21, la tête d'écrou multipans 29a faisant saillie sous le bottier. Pour actionner les deux écrous 29 que porte la semelle d'appui 21, le bati 18 est pourvu de deux visseuses-dévisseuses pneumatiques 31 de type usuel, pourvues de douilles d'engagement et entratnement 32 des écrous 29o Sur chaque tête desserrage 26 est fixé un élément servant k en détecter la position serrée ou desserrée, cet élément étant ici constitué par un shunt ferromagnétique 33 coopérant avec deux interrupteurs magnétiques étagés 34, 35, dont il assure la commande par fermeture de leur champ magnétique d'actionnement k la fermeture, c'est-à-dire qu'en position de serrage l'interrupteur magnétique 34 sera fermé tandis qu'en position de desserrage ce sera l'interrupteur 35 qui se trouvera fermé, Dans cet exemple, le support terminal 10 faisant partie du robot est constitué par une bride montée pivotante en bout de la main 9, autour d'un axe perpendiculaire à celui de l'articulation 8 de cette dernière, et donc vertical dans la position de coopération de ltensemble 9-10 avec chaque dispositif auxiliaire 14 ou 15. Comme on le voit à la figure 4, le support 10 formant bride présente deux échancrures 36, 37 diamétralement opposées par rapport à son axe de pivotement et destinées à coopérer avec les tiges à tette de serrage 26 par un mouvement de pivotement de sens indiqué par la flèche 38e La mise en position de fixation du support 10 formant bride est contrôlée par l'intermédiaire d'un microcontact électrique 39 fixé sur la semelle d'appui 21 et actionnable par la venue en butée sur lui d'une partie 40 du support 10. Les liaisons électriques souples d'alimentation et con telle de la pince à souder sont illustrées en 41 et peuvent etre agencées de toute manière usuelle pour que la pince puisse couvrir la zone d'activité voulue, tandis qu'il a été illustré en 42 les liaisons pneumatiques d'alimentation des visseu & s-dévisseuses 31 demeurant fixes sur le bâti. Le fonctionnement d'une telle installation est le suivant, Â partir d'une position initiale du robot dans laquelle celui-ci est dépourvu de pince à souder, telle que celle illustré. aux figures 1 et 2, où le support terminal 10 formant bride de fixation est à la verticale de l'un des dispositifs auxiliaires de changement de pince, le robot fait descendre ce support-bride verticalement de sorte que son trou central 25 vienne s'engager sur la partie cylindrique du pied de centrage 24, jusqu'à reposer sur la semelle d'appui 21 de la pince à souder en position d'attente sur le dispositif auxiliaire, le support-bride 10 ayant alors une position angulaire correspondant à celle illustrée en trait mixte à la figure 4e Les blocs élastiques 19 contribuent k faciliter cette entrée en contact avec centrage réciproque et, le positionnement en hauteur correspondant du support-bride 10 étant atteint, le robot'provoque par lui-même le pivotement du support-bride 10 dont les échancrures 36, 37 engagent les tiges à tête de serrage 26. Â la fin de cet engagement, le microcontact électrique 39 est actionné et sert à déclencher la fonction de vissage des visseuses-dévisseuses 31 du dispositif auxiliaire. Ces dernières entrassent ainsi les écrous 29 qui provoquent le déplacement axial des tiges à tête de serrage 26, venant serrer le support-bride 10 sur la semelle d'appui 21 de la pince à souder.Chaque visseuse se bloque automatiquement de manière usuelle pour un couple de serrage déterminé, tandis que les deux interrupteurs magnétiques inférieurs 34 actionnés à la fermeture par le shunt magnétique 33 de chaque tête de serrage 26, servent à autoriser le robot à retirer la pince à souder correspondante hors de son support d'attente, en vue de réaliser le travail de soudure programmé pour cette pince, Le travail de soudure terminé, le robot vient déposer la pince à souder utilisée sur les plaques support 20 de sa semelle d'appui au repos 21, en un état de centrage réciproque assuré par les doigts 22 et trous 230 Les blocs élastiques 19 facilitent là encore cette entrée en contact, Le positionnement en hauteur correspondant du support bride 10 étant atteint, le robot autorise la fonction dévissage des visseuses-dévisseuses 31, dont les douilles 32 entrassent les écrous 29 en sens inverse du sens précédent, de sorte que les tiges à tête de serrage 26 remontent et desserrent le support-bride 102 tandis que chaque interrupteur magnétique supérieur~5 est actionné à la fermeture par le shunt magnétique 33 remonté k son niveau et sert alors b déclencher l'arrêt de la visseuse-dévisseuse correspondante 31 (pour éviter le désengagement de 11 écrou 29 d'avec la partie filetée de la tige à tête de serrage 26) et à autoriser le robot à provoquer le pivotement du support-bride 10 en position de dégagement par rapport aux tiges k tette de serrage 26 (rotation inverse de celle de la flèche 38). Le robot est alors disponible pour aller s'équiper de l'autre pince à souder comme cela vient d'être exposé, en vue d'exécuter son travail de soudure programmé, puis de déposer cette seconde pince en fin de travail sur le dispositif auxiliaire correspondant comme on vient également de l'exposer0 Bien entendu, il est à voir que l'invention est applicable avec tout type connu de robot de manoeuvre approprié aux évolutions exigées et ne comportant pas d'ailleurs forcément un support bride ayant la faculté de pivoter comme on l'a décrit dans cet exemple, car les organes commandés de fixation entre pinces et robot peuvent être par eux-m#mes prévus éclipsables en fin de desserrage sans pour autant sortir du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Robot de soudure, pour l'assemblage par soudure par points de pièces de tôlerie, comprenant un support terminal de fixation de pince à souder, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux dispositifs auxiliaires de changement de pince à souder comprenant chacun un support de réc#eption d'une pince à souder présentant des organes de centrage avec lesquels coopère une semelle d'appui au repos de la pince à souder, ladite semelle d'appui et ledit support terminal du robot comportant des organes de centrage réciproque et l'un d'eux au moins comportant des organes commandés de fixation et libération réciproque, de sorte que le robot peut changer automatiquement de pince à souder en déposant celle dont il est équipé sur son support de réception correspondant pour s'équiper ensuite d'une autre pince à souder reposant en attente sur son propre support de réception0 20 Robot de soudure selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque support de réception est supporté élastiquement. 3. Robot de soudure selon ltune des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes commandés de fixation et libération réciproque comprennent, sur chaque support de réception, au moins une visseuse-dévisseuse coopérant avec lesdits organes agissant par serrage et desserrageo 40 Robot de soudure selon la revendication 3, caractérise en ce que ledit support terminal est une bride pivotante commandée pour coopérer ou se dégager d'avec les organes commandés de fixation portés par la semelle d'appui et constitués par des tiges à tête de serrage à déplacement axial et à vis-écrou de commande, ce dernier étant actionnable par la visseuse-dévisseuse précitée correspondante.