Brevet FR2450142A1 — publié le 19800926

La présente invention se rapporte à des installations automatiques pour l'entretien des électrodes dans des appareils de soudure par résistance. Dans de très nombreuses industries et plus particulièrement dans l'industrie automobile, on utilise des pinces de soudage par résistance, destinées à effectuer des soudures par points sur des flans de tôle pour les assembler entre eux. Ces appareils de soudure étaient manoeuvrés manuellement et régulièrement des employés effectuant ce travail devaient nettoyer les électrodes en les limant, lesdites électrodes étant changées lorsqu'elles avaient atteint un degré d'usure déterminé. Depuis un certain temps, ce travail manuel a été remplacé par des robots qui supportent les pinces et effectuent suivant un programme déterminé toute une série de points de soudure, lesdits robons revenant dans leur position initiale de repos lorsque le programme a été effectué et répétant ledit programme. De tels robots permettent un gain de temps appréciable et de supprimer un poste de travail manuel pénible. Toutefois, lesdits robots ne sont pas capables d'apprécier quand les électrodes doivent être rodées et quand elles doivent être changées. L'un des buts de la présente invention est de réaliser une installation automatique qui permet de roder les électrodes lorsqu'un certain nombre de points de soudure a été effectué. L'installation, objet de la présente invention, s'applique à des appareils de soudure par résistance du type constitué d'une pince dont les branches supportent chacune des électrodes destinées à enserrer entre elles les pièces à souder et reliées à un circuit électrique convenable, ladite pince étant portée par un robot effectuant, suivant un programme déterminé, à partir d'une position de repos, une succession de mouvements pour effectuer un certain nombre de points de soudure, avant de revenir dans ladite position de repos, pour répéter ensuite le programme, et est caractérisée en ce qu'elle comprend un châssis supportant un moteur d'entraînement de fraises destinées à rôder les électrodes, un compteur pour afficher un nombre correspondant au nombre de positions de repos du robot à partir duquel les électrodes doivent être rodées, des moyens pour décompter le nombre de retours dans la position de repos du robot sur le compteur, des moyens pour commander l'ouverture de l'alimentation du circuit de l'appareil à souder lorsque le nombre affiché a été atteint, des moyens pour commander dans la position de repos du robot le rapprochement des électrodes de manière qu'elles s'appliquent sur les fraises, des moyens pour fermer le circuit du moteur d'entraînement des fraises, une tempoirisation pour ouvrir le circuit du moteur d'entraînement des fraises après un laps de temps de rodage déterminé, des moyens pour commander 11 écartement des électrodes et des moyens pour commander la reprise du programme du robot. Grâce à cette installation, après un nombre de soudures qui est déterminé à l'avance, on procéde à un rabotage automatique des extrémités actives des électrodes de manière que les soudures soient toujours parfaitement exécutées. Suivant une caractéristique constructive particulière le moteur d'entraînement des fraises est porté par un support mobile sur le châssis et des moyens sont prévus pour commander, lorsque le nombre affiché a été atteint, le déplacement dudit support, pour la mise en place entre les électrodes des fraises, des moyens étant prévus pour ramener après le rodage et après l'écartement des électrodes ledit moteur d'entraînement des fraises dans sa position initiale. Suivant encore une autre caractéristique, l'installation comporte des moyens pour mesurer la longueur des électrodes et fermer un circuit de signalisation si la longueur de celles-ci est inférieure à une longueur déterminée. Ainsi, on évite de remettre en service des pinces, dont les électrodes ayant atteint un point d'usure à partir duquel elles ne sont plus utilisables pour effectuer des soudures régulières, doivent être changées. Suivant une caractéristique constructive, les moyens de mesure de la longueur des électrodes comprennent deux contacts portés par le support et insérés sur un circuit de signalisation, lesdits contacts étant disposés de manière qu'au moment du rapprochement des branches de la pince pour le rodage des électrodes, ils soient actionnés si lesdites électrodes ont une longueur inférieure à une longueur déterminée. On réalise ainsi un moyen extrèmement simple du contrôle de la longueur des électrodes; De préférence, l'installation est pourvue d'un circuit de commande de reprise du programme du robot, court-circuitant, d'une part, les moyens pour fermer le circuit de commande du moteur d'entraînement des fraises et, d'autre part, la temporisation correspondante. Grâce à ces dispositions, après le changement des électrodes, lorsque cela devenait nécessaire, on peut directement remettre le robot en fonctionnement. Suivant une caractéristique constructive particulière, le moteur d'entraînement des fraises est porté par l'une des extrémités d'un levier articulé sur un axe vertical sur le support et dont l'autre extrémité est reliée à la tige d'un piston d'un vérin à double effet. De préférence, l'installation comporte un premier contact de fin de course pour couper l'alimentation du circuit de commande du vérin relié au levier articulé supportant le moteur d'entraînement des fraises lorsque ledit moteur est arrivé en position de travail et, un second contact de fin de course pour couper le circuit de commande du susdit vérin lorsque le moteur d'entraînement des fraises est revenu en position de repos. Enfin, suivant une dernière caractéristique, les moyens pour décompter le nombre de retours du robot dans la position de repos comprennent un contact électrique disposé sur le support et relié par un circuit convenable au compteur pour décompter des impulsions, ledit contact étant disposé de manière à être actionné à chaque mise en position de repos du robot. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés, dans lesquels Fig. 1 est une vue en perspective d'une installation selon l'invention. Fig. 2 est une vue en plan schématique montrant l'installation inactive. Fig. 3 est une vue en plan similaire à la figure 2, l'installation étant en fonctionnement. Fig. #, 5, 6, 7 et 8 sont des vues schématiques expliquant le fonctionnement. Fig. 9 est un diagramme de 11 installation. A la figure 1 on a représenté schématiquement un robot 1 qui supporte une pince à souder par résistance 2, celle-ci comprenant une première branche 3 présentant une patte 5 articulée sur un axe 6 portéepar les ailes 7 d'une chape 8 et dont l'une des extré mités est pourvue d'un porte#lectrode 9 supportant une électrode 10 tandis que l'autre extrémité est terminée par une languette 11 insérée dans une chape 12 solidaire de la tige d'un piston 14 d'un vérin 15, la languette 11 étant reliée à la chape 12 par un axe 13. La pince 2 est pourvue d'une seconde branche 17 avec deux pattes 18 articulées sur l'axe 6, un porte électrode 19 et une électrode 20. L'extrémité libre de la branche 17 est relié au corps 15 du vérin. Le corps 15 du vérin est libre et comporte deux tuyaux 22 et 23 pour commander respectivement la fermeture et l'ouverture de la pince 2. Le robot 1 est relié à une installation de commande avec un programme qui permet à la pince d'effectuer une série de soudures pour assembler par points des tôles par exemple. Une telle installation est très connue et couramment utilisée dans l'industrie automobile pour la fabrication des carrosseries par exemple. L'installation objet de la présente invention comprend un socle 30 supportant une console 31 avec un pupitre 32 sur lequel sont montés un compteur 33 avec des boutons de commande de l'affichage 34 et un bouton 35 de commande de reprise du programme du robot 1. Le socle30 est solidaire d'une colonne 36 sur laquelle est fixé un support 37 portant un boitier 39 dans lequel sont logés différents appareillages électriques et électroniques. Sur le boitier 39 sont fixés des contacts Cl, C2, C3, oit, et C5. Le contact C1 est susceptible d'être rencontré par la pince 2 lorsque le robot 1 arrive en position de repos pour décompter une impulsion d'un nombre préalablement affiché au compteur 33, tandis que les contacts C4 et C5 ne peuvent être poussés que par les porteélectrodes 9 et 19 lorsque les électrodes correspondantes 10 et 20 sont trop courtes et doivent par conséquent être changées. Le boitier 39 est pourvu de deux pattes 41 et 42 sur lesquelles s'articule un axe 43 solidaire d'un levier itit dont l'une des extrémités est reliée à la tige 46 d'un vérin 47 tandis que l'autre extrémité supporte un moteur 49 dont l'arbre de sortie entraîne par une liaison cinématique appropriée deux fraises 50 et 51. Le contact C2 est situé sur le trajet du levier 44 et est monté de manière à ouvrir un circuit de commande de l'admission d'un fluide sous pression dans le ' vérin 47 pour amener le moteur 49 dans une position angulaire (fig. 3) dans laquelle les fraises 50 et 51 sont placées pour coopérer avec les électrodes 10 et 20 respectivement, le robot 1 occupant une position de repos. Le contact C3 est également situé sur le trajet du levier 44 et est inséré sur un circuit de commande de la mise en position de repos du moteur 49 (fig. 2). Les figures 4 à 9 expliquent le fonctionnement de l'installation. Le robot 1 suit un programme préalablement établi et commande une suite d'opérations de soudures par point. A la fin du programme il revient dans sa position initiale de repos et après un léger temps d'arrêt reproduit le même programme. L'installation selon l'invention est disposée de ma nière qu a chaque position de repos du robot 1, la pince 2 rencontre le contact Cl, ce contact étant inséré sur un circuit décomptant une impulsion sur le compteur 33 sur lequel on a affiché préalablement avec les boutons 34 un certain nombre d'impulsions à décompter par exemple de l'ordre de 2000. Lorsque le compteur affiche zéro, il agit sur un ensemble 60 (voir fig. 9) qui commande l'ouverture du circuit d'alimentation électrique de la pince de soudage, puis la commande 61 de l'alimentation du vérin 47 de manière à amener le moteur 49 dans la position des figures 3 et 5. Lorsque le moteur 49 est dans la position angulaire correspondante, le levier 44 rencontre le contact C2 qui ouvre le circuit d'alimentation du vérin 47 (fig. 5) L'ouverture du contact C 2 provoque la fermeture d'un circuit 62 de commande du rapprochement des électrodes 10,20 et simultanémefit la fermeture du circuit du moteur 49. Entre le circuit d'alimentation du moteur 49 et le circuit 62 de commande du rapprochement des électrodes sont insérés les contacts C4, C5 qui, s'ils sont actionnés, ferment un circuit 64 sur un signal. On conçoit, en effet, que si les électrodes 10 et 20 sont d'une longueur suffisante, les branches 3 et 17 ne se rapprocheront pas assez l'une de l'autre pour toucher les contacts mais que, par contre, si l'usure desdites électrodes a dépassé un seuil déterminé les contacts actionnés fermeront le circuit du signal pour indiquer que de nouvelles électrodes doivent être posées. Dans ce cas, tous les circuits ouvrants sont bloqués et la remise en route du robot 1 s'effectue manuellement en agissant sur le bouton 35 qui commande la remise à zéro du compteur 33 et la reprise du programme du robot 1. Si, au contraire, les électrodes 10 et 20 sont encore bonnes et d'une longueur suffisante (fig. 6) le moteur 49 est mis en route et les fraises 50 et 51 rodent les électrodes durant un laps de temps déterminé par un temporisateur 65 qui commande après l'arrêt de l'alimentation du moteur 49 un circuit 66 pour commander l'écartement des électrodes (fig. 7) et un circuit 67 pour l'alimentation du vérin 47 de manière à ramener le levier 44 dans sa position initiale (fig. 8). Lorsque le levier 44 rencontre le contact C3 l'alimentation du circuit 67 est coupé, un circuit 68 étant alors commandé pour la reprise du programme du robot 1. On conçoit qu'une telle installation est très pratique et d'un fonctionnement sur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention. #E)tEND1C#TlONS - -Installation automatique de rodage des électrodes pour appareils de soudure par résistance du type constitué d'une pince dont les branches supportent chacune des électrodes destinées à enserrer entre elles les pièces à souder et reliées à un circuit électrique convenable ladite pince étant portée par un robot effectuant, suivant un programme déterminé, à partir d'une position de repos, une succession de mouvements pour effectuer un certain nombre de points de soudure, avant de revenir dans ladite position de repos pour répéter ensuite le programme, caractérisée en ce qu'elle comprend un châssis supportant un moteur d'entraînement de fraises destinées à roder les électrodes, un compteur pour afficher un nombre correspondant au nombre de positions de repos du robot à partir duquel les électrodes doivent être rodées, des moyens pour décompter le nombre de retours dans la position de repos du robot sur le compteur,des moyens pour commander l'ouverture de l'alimentation du circuit de l'appareil à souder lorsque le nombre affiché a été atteint, des moyens pour commander dans la position de repos du robot le rapprochement des électrodes de manière qu'elles stap- pliquent sur les fraises, des moyens pour fermer le circuit du moteur d'entraînement des fraises, une temporisation pour ouvrir le circuit du moteur d'entraînement des fraises après un laps de temps de rodage déterminé, des moyens pour commander l'écartement des électrodes et des moyens pour commander la reprise du programme du robot. 20 - Installation automatique de rodage des électrodes pour appareils de soudure par résistance, selon la revendication 1 caractérisée en ce que le moteur d'entraînement des fraises est porté par un support mobile sur le châssis et des moyens sont prévus pour commander, lorsque le nombre affiché a été atteint, le déplacement dudit support, pour la mise en place entre les électrodes des fraises, des moyens étant prévus pour ramener après le rodage et après l'écartement des électrodes ledit moteur d'entraînement des fraises dans sa position initiale. 30 - Installation automatique de rodage des électrodes pour appareils de soudure par résistance, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour mesurer la longueur des électrodes et fermer un circuit de signalisation si la longueur de celles-ci est inférieure à une longueur déterminée. 40 - Installation automatique de rodage des électrodes pour appareils de soudure par résistance, selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de mesure de la longueur des électrodes comprennent deux contacts portés par le support et insérés sur un circuit de signalisation, lesdits contacts étant disposés de manière qu'au moment du rapprochement des branches de la pince pour le rodage des électrodes, ils soient actionnés si lesdites électrodes ont une longueur inférieure à une longueur déterminée. 50 - Installation automatique de rodage des électrodes pour appareils de soudure par résistance,# selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit de commande de reprise du programme du robot, court-circuitant, d'une part, les moyens pour fermer le circuit de commande du moteur d'entraînement des fraises et, d'autre part, la temporisation correspondante. 60 - Installation automatique de rodage des électrodes pour appareils de soudure par résistance, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur d'entraînement des fraises est porté par l'une des extrémités d'un levier articulé sur un axe vertical sur le support et dont l'autre extrémité est reliée à la tige d'un piston d'un vérin à double effet. 70 - Installation automatique de rodage des électrodes pour appareils de soudure par résistance, selon les revendications 1 et 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier contact de fin de course pour couper l'alimentation du circuit de commande du verin relié au levier articulé supportant le moteur d'entraînement des fraises lorsque ledit moteur est arrivé en position de travail et, un second contact de fin de course pour couper le circuit de commande du susdit verin lorsque le moteur d'entraînement des fraises est revenu en position de repos. 80 - Installation automatique de rodage des électrodes pour appareils de soudure par résistance selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour décompter le nombre de retours du robot dans la position de repos comprennent un contact électrique disposé sur le support et relié par un circuit convenable au compteur pour décompter des impulsions, ledit contact étant disposé de manière à être actionné à chaque mise en position de repos du robot.