Brevet FR2432911A1 — publié le 19800307

La présente invention, due à Lars Enar EGHANMER, Sven-Olof OHLSSOIX, concerne un dispositif de soudage électrique par résistance comprenant une électrode mobile portée par un bras du dispositif, des moyens pour déplacer cette électrode par rapport audit bras, et un conducteur électrique flexible s1 étendant entre un organe de connexion électrique fixe relié électriquement à une source de courant et à un organe de connexion électrique mobile relié rigidement à ltélectrode mobile de façon à pouvoir se déplacer avec cette dernière. Une condition essentielle requise d'un dispositif de soudage de ce genre consiste en ce que le porte-électrode destiné à déplacer l'électrode mobile permet d'accéder dans de bonnes conditions à la pièce à souder. Cela veut dire que le porteélectrode lui-m8me ne doit pas être trop volumineux, en particulier au voisinage de la pointe de l'électrode, et que l'équipement d'alimentation et d'amenée, comme par exemple des cordons d'alimentation électrique et des tubes de refroidissement, ne doivent pas former des obstacles dans la zone de travail. De plus, le porte-électrode doit entre rigide de façon qu'une pression élevée puisse être exercée sur la pièce au moyen de l'électrode. Enfin, le poids doit être aussi réduit que possible, en particulier dans le cas de pistolets à souder par points à usage manuel ou utilisés dans des machines automatiques. La présente invention a pour objet un dispositif de soudage du genre mentionné ci-dessus mais qui répond mieux aux exigences précitées que ceux de la technique antérieure. Selon l'invention le dispositif de soudage est caractérisé en ce que ltorgane de connexion électrique fixe est relié rigidement à un côte dudit bras, en ce que l'organe de connexion électrique mobile est monté déplaçable sur un autre côté dudit bras, en ce que cet autre c8té du bras est sensiblement parallèle à un plan passant par le bras et l'axe de mouvement de l'électrode mobile et en ce que le conducteur électrique s'étend à partir #de l'organe de connexion électrique mobile dans une direction parallèle à l'axe de mouvement de l'électrode mobile et est flexible dans un plan perpendiculaire audit plan. Le conducteur flexible présente de préférence une forme en U et décrit, pour un observateur regardant du coté de l'électrode mobile en direction de la pointe de celle-ci, une boucle en arrière du bras et autour de celui-ci. De cette façon le conducteur prend très peu de place et n'empiète en aucune façon sur l'espace de travail. le conducteur peut également présenter une forme en L dont une aile est reliée au c8té du bras détourné de l'électrode. Toutefois le conducteur en U est plus long et présente un plus grand rayon de courbure de façon à mieux résister à des efforts de flexion et à des phénomènes de répulsion électrique. Suivant une forme-de réalisation préférée de l'invention l'organe de connexion électrique mobile est porté par un porteélectrode destiné à coopér#er avec l'électrode mobile et déplaçable avec celle-ci dans un guide prévu sur le bras. Suivant encore une autre forme de #éalisation de l'invention L'organe de connexion électrique mobile est relié rigidement à l'électrode mobile par l'intermédiaire d'au moins un conduit de refroidissement réalisé sous la forme d'un tuyau rigide conducteur de l'électricité. Avantageusement, deux tuyaux parallèles ou concentriques peuvent être prévus pour amener le fluide de refroidissement à l'électrode et le renvoyer à partir de cette dernière. Ces tuyaux ont un triple rôle consistant premièrement à véhiculer le fluide de refroidissement, deuxièmement à faire passer le courant à l'électrode et troisièmement à établir une liaison mécanique rigide entre l'électrode et l'équipement conducteur de l'électricité. le guidage de cet équipement et de l'extrémité mobile du conducteur flexible devient ainsi très simple. Si, suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, le conducteur électrique se compose d'un empilage de minces rubans métalliques parallèles allongés dont la largeur s'étend perpendiculairement au plan de la forme en U, le guide peut être constitué tout simplement par un élément de guidage, de préférence en matière électriquement isolante, qui présente une rainure de guidage s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de l'électrode mobile et s'ouvrant vers l'extérieur à partir de cet axe longitudinal. L'organe de connexion électrique mobile présente une arête venant en prise dans la rainure de guidage et se trouvant au niveau du bord de la branche mobile du conducteur situé le plus près de l'électrode mobile et s'étendant parallèlement à celle-ci. Un tel conducteur flexible est rigide dans une direction perpendi culaire au plan de la forme en U de sorte que le guide de son extrémité mobile peut être très simple et relativement mince grâce au fait que cette extrémité est en même temps maintenue par l'électrode mobile. Un exemple de réalisation de l'invention sous la forme d'un pistolet de soudage par points en C est décrit ci-dessous en détail à l'aide des dessins annexés. la figure 1 est une vue latérale en élévation et partiellement en coupe du pistolet de soudage par points suivant l'invention. La figure 2 est une coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1. La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 montre le pistolet de soudage en perspective. Le pistolet à souder représenté aux figures est conçu sur la base d'un étrier 1 en forme de C, dont un bras 2 porte l'électrode mobile 3 et l'autre bras 4 porte l'électrode fixe 5. L'électrode mobile 3 est placée dans un porte-électrode 6 qui passe par une ouverture 7 ménagée dans le bras 2 et s'étend avec son extrémité éloignée de l'électrode dans un cylindre formant vérin pneumatique 8. Le vérin pneumatique 8 est fixé au moyen de vis 9 au côté du bras 2 détourné de 11 électrode 3 et son piston est relié (d'une manière non représentée en détail) au porteélectrode 6. A son extrémité éloignée du bras 2 le cylindre du vérin pneumatique 8 présente une saillie cylindrique au moyen de laquelle le pistolet de soudage est monté dans une machine automatique ou sur laquelle est fixée une poignée pour l'utilisafion manuelle du pistolet à souder. Les raccords d'amenée et de sortie d'air du cylindre du vérin pneumatique 8 sont désignés par li et 12. L'électrode fixe 5 est montée dans un porte-électrode d'angle 13 qui est assujetti dans le bras 4 au moyen d'un collier de serrage 14. L'électrode 5 est refroidie par eau et ce fluide de refroidissement est amené au porte-électrode 13 en passant par des canaux internes 15 (représentés en pointillé aux figures 1 et 3) ménagés à l'intérieur de l'étrier 1. Les canaux 15 s'étendent à travers la paroi arrière du bras 2 en direction de la première branche 16 d'un plateau de connexion 17 â trois branches 16, 18, 20. La deuxième branche 18 du plateau 17 est vissée, au moyen de vis 19, sur le dessous de l'étrier 1 au niveau de son bras 2. La troisième branche 20 du plateau de connexion 17 s'étend vers le bas à partir de ltétrier 1 et constitue l'une des deux moitiés d'un organe de serrage et de connexion 21 destiné à serrer un cible électrique à deux conducteurs 22 servant à alimenter le pistolet de soudage en courant. Une borne 23 de l'extrémité du câble se trouve en contact avec la branche 20. Du courant est amené à l'électrode fixe 5 par l'intermédiaire de la branche 20 et de la branche 16 reliée à cette dernière dans le plateau de connexion 17, puis par l'intermédiaire de l'étrier 1 et du bras 14 ainsi qu'à travers le porte-électrode 13. L'autre conducteur du câble électrique 22 comporte une borne 24 qui est séparée de la première borne 23 du câble par une plaque isolante 25 (voir la figure 2). La seconde borne 24 de 1? extrémité de câble vient en butée contre l'autre moitié de l'organe de serrage et de connexion 21, cette autre moitié étant la branche inférieure 26 d'un second plateau de connexion 27. Une vis de serrage 28 passe par un trou dans la branche 26 et est vissée dans la branche 20 du plateau de connexion 17 mentionné en premier. La tête de la vis 28 est isolée par rapport à la branche 26 par une douille isolante 29. Le plateau de connexion 27 s'étend vers le haut à partir de sa branche 26 et est courbé vers l'extérieur pour s'étendre ensuite à nouveau verticalement vers le haut, de manière à présenter une branche supérieure 30 parallèle à la branche inférieure 26 mais se trouvant à une plus grande distance du plan médian du pistolet de soudage que ladite branche inférieure. Une couche isolante 31 est fixée par des vis à tête noyée 32 (figure 2) à la surface plane 33 du bras 2 au niveau où celui-ci rejoint la partie médiane de l'étrier 1. la vis 28 pousse la branche supérieure 30 du plateau de connexion 27 contre la couche isolante 31.Le plateau de connexion 27 comporte un conduit de refroidissement 34 qui s'étend à partir du petit côté court supérieur de la branche supérieure 30 vers le bas jusqu'à une ouverture tournée vers l'arrière et située dans le petit côté long du plateau de connexion 27 au niveau de la transition entre les branches 26 et 30. Un organe de connexion en forme de manchette 35 est fixé au moyen de vis 36 sur le côté extérieur de la branche 30. L'organe de connexion en forme de manchette 35 est monté autour des extrémités d'un-empilage de minces rubans plats de cuivre adjacents. Ces rubans sont courbés en forme de U et s'étendent à partir de l'organe de connexion en forme de manchette 35, parallèlement à l'étrier 1, en s'éloignant du bras antérieur 4 de ce dernier, puis autour de son bras arrière 2 sous le vérin à air comprimé 8 et ensuite à nouveau parallèlement à l'étrier 1 à proximité du côté opposé 37 du bras 2 où les extrémités des rubans de cuivre sont assujetties par un second organe de connexion en forme de manchette 38. Les rubans de cuivre forment un conducteur flexible 39 du fait qu'ils ne sont pas placés les uns contre les autres mais espacés avec des intervalles entre eux dans la partie courbée de l'empilage.Ce second organe de connexion en forme de manchette 38 est assujetti avec des vis 40 à un plateau de connexion 41 dont le bord supérieur 42 est coupé en biais (voir figure 2) de sorte qu'il est incliné vers le bas et vers l'extérieur à partir du plan médian longitudinal du pistolet de soudage. Au moyen de ce bord 42 le plateau de connexion 41 est guidé dans un guide 43 présenté sous la forme d'une rainure s'ouvrant obliquement vers le bas et vers l'extérieur (voir figure 2) dans un élément de guidage 44 en matière isolante. L'élément de guidage 44 comporte une feuille isolante 45 s'étendant le long du côté 37 du bras et qui isole le plateau de. connexion 41 par rapport à l'étrier 1, et l'élément de guidage 44 est fixé an côté 37 par des vis à-tête noyée 46. Le bord inférieur du plateau de connexion 41, situé à l'opposé du bord chanfreiné 42, présente deux ouvertures de communication pour le fluide de refroidissement. Deux conduits de refroidissement 47 et 48 s'étendent suivant une courbure ou un coude d'un certain angle à travers le plateau de connexion 41 et se terminent par des ouvertures au bord terminal frontal du plateau 41. Deux tuyaux en cuivre 49 et 50 sont soudés respectivement dans ces ouvertures. Les tuyaux en cuivre sont courbés vers le haut et s'étendent parallèlement l'un à l'autre en direction des raccords de refroidissement du porte-électrode mobile 6 dans lesquels ils sont soudés. Les tuyaux communiquent de manière connue avec des conduits de refroidissement 51 fig. 1) ménagés dans le porte électrode 6 et l'électrode 3.Les tuyaux 49 et 50 sont soudés entre eux sur toute leur longueur entre le plateau de connexion 41 et le porte-électrode 6. Ainsi l'électrode mobile 3 est alimentée en courant électrique à partir de la borne d'extrémité de câble 24 par l'intermédiaire des branches 26 et 30 du plateau de connexion 27, de l'organe de connexion en forme de manchette 35, du conducteur flexible 39, de l'organe de connexion en forme de manchette 38, du plateau de connexion 41 et des tuyaux de refroidissement 49, 50. Les plateaux de connexion prévus aux deux extrémités du conducteur flexible 39 sont refroidis et les rubans de cuivre sont espacés dans la partie incurvée du conducteur 39 de façon à permettre un refroidissement par air. Le plateau de connexion mobile 41 peut être guidé très facilement du fait qu'il ne peut se déplacer que dans le plan de la forme en U du conducteur 39 ; en effet, étant donné qu'un empilage de rubans plats en cuivre est utilisé comme conducteur, celui-ci ne peut pas être courbé transversalement par rapport au plan de l'U. Le guidage du plateau de connexion mobile 41 est réalisé en l'appuyant contre la rainure de guidage 43 enforme de V à l'aide des tuyaux de refroidissement conducteurs de l'électricité 49, 50 qui sont reliés rigidement au porte-électrode 6, lequel est à son tour guidé dans le cylindre formant vérin 8. En cas d'utilisation, le pistolet de soudage peut être monté sur une machine ou équipé d'une poignée au moyen de la saillie cylindrique 10 et être ensuite amené au point à souder de sorte que les électrodes 3 et 5 se trouvent de part et d'autre de ce dernier, l'électrode fixe 5 prenant appui contre le point à souder. Puis de l'air comprimé est amené par le raccord 11 au cylindre du vérin à air 8 de manière à faire avancer le porteélectrode 6 jusqu a ce que l'électrode 3 soit appuyée contre le point à souder. Lors de ce mouvement les tuyaux de refroidissement 49, 50 déplacent le plateau de connexion 41 dans la rainure de guidage 43 en fléchissant le conducteur 39 sous le cylindre 8. Les électrodes 3 et 5 sont alors alimentées en courant pendant un court laps de temps à partir du câbl dtalimentation 22 suivant les voies décrites plus haut, de façon à réaliser une soudure par points. Enfin, le vérin à air comprimé 8 est mis à l'échappement et le porte-électrode 6 retourne dans la position représentée aux dessins, les tuyaux de refroidissement 49, 50 ramenant également le plateau de connexion mobile 41 et le conducteur 39 dans la position initiale. Le pistolet de soudage peut alors être déplacé jusqu'au point à souder suivant, après quoi le cycle recommence. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de soudage électrique par résistance comprenant s une électrode mobile portée par un bras du dispositif des moyens pour déplacer l'électrode par rapport audit bras et un conducteur électrique flexible s'étendant entre un organe de connexion électrique fixe relié électriquement à une source de courant et un organe de connexion électrique mobile relié rigidement à l'électrode mobile de manière à pouvoir se déplacer avec cette dernière ; caractérisé en ce que l'organe de connexion électrique fixe (30) est relié rigidement à un côté (33) du bras (2) ; en ce que l'organe de connexion électri##que mobile (41) est monté déplaçable sur un autre côté (37) du bras (2) ; en ce que cet autre côté (37) du bras (2) est sensiblement parallèle à un plan passant par le bras (2) et l'axe de mouvement de l'électrode mobile; et en ce que le conducteur électrique (39) s'étend à partir de l'organe de connexion électrique mobile (41) dans une direction parallèle à l'axe de mouvement de l'électrode mobile (3) et est flexible dans un plan perpendiculaire audit plan. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux côtés (33, 37) du bras (2) sont parallèles entre eux ; et en ce que le conducteur électrique (39) présente une forme en U et entoure le côté du bras (2) détourné de l'électrode (3). 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de connexion électrique mobile (41) est porté par un porte-électrode (6) destiné à l'électrode mobile (3) et déplaçable avec celle-ci, organe de connexion électrique (41) étant déplaçable dans un guide (43) prévu sur le bras (2). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de connexion électrique mobile (41) est relié rigidement à l'électrode mobile (3) par au moins un conduit de refroidissement présenté sous la forme d'un tuyau rigide (49, 50) conducteur de l'électricité. 5. Dispositif suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le conducteur (39) se compose de minces rubans métalliques allongés disposés parallèlement entre eux sous la forme d'un empilage dont la largeur s'étend perpendiculairement au plan de la forme en U ; en ce que le guide comprend un élément de guidage (44), de préférence en matière électriquement isolante, qui présente une rainure de guidage (43) s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal de l'électrode mobile (3) et s'ouvrant vers l'extérieur par rapport å cet axe ; et en ce que l'organe de connexion électrique mobile (41) présente une arête (42) venant en prise dans la rainure de guidage (43) et se trouvant au niveau du bord de la branche mobile du conducteur (39) situé le plus proche de l'électrode mobile (3) et s'étendant parallèlement à celle-ci.