Brevet FR2456587A1 — publié le 19801212

La présente invention concerne une installation et un procédé pour la fabrication automatique de roues e notamment de roues de brouettes et les roues ainsi obtenues. On connaît déjà #a'des installations permettant la fabrication automatique de roues et notamment de roues de brouettes Cependant, ces installations sont relativement complexes et néces sitent un grand nombre de pièces et de dispositifs C'est ainsi qu'il est nécessaire d'avoir au moins trois torches de soudage et donc au moins trois générateurs de soudure Ces installations déjà connues nécessitent également des dispositifs de contrôle du positionnement qui doivent être extrêmement précis et de l'ordre de 1/10 de mm. Les installations existantes sont donc relativement complexes et de ce fait sont d'un prix de revient extrêmement élevé. Les procédés pour la fabrication des roues connus mettant en oeuvre les installations de l'art antérieur comportent un grand nombre d'opérations d'où une difficulté du contrôle et un risque accru de pannes ou de déréglements. Enfin, les roues actuellement obtenues grâce à la mise en oeuvre de l'installation et des procédés connus sont donc d'un prix élevé tout en ayant un aspect esthétique peu favorable La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer une installation de fabrica tion automatique de roues et notamment de roues de brouettes d'une conception simplet d'une mise en oeuvre facile et permettant un gain de temps important tout en étant d'un prix de revient très nettement moins élevé que les installations de l'art antérieur. Les installations conformes à l'invention sont d'une conception telle qu'elles n'exigent pas une préparation des pièces nécessaires à la fabrication des roues aussi rigoureuse que pour les installations de l'art antérieur. L'installation conforme a' la présente invention permet une tolérance des pièces comprise entre 0 et 2 mm. La présente invention a également pour but de créer un procédé pour la mise en oeuvre de l'installation comportant un nombre réduit d'opérations d'ou un gain de temps important Enfin, la présente invention a également pour but de créer une roue obtenue par la mise en oeuvre de l'installation et du procédé de fabrication, d'un prix de revient moins élevé, d'une meilleure solidité et présentant un aspect esthétique agréa ble cet effet, l'invention concerne une installation pour la fabrication de roues du type comportant une jante sur laquelle on fixe des rayons, caractérisée en ce qu'elle comporte des ensembles de soudage automatique des rayons sur l'axe et sur la jante d'une roue, chaque ensemble étant pourvu d'un plateau rotatif recevant la jante l'axe et les rayons de la roue et d'un dispositif de soudage automatique, le plateau et le dispositif de soudage fonctionnant de façon synchrone et cyclique par l'intermédiaire d'organes de commande. Cette installation permet d'automatiser entièrement la soudure des rayons sur l'axe et la jante de façon simple. La simplicité de l'installation et des ensembles de soudage automatique permettent d'obtenir un prix de revient très faible. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'installation comporte un premier ensemble de soudage automatique des rayons sur l'axe de la roue et un second ensemble de soudage automatique des rayons sur la jante de la roue. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le premier ensemble de soudage automatique des rayons sur l'axe, comporte deux socles pourvus chacun d'un plateau de positionnement de la roue, mis en rotation par un mandrin motorisé, disposé entre les deux socles voisins et portant en outre une potence munie d'une torche de soudage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la potence portant la torche de soudage est mobile en rotation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le premier ensemble de soudage est pourvu d'un dispositif de commande permettant l'enchaînement immédiat de deux opérations de soudage de la torche de soudage évitant l'arrêt de la potence en position centrale neutre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le second ensemble de soudage est pourvu d'un socle muni d'un plateau de positionnement de la roue, entraîné en rotation pas à pas par un vérin pneumatique et d'une pince de soudage automatique des rayons sur la jante de la roue. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la pince de soudage est déplacée suivant un mouvement rectiligne alternatif par une unité pneumatique commandée par un temporisateur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le second ensemble de soudage est pourvu d'un organe de comptage pour déterminer le nombre de cycles de soudage à effectuer. La présente invention concerne également un procédé pour la fabrication d'une roue pour la mise en oeuvre de I'instal-~ lation caractérisé en ce qu'on réalise automatiquement la mise en place et le soudage des rayons sur l'axe de la roue par l#intermé diaire d'un premier ensemble de soudage, puis on réalise automa tiquement la mise en place et le soudage des rayons sur la jante de la roue par l'intermédiaire d'un second ensemble de soudage Enfin, l'invention concerne la roue obtenue par la mise en oeuvre de l'installation et du procédé de fabrication caractérisée en ce que les rayons comportent une extrémité coudée s'appliquant sur la face interne de la jante La présente invention sera mieux comprise à l'aide d'un mode de réalisation d'une roue et d'une installation pour la fabrication de cette roue conforme à l'invention, représentée schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci(joints dans lesquels - la figure 1 est une vue de côté de l'installation, - la figure 2A est une vue de côté d'une roue de l'art antérieur, - la figure 2B est une vue en coupe suivant A=A de la figure 2A t - la figure 3A est une vue de caté de la roue conforme à l'invention, - la figure 3B est une vue en coupe suivant B-B de la figure 3A. Selon la figure la l'installation 1 pour la fabrication de roues, notamment de roues de brouettes, comporte deux ensembles de soudage (2, 3) automatique des rayons sur l'axe et sur la jante de la roue. L'ensemble de soudage 2 permet de souder automatiquement les rayons de la roue sur l'axe. L'ensemble de soudage 2 comporte deux socles 4, 5 pourvus chacun d'un plateau de positionnement rotatif 6, 7. Une roue, se composant d'une jante 8 d'un axe 9 et de rayons 10, est positionnée sur les plateaux 6, 7 prévus à cet effet. Les deux socles 4, 5 sont voisins. Un mandrin motorisé 11 est disposé entre les socles 4, 5. Il est pourvu d'un moteur 12 entraînant une potence 13. La potence 13 porte elle même une torche de soudage 14. Le socle 4 reçoit un dévidoir 15e tandis que le socle 5 reçoit un générateur de soudage 16. La potence 13 supportant la torche 14 est montée pivotante suivant la flèche F Au cours de son cycle de travail, la potence mise en rotation par le mandrin 1l vient alternativement au-dessus du plateau 6 et au-dessus du plateau 7 en passant par une position centrale neutre indiquée par un zéro, Le cycle de travail effectué par la potence 13 permet d'effectuer tout d'abord le soudage des rayons 10 sur l'axe 9 d'un premier côté de la roue. L'opération de soudage se déclenche automatiquement à partir du mandrin lorsque le plateau 6 est mis en rotation. Après avoir effectué une rotation complète, la torche 14 cesse de souder et la potence 13 vient dans sa position centrale neutre.Ensuite la roue est retournée et est disposée sur le pla teau 7 du socle 5. Le mandrin déclenche le processus de rotation de la potence 13 à partir de sa position centrale neutre pour mettre en position la torche 14 au-dessus du plateau 7. Cette opération déclenche automatiquement la mise en rotation du plateau 7 ainsi que }'opération de soudage proprement dite des rayons 10, supplémentaires mis en place préalablement, sur l'axe 9 du second côté de la roue. Sim#ltanément, il est possible de recharcher le plateau 6 libéré avec une nouvelle roue.Il est prévu également un dispositif de commande permettant d'enchaîner immédiatement deux opérations de soudage successives de la torche ; celle-ci soude alternativement les rayons de la roue placée sur le plateau 7, puis les rayons de la roue placés sur le plateau 6 sans s'arrêter dans sa position centrale neutre. Le second ensemble de soudage comporte un socle 17 pourvu dans sa partie supérieure d'un plateau rotatif 18 Ce plateau rotatif 18 reçoit la roue provenant du plateau 7 du socle 5, pour souder les rayons 10 sur la jante 8 de la roue. Le plateau 18 est entraîné en rotation pas à pas par un vérin pneumatique L'ensemble de soudage 3 comporte également une pince de soudage 19 qui se déplace suivant un mouvement rectiligne alternatif conforme à la flèche Go Ce mouvement résulte d une unité pneumatique commandée par un temporisateur. Le socle 17 comporte en outre un générateur et un transformateur pour l'alimentation de la pince 19 en courant de soudage. La pince de soudage 19 effectue automatiquement un cycle de travail suivant lequel la pièce avance vers le plateau 18 effectue la soudure pour fixer les rayons 10 sur la jante 8 puis revient en arrière. Il est prévu un contact déclenchant lors du mouvement de retour de la pince 19, la mise en rotation du plateau de positionnement 18. La pince 19 est donc animée d'un mouvement de va et vient, chaque mouvement de recul entraînant la mise en rotation du plateau 18 suivant un angle prédéterminé en fonction du nombre de rayon a' souder sur la jante. L'ensemble de soudage 3 comporte en outre un organe de comptage pour déterminer le nombre d'opérations de soudage à effectuer Conformément a' ce mode particulier de réalisation, les plateaux 6 et 7 de l'ensemble de soudage 2, permettant de positionner les éléments de la roue, sont dans un plan horizontal le plateau 18 de l'ensemble de soudage 3 est quant à lui dans un plan incliné. Le procédé pour la mise en oeuvre de cette instal- lation se déroule de la manière suivante. Tout d'abord, on positionne les éléments 82 9, 10 de la roue sur le plateau 6 de l'ensemble 2. Conformément à un mode préférentiel de réalisation d'une roue, les éléments placés sur le plateau 6 sont une jante trois rayons et un axe On commande ensuite le début d'un cycle de travail en déclenchant le fonctionnement du mandrin motorisé 11. La torche 14 se place en position de soudure et commande simultanément la mise en rotation du plateau 6 ainsi que le début du soudage proprement dito Lorsque le plateau 6 a effectué une rotation complète, la potence 13 revient automatiquement dans sa position centrale d'arrêt. On dégage l'ensemble formé par les éléments 8, 9, 10, on le dispose sur le plateau 7 de l'ensemble 2 et on place trois nouveaux rayons 10. On actionne à nouveau le mandrin motorisé 11. La torche 14 se déplace de sa position d'arrêt centrale pour venir en position de soudage au-dessus du plateau 7. Pendant cette deuxième opération de soudage, on positionne de nouveaux éléments de roue sur le plateau 6 libéré. Un dispositif de commande est prévu pour permettre à la torche 14 de venir alternativement au-dessus des plateaux 7 et 6 sans s'arrêter au point zéro correspondant à sa position centrale d'arrêt, Lorsque l'opération de soudage sur le plateau 7 est achevée, on positionne la roue sur le plateau de réception 18 de l'ensemble de soudage 3. Le plateau 18 est conçu de telle sorte que l'un des rayons de la roue fait fonction d'organe de position nement et d'entratnement de la roue.Lorsque les éléments de la roue sont positionnés, un temporisateur commande l'avance de l'unité pneumatique 20 portant la pince 190 La pince 19 est une pince à souder par points, elle est disposé sur un rail et se déplace suivant un mouvement rectiligne alternatif par l'intermédiaire d'un vérin. Le cycle de travail de la pince est le suivant. Le temporisateur commande l'avance de l'unité pneumatique 20, la pince 19 effectue la soudure puis recule. Lors du mouvement de retrait de la pince 192 un contact commande la rotation suivant un angle donné du plateau 180 Ainsi, un autre rayon se présenté dans l'axe de la pince 19. Lorsque la rotation du plateau 18 est achevée, la pince avance, se ferme soude et recule à nouveau. Il est prévu un organe de comptage pour renouveler ce cycle de travail en fonction du nombre des rayons à souder sur la jante. Il est possible de réaliser le-soudage des rayons sur l'axe et sur la jante avec un poste de-soudage unique tel que l'ensemble 3. On équipe cet ensemble 3 d'une torche analogue à celle décrit dans l'ensemble 2 e Le travail 3'effectue non paa par soudure circulaire mais par soudure de secteur. Ainsi on soude un rayon avec la torche, la rotation du plateau s#arreAte. La pince à souder effectue la soudure par points, puis recule. Une nouvelle rotatiôn s'effectue automatiquement et il est possible de souder un nouveau rayon. La pince revient en position. Ce cycle est effectué trois fois puis on retourne la roue et on soude les trois autres rayons pour finir la roue. Selon les figures 2A et 2B, la roue 21 appartenant à l'art antérieur comporte une jante 22, un axe 23 et dos rayons 24. Les rayons 24 sont soudés sur l'axe et sur la jante de manière conventionnelle. Selon les figures 3A et 3B, 1 roue 25, conforme à l'invention, résulte de la mise en oeuvre de l'installation et du procédé décrits ci-dessus. La roue'cdmporte une jante 8, un axe 9 et des rayons 10. Les rayons 10 comportent-une extrémité coudée 26 soudée sur la jante 80 Ceci permet de renforcer notablement la solidité de la roue 25. En outre, les rayons 10 sont montés sur l'axe 9 et sur la jante 8 de telle sorte qu'il en résulte un aspect esthétique amélioré par rapport au mode de réalisation de l'art antérieur décrit aux figures 2A et 2R précédentes. R E V E N D I C A T I O N S 10) Installation pour la fabrication de roues du type comportant une jante sur laquelle on fixe des rayons, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un ensemble de soudage automatique des rayons sur l'axe et sur la jante d'une roue, cet ensemble étant pourvu d'un plateau rotatif recevant la jante, l'axe et les rayons de la roue et d'un dispositif de soudage automatique, le plateau et le dispositif de soudage fonctionnant de façon synchrone et cyclique par l'intermédiaire d'organes de commande. 20) Installation conforme à la revendication 1, caractérisée en ce qu'un poste unique de soudage permet le soudage alternativement des rayons sur l'axe de la roue, puis des rayons sur la jante de la roue. 3C) Installation conforme R la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier ensemble de soudage automatique des rayons sur l'axe de la roue et un second ensemble de soudage automatique des rayons sur la jante de la roue. 401 Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3 précédentes, caractérisée en ce que le premier ensemble de soudage automatique de rayons sur l'axe, comporte deux socles pourvus chacun d'un plateau de positionnement de la roue, mis en rotation par un mandrin motorisé disposé entre les deux socles voisins et portant en outre une potence munie d'une torche de soudage. 5'') Installation conforme à l'une quelconquè des revendications 1 à 4 précédentes, caractérisée en ce que l'un des socles du premier ensemble de soudage comporte un dévidoir, tandis que l'autre socle reçoit un générateur de soudage. 60) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5 précédentes, caractérisée en ce que la potence portant la torche de soudage est mobile en rotation. 70) Installation conforme à l'une quelconque des revendications I à 6 précédentes, caractérisée en ce que la potence, commandée à partir du mandrin motorisé, effectue un cycle de travail suivant lequel elle met en oeuvre un premier soudage pendant la rotation du premier plateau de réception de la roue, revient automatiquement en position centrale neutre après une rotation complète du plateau puis amorce un second soudage pendant la rotation du second plateau de réception de la roue. 80) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7 précédentes, caractérisée en ce que le premier ensemble de soudage est pourvu d'un dispositif de commande permettant l'enchaînement immédiat de deux opérations de soudage de la torche de soudage évitant l'arrêt de la potence en position centrale neutre. 90) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 3 à 8 précédentes, caractérisée en ce que le second ensemble de soudage est pourvu d'un socle muni d'un plateau de positionnement de la roue, entraîné en rotation pas à pas par un vérin pneumatique et d'une pince de soudage automatique des rayons sur la jante de la roue. 100) Installation conforme à la revendication 9, précédentes caractérisée en ce que la pince de soudage est déplacée suivant un mouvement rectiligne alternatif par une unité pneumatique commandée par un temporisateur. 110) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 9 et 10, précédentes, caractérisée en ce que la pince de soudage effectue automatiquement un cycle de travail suivant lequel la pince avance, effectue la soudure et recule, un contact déclenchant lors du -etour de la pince la mise en rotation du plateau de positionnement. 120) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 9 à 11, précédentes, caractérisée en ce que le socle du second ensemble de soudage comporte un générateur et un transformateur pour l'alimentation de la pince en courant de soudage. 130) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 9 à 12, précédentes, caractérisée en ce que le second ensemble de soudage est pourvu d'un organe de comptage pour déterminer le nombre d'opérations de soudage à effectuer. 140) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 13, précédentes, caractérisée en ce que les plateaux de positionnement de la roue du premier ensemble de soudage sont horizontaux tandis que le plateau de positionnement du second ensemble de soudage est en position inclinée. 150) Procédé pour la fabrication d'une roue pour la mise en oeuvre de l'installation, conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 13, précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise automatiquement la mise en place et le soudage des rayons sur l'axe de la roue par l'intermédiaire d'un premier ensemble de soudage, puis on réalise automatiquement la mise en place et le soudage des rayons sur la jante de la roue par l'intermédiaire d'un second ensemble de soudage. 160) Procédé conforme à la revendication 14 précédentes, caractérisé en ce qu'on place la jante, l'axe et les rayons sur le plateau rotatif du premier socle, et, on effectue le soudage des rayons sur l'axe du premier côté de la roue, on retire la roue et on la dispose sur le plateau rotatif du second socle, on dispose sur le plateau les rayons supplémentaires, on effectue le soudage des rayons sur l'axe du second côté de la roue, simultanément, on alimente à nouveau le premier plateau libéré. 170) Procédé conforme à la revendication 14, précédente, caractérisé en ce qu'après le soudage des rayons sur l'axe on dispose la roue sur le plateau du second ensemble de soudage, l'un des rayons faisant fonction d'organe de positionnement et d'entranement de la roue, et on soude les rayons sur la jante de la roue. 180) Procédé pour la fabrication d'une roue pour la mise en oeuvre de l'installation conforme à la revendication 2, caractérisé en ce qu'on soude un rayon avec la torche, la rotation s'arrête, la pince à souder vient effectuer sa soudure par points, la pince recule, on fait effectuer une nouvelle rotation au plateau pour souder un nouveau rayon et on fait revenir la pince en position de soudure. 190) Roue obtenue par la mise -en oeuvre de l'installation et du procédé de fabrication conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 16 précédentes, caractérisée en ce que les rayons comportent une extrémité coudée s'appliquant sur la face interne de la jante.