Brevet FR2483829A1 — publié le 19811211

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour l'asservissement de la distance séparant un organe mobile d'un corps métallique. Elle sera expliquée ci-après en relation avec un exemple d'application concret, mais il va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette application. On sait qu'une tôle laminée ne présente pas une planéité et une épaisseur parfaites, notamment à cause de l'excentration des rouleaux du laminoir, l'inertie mécanique et des vibrations engendrées. Par suite, les tolérances d'épaisseur et de planéité d'une tôle courante sont assez importantes. De plus, les différentes manutentions, le stockage et les systèmes de maintien de la tôle lors de son usinage nuisent également à la planéité de cette dernière. Il en résulte que, si , en vue d'une opération de soudage par exemple, on désire usiner un chanfrein dans le bord d'une telle tôle, au moyen d'un outil, par exemple un chalumeau d'oxycoupage, se déplaçant linéairement et parallèlement à la direction générale dudit bord, le chanfrein obtenu présente une surface oblique irrégu lière, susceptible de nuire à la qualité du soudage. Pour tenter de remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé de monter le chalumeau d'oxycoupage sur un chariot, pourvu d'une roulette de palpage roulant sur la tôle et destinée à maintenir une distance fixe entre ledit chalumeau et la tôle, lorsque celui-ci se déplace le long dudit bord. Un tel système peut améliorer la qualité du chanfrein, mais présente cependant de nombreux inconvénients - pour des raisons d'encombrement et d'échauffement par lechalumeau, la roulette de palpage ne peut être disposée au voisinage direct du bord de la tôle, mais au contraire doit être placée en retrait par rapport à celui-ci.Il en résulte que ladite roulette ne palpe pas le profil du bord de la tôle, mais un profil de tôle qui peut en être relativement très différent - pour pouvoir palper correctement , la roulette doit exercer une certaine pression sur la tôle et cette pression accroît éventuellement les déformations existantes - la roulette et le système de suspension qui la relie au chariot forment un équipement mécanique dont les dimensions sont susceptibles de changer avec la chaleur reçue du chalumeau - la roulette ne peut différencier une déformation de la tôle avec des impuretés recouvrant celle ci, de sorte que ladite roulette en passant sur des impuretés fait suivre au chalumeau d'oxy coupage un profil différent de celui du bord de tôle. Pour toutes ces raisons, le système connu est loin d'être parfait. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients mentionnés ci-desus. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour l'asservissement de la distance à un corps métallique d'un organe mobile et porteur d'outil pour le travail dudit co-s,d.es moyens étant prévus pour permettre entre ledit organe mobile et ledit corps métallique un mouvement relatif d'écartement et de rapprochement et un mouvement relatif de défilement de direction sensiblement orthogonale à la direction dudit mouvement d'écartement et de rapprochement, est remarquable en ce que ledit asservissement utilise un arc TIG (Tungsten Inert Gas) de faible puissance, pour maintenir constante ladite distance, quelle que soit la position relative dudit organe mobile et dudit corps métallique pendant ledit mouvement de défilement. Ainsi, selon l'invention, cet arc TIG auxiliaire peut être disposé , sur l'organe mobile, suffisamment proche du chalumeau d'oxycoupage pour détecter le profil du chanfrein et non pas un profil plus en retrait. De plus, l'arc TIG constitue un élément de mesure de distance immateriel, n'exerçant aucune pression sur la tôle, insensible à la chaleur du chalumeau d'oxycoupage et ne prenant pas en compte les impuretés, mais la surface métallique se trouvant dessous. On sait déjà que la tension aux bornes d'un arc TIG est fonction du gaz inerte utilisé, du métal de la tôle, de l'intensité du courant de soudage, etc.. et est directement proportionnelle à la distance séparant l'électrode de soudage TIG de la pièce à souder. Ces propriétés ont déjà été utilisées pour réguler la hauteur d'un arc de soudage TIG, mais alors la puissance de l'arc-est importante pour effectuer ce soudage. Selon la présente invention au contraire, il ne s'agit pas d'utiliser l'arc TIG pour ses propriétés de soudage, mais uniquement, de façon auxiliaire, pour une nouvelle application des propriétés de la tension à ses bornes, et une faible puissance est suffisante pour l'utilisation selon l'invention. Pour la mise en oeuvre de la présente invention, on utilise un dispositif de travail d'un corps métallique, comportant un organe mobile porteur d'un outil de travail, des moyens pour permettre entre ledit organe mobile et ledit corps métallique un mouvement relatif d'écartement et de rapprochement et un mouvement relatif de défilement de direction sensiblement orthogonale à la direction dudit mouvement d'écartement et de rapprochement et ce dispositif est remarquable en ce que ledit organe mobile porre pe plus, au moins une électrode TIG et en ce qu'on prévoit des moyens de régulation d'un arc TIG de-faible puissance, apparaissant entre ladite électrode et ledit corps métallique, de façon à maintenir constante la distance entre la pointe de ladite électrode et le corps métallique, quelle que soit la position relative# dudit organe mobile et dudit corps métallique pendant ledit mouvement de défilement. La figure unique du dessin annexé fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Cette figure unique montre schématiquement un dispositif d'oxycoupage perfectionné selon l'invention. Sur cette figure, on a représenté une tôle 1 , le long d'un bord 2 de laquelle on veut réaliser un chanfrein 3. Pour obtenir un chanfrein régulier, même si la tôle 1 est irrégulière, on utilise un dispositif selon l'invention, comportant un chariot 4 , coulissant sur un rail horizontal(5) sensiblement parallèle au bord 2, et portant un support 6 pouvant se déplacer verticalement le long d'un axe fileté 7 solidaire dudit chariot 4. Le support 6 porte une torche d'oxycoupage 8 dont la flamme 9 découpe le chanfrein 3 et une torche TIG 10 dont l'arc 11 palpe la tôle 1. A l'intérieur du chariot 4 est prévu un dispositif de régulation de hauteur de l'arc 11 pour maintenir constante la distance h du support 6 à la tôle 1, lorsque le chariot 4 se déplace le long du rail 5. Bien entendu, ce dispositif de régulation est suffisamment précis et rapide en fonction de la vitesse de déplacement du chariot le long du rail 5. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour l'asservissement de la distance à un corps métallique d'un organe mobile et porteur d'outil pour le travail dudit corps, des moyens étant prévus pour permettre entre ledit organe mobile et ledit corps métallique un mouvement relatif d'écartement et de rapprochement et un mouvement relatif de défilement de dir#ection sensiblement orthogonale à la direction dudit mouvement d'écartement et de rapprochement, caractérisé en ce que ledit asservissement utilise un arc TIG (Tungsten Inert Gas) de faible puissance, pour maintenir constante ladite distance, quelle que soit la position relative dudit organe mobile et dudit corps métallique pendant ledit mouvement de défilement. 2.- Dispositif de travail d'un corps métallique, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un organe mobile porteur d'un outil de travail, des moyens pour permettre entre ledit organe mobile et ledit corps métallique un mouvement relatif d'écartement et de rapprochement et un mouvement relatif de défilement de direction sensiblement orthogonale à la direction dudit mouvement d'écartement et de rapprochement,ce dispositif étant caractérisé en ce que ledit organe mobile porte de plus, au moins une électrode TIG et en ce qu'on prévoit des moyens de régulation d'un arc TIG de faible puissance, apparaissant entre ladite électrode et ledit corps métallique, de façon à maintenir constante la distance entre la pointe de ladite éelctrode et le corps métallique, quelle que soit la position dudit organe mobile et dudit corps métallique pendant ledit mouvement de défilement.