Brevet FR2503005A1 — publié le 19821008

L Invention a pour objet un dispositif permettant d'effectuer de manière automatique le soudage d'une bride ronde au pied d'un fAt de section polygonale, notamment pour la fabrication de poteaux ou pylônes métalliques. Ce dispositif comprend un berceau motorisé soutenant et susceptible de faire tourner le fût (de préférence en situation inclinée autour de son axe longi tudinaQ ainsi que la bride appliquée contre le pied du rAt, et un poste de soudure mobile, guidé et motorisé pour se déplacer contin#ment d'un mouvement uniforme le long de la ligne de jonction entre le rût et la bride afin d'y déposer un cordon de soudure réalisé par son organe de soudage, ledit poste de soudure étant muni d'un palpeur coopérant avec la surface du pourtour du fat et commandant la marche du moteur du berceau de manière que le rAt et la bride tournent pas à pas, en sens inverse du sens de progression du poste de soudure sur le fat, d'angles successifs en nombre égal à celui des c8tés du contour polygonal du rat, ledit-palpeur détectant successivement d'une part, à la fin du soudage d'un côt du contour polygonal, l'arrivée de l'organe de soudage à proximité d'un angle dudit contour - et commandant alors la mise en rotation du fat - et d'autre part la venue en situation horizontale, du fait de cette rotation, du côt suivant à souder - et commandant alors l'arrat de X rotation du fat. Les différents cotés du fat viennent ainsi se présenter l'un après l'autre horizontalement sous l'organe de soudage, lequel dépose un cordon de soudure continu sur ces cotés ainsi que sur les régions des angles séparant ces c8tés, de manière à unir la bride et le fat. Le dispositif selon l'invention permet de remplacer les opérations par habituelles de soudage faites à la main, longues et difficilesunprocessus de soudage automatique qui se révèle en pratique beaucoup plus rapide. Dans un mode de réalisation préférée, le poste de soudure se présente sous la forme d'un chariot prenant appui par deux galets de roulement respectivement air le fat et sur la bride, l'un au moins de ces galets étant motaisé et faisant progresser le poste de soudure et son organe de soudage (ou torche) à une vitesse constante par rapport au pourtour du fflt. Il convient en outre de relier le poste de soudure à un agencement assurant son maintien en une orientation sensiblement constante par rapport à l'axe du fat, savoir de préférence telle qu'il présente à la surface du fat son organe de soudage toujours en position sensiblement verticale.Cet agencement de maintien peut être constitué par un jeu de bras articulés permettant au poste de soudure des mouvements de translation suivant une direction horizontale perpendiculaire à l'axe du fat, mais lui interdisant sensiblement tout mouvement de basculement. Le palpeur précité est de préférence un palpeur mécanique double, constitué par deux roulettes écartées l'une de l'autre, montées à ltextrdmité inférieure d'une tige coulissante et coopérant avec la surface extérieure du fat. C'est l'une de ces roulettes, la plus proche de organe de soudage, qui déclenche, lorsqu'elle échappe à la surface du fat, la mise en rotation du fat à la fin du soudage d'un caté de son pourtour, tandis que l'autre roulette a pour rôle d'ar et r cette rotation lorsque le c8t suivant la repousse arrivant en situation horizontale.Le départ et l'jarret de la rotation du fût peuvent être obtenus au moyen d'un contacteur électrique actionné par ladite tige coulissante et commandant le moteur du berceau supportant le ft. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut titre mise en pratique. La figure 1 présente en élévation latérale un dispositif selon l'invention au cours d'une opération de soudage d'un fût polygonal. La figure 2 représente une coupe suivant la ligne Il-Il de l'objet de la figure 1. Les figures 3 à 6 illustrent schématiquement différentes étapes successives du fonctionnement du dispositif des figures 1 et 2, la figure 3 montrant en outre le circuit d'alimentation du moteur actionnant en rotation le fût polygonal. On voit sur la figure 1 un poteau à fat polygonal 1 (sa section a ici la forme d'un dodécagone régulier) placé, conjointement avec une bride ronde 2 qu'il s'agit de souder au pied du fût, en situation inclinée sur un berceau comprenant d'une part une paire de galets rotatifs 3 disposés sur un support 4 et montés fous sur leurs axes, qui soutiennent le fût 1 dans la région de son sommet, et une paire de galets 5 plus petits, soutenant la bride 2 et reliés par des courroies 6 (figure 2) à un moteur 7. db azote qu'il est possible de faire tourner le fût I/autour de son axe longitudinal 8. Ce dernier ensemble est monté dans un bâti 20. Un poste de soudure 9 se présentant sous la forme d'un chariot est monté en appui sur le pied du fat 1 et la bride 2 par des galets rotatifs 10, 11 respectifs, de telle manière que son organe de soudage ou torche w sot proche de la ligne de Jonction entre le fût 1 et la bride 2 de manière à autre en mesure de déposer un cordon de soudure le long de cette ligne.Le poste de soudure 9 est maintenu en une position telle que sa torche 12 reste sensiblement verticale par un Jeu de bras articulés, savoir un bras 13 sensiblement horizontal et rigidement relié au poste de soudure 9, et un bras 14 sensiblement vertical et articulé à ses extrémités d'une part au bras 13, par un joint de Cardan 15, d'autre part à un socle 16 fixe par une articulation 17 d'axe sensiblement parallèle à l'axe 8 du fat 1, de sorte que le bras 14 peut seulement se déplacer dans un plan en des mouvements d'oscillation alternatifs suivant les flèches 18, correspondant aux mouvements alternatifs horizontaux qu'exécute le poste de soudure 9 suivant la double flèche 19 au cours du fonctionnement du dispositif. Le poste de soudure 9 est doté d'une tige mobile 21 pouvant coulisser longitudinalement dans une direction perpendiculaire à l'axe 8 du fût 1 et parallèle au plan vertical de symétrie 22 qui passe par cet axe. Cette tige porte à son pied un double palpeur,constitué par des roulettes 23, 24 susceptibles de prendre appui sur le fût 1, et, à son sommet (figure 3), un élément 24 d'actionnement d'un contacteur 25 comportant un contact de travail 25a (normalement ouvert) et un contact de repos 25b (normalement fermé). Le contact 25a est placé en série avec un relais 26 de commande du moteur 7, ce relais possédant un circuit d'auto-excitation dans lequel est interposé le contact 25b. Le galet 10 supportant la poste de soudure 9 sur le fût 1 est entratné en rotation par un moteur (non visible sur les figures) de sorte que le poste de soudure progresse sur le pourtour du fût 1 avec une vitesse linéaire Vs constante par rapport à ce dernier, dans le sens des aiguilles d'une montre sur les figures Sur la figure 3, le poste de soudure 9 est représenté alors qu'il est en train de réaliser la soudure de la face supérieure 27a avec la bride 2 par formation d'un cordon de soudure 28 s'étendant horizontalement. La roulette de palpage 24, située à un niveau légèrement plus bas que l'autre roulette 23, repose sur la face 27a, de sorte que la tige 21 maintien ouvert le contact 25b, le contact 2 > ! étant au repos et ouvert, et que par conséquent le relais 26 n'est pas excité, le moteur 7 n'est pas alimenté et le fût 1 est immobile. Lorsque la torche 12 du poste de soudure 9 arrive au voisinage de l'arête séparant la face 27a de la face suivante 27b (figure 4), les palpeurs 23, 24 s'abaissent par manque de soutien, ainsi que la tige 21, jusqu'à ce que l'élément d'actionnement 24 de celle-ci vienne fermer le contact 2 > t, le contact 25b étant entre.temps revenu au repos. Lerelais 26 est alors excité et se maintient collé à travers le contact 25b fermé. Le moteur 7 se trouve donc alimenté et fait tourner le fût 1 dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre suivant la flèche 29 (figure 5), tandis que la torche 12 effectue la soudure dans la zone de l'ar8te séparant les faces 27a et 27b en continuant d'avancer à la vitesse Vs par rapport à ces faces. Lorsque la face 27b est sur le point de prendre la place qu'occupait la face 27a (figure 6), elle vient toucher le palpeur 24 qui est soulevé et commande d'abord 1'ouveXure du contact 25a (mais le moteur 7 continue de tourner puisque le relais 26 est auto-excité à travers le contact 25job puis le contact 25b qui coupe l'alimentation du relais 26, arrente le moteur 7 et fait s'immobiliser le fût 1 exactement lorsque ce dernier présente le bord de sa face 27b en situation horizontale. Le poste de soudure 9 et sa torche 12 se trouvent alors ramenés en arrière du fait de la rotation 29 du fat 1, d'angle égal à 360 /n (n étant le nombre de faces 27 du fAt) et, poursuivant leur progression continue à la vitesse Vs, ils assurent la soudure de la face 27b. Les opérations décrites se répètent ensuite identiquement pour les autres faces du fût, celui-ci tournant pas à pas et présentant successivement en situation horizontale les c8tés de son pourtour polygonal 27c, etc... jusqu'au n ième , à la torche de soudage 12. REVENDICATIONS 1.- Dispositif permettant d'effectuer le soudage d'une bride ronde au pied d'un fût de section polygonale, notamment pour la fabrication de poteaux métalliques, caractérisé par le fait qu'il fonctionne de manière automatique et comprend un berceau motorisé soutenant et susceptible de faire tourner le fût autour de son axe longitudinal ainsi que la bride appliquée contre le pied du fût, et un poste de soudure mobile, guidé et motorisé pour Be déplacer continûment d'un mouvement uniforme le long de la ligne d Z onction entre le fût et la bride afin d'y déposer un cordon de soudure réalisé par son organe de soudage, ledit poste de soudure étant muni d'un palpeur coopérant avec la surface du pourtour du fût et commandant la marche du moteur du berceau de manière que le fût et la bride tournent pas à pas d'angles successifs en nombre égal à celui des cotés du contour polygonal du fût, ledit-palpeur détectant successivement d'une part, à la fin du soudage d'un c8té du contour polygonal, l'arrivée de l'organe de soudage à proximité d'un angle dudit contour - et commandant alors la mise en rotation du fût - et d'autre part la venue en situation horizontale, du fait de cette rotation, du caté suivant à souder - et commandant alors l'arr8t de la rotation du fût. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le fût repose en situation inclinée sur son berceau. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le poste de soudure se présente sous la forme d'un chariot prenant appui par deux galets de roulement respectivement sur le fût et sur la bride, l'un au moins de ces galets étant motorisé et faisant progresser le poste de soudure à une vitesse constante par rapport au pourtour du fût. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le poste de soudure est relié à un agencement assurant son maintien en une orientation sensiblement constante par rapport à l'axe du fat. 5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le poste de soudure est maintenu en une orientation telle qu'il présente à la surface du fat son organe de soudage toujours en position sensiblement verticale. 6.- Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que l'agencement de maintien du poste de soudure est constitué par un jeu de bras articulés lui permettant des mouvements de translation suivant une direction horizontale perpendiculaire à l'axe du fût, mais lui interdisant sensiblement tout mouvement de basculement. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le palpeur est un,nalpçur palpeur double'constitué par deux roulettes écartées' 1 extrémité in érieure d'une tige coulissante et coopérant avec' la surface extérieure du fût. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la tige coulissante actionne un contacteur électrique commandant le moteur de mise en rotation du fût.