Brevet FR2514682A1 — publié le 19830422

La présente invention concerne le soudage par résistance par points de tôles d'acier revêtu, c'est à dire de tôles électrozinguées ou galvanisées, par exemple; On sait que dans l'industrie automobile, notamment pour former le soubassement des véhicules, on utilise des tôles d'acier revêtu qui constituent une protection contre la corrosion. Ces tôles sont assemblées par soudure par résistance par points ce qui engendre, aux points de soudure une destruction du revêtement de sorte que la protection contre la corrosion est finalement peu efficace. De plus, la soudure par points, par résistance de telles tôles présente de nombreuses difficultés notamment le revêtement adhère aux électrodes et les encrasse de sorte qu' il faut les nettoyer sans cesse. La demanderesse, dans sa demande n0 81 18 007 du 24 SEPTEMBRE 1981, à proposé un procédé permettant de remédier aux divers inconvénients ci-dessus énoncés, ledit procédé consistant à insérer entre chaque électrode et la surface correspondante de la tôle d'acier revêtu à souder un feuillard d'un alliage de cuivre et d'un métal compatible avec le revêtement des tôles à souder. Grâce à un tel procédé, on adjoint au point de soudure une pellicule cuivrée alliée qui constitue une bonne protection contre la corrosion et la durée d'utilisation des électrodes est prolongée, la consommation d'énergie restant égale La présente invention concerne un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, dispositif simple, peu onéreux et très facilement adaptable aux soudeuses de différents types. Le dispositif selon l'invention est destiné à équiper des machines à souder par résistance par points de tôles d'acier revêtu, lesdites machines à souder comprenant plusieurs électrodes de soudage reliées électriquement à un ou plusieurs enroulements secondaires d'un transformateur dont l'enroulement primaire est destiné à être relié à une source de courant alternatif, et est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour supporter un rouleau d'une bande d'un feuillard d'un alliage de cuivre comprenant un matériau compatible avec le revêtement des toles à souder, des moyens pour guider la bande de feuillard pour insérer celle-ci entre les tôles à souder et 11 électrode correspondante, et des moyens pour commander le déplacement de la bande après que chaque soudure ait été effectuée. Grâce à cette disposition, on réalise un ensemble très simple qui s'adapte à tous les types de soudeuses par résistance, par points et qui permet une grande cadence de soudage. Afin qu'aucun point de soudure ne puisse être effectué sans que le feuillard ait été inséré entre l'élec- trode et la tôle, le dispositif comprend des moyens tâteurs pour verifier la longueur du rouleau de la bande de feuillard, lesdits moyens tâteurs étant insérés sur un circuit de signalisation. Suivant une autre caractérist#ique le dispositif comprend des moyens de réception de la bande de feuillard pour l'enroulement de la partie de ladite bande restant après la réalisation des points de soudure et des moyens pour commander l'enroulement de ladite partie de la bande après que chaque soudure ait été effectuée. Suivant une caractéristique constructive particulière, le dispositif comprend un boîtier pourvu d'un axe pour recevoir un rouleau de la bande de feuillard , un second axe moteur destiné å supporter un galet de réception de la partie de la bande restant après la réalisation des points de soudure, ledit second axe moteur étant solidaire d'une roue à rochet avec laquelle coopère un cliquet porté par un levier mobile contre l'action d'un ressort de rappel et un vérin pneumatique a simple effet dont l'extrémité libre de la tige du piston est disposée de manière à pousser le levier contre l'action du ressort de rappel lorsque le vérin est mis sous pression. Afin que la longueur de la bande de feuillard déplacée après chaque point de soudure soit toujours régulière, le dispositif comprend des moyens pour modifier la valeur du déplacement angulaire de l'axe moteur en fonction de ltépais- seur de la partie de bande restant après la réalisation des points de soudure enroulée sur le galet de réception. Suivant une caractéristique constructive, les moyens tâteurs comprennent un doigt destiné à coopérer avec le rouleau de la bande de feuillard, ledit doigt étant porté par un ensemble coulissant diamétralement par rapport à l'axe dudit rouleau et relié d des moyens élastiques tendant à appliquer ledit doigt contre ledit rouleau, ledit ensemble comportant une butée mobile pour limiter la course de retour du levier en fonction de l'épaisseur du rouleau de la bande de feuillard. Afin de faciliter l'utilisation du dispositif selon l'invention et de remplacer aisément la bande de feuillard, le rouleau de la bande de feuillard et le galet de réception de la partie de la bande de feuillard restant après la réalisation des points de soudure, sont logés dans une cassette, le boîtier étant pourvu de moyens élastiques pour la fixation de la cassette. De préférence, le dispositif comporte des moyens manuels pour commander la rotation de la roue à rochet. Ainsi on peut au moment du remplacement de la bande, vérifier le fonctionnement et tendre celle-ci. Enfin, suivant une dernière caractéristique, les moyens de guidage de la bande de feuillard sont constitués par des profilés en C en matière isolante fix au boîtier par des pinces élastiques. 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. Sur ces dessins Fig. I est une vue en élévation schématique montrant un dispositif selon l'invention, Fig. 2 est une vue en perspective à plus grande échelle d'un dispositif selon l'invention, Fig. 3 est une vue en élévation à plus grande échelle du dispositif de la figure I, le couvercle étant supposé enlevé et la cassette étant figurée en traits mixtes. Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3, Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 3, Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure I, Fig. 7 est une vue en perspective d'une cassette le couvercle étant supposé enlevé, et Fig. 8 est une vue en élévation similaire à la figure 3, le rouleau débiteur, étant supposée vide. Le dispositif selon l'invention est destiné à équiper une soudeuse par résistance par points du type schématisé à la figure I et comprenant deux électrodes mobiles I et 2 reliées à un ou plusieurs enroulements secondaires d'un transformateur dont l'enroulement primaire est destiné à être relié à une source de courant alternatif. Dans ce mode de réalisation, on va supposer que les deux électrodes I et 2 sont reliées à des vérins respectivement 3 et 4 pour commander leur rapprochement en vue de serrer des tôles d'acier revêtu 5, pour réaliser des points de soudure et leur écartement pour permettre de retirer les tôles 5 et les remplacer par d'autres à souder. Pour chaque électrode I et 2, il est prévu un dispositif selon l'invention, ceux-ci étant référencés en 6 et 6a. Les dispositifs 6 et 6a sont identiques et seul le dispositif 6 sera décrit 'ici en détail. Le dispositif 6 comprend un boîtier 7 fermé par un couvercle 8 et dans lequel est logé un cylindre 9 d'un vérin pneumatique comportant un emboit 10 pour le relier à une source d'air comprimé. Dans le cylindre 9 est mobile un piston contre l'action d'un ressort de rappel 11, la tige du piston étant terminée par un filetage 13 destiné à recevoir un écrou borgne 12 avec un contre-écrou 14, ledit écrou borgne constituant une tête de poussée pour le levier 15. Ce levier 15 est solidaire d'un anneau 22 guidé dans un palier du fond du boitier7 et traversé par un axe fou 16. le levier 15 comporte un cliquet 17 coopérant avec la denture 18 d'une roue à rochet, ledit levier 15 étant prolongé par une patte 20 sur laquelle s'accroche l'une des extrémités d'un ressort de traction 19, dont l'autre extrémité est fixée à un téton 21 prévu sur le fond dudit boîtier 7. Sur l'axe 16 est calée une douille 23 solidaire d' un pignon 24 qui fait saillie à la surface du couvercle 8 à travers une ouverture 42, la roue à rochet 18 étant calée sur la douille 23. Une barrette 30 comporte dans sa partie centrale un bossage 29 qui traverse une ouverture 31 du couvercle 8 et qui supporte un organe tâteur 28. La barrette 30 est solidaire d'une plaquette 32 percée d'une ouverture allongée 33 à travers laquelle s'étend un têton 25 solidaire du fond du boîtier 7 et recevant sur son extrémité libre filetée, un écrou 33, un ressort 35 étant inséré entre des rondelles 36 pour maintenir la plaquette 32 appliquée contre un épaulement 37 du têton. A son extrémité opposée à celle solidaire de la plaquette 32, la barrette 30 est solidaire d'une seconde plaquette 38 présentant deux ouvertures allongées 39 et 40 guidées respectivement sur des tétons 26 et 27. Ces tétons sont filetés à leur extrémité libre pour recevoir des écrous 42 et 43 respectivement avec interposition des rondelles et de ressorts pour obtenir un montage identique au montage de la plaquette 32 afin que l'ensemble puisse coulisser librement sur une longueur correspondant à la longueur des ouvertures 33,39 et 40. Sur le fond du boîtier 7, il est prévu un têton 45 sur lequel est fixée l'une des extrémités d'un ressort de traction 46 dont l'autre extrémité est fixée à la barrette 30. Un interrupteur 47 est prévu dans le boîtier 7 et est relié par un cable conducteur souple 48 à l'installation électrique de commande de la soudeuse de manière à ouvrir le circuit général lorsque son contact 49 est sollicité par la barrette 30 (Voir Fig. 1). Dans le fond du boîtier 7 est tourillonné un axe 50 qui fait saillie à travers une ouverture 51 du couvercle 8 et qui comporte à son extrémité libre une denture identique à la denture 24. Sur le couvercle 8, il est prévu des pattes éla tiques 53 pour la fixation d'une cassette 54 comprenant, logés dans un boîtier 58, un galet débiteur 55, un galet récepteur 56 pour une bande 59 d'un alliage de cuivre et d'un matériau compatible avec le revêtement des tôles 5 à souder. Le boîtier 58 comporte des têtons de guidage 60 de la bande 59, celle-ci traversant des ouvertures 61 de l'une des parois latérales 62. Dans une paroi 68 du bol- tier 58 est pratiquée une ouverture 64 pour le passage de l'organe tâteur 28. Le galet 55 présente un trou circulaire central cannelé 63 de manière que lorsque la cassette 54 est mise en place, l'axe 50 s'engage pour coopérer avec les cannelures du trou 63 et que ledit galet 55 puisse tourner librement. Le galet récepteur 56 comporte un trou central 65 identique au trou 63 et pourvu de rainures de manière que le pignon 24 lorsque la cassette est mise en place, soit solidarisé avec ledit galet 56. Sur le fond du boîtier 58 sont montés des cliquets de retenue 96 et 97 qui coopérent avec une denture d'un flan des galets 55 et 56 de manière que ceux-ci ne puissent tourner que dans le sens indiqué par les fléches (voir fig. 7). Dans le couvercle 8 est pratiquée une ouverture arquée 66 å travers laquelle fait saillie un têton 67 solidaire du levier 15 de manière qu'on puisse manuellement commander la rotation de la roue 18 et par conséquent celle du galet 56. Sur le couvercle 8 sont prévues deux paires de pattes élastiques 70 et 71 destinées à maintenir élastiquement respectivement des profilés en C 72 et 73 en matière plastique isolante par exemple, ces profilés servant au guidage de la bande 59 et étant fixés au voisinage de l'électrode 2 par des pinces élastiques 75 (voir fig. 6). A la figure 1 on a représenté schématiquement le circuit pneumatique de la soudeuse, ce circuit comprenant un distributeur 80 relié par un conduit 81 à une source d'air comprimé. Le verin 4 est un vérin à double effet et l'admission d'air comprimé du côté de la face du piston pourvue de la tige s'effectue par un conduit 84 inséré entre le vérin et le distributeur 80. Sur le conduit 84 est branchée une dérivation 85 reliée au vérin 3 pour l'admission d'air comprimé. dans ce dernier, du côté de la face du piston solidaire de la tige. Un conduit 82 relie le piston 4 au distributeur pour l'admission d'air comprimé dans le cylindre du côté de la face libre du piston et sur ce conduit est montée une dérivation 83 débouchant dans le cylindre du vérin3. Comme cela est habituel lorsque l'une des extrémités des cylindres des vérins est à l'admission, l'autre extrémité est à l'échappement. Sur le distributeur 80 il est prévu un tiroir pour commander par des conduits 87 et 88 l'admission d'air comprimé dans les cylindres des vérins 9 des dispositifs 6 et 6a de manière à commander le déplacement de la tige 13 des pistons pour pousser les leviers 15 correspondants. Lorsque les pistons sont à fin de course, le tiroir est déplacé et commande la mise à l'air libre des vérins 9, de sorte que par l'action des ressorts 11, les tiges des pistons reviennent a leur posait on inItiale. Schématiquement à la figure 1, on a représente le circuit électrique de commande de la soudeuse qui comp- rend deux conducteurs 90 et 91 reliés à une ligne L1 et L2 avec interposition d'un interrupteur général 93. Sur le conducteur 91 sont insérés les interrupteurs 47 des dispositifs 6 et 6a. Le fonctionnement est le suivant Sur chaque boîtier 7 des dispositifs 6 et 6a, on met en place une cassette 54, les cassettes étant maintenues par les pattes élastiques 53, et l'axe 50, et le pignon 24 étant engagés respectivement dans les trous 63 et 65 des galets 55 et 56. La bande 59 est fixée par son extrémité correspondante au galet 56 et elle est déroulée pour être engagée dans les guides 72 et 73 et passer devant l'électrode correspondante. En agissant sur le têton 67, on commande le déplacement de la roue 18^de manière à tendre la bande 59. On remarquera que pour mettre en place la cassette 54, on doit déplacer la barrette 30 contre l'action du ressort 46, en agissant sur le bossage 29 et ainsi écarter ladite barrette du contact 49 de l'interrupteur 47, de sorte que le circuit électrique général de la marine à souder est fermé. L'organe tâteur 28 traverse l'ouverture 64 de la cassette 54 et bute contre le rouleau de la bande 59. Lorsqu'on commande le soudage, les conduits 82 et 83 sont à l'admission, tandis que les conduits 84 et 85 sont à l'air libre. Les électrodesî et 2 sont rapprochées pour serrer les tôles 5 et la partie des bandes. 59 insérée entre lesdites électrodes et les tôles. Après que le point de soudure ait été effectué, on commande l'écartement des électrodes 1 et 2, les conduits 84 et 85 étant à l'admission tandis que les conduits 82 et 83 sont à l'échappement. Lorsque les électrodes 1 et 2 sont écartées par les conduits 87 et 88 de l'air comprimé est envoyé dans les vérins 9 des dispositifs 6 et 6a. Le piston du vérin 9 se déplace contre l'action du ressort 11 et la tête de poussée 12 en portant contre le levier 15 fait pivoter celui-ci dans le sens de la flèche "f" contre l'action du ressort 19. Le cliquet 17 en coopérant avec la denture de la roue à rochet 18 entraine celle-ci de sorte qu'une certaine longueur de bande 59 s'enroule sur le galet 56. Les conduits 87 et 88 sont ensuite mis à l'air libre par le distributeur 80 et, sous l'action des ressorts 11, les vérins 9 reviennent dans leur position initiale. Le même processus se reproduit à chaque soudure et ainsi au point de soudure est déposée une pellicule cuivrée alliée elle même protectrice, et on évite qu'une partie du revêtement des tôles adhère au électrodes. On remarquera que la tige 13 du piston du vérin 9 h chaque cycle se déplace d'une même longueur et que 1' épaisseur du rouleau débiteur de la bande 59 décroit, tandis que l'épaisseur du rouleau récepteur (galet 56) croit de sorte que pour un déplacement angulaire constant du levier 15, la longueur de bande 59 enroulée sur le galet 56 lorsque l'épaisseur du rouleau débiteur est important serait faible tandis qu'au contraire, lorsque le diamètre du rouleau récepteur est grand, la longueur de bande 59 enroulée sur ledit galet 56 serait beaucoup plus importante.Afin d'éviter cet inconvénient, et d'obtenir après chaque point de soudure un déplacement d'une longueur constante de la bande 59 indépendamment des diamètres respectifs des rouleaux débiteur et récepteur, le dispositif prévoit de réduire le déplacement angulaire du levier 15 au fur et à mesure de l'augmentation du diamètre du rouleau récepteur. L'extrémité libre de la plaquette 38 est disposée de manière à constituer une butée 38a contre laquelle peut venir porter le levier 15. A la figure 3, on a supposé que le rouleau débiteur est plein tandis que le rouleau récepteur est pratiquement vide. A chaque déplacement de la tige 13 du piston du vérin 9, le levier 15 pivotera dans le sens actif ( sens de la flèche f) d'un angle correspondant à la course du Piston. Au fur et à mesure que le diamètre de la bande 59 s'enroulant sur le galet 56 croît, le diamètre du rouleau débiteur décroît et ainsi l'organe tâteur 28 se déplace sous l'action du ressort 46, les plaquettes 32 et 38 grace à leurs lumières allongées 33, 39 et 40 se déplaçant en direction du côté du boîtier 7 adjacent à l'axe 16. Ainsi, la butée 38a vient se situer sur le trajet de retour du levier 15. Au fur et à mesure que le diamétre du rouleau récepteur grossit, la butée 38a stavançant, la course active du levier 15 diminue. COmme on le-voit, à la figue 8, comme la butée 38a stoppose à un retour à la position initiale du levier 15 sous l'action de son ressort 19, lorsque le vérin 9 est sous pression, une partie de la course de la tête de poussée 12 s'effectue sans toucher le levier 15. Unetelle disposition est simple, sûre et peu compliquée et assure une grande régularité du pas de déplace cement de la bande de feuillard 59. Lorsque la barde 59 a complétement été débitée et que, par conséquent, le galet 55 est vide, la barrette 30 touche le contact 49, qui ouvre le circuit de commande de l'ensemble de sorte que la machine s'arrête. Il pourrait être prévu un circuit destiné à indiquer que le rouleau débiteur est vide, ou est presque vide, circuit commandé par l'interrupteur 47 et commandant un signal sonore ou visuel. Dans le mode de réalisation représenté, on a supposé que les électrodes 1 et 2 étaient toutes les deux mobiles verticalement. le dispositif selon l'invention pourrait s'adap- ter également à des soudeuses dont une seule électrode serait mobile. Dans ce cas, le déplacement de la bande de feuillard 59 s'effectuerait après l'enlévement des tôles lorsque le point de soudure a été réalisé. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et qui a été représenté, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10 - Dispositif adaptable à une machine à s- der par résistance par points de tôles d'acier revêtu, ladi machine à souder comprenant plusieurs électrodes (I,2) > soudage reliées électriquement à un ou plusieurs enroulemetts secondaires d'un transformateur dont l'enroulement primaire est destiné à être relié à une source de courant alternatif, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (50) pour upporter un rouleau (55) d'une bande d'un feuillard (59) d'un liage de cuivre et dlun matériau compatible avec le revêtc--r # des tôles à souder (5), des moyens (60, 72) pour guider mande (59) de feuillard pour insérer celle-ci entre les tô s à souder (5) et l'électrode (2) correspondante, et des noyens pour commander le déplacement de la bande (59) aprè que chaque soudure ait été effectuée. 20 - Dispositif selon la revendication ?, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens tâteurs (28) pour vérifier la longueur du rouleau (55) de la bande de feuiller (59), lesdits moyens tâteurs (28) étant insérés sur un cil lit de signalisation. 30 - Dispositif selon la revendicaticr I, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (56) de réception de la bande de feuillard (59) pour l'enroulement de 1 ?artie de ladite bande restant après la réalisation des po S s de soudure et des moyens (I2-I5) pour commander l'enroulem. t de ladite partie de la bande après que chaque soudure ait été effectuée. 4 - Dispositif selon les revendic#'iions I et 3 caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (7 pourvu d'un axe (50) pour recevoir un rouleau de la bande i feuillard (59) un second axe moteur (24) destiné à supporter n galet (56) de réception de la partie de la bande restant près la réalisation des points de soudure, ledit second axl moteur (24) étant solidaire d'une roue à rochet (I8) avec laquelle coopère un cliquet (I7) porté par un levier (I5) mobile contre l'action d'un ressort de rappel (I9) et un vérir pneumatique à simple effet (9) dont l'extrémité libre (I2) de la ige (I3) du piston est disposée de manière à pousser le linier (I5) contre l'action du ressort de rappel (19) lorsque e vérin (9) est mis sous pression. 50 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (28,38) pour modifier la valeur du déplacement angulaire de l'axe moteur (24) en fonction de l'épaisseur de la partie de bande restant après la réalisation des points de soudure enroulée sur le galet de réception (56). 60 - Dispositif selon les revendications 2, 4 et 5, caractérisé en ce que les moyens tâteurs (28) comprennent un doigt destiné à coopérer avec le rouleau de la bande de feuillard (59) ledit doigt étant pcrté par un ensemble coulissant diamétralement par rapport à l'axe dudit rouleau (55) et relié à des moyens élastiques (46) tendant à appliquer ledit doigt (28) contre ledit rouleau (55), ledit ensemble comportant une butée (38a) mobile pour limiter la course de retour du levier (I5) en fonction de l'épaisseur du rouleau (55) de la bande de feuillard (59). 70 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rouleau (55) de la bande de feuillard (59) et le galet de réception (56) de la partie de la bande de feuillard restant après la réalisation des points de soudure sont logés dans une cassette (54) le boîtier (7) étant pourvu de moyens élastiques (53) pour la fixation de la cassette (54). 80 - Dispositif selon la revendication 4, carac térisé en ce qu'il comporte des moyens manuels (67) pour commander la rotation de la roue à rochet (I8). 90 - Dispositif selon la revendication I et la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de guidage de la bande de feuillard sont constitués par des profilés en C (72,73) en matière isolante fixés au boîtier par des pinces élastiques (7).