Brevet FR2548076A1 — publié le 19850104

ENSEMBLE COMPACT DE SOUDAGE A L ARC AVEC METAL D'APPORT SOUS PROTECTION GAZEUSE La présente invention se rapporte au soudage à l'arc électrique et notamment au soudage automatique à l'arc avec métal d'apport sous protection gazeuse, dénommé couramment soudage par procédés M A G et MIG. Les robots et les machines automatiques de soudage sont couramment alimentés en fil-électrode consommable par des dispositifs à galet d'entraînement et galet presseur ou à entraîneur et dérouleur de fil muni d'un frein. or, ces dispositifs d'alimentation en fil ne permettent pas de rendre automatique le réapprovisionnement en métal d'apport d'un outil de soudage. II est toutefois connu, par le brevet FR 2 094 353, de remplacer automatiolnement chae électrode usee d'un porte-électrode d'un poste de soudage électrique au moyen d'un barillet à alvéoles renly,lis chacun d'une électrode reposant et pouvant tourner sur sle couronne obturatrice de ces alvéoles Mais ces électrodes indépendantes ne se présentent pas dans ce cas sous forme d'un fil enroulé sur un dérouleur ; ce barillet à alvéoles-ne peut donc pas s'appliquer au réapprovisionnement automatique en fil-électrode d'un outil de soudage MA G/M I G sur une machine automatique ou un robot. L'invention a pour but essentiel de remédier à l'inconvénient pré cédent en proposant un ensemble compact et simple de soudage qui permet une réalimentation entièrement automatique en métal d'apport. Conformément à l'invention, ce but est atteint par une décomposition de l'ensemble compact de soudage en deux sousensembles fixe et amovible. Suivant une particularité de l'invention, cet ensemble compact de soudage à l'arc avec métal d'apport sous protection gazeuse comprend un premier sous-ensemble fixé en permanence à un bras de robot ou de machine automatique et comportant notamment une torche et ses amenées de fluide, un moteur et un frein de bobine, d'une part, et un second sous-ensemble interchangeable et comportant notamment une bobine de fil et une tête de dévidage, d'autre part. Grâce à cette disposition, les bobines de fil-électrode peuvent être préchargées sur les sous-ensembles interchangeables portant chacun une bobine et une tête de dévidage du fil. Ces sousensembles simples couramment appelés "cassettes" peuvent être prélevés automatiquement dans un ratelier par un manipulateur dans le cas d'une machine automatique de soudage ou par le robot de soudage lui-même. Suivant une autre particularité de l'invention, les éléments de liaison de ces deux sous-ensembles comprennent respectivement deux centreurs et deux pions de positionnement, ainsi qu'un récep teur encliqueteur et un encliqueteur guide-fil. Suivant une autre particularité de l'invention, les éléments de liaison de ces deux sous-ensembles comprennent respectivement un accouplement encliquetable monté en bout d'arbre du moteur et un récepteur d'accouplement, pour entraîner la tête de dévidage par l'intermédiaire d'une courroie, ainsi qu'un pignon de frein de bobine et une roue dentée d'entraînement de celui-ci, monté sur l'axe de cette bobine. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue éclatée de profil d'un ensemble de sou dage conforme à l'invention, et - la figure 2 est une vue de face de cet ensemble de soudage. L'ensemble compact de soudage représenté à la figure 1 comprend un premier sous-ensemble 1 destiné à être fixé à demeure sur une extrémité non représentée d'un bras de robot ou d'un support approprié de machine automatique, et un second sous-ensemble 3 interchangeable, relié au premier. Le premier sous-ensemble 1 comporte notamment les éléments cons titutifs suivants, connus en soi une torche 10 alimentée par une amenée de courant ll et des amenées 12 de gaz de protection, d'eau de refroidissement et d'airde nettoyage - un moteur 13 - un frein de bobine 14 muni d'un pignon axial 15 - un support 16 destiné à recevoir cette torche lO, ce moteur 13, ce frein de bobine 14 et un détecteur 17 de fin de fil et une platine de fixation 18 solidaire du support 16 et agen cee a l'aide de moyens connus pour être fixée en permanence sur une extrémité d'un bras de robot ou d'un support approprié de machine automatique. Le second sous-ensemble 3 comporte notamment les éléments constitutifs suivants, connus en soi une bobine de fil 30 sur laquelle est montée coaxialement une roue dentée 31 d'entramement du frein de bobine 14 - une tête de dévidage 32 entraînée par le moteur 13 par 1 'inter- médiaire d'une courroie 33 - un support 34 destiné à recevoir la bobine 30 et la tête de dévidage 32 Pour assurer la géométrie et la liaison mécanique de ces deux sous-ensembles, le sous-ensemble 1 est pourvu de deux centreurs 19 solidaires du support 16 et d'un récepteur encliqueteur 20 monté sur la torche 10, et le sousensemble 3 est muni de deux pions de positionnement 35 solidaires du support 34 et d'un encliqueteur guide-fil 36 porté par le support 34 et placé axiale ment audessous de la tête de dévidage 32. Pour assurer la transmission de mouvements, un accouplement encliquetable 21 monté en bout d'arbre du moteur 13 coopère avec un récepteur d'accouplement 37 porté par le support 34. L'ensemble compact de soudage précédemment décrit fonctionne de la manière suivante La torche 10 est alimentée en électricité par l'amenée de courant 11 et en gaz de protection, eau de refroidissement et air de nettoyage par les amenées 12. Le fil-électrode fusible provenant de la bobine 30 et à l'extrémité duquel jaillit un arc est amené à la torche 10 par la tête de dévidage 32. Cette tête de dévidage est entraînée par le moteur 13 par l'intermédiaire de 1 'accouple- ment encliquetable 21, du récepteur d'accouplement 37 et de la courroie 33. La tension du fil-électrode est maintenue constante au cours de l'exécution de la soudure grâce au frein de bobine 14 dont le pignon 15 engrène avec la roue dentée 31. La réalimentation automatique en métal d'apport est donc rendue possible par une décomposition de 1 'ensemble compact de soudage en deux sousensembles 1 et 3. L'échange du sous-ensemble 3 dénommé "cassette" s'effectue à la fin d'un cycle de soudage lorsque le détecteur de fin de fil 17 a enregistré que la dernière couche d'enroulement de fil sur la bobine 30 est atteinte. Le robot lui-même ou un manipulateur dans le cas d'une machine automatique va alors déposer la "cassette" 3 vide et prélever une "cassette"pleine dans un ratelier réapprovisionné périodiquement selon un programme déterminé. Au cours de cette opération d'échange de "cassette", l'absence de fil dans la torche 10 peut être mise à profit pour procéder au nettoyage mécanique interne de celle-ci ainsi qu'à l'échange automatique de son tube contact. REVENDICATIONS 1. Ensemble compact de soudage à 1' arc avec métal d'apport sous protection gazeuse, équipant notamment un robot ou une machine automatique de soudage, du type comprenant une torche, un dérouleur de fil et un entraîneur de fil, caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement par - un premier sous-ensemble (1) fixé en permanence à un bras de robot ou un support approprié de machine automatique et compor tant notamment une torche (10) et ses amenées de fluide (11, 12), un moteur (13) et un frein de bobine (14), d'une part - et un second sous-ensemble (3) interchangeable et comportant notamment une bobine de fil (30) et une tête de dévidage (32), d'autre part. 2. Ensemble compact de soudage selon la revendication 1, carac térisé en ce que les éléments de liaison de ces deux sousensembles (1) et (3) comprennent respectivement deux centreurs (19) et deux pions de positionnement (35), ainsi qu'un récepteur encliqueteur (20) et un encliqueteur guide-fil (36). 3. Ensemble compact de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments de liaison de ces deux sous-ensembles (1) et (3) comprennent respectivement un accouplement encliquetable (21) monté en bout d'arbre du moteur (13) et un récepteur d'accouplement (37), pour entraîner la tête de dévidage (32) par l'intermédiaire d'une courroie (33), ainsi qu'un pignon (15) de frein de bobine (14) et une roue dentée d'entraînement (31) de celui-ci, monté sur l'axe de cette bobine (30). 4. Ensemble compact de soudage selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le premier sousensemble (1) est pourvu d'un détecteur (17) de fin de fil.