Brevet FR2549756A1 — publié le 19850201

Porte-torche de soudage pour machine de positionnenent L'invention concerne un porte-torche de soudage destiné a être monte sur un mécanisme motorise: de positionnement, c'est-à-dire a l'extrémité du bras d'une machine, ou du poignet d'un robot de positionnement. De tels mécanismes dotés de moyens de déplacement pluridirectionnel sont connus dans le domaine du soudage a l'arc, en particulier pour le soudage sous gaz neutre : ils permettent d'afficher une position, de maintenir une longueur d'arc et d'effectuer un balayage transversal par rapport a un cordon de soudure. Il s'avère cependant que la précision du positionnement est de l'ordre de plusieurs dixièmes de millimètre, quelle que soit la technologie adoptée pour ces mécanismes. Or,l'évolution de k technique,delatechnique, notamment en soudage automatique, conduit à rechercher la possibilité d'obtenir un positionnement de la torche de soudage dont la précision est ramenée à un dixième de millimètre au plus. Tel est le but de l'invention. Ce but est atteint selon l'invention par un portetorche qui comprend des moyens compacts et autonomes de dép1acc-nent court et précis dans au moins deux directions orthogonales. On entend par moyens autonomes, des moyens indépendants des moyens de déplace- ment propres a la machine de positionnement. Ils sont compacts et légers parce que le bras d'une telle machine ne peut supporter des éléments massifs. Il sont conçus pour des déplacements courts (corpa- rativement aux déplacements effectués par la machine elle-m2me) car ils interviennent en "appoint" de positionnement.Les deux directions orthogonales de déplacement correspondent,en principe, au réglage de la hauteur du porte-torche par rapport au cordon de soudure a effectuer et au balayage transversal. Pour parvenir à la compacité souhaitée d'un portetorche conforme a l'invention, celui-ci est avantageusement constitué d'un premier bloc d'entratnement en rotation d'une première vis parallèle h l'une desdites deux directions orthogonales, d'un second bloc, identique au premier, d'entrainement en rotation d'une seconde vis parallèle a l'autre direction, ces deux blocs étant cinématiquement liés entre eux par un bloc intermédiaire comportant deux écrous orthogonaux et sensiblement contigus vissés respectivement sur les première et seconde vis, le bloc intermédiaire pouvant se déplacer sur chaque vis, en fonction de la rotation de celle-ci, sur une certaine longueur limitée par deux butées. Chacun des premier et second blocs d'entratnenent comporte un micromotoréducteur dont l'arbre, parallèle à la vis dudit bloc, porte un pignon engrenant avec un pignon calé sur l'axe de la vis, le micromotoréducteur étant voisin de la vis (c'est- -dire du même coté par rapport aux pignons), ce qui autorise un agencement sensiblement cubique et très compact de l'ensemble. Chaque bloc d'entrainement comporte au moins une glissière parallèle à sa vis et coopérant avec le bloc intermédiaire. Il est prévu entre chaque bloc d'entraînement et le bloc intermédiaire un ressort de compensation des jeux. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode préféré de réalisation. Il sera fait référence a la figure unique annexée, qui représente une coupe d'un porte-torche conforme a l'invention. La figure unique montre un premier bloc d'entratne- ment 1, un second bloc d'entratnement 1' et un bloc intermédiaire 2. Le bloc d'entraînement 1 est formé d'une pièce 3 en U dont le corps comporte un logement 4 pour un micromotoréducteur 5. Dans un exemple d'application, ce micromotoréducteur a un diamètre de 20 mn, une longueur de 35 mm et un poids de 60 grammes. Un arbre rotatif 6 est emmanché sur l'arbre moteur du micromotoréducteur et tourillonne dans des paliers 7 et 8 montés de façon adéquate dans la pièce 3. L'arbre rotatif 6 porte en bout un pignon 18 dépassant de la pièce en U. Les deux pattes 9 et 10 de la pièce 3 en U sont percées pour recevoir les paliers de support 11 et 12 d'un arbre rotatif 13 dont une partie filetée forme la vis 14. L'arbre 13 porte un pignon 15 engrenant avec le pignon 7. Deux flasques 16 et 17 viennent s'appliquer sur les cotés de la pièce 3 en U. Le flasque 16 ferme le logement 4. Le flasque 17 protège les pignons 15 et 18 et sert à la fixation sur la machine de positionnement. Le bloc d'entrainement 1' est identique au bloc 1, Si ce n'est qttil est disposé orthogonalement au premier et de manière que les pattes de l'un et l'autre enserrent un espace commun en partie occupé par le bloc intermédiaire 2 Les organes du bloc 1' correspondant a ceux du bloc 1 sont repérés par un indice identique affecté du signe "prime". Le bloc intermédiaire 2 comprend deux écrous 19 et 20, sensiblement contigus et orthogonaux et vissés sur les vis respectives 14 et 14'. En déhors des alésages prolongeant l'ouverture des écrous 19 et 20 pour le passage des vis 14 et 14', le bloc 2 comporte deux alésages 21 symétriquement de part et d'autre de l'écrou 20 et d'axe parallèle à ce dernier. Ces alésages 21 logent des douilles de guidage 22 qui peuvent glisser sur des axes lisses 23', appartenant au bloc 1' et logés entre les pattes de la pièce 3' parallèlement a la vis 14'. De même, le bloc 2 comporte des alésages parallèle à l'axe de l'écrou 19, dans lesquels des douilles permettent le glissement d'axes lisses parallèles à la vis 14 et logés comme celle-ci, entre les pattes 9 et 10 du bloc 1. Par ce double jeu de glissière, le seul mouvement respectif possible du bloc 2 par rapport à chacun des blocs d'entrai- nement 1 et 1' est une translation. Le bloc 2 comporte encore un trou 24 coaxial a la vis 14 au fond duquel vient s'appuyer une extrémité d'un ressort de compression 25 entourant la vis 14, l'autre extrémité s'appuyant contre la patte 9. Ce ressort de compensation réduit le jeu entre l'écrou 19 et la vis 14. Une disposition identique est prévue pour l'écrou 20 et la vis 14'. Les micronotoréducLeurs 5, 5' sont a courant cori1: ou du type synchrone, ou pas à pas, et sont reliés a un dispositif de commande. La mise en marche du moteur 5 entraine la rotation de la vis 14 et donc la translation (parallèle à la vis 14) dn bloc intermédiaire 2 par rapport au bloc 1 pris comme référence, c 'est-à-dire aussi une translation, parallèle à la vis 14,du bloc 1' par rapport au bloc 1. La mise en marche du moteur 5' entraîne la rotation de la vis 14' et donc la translation (parallèle à la vis 14') du bloc 1 par rapport au bloc intermédiaire 2 et donc par rapport au bloc de référence 1. De cette façon, il est possible de positionner pr L'amplitude de ces mouvements, limitée par le débattement du bloc 2 entre les pattes des pièces 3 et 3' respectivement, peut être de l'ordre de 10à 12 mm, ce qui est suffisant pour assurer la complénen- tarité de précision et de répétitivité du positionnement d'une machine ou d'un robot, au dixième de millimètre près. L'encombrement du porte-torche de l'invention peut être particulièrement réduit : dans un exemple de réalisation, il occupe un espace cubique de 81 mm de coté, avec un poids de l'ordre de 800 grammes (utilisation d'alliages légers). REVENDICATIONS 1. Porte-torche de soudage destiné à être monté sur un mécanisme motorisé de positionnement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens compacts autonomes de déplacement court et précis dans au moins deux directions orthogonales. 2. Porte-torche selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un premier bloc (1) d'entraînement en rota Pion d'une première vis (14) parallèle à l'une desdites deux directions orthogonales, d'un second bloc (1'), identique au premier (1), d'en traînement en rotation d'une seconde vis (14') parallèle à l'autre direction, ces deux blocs (1, 1') étant cinématiquement liés entre eux par un bloc intermédiaire (2) comportant deux écrous (19, 20) orthogonaux et sensiblement contigus vissés respectivement sur les première (14) et seconde (14') vis, le bloc intermédiaire (2) pouvant se déplacer sur chaque vis (14, 14') en fonction de la rotation de celle-ci, sur une certaine longueur limitée par deux butées (9, 10). 3. Porte-torche selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des premier (1) et second (1') blocs loge un micro motoréducteur (5, 5') dont l'arbre, parallèle à la vis (14, 14% dudit bloc, porte un pignon (18) engrenant avec un pignon (15) calé sur l'axe de la vis (14, 14'), le micromotoréducteur (5, 5') étant voisin de la vis (14, 14'). 4. Porte-torche selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que chacun des premier (1) et second (i') blocs comporte au moins une glissière (23') parallèle à la Is (14, 14') dudit bloc et coopérant avec le bloc intermédia re (2). 5. Porte-torche selon l'une quelconque des revendications 2 d 4, caractérisé en ce qu'il est prévu pour chacun des pre mier (1) et second (1') blocs d'entraînement, un ressort de conpensa- tion (25) entre le bloc intermédiaire (2) et l'une des butées (9, 10) dudit bloc d'entraînement (1, 1').