Brevet FR2560800A1 — publié le 19850913

L'invention concerne un appareil de soudage de bou- lons comprenant un conduit d'amenée des boulons qui peut effectuer dans l'enveloppe de l'appareil un déplacement axial d'amplitude limitée et, à l'extrémité de ce conduit située du c8té de l'outil, une pince de serrage de bou- lons, montée notamment de manière à pouvoir être rempla- cée, ainsi qu'une pièce d'arrêt qui peut s'engager dans la pince de serrage des boulons et qui a une forme telle qu'elle laisse passer un boulon dans'le sens de l'amenée, mais l'empêche de revenir en sens inverse. Un appareil de soudage de boulons de ce type est décrit par le brevet USC 28 16 120o Dans. cet appareil, la pièce d'arrêt est montée sur la pince de serrage des boulons et le positionnement correct d'un boulon dans la pince de serrage des boulons s'effectue en déplaçant celle- ci, avec le conduit d'amenée des boulons, pour la mettre dans sa position terminale arrière, après quoi un boulon est amené, par exemple par de l'air comprimé, jusqu'au- delà de la pièce d'arrêt, puis la partie terminale anté- rieure du boulon étant appliquée contre une pièce, la pince de serrage des boulons est placée, par rapport à l'enveloppe de l'appareil, vers la pièce, le boulon étant alors appliquée, par sa partie-terminale arrière, contre la pièce d'arrêt et, pendant toute l'opération de soudage, maintenu en position correcte au-dessus de la pièce d'arrêt et poussé contre la pièce. Dans ce dispositif, la pièce d'arrêt, qui peut se déplacer en étant guidée dans un alésage orienté perpen- diculairement à la direction longitudinale de la pince de serrage des boulons, est soumise à des charges méca- niques considérables qui peuvent provoquer à la longue l'usure du dispositif de guidage de la pièce d'arrêt. De plus, pendant l'opération de soudage, la pièce d'ar- rSt est soumise à une tension de soudage électrique, de sorte oue des arcs peuvent se former entre la pièce d'arrêt et le boulon qui doit être soudé, ce qui peut amener la détérioration de la pièce d'arrêt et/ou du - 2 - 2560800 dispositif de guidage et ensuite constituer un obstacle au fonctionnement de la pièce d'arrêto Par ailleurs, la pièce d'arrêt a une forme et une position telles qu'elle agit sur le bord des boulonso Il peut donc arriver que, lorsqu'on utilise. des bou- lons de longueur relativement faible, dans lesquels,par exemple, la longueur du boulon dans le sens axial est à peu près égale ou inférieure à son diamètre, les bou- lons, sous l'action de la pièce d'arrêt, arrivent de tra-ers dans la pince de serrage des boulons et que, de ce fait, le fonctionnement de l'appareil de soudage des boulons soit au moins géné. Il est également possible que les boulons amenés de travers ne soient pas soudés dans une position cor- recteo Le but de l'invention est de permettre la réalisa- tion d'un dispositif de soudage de boulons du type initialement défini dans lequel, avec des moyens et des mesures simples et touten améliorant la sécurité de fonc- tionnement de la pièce d'arrêt, les boulons, même et sur- tout lorsque ce sont des boulons ayant une longueur axiale relativement faible, arrivent à la pince de ser- rage des boulons dans une position beaucoup plus cor- recte et qui garantisse que les boulons soient soudés à la pièce dans une position correcteo Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que la pièce d'arrOt est montée sur l'enveloppe, que, de plus, la pince de serrage des boulons, dans la posi- tion fondamentale de l'appareil, est dans sa position terminale avant tandis que la pièce d'appui est, par rapport à la pince de serrage des boulons, dans sa po- sition terminale arrière et que la pince de serrage des boulons peut se déplacer, à partir de sa position termi- nale avant, d'une certaine quantité vers l'arrièreo Dans ces conditions, un boulon amené par exemple par l'air comprimé dépasse d'abord la pièce d'arrêt et est ensuite, lors du retrait de la pince de serrage des - 3 - 2560800 - 3 - Dvu boulons dans sa position terminale arrière, poussé par la pièce d'arrgt dans la position correcte au'il doit occuper dans la pince de serrage des boulons pour, ensuite après le déplacement de la pince de serrage des boulons jusqu'à sa position terminale avant, être soudé à la pièce. Dans ce dispositif, contrairement à l'état de la technique, le boulon a été soulevé au-dessus de la.pièee d'arrêt, de sorte que, pendant l'opération de soudage, la pièce d'arrêt n'est soumise à aucune charge mécani- que ou électrique. De plus, après l'opération de soudage et avant la séparation de la pince de serrage des bou- lons et du boulon soudé, un nouveau boulon peut être amené à la pince de serrage des boulons, le boulon soudé empochant le boulon amené de quitter par erreur la pince de serrage des boulons. Les opérations sont donc beau- coup plus courtes qu'auparavant0 Dans un mode de réalisation avantageux au stade de la fabrication et permettant de supporter de fortes charges, la pièce d'arrêt est montée sur un levier arti- culé sur l'enveloppe de l'appareil de manière à pouvoir effectuer un déplacement de rotation limité autour d'un axe orienté perpendiculairement à la direction de dépla- cement de la pièce de serrage des boulons, Dans ce cas, la pièce d'arrêt peut être montée de manière amovible sur le levier, de manière qu'en cas de besoin on puisse la remplacer par une autre pièce d'ar- rêt adaptée aux dimensions du boulon à souder. On peut obtenir le même résultat en remplaçant le levier comportant la pièce d'arrêt par un levier plus court ou plus long pour pouvoir positionner correcte- ment le boulon à souder au niveau de la pièce d'arrêt dans la pince de serrage des boulons de telle manière que, d'une part, le boulon puisse être saisi solidement par la pince de serrage des boulons mais que, d'autre part, la partie terminale avant du boulon dépasse assez loin audelà de l'embouchre de la pince de serrage des - 4 -2560800 boulons, mais seulement le boulon qui soit soudé à la pièces De plus, il est avantageux aue la pièce d'arrgt ait une forme et une position telles, qu'elle agisse au milieu du côté frontal arrière du boulon. Ces mesures garantissent, beaucoup mieux que par le passé, que le boulon est déplacé dans le sens axial sans se mettre de travers. Dans un mode de réalisation préféré, la partie mobi- le comporte une surface de butée des boulons qui, dans la position de blocage des boulons, s'étend sur tout le diamètre du conduit d'amenée des boulons et est orientée perpendiculairement à l'axe longitudinal de ce conduit. Dans un autre mode de réalisation, le levier por- tant la pièce d'arrêt est un levier coudé dont la pre- mière partie terminale s'articule sur l'enveloppe de l'appareil et dont la deuxième partie terminale, orien- tée dans le m9me sens que la première partie terminale, forme une pièce d'arrêt et dans la position de blocage du boulon, est maintenue coaxialement par rapport à la pince de serrage des boulons et comporte, au niveau de l'embouchure de la pince de serrage des boulons située du côté de l'outil, une rampe oblique d'avance des boulons, l'enveloppe comportant en plus un ressort qui pousse le levier dans Japosition de blocage du boulon. Pour permettre l'adaptation de l'amplitude du dé- placement de la pince de serrage des boulons au bou- lon à souder, une variante prévoit que l'enveloppe une butée qui peut ttre réglée dans la m9me direction que la direction du déplacement du conduit d'amenée des boulons avec la pince de serrage des boulons et peut agir sur le conduit d'amenée des boulons ou sur la pince de serrage des boulons, de préférence de tel- le manière que la pièce d'arrgt soit disposée de ma- nière à être déplacée et fixée d'une manière corntinue dans la même direction que le conduit d'amenée des bou- lons et la pince de serrage des boulonso - 5 - De plus, il est avantageux et conforme au but visé oue la pince de serrage des boulons comporte des machoi- res pouvant s'écarter en opposant à la précontrainte d'un ressort, L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée au moyen d'un exemple de réalisation en se référant au dessino La figure 1 est une coupe longitudinale d'un appa- reil de soudage des boulons dans la position d'amenée des boulonso La figure 2 est une représentation analogue lors du positionnement du boulon dans la pince de serrage des boulons. La figure 3 est une représentation analogue dans le cas o le boulon est placé correctement dans la pince de serrage des boulonso La figure 4 est une représentation analogue l'appa- reil étant dans la position de soudageo Cet appareil de soudage de boulons comprend essen- tiellement une enveloppe d'appareil 1, un conduit dta- menée rectiligne 2, monté de manière à Pouvoir effec- tuer dans l'enveloppe un déplacement axial limité, une pince de serrage 3 des boulons, montée coaxialement sur ce conduit et fixée de manière à pouvoir 9tre remplacée, et une pièce d'arrêt 5 montée sur l'enveloppe 1 de l'ap- pareil et laissant passer un boulon 4 dans le sens o il est amené, mais l'emp4chant de passer en sens inverse0 Le conduit d'amenée 2 peut se déplacer par rapport à l'enveloppe 1, par exemple sous l'action d'un cylindre de travail régulièrement commandé non représenté. L'extrémité arrière du conduit 2 d'amenée des bou- lons peut être reliée à une canalisation tubulaire sou- ple de même diamètre intérieur, non représentée, dont l'extrémité terminale libre doit être rattachée à un réservoir de boulonso La pièce d'arrêt 5 est montée sur un levier cou- dé 6 dont la première partie terminale s'articule sur -6 - l'enveloppe 1 de l'appareil de manière à pouvoir ef- fectuer un mouvement de rotation limité autour d'un axe orienté perpendiculairement à la direction de dé- placement du conduit 2 d'amenée des boulons tandis que la deuxième partie terminale, mais orientée en sens inverse, forme pièce d'arrêt et s'engage, par une fen- te longitudinale 7, dans le conduit d'amenée des boulons dans la pince de serrage 3 des bouions. Le levier est soumis à l'action d'un ressort 8 Qui pous- se en permanence le levier 6 dans la position indiquée par les figures 2 et 3, la deuxième partie terminale du levier 6 étant orientée coaxialement par rapport à la pince de serrage 3 des boulons. Cette position du levier 6 est imposée par une butée 9 disposée sur l'en- veloppe 1 de l'appareil, tandis que l'autre position terminale du levier 6, indiquée par exemple par la fi- gure 1, est limitée par le levier 8. Au niveau de l'embouchure de la pince 3 de serra- ge des boulons, à l'opposé du levier 6,une rampe d'ac- cès oblique 10 permet à un boulon 4 amené par exemple par air comprimé, de faire pivoter le levier 6 vers l'extérieur suffisamment pour que le boulon 4 puisse dépasser la pièce d'arrêt. La section intérieure du conduit 2 d'amenée des boulons et celui de la pince de serrage 3 des boulons n'a que la largeur de la section d'un boulon 4, de sorte que le boulon 4 ne peut être poussé qu'exacte- ment dans le sens axial, ce qui assure un guidage exact du boulon 4o De plus, la pince de serrage 3 comporte un res- sort annulaire 11 qui peut exercer sur les mâchoires de serrage de la pince de serrage 3 du boulon des forces de serrage assez grandes pour que, pour le soudage d'un boulon 4, celui-ci soit maintenu par frottement dans une position correcte et d'une maniè- re sûre dans la pince de serrage 3 des boulons. Comme le montrent les figures 2 et 3, la pièce - 7 - d'arrêt 5 peut 4tre montée sur le levier de manière à pouvoir être remplacée. Par ailleurs, le levier 6 est fixé sur l'enveloppe 1 de l'appareil de manière à pou- voir 4tre enlevé pour être remplacé par un levier plus court ou plus long. Lors de l'amenée d'un boulon 4, le conduit d'ame- née 2 des boulons et la pince de serrage 3 des boulons se trouvent dans leur position terminale avant, la limitation des déplacements dans le sens axial de cet- 1j te pince par rapport à l'enveloppe étant assurée par des butées qui agissent par exemple au niveau du con- duit d'amenée 2 des boulons ou de la pince de serra- ge 3 des boulons et qui peuvent ttre de préférence ré- glées et fixées d'une manière continue dans la direc- tion de déplacement de la pince de serrage 3 des bou- lons. Dans cette position, le boulon 4 amené se déplace d'abord sur la rampe d'accès 10, et pousse la pièce d'arrtt 5 vers l'extérieur, de sorte que le boulon 4 peut passer sur la pièce d'arrêt 5o Ensuite, sous l'action d'un dispositif de comman- de non représenté, la pince de serrage 3 des boulons, en même temps que le conduit d'amenée 2 des boulons, est déplacée, par exemple par un cylindre de travail, vers l'enveloppe 1 de l'appareil jusqu'à ce que le bou- lon qui se trouve entre l'embouchure de la pince de serrage 3 des boulons et la pièce d'arrêt 5, s'appli- que d'abord, par son côté frontal arrière, contre la pièce d'arrêt puis soit déplacé par celle-ci vers la pince de serrage 3 des boulons assez loin vers l'avant pour que le boulon 4 saisi par les mâchoires de serra- ge de la pince de serrage 3 des boulons dépasse légère- ment hors de la partie terminale antérieure de la pince de serrage 3 des boulonso Ensuite, sous l'action d'un dispositif de comman- de non représenté, la pince de serrage 3 des boulons, en même temps que le boulon 3 et le conduit d'amenée 2 - 8 - des boulons, est déplacée vers la pièce et le boulon 4 est soudé à la pièce 12. Lorsque l'opération de soudage est terminée, un autre boulon peut être amené, dans les conditions indiquées, dès avant la séparation de la pin- ce de serrage 3 des boulons et du boulon soudé 4. Toutes les caractéristiques nouvelles, isolées ou en combinaison, qui sont mises en évidence dans la des- cription et/ou le dessin sont essentielles à l'invention. - 9- 2560800 REVENDICATIONS 1, Appareil de soudage de boulons comprenant un conduit d'amenée qui peut effectuer dans l'enveloppe de l'appa- reil un déplacement axial d'amplitude limitée et, à l'extrémité de ce conduit située du côté de l'outil, une pince de serrage des boulons, montée notamment de manière à pouvoir être remplacée, ainsi qu'une pièce d'arrPt qui peut s'engager dans la pince de serrage des boulons et qui a une forme telle qu'elle laisse passer un boulon dans le sens o il est amené, mais l'emptche de revenir en sens inverse, caractérisé en ce que la pièce d'arrgt (5) est montée sur l'enveloppe, que de plus dans la position fondamentale de l'appareil la pin- ce de serrage (3) des boulons est dans sa position ter- minale avant tandis que la pièce d'arrêt (5) est, par rapport à la pince de serrage (3) des boulons, dans sa position terminale arrière et que la pince de serrage (3) des boulons peut se déplacer, à partir de sa position terminale avant, vers l'arrière, d'une quantité réglable. 2o Appareil de soudage des boulons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt (5) est montée sur un levier (6) articulé sur l'enveloppe (1) de l'ap- pareil, de manière à pouvoir effectuer un mouvement de pivotement limité autour d'un axe orienté perpendiculai- rement à la direction de déplacement de la pince de ser- rage (5) des boulons. 3. Appareil de soudage des boulons selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt (5) est montée sur le levier (6) de manière à pouvoir être remplacée. 4o Appareil de soudage de boulons selon l'une des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que le levier (6) est monté sur l'enveloppe (1) de manière à pouvoir être rem- placéo o Appareil de soudage de boulons selon l'une des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que la -pièce d'arrêt - t- 3 2560800 (5) a une forme et-une position telles qu'elle agit sur sur le milieu du c8té frontal.du boulono 6o Appareil de soudage de boulons selon l'une des revendi- cationsl à 5, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt (5) comporte une surface de butée pour les boulons qui, dans la position de blocage du boulon, s'étend sur tout le diamètre du conduit d'amenée des boulons de la pince de serrage (3) des boulons et qui est orientée perpendi- culairement à l'axe longitudinal de cette pince. 7o Appareil de soudage de boulons selon l'une des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un le- vier coudé (6) dont l'une des extrémités s'articule sur l'enveloppe (1) de l'appareil et dont la deuxième extré- mité, forme une pièce d'arrCt (5) qui, dans sa position de blocage du boulon, est maintenue coaxialement dans la pince de serrage (3) des boulons de manière à avoir le même axe qu'elle et comporte, du c8té opposé à l'embou- chure de la pince de serrage (3) une rampe (10) pour la passage du boulon. 80 Appareil de soudage des boulons selon l'une des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que l'enveloppe (1) porte un ressort (8) qui pousse le levier dans la posi- tion de blocage des boulonso 9o Appareil de soudage des boulons selon l'une des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que l'enveloppe (1) porte une butée qui peut 8tre réglée dans le même sens pour le déplacement du conduit d'amenée (2) des boulons et de la pince de serrage (3) des boulons et peut se mettre en prise dans le conduit d'amenée (2) des boulons ou la pince de serrage (3) des boulonso 10. Appareil de soudage de boulons selon l'une des revendi- cations 1 à 9, caractérisé en ce que la pièce d'arrêt (5) est montée sur l'enveloppe (1) de l'appareil, de ma- nière à pouvoir 9tre déplacée progressivement et fixée, dans la même direction, pour la réglage du déplacement du conduit d'amenée (2) des boulons et de la pince de - 11 - serrage (3) des boulonso Appareil de soudage de boulons selon l'une des revendi- cations 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une pince de serrage (3) des boulons comportant des mâchoi- reds qui peuvent être écartées en s'opposant à la pré- contrainte d'un ressort.