Brevet FR2585605A1 — publié le 19870206

La présente invention concerne un véhicule autonome pour le déplacement automatique le long d'une surface métallique d'un dispositif instrument de traitement de cette surface. Selon une de ses applications préférentielle, mais non limitative, elle vise un dispositif permettant le déplacement automatique d'une torche de soudure le long de la zone de raccordement entre deux tôles d'acier. Il est bien connu que l'opération de soudure de deux tôles d'acier entre elles est longue et fastidieuse, et exige une main d'oeuvre spécialisée et consciencieuse pour l'obtention d'un joint sans défaut. C'est pourquoi on a déjà tenté d'automatiser cette opération manuelle, en guidant la torche de soudure au moyen d'un chemin ou rail de guidage posé sur le support et maintenu sur celui-ci par attraction magnétique. Toutefois ce système présente de sérieux inconvénients, liés à la mise en place du rail de guidage, au respect de cotes précises, à la nécessité d'éliminer au préalable toutes les aspérités de la surface et à la surveillance continue qui demeure indispensable. L'invention élimine tous ces inconvénients grâce à un dispositif complètement autonome, c'est-à-dire n'exigeant aucun chemin de guidage et se conformant automatiquement à toutes les irrégularités de la surface de support. Ce dispositif est constitué d'un chariot monté sur au moins deux essieux portant des galets de roulement en matériau aimanté, ce chariot portant un moteur servant à l'entrainement de ces galets et au moins un moyen de guidage, la torche de soudure étant reliée au chariot par un bâti oscillant dont le va-et-vient est commandé par le même moteur, par l'intermédiaire d'un élément de réglage du point d'amplitude zéro de l'oscillation. Selon une réalisation particulière, le chariot porte deux molettes de guidage venant se placer dans le joint à souder, en assurant ainsi le guidage de la torche sur toute la longueur du joint, toute aspérité le long de ce joint étant compensée par le fait que les deux molettes sont montées escamotables sur des bras basculants compensés par des ressorts. Sur ce dessin très simplifié, on a représenté un chariot porte-torche de soudage à fonctionnement autonome selon l'invention. Ce dispositif se compose d'un chassis en tôle 1 porté par quatre rouleaux 2,3,4 et 5 pivotant dans des lumières 2',3',4',5' des rebords longitudinaux du chassis 1. Selon l'invention, ces rouleaux sont réalisés en matériau magnétique, de sorte que quand on pose ce chariot sur une surface d'acier par exemple, il reste "collé" contre cette surface, quelle que soit sa position. Ces rouleaux sont motorisés, c'est-à-dire que le chassis 1 porte un moteur électrique 6 dont l'arbre de sortie est relié mécaniquement, par exemple par une liaison à chaine 7, aux rouleaux 215. Sur l'arrière du chassis est monté pivotante autour d'un axe vertical 8 une palette 9 sur l'arrière de laquelle est fixée un berceau 10 destiné dans le cas présent à supporter une torche de soudage (non représentée). Le même moteur 6 actionne par ailleurs un excentrique 11 animant d'un mouvement de va-et-vient une tige 12 reliée à l'avant de la palette 9. Il en résulte que quand le moeur 6 est excité, le chariot avance sur ses rouleaux tandis que la torche qu'il porte balaye une certaine zone transversale derrière lui. C'est ainsi que ce dispositif permet de réaliser une soudure sur une longueur indéfinie et sur longueur déterminée par l'amplitude du balayage de la torche. Cette amplitude est réglable par exemple au moyen d'un écrou 13 dans lequel la tige 12 peut être plus ou moins profondément vissée. Un tel dispositif est avantageusement associé à un système de guidage. On a représenté ici un système très simple, adapté au cas de la soudure d'un joint entre deux tôles. Ce système se compose de deux molettes 14 et 14' montées pivotantes sur des axes 15-15' parallèles aux axes des rouleaux 2|5, portés par des bras 16-16', eux-mêmes montés basculant et rappelés par des ressorts 17-17'; de cette manière, les molettes 14-14' appuient constamment contre le support sur lequel se déplace le chariot, mais s'escamotent au contact de toute aspérité. Si l'on dispose ces deux molettes alignées dans le joint à souder, elles assureront le guidage du chariot sur toute la longueur du joint. Dans le cas où la surface sur laquelle se déplace le chariot est complètement lisse, etlou si l'on doit faire suivre au chariot un trajet complexe, on peut faire appel à des sytèmes de guidage ne prenant pas référence au support, mais déterminés par télécommande de son orientation, par exemple, en prenant référence à la verticale, définie par un élément pendulaire. Un tel chariot peut ainsi recevoir des applications très variées, le support 10 pouvant recevoir des outils ou dispositifs de traitement très divers: chalumeau de coupe, systèmes de traitement de surface, instruments de mesure et de contrôle, notamment des états de surface, l'intérêt primordial de l'invention étant de permettre l'accès de ces dispositifs dans des zones éloignées ou inaccessibles, de manière complètement autonome et dans n'importe quelle position, y compris sur des voûtes et des plafonds, la seule conditions étant bien entendu que la surface à traiter soit métallique ou au moins attirent les matériaux magnétiques. D'autres aménagements peuvent être apportés au dispositif selon l'invention pour en améliorer encore les performances. Ainsi les paliers 2'-5' des rouleaux 2-5 peuvent compoter des moyens pour compenser les irrégularités de la surface traitée. De même, dans le cas où cette surface comporte des zones galbées, le chassis 1 peut être réalisé en deux portions articulées l'une à l'aure, par exemple le long d'une transversale 18. L'expérience a montré, dans le cas de l'application de l'invention à la soudure d'un joint vertical d'une hauteur de 20 mètres entre deux poteaux métalliques tubulaires, que le gain sur le temps de soudage est de l'ordre de 4. En effet, un opérateur arrive manuellement à réaliser un joint de 15 mètres en 10 heures. Avec l'invention, un seul opérateur peut surveiller deux chariots se déplaçant simultanément à une vitesse de 9 mètre heure. REVENDICATIONS 1. Appareil pour déplacer automatiquement et de manière complètement autonome un dispositif de traitement ou de contrôle de surface le long d'un support métallique, caractérisé en ce qu'il se compose d'un chariot dont les galets de roulement sont aimantés et entrainés en rotation par un moteur porté par ce chariot, et équipé d'un système de guidage autonome. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est destiné à déplacer une torche de soudage le long d'un joint à souder, le système de guidage consistant en au moins une molette roulant dans l'espace de ce joint et montée élastiquement escamotable pour compenser les irrégularités et aspérité du joint. 3. Appareil selon la revendicatin 2, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement des galets est également relié à un système à va-et-vient déterminant le balayage de la torche de soudage sur toute la largeur du joint. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il se déplace sur une surface lisse, le guidage de son trajet étant commandé par référence à un élément pendulaire vertical. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, en vue de son utilisation sur des surfaces galbées, le chariot est en deux portions articulées. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en vue de compenser les aspérités de la surface, les galets du chariot sont équipés de moyens d'amortissement.