Brevet FR2606308A1 — publié le 19880513

i La présente invention a pour objet un dispositif automatique de remplacement des électrodes d'un robot de soudage. On sait que les robots de soudage sont, d'une manière générale, équipés d'une pince à deux branches articulées portant chacune une électrode emmanchée à force, cette pince comportant des moyens d'actionnement des deux branches pour rapprocher ou éloigner l'une de l'autre les électrodes. Ces électrodes sont généralement constituées par des embouts amovibles qui, à la longue, se détériorent et doivent être remplacés par des embouts neufs. Cette opération de remplacement des électrodes ou embouts est aujourd'hui réalisée manuellement à l'aide d'un outil approprié, ce qui, comme on le comprend, constitue une opération fastidieuse, longue et coûteuse. Aussi, la présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif spécial associé au robot de soudage et permettant le remplacement automatique et rapide des électrodes usées par des électrodes neuves. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif automatique de remplacement des électrodes d'un robot de soudage comportant une pince à deux branches articulées portant chacune une électrode emmanchée à force, cette pince comportant des moyens d'actionnement des deux branches pour approcher ou éloigner l'une de l'autre les électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend, en association avec ledit robot, un système d'extraction automatique des électrodes usées vers lequel peut être amené le robot, ainsi qu'un système de présentation d'électrodes neuves auquel parvient ensuite ledit robot dont les deux branches sont amenées de part et d'autre des électrodes neuves qui sont emmanchées sur ces branches à l'aide des moyens d'actionnement desdites branches. Suivant un mode de réalisation préféré, le système d'extraction précité est constitué par des vérins agissant respectivement sur des leviers articulés sur un support et susceptibles d'exercer un effort d'extraction sur les électrodes usées emmanchées sur les branches du robot, en prenant appui sur ledit support. Quant au système de présentation des électrodes neuves, il est constitué par un barillet entraîné en rotation par des moyens d'avance pas-à-pas. On précisera encore ici que les vérins du système d'extraction des électrodes usées, les moyens d'avance pas-à-pas du barillet, ainsi que les moyens d'actionnement de la pince du robot sont commandés par un circuit logique incorporé audit robot. On comprend par conséquent qu'un robot de soudage équipé d'un dispositif conforme à l'invention pourra effectuer automatiquement la séquence d'opérations nécessaires pour extraire les électrodes détériorées et les remplacer par des électrodes neuves. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les leviers du système d'extraction sont reliés par une extrémité aux tiges des vérins, tandis que l'autre extrémité de ces leviers comporte une fourche et est montée pivotante au niveau d'une autre fourche prévue sur le support précité, ces deux fourches pouvant s'engager sur les branches de la pince du robot. Le barillet du système de présentation est de préférence constitué par un disque sur les deux faces duquel sont montés des clips retenant des électrodes neuves. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'avance pas-à-pas du barillet sont constitués par un vérin dont la tige porte un élément susceptible de coopérer avec des dents prévues sur la périphérie du disque précité. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un robot de soudage auquel est associé un dispositif selon cette invention; - la figure 2 est une vue en perspective du système d'extraction des électrodes portées par les branches formant la pince du robot; - la figure 3 est une vue agrandie partielle et en coupe verticale des leviers et supports de levier appartenant au système d'extraction des électrodes du robot; - la figure 4 est une vue agrandie partielle et en coupe de l'extrémité des branches de la pince du robot portant des électrodes détériorées et qui doivent être remplacées; - - la figure 5 est une vue en perspective partielle d'un levier articulé sur son support et appartenant au système d'extraction, et illustre l'extraction d'une électrode détériorée; - la figure 6 est une vue schématique et en perspective du système de présentation des électrodes neuves; et - la figure 7 est une demi-vue en coupe du barillet du système de présentation, suivant l'axe XX' visible sur la figure 6 et montre les branches de la pince du robot prêtes à recevoir des électrodes ou embouts neufs. En se reportant à la figuré 1, on voit un robot de soudage R auquel est associé, conformément à l'invention, un système 1 d'extraction automatique des électrodes usées portées par ce robot et vers lequel peut être amenée la tête 2 dudit robot, ainsi qu'un système 3 de présentation d'électrodes neuves que saisira le robot R après extraction des électrodes détériorées. Le robot R comprend, d'une manière classique, un socle S portant un bras articulé 4 à l'extrémité duquel se trouve la tête 2 qui comprend essentiellement deux branches 5 pouvant être rapprochées ou éloignées l'une de l'autre au moyen d'un vérin V solidaire de la tête 2. Comme on le voit mieux sur la figure 4, les extrémités des branches 5 formant la pince du robot R sont munies chacune d'une électrode ou embout 6 emmanché à force sur ladite extrémité. Les embouts 6 montrés sur cette figure 4 sont des embouts détériorés, c'est-à-dire possédant une extrémité usée et devant par conséquent être remplacés. Le système 1 d'extraction de ces embouts, qui est, de même que le système de présentation 3, monté sur une potence ou analogue P au voisinage du robot R (figure 1) comprend essentiellement, comme on le voit sur la figure 2, un équipage solidaire d'un bâti 7 et essentiellement constitué par deux vérins 8 agissant respectivement sur des leviers 9 articulés chacun en 10 sur un support 11 qui présente grossièrement la forme d'une chape et que l'on voit mieux sur la figure 5. Plus précisément, les vérins 8 comportent une tige 12 reliée à une extrémité 9a des leviers 9, tandis que l'autre extrémité 9b des leviers 9 comprend, comme on le voit mieux sur la figure 5, une partie en forme de fourche 12. Les extrémités lia des supports ou chapes 11 comportent également une fourche 13, comme on le voit sur les figures 2 et 5. L'articulation 10 des leviers 9 aux supports 11 est située légèrement audessus des fourches 12 et 13 qui présentent toutes les deux sensiblement la même forme et permettent l'extraction des électrodes usées 6, comme on le décrira plus loin à propos du fonctionnement. Le système de présentation 3 des électrodes neuves est, comme on le voit bien sur les figures 6 et 7 constitué par un barillet revêtant la forme d'un disque 14 entraîné en rotation par des moyens d'avance pas-à-pas revêtant, suivant l'exemple de réalisation représenté, la forme d'un vérin 15 dont une extrémité est articulée en 16 sur une chape ou analogue 17 solidaire d'une plaque 18 elle-même solidaire de la potence P. Le vérin 15 comporte une tige 19 se terminant par une partie en forme de chape 20 avec axe transversal 21 de façon à pouvoir coopérer avec des dents 14a prévues sur la tranche du disque 14. Ainsi, comme on le comprend, un entraînement pas-à-pas de ce disque peut être assure. Le disque 14 est monté tournant autour d'un axe 22 lui-même monté entre deux bras 24 solidaires de la plaque 18 et comportant chacun une encoche 23a, 23b recevant ledit axe 22. Cet axe 22 est constitué par deux extrémités 22a, 22b vissées sur un cylindre 25. Les extrémités ou poignées 22a et 22b présentent une section transversale carrée et l'extrémité 22b coopère avec l'encoche 23b, tandis que l'autre extrémité 22a se prolonge par une partie 22c de section circulaire circonscrite au carré 22a et coopérant avec l'encoche 23a plus large que l'encoche 23b.On a donc réalisé ainsi un système détrompeur permettant le montage de l'axe 22 et donc du disque ou barillet 14 dans le bon sens entre les bras 24. Le disque 14 comporte en son centre un manchon 26, bien visible sur la figure 7, et qui tourne sur l'axe 22 par l'intermédiaire de coussinets auto-lubrifiants 27. 6- Des rondelles de friction, repérées d'une manière générale en 28 sur les figures 6 et 7, procurent une friction entre le manchon 26, c'est-àdire le barillet 14, et la partie fixe constituée par l'axe 22 et les bras 24. Une telle friction permettra une immobilisation précise du barillet 14 après le déplacement d'un pas provoqué par le vérin 15. Sur chaque face du disque 14 est fixé, par soudage, un anneau 29 sur lequel est montée une pluralité de clips 30 susceptibles de retenir les électrodes ou embouts neufs que l'on voit en 6a sur la figure 7. Ces embouts peuvent comporter un téton excentré 31 qui, lorsque les embouts sont clippés dans les clips 30, s'engage dans des logements 32 ménagés sur les faces du disque ou-barillet 14, de façon à assurer ainsi une orientation correcte des embouts par rapport aux clips 30 et, par conséquent, par rapport aux branches 5 de la pince. Ainsi, les embouts 6a pourront s'emmancher correctement sur les bras 5 de la pince du robot à la fermeture de cette pince. Mais on expliquera maintenant brièvement le fonctionnement du dispositif de l'invention qui se déduit d'ailleurs de la description qui précède. Il faut tout d'abord remarquer que les vérins 8 du système d'extraction des électrodes 6 usées, le vérin d'avancement pas-à-pas du barillet 14 et les moyens d'actionnement de la pince du robot, à savoir notamment le vérin V visible sur la figure 1, seront commandés par un circuit logique (non représenté) incorporé au circuit logique du robot R. Lorsque les embouts 6 portés par les branches 5 sont détériorés, c'est-à-dire lorsque les tétons à l'extrémité de ces embouts sont usés, le bras 4 du robot R est amené vers le système d'extraction 1, de manière que les extrémités des branches 5 du robot se trouvent au niveau des extrémités lla et 9b des supports 11 et leviers 9. Plus précisément, les extrémités des branches 5 sont engagées dans les fourches 13 et 12 des supports 11 et leviers 9 respectivement. Ces fourches, comme on le comprend en se reportant à la figure 3, sont interposées entre les embouts 6 et les branches 5 qui les portent. Comme on le voit sur cette figure, ainsi que sur la figure 5, l'actionnement des vérins 8 provoquera l'extraction des embouts 6. Plus précisément, les leviers 9, en prenant appui sur les supports 11 provoqueront l'extraction des embouts usagés 6, comme cela est bien visible sur la figure 5. Ensuite, le bras 4 du robot R est acheminé vers le système de présentation 3, et les branches 5 de la pince du robot se trouveront en vis-à-vis d'embouts neufs 6a portés par les clips 30 solidaires du barillet ou disque 14, et les embouts neufs 6a seront chaussés sur les branches 5 sous l'effet de la fermeture de la pince du robot, c'est-à-dire du rapprochement des branches 5. Le robot ainsi rechargé en embouts neufs pourra reprendre son cycle normal de travail. Il est bien entendu, que toutes les opérations décrites ci-dessus sont effectuées automatiquement. On a donc réalisé un dispositif automatique de remplacement d'électrodes d'un robot qui n'exige aucune main d'oeuvre pour effectuer ce remplacement et qui permet une cadence de remplacement très rapide et donc un gain de temps très important sur les chaînes de fabrication des véhicules automobiles notamment. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que le nombre d'embouts neufs 6a portés par le barillet 14, ou la fixation des clips 30 sur ce barillet peuvent être quelconques sans sortir du cadre de l'invention, de même que les moyens de liaison entre ledit barillet et l'axe 22. L'invention comprend donc tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif automatique de remplacement des électrodes d'un robot de soudage comportant une pince à deux branches articulées portant chacune une électrode emmanchée à force, cette pince comportant des moyens d'actionnement des deux branches pour rapprocher ou éloigner l'une de l'autre les électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend, en association avec ledit robot (R), un système (1) d'extraction automatique des électrodes usées (6) vers lequel peut être amené le robot (R), ainsi qu'un système (3) de présentation d'électrodes neuves (6a) auquel parvient ensuite ledit robot dont les deux branches ( 5) sont amenées de part et d'autre des électrodes neuves (6a) qui sont emmanchées sur ces branches à l'aide des moyens d'actionnement desdites branches. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système (1) d'extraction précité est constitué par des vérins (8) agissant respectivement sur des leviers (9) articulés sur un support (11) et susceptibles d'exercer un effort d'extraction sur les électrodes usées (6) emmanchées sur les branches (5) du robot, en prenant appui sur ledit support. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système (3) de présentation précité est constitué par un barillet (14) entraîné en rotation par des moyens d'avance pas à pas. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les vérins précités (8) permettant l'extraction des électrodes usagées (6), les moyens précités d'avance pas à pas du barillet (14) et les moyens d'actionnement de la pince du robot (R) sont commandés par un circuit logique incorporé audit robot. 5. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que les leviers (9) du système d'extraction (1) sont reliés par une extrémité aux tiges (12) des vérins précités (8), tandis que l'autre extrémité (9b) de ces leviers comporte une fourche (12) et est montée pivotante au niveau d'une autre fourche (13) prévue sur le support (11), ces deux fourches (12, 13) pouvant s'engager sur les branches (5) de la pince du robot (R). 6. Dispositif selon la revendication 1, 3 ou 4, caractérisé en ce que le barillet précité (14) est constitué par un disque sur les deux faces duquel sont montés des clips (30) retenant des électrodes neuves (6a). 7. Dispositif selon la revendication 1, 3, 4 ou 6, caractérisé en ce que les moyens d'avance pas à pas du barillet sont constitués par un vérin (15) dont la tige (19) porte un élément (20) susceptible de coopérer avec des dents (14a) prévues sur la périphérie du disque précité.