Brevet FR2641723A1 — publié le 19900720

L'invention concerne un poste mobile et autonome de soudage par points. Les postes fixes de soudage par points å pinces sont utilisés, notamment dans l'industrie automobile, pour la réalisation, des prototypes, des petites séries, toutes les fois que l'utilisation des moyens automatiques ne serait pas rentable ou dans l'attente de la mise en place de ceux-ci, lors de la phase de lancement d'un véhicule, par exemple. Dans ces postes de soudage fixes, les pinces sont généralement suspendues a des potences ou passerelles au-dessus du poste de travail et elles doivent entre reliées à la fois a une alimentation, en courant électrique, en fluide de refroidissement, et en air comprimé pour pouvoir fonctionner.Leur mobilité est donc nulle, de sorte qu'il est nécessaire de les multiplier tout au long d'une chaine de soudage et de multiplier en meme temps les postes d'alimentation énumérés ci-dessus. Il a donc paru néces- saire de disposer à la place de ce type de poste, d'unité mobiles capables de sSaffranchir de la nécessité de raccordement a au moins deux des alimentations susdites, les plus difficiles a trouver groupées, cest-å-dire les postes de distribution de fluide de refrigeration et d'air comprimé. Les unités ainsi crées, nécessiteraient seulement la présence d'une alimentation en courant électrique, devraient Itre d'encombrement réduit et permettre le plus grand nombre possible de positions de travail pour qu'une de ces unités soit capable de remplacer, à elle seule, un grand nombre de postes fixes existants. L'invention a pour but de fournir une telle unité. Celle-ci est constituée d'un chariot mobile compor tant - une potence formé d'un tube vertical, muni d'un moyen de réglage en hauteur et de moyens de pivotement angulaire maintenu dans un bati du chariot par des colliers, et d'un bras horizontal formé d'un profile creux dans lequel coulisse un mat supportant un di sposi ti mobile et verrouillable destiné à suspen dre une pince de soudage, d'un modèle connu en soi. - un système stabilisateur lié à la base du chariot, orientable en fonction de la position de travail de la potence pour équilibrer le poids de la pince de soudage et de l'appareilla#e associé. - un dispositif de commande de l'alimentation en fluide refrigerant de la pince de soudage, soit a partir d'une source extérieure, soit à partir d'un groupe de refrigération autonome embarqué sur le chariot en meme temps qu'un compresseur d'air compri me, tous les deux connus en soi. - un dispositif de commande de l'alimentation électri que du groupe de refrigération associé au déplacement du susdit dispositif de commande de l'alimentation en fluide refrigérant de la pince de soudage. Selon un mode de réalisation, le moyen de réglage de la hauteur du tube vertical de la potence est formé d'une cré maillère fixée sur ledit tube coopérant avec un train d 'engrenages réducteur De meme, le moyen de pivotement angulaire dudit tube est formé d'un manchon ajusté sur l'ensemble formé par celui-ci et la crémaillère et supportant le train d'engrenages. Ce manchon est maintenu libre en rotation dans le collier supérieur du bletti du chariot et vient en buté sur le collier inférieur dans lequel le tube vertical est libre en rotation. On précisera que le chariot comporte une base formée de profilés longitudinaux et transversaux dont les extrémités, au moins, sont creuses et ouvertes et que le système stabilisateur comprend deux éléments composés chacun d'un pied et d'une partie horizontale, montés a angle droit, ladite partie horizontale étant apte à s'engager dans 1 aune quelconque des extrémités ouvertes des profiles formant la base du chariot. On précisera encore que le dispositif de commande de l'alimentation en fluide réfrigérant de la pince de soudage est compose d'une vanne à trois voies de distribution du fluide réfrigérant et d'une vanne à trois voies de retour du fluide réchau++é issu de la pince, munies chacune d'un volant de commande de l'obturateur, lesdits volants étant rendus solidaires en rotation par un système à biellettes à deux positions. Selon une caractéristique de l'invention l'une des voies de la vanne de distribution du fluide refrigerant est reliée de façon permanente au dispositif d'amenée dudit fluide å la pince de soudage tandis que l'une des voies de la vanne de retour du fluide est, de façon symétrique, reliée en permanence au dispositif d'amenée du fluide rechauffX issu de la pince de soudage. Selon une autre caractéristique de l'invention la deuxième voie de la vanne de distribution du fluide est branchée sur l'alimentation en eau froide issue du groupe refrigerant embarqué sur le chariot, alors que sa troisième voie peut recevoir un dispositif d'amenée d'un fluide refrigerant issu d'une source extérieure. De la même façon, les voies homologues de la vanne de retour du fluide sont reliées, l'une å l'entrée du fluide réchauffe dans le groupe refri- gérant embarqué et l'autre à un dispositif permettant le raccord éventuel à un conduit d'évacuation extérieur. On précisera que les obturateurs des deux vannes sont agencés pour bloquer alternativement les voies de sortie du fluide ré4rigérant et d'entrée du fluide réchauffé, soit reliées au groupe embarqué sur l'unité de soudage, soit reliées a la source extérieure. On précisera encore que le volant de la vanne de retour du fluide porte un témoin coopérant avec un capteur de proximité relié au système de commande de l'alimentation electrique du groupe ré#rigérant, pour exciter ledit capteur dans la position du volant déterminée par le système à biellettes permettant l'alimentation de la pince de soudage par 1 'intermédiaire du groupe embarqué et le rendre inopérant dans la position contraire. D'autres caractéristiques et avantages de l in- vention appara,tront à la lecture de la description qui va suivre, en reference aux dessins anne" ès, d'un exemple de réalisation dans lequel - La figure 1 est une vue en perspective de l'unité de soudage conforme à l'invention, - La figure 2 est une vue en perspective du chariot, - La figure 3 est une vue de détail de la potence supportant la pince à souder, - Les figures 3a a t::+ sont des vues de détail de cette potence, - La figure 4 montre le dispositif stabilisateur en position de non utilisation, - Les figures 5a et 5b sont des vues de différentes positions de montage d'un moyen de stabilisation, - La figure 6 est une vue en coupe du dispositif de rattrapage de jeu des moyens de stabilisation, - La figure 7 est une vue du système de vannes agencé pour assurer l'alimentation autonome en fluide réfri- gérant - La f i gure 8 est une vue du système de vanne agencé pour assurer l'alimentation en fluide réfrigérant à partir d'une source extérieure. L'unité de soudage est composée (figure 1) d'un chariot 1 muni d'une potence 2 servant de support a une pince a souder manuelle 3. Sur la tablette inférieure 4 du chariot sont places, un compresseur 5 destiné à alimenter la pince à souder r en air comprimé, un groupe de re#roi- dissement 6 mis en série avec la pince 3 au aumoyen d'un dispositif à vannes qui sera décrit plus loin, pour fournir aux différents éléments de celle-ci un fluide refrigérant, par exemple de l'eau. Les tuyaux de circulation des fluides 7 sont regroupés et ramenés sur la partie supérieure du chariot ou ils sont guidés par un crochet 8, solidaire du bras hori~ontal 9 de la potence 2, vers la pince à laquelle ils sont raccordés par des moyens amovibles, non représentes et connus en soi, de façon à permettre le changement de la pince en fonction du type de soudure à réaliser. Un séquenceur programmable 10 est également prévu pour commander le mode opératoire de la pince a souder choisie, en fonction des différents assemblages à réaliser. Le chariot 1 est équipé (figure 2) de si roues, deux roues centrales 11 fixes et quatre roues directrices 12 aux extrémités, ceci afin d'assurer une bonne maniabilité de l'unité au cours de sa mise en place sur le site. La potence 2 est composée d'un tube vertical cylindrique 13 (figure 3) sur lequel est fixé une crémaillère 14 (figure 3e) qui coopère avec un train d'engrenage démultiplicateur 15 pour assurer le déplacement vertical du tube 1 et, par conséquent, la montée ou la descente de la potence, a l'aide par exemple d'une manivelle. Un cliquet a ressort 16 (figure Qf) s'engage entre les dents d'une des roues 17 du train d'engrenage 15 pour assurer une sécurité positive à chaque pas de la manoeuvre.L'ensemble, tube vertical 1 et crémaillère 14 est ajusté dans un manchon 18 sur lequel est également fixé le train d'engrenages 15. Le manchon 18 est percé d'un trou 19, en regard d'une pluralité de trous 20 perces selon une génératrice du tube vertical 13 Une broche amovible 21 engagée dans le trou 19, puis dans le trou 20 correspondant, verrouille l'ensemble une fois le réglage en hauteur de la potence effectué. Un bfti 22 solidaire du plateau supérieur 23 du chariot, comporte deux colliers 24 et 25 de maintien et de guidage du tube 13 et du manchon 18. Ce dernier est maintenu libre en rotation dans le collier supérieur 24 et vient en butée sur le collier inférieur 25 dans lequel débat le tube 1-, libre en rotation.De cette manière, la course verticale du manchon 16 et, par conséquent, de la potence est limitée par l'appui sur le collier 25 tandis que sa rotation dans le collier 24 permet la rotation sur 3600 du tube 13 et donc de la potence 2, pour une approche au plus juste des moyens de fabrication A ce but concourt également l'agencement du bras horizontal 9 de la potence, constitué drun mat 27 monté coulissant dans un profilé creux 28. Le guidage du mât dans ledit profile est assuré de façon classique, par exemple par un système å galets (non représenté). Un axe 29 est fixé longitudinalement, a l'une des ses extrémités, dans un pilier O du profilé 28 au moyen d'une butée fixe 31 et coulisse dans une portée 2 solidaire du mat 27.Il porte à son autre extrémité une butée 33 qui, en fin de course du mat 27 vient au contact de la portée 32 pour assurer une sécurité positive et empêcher le déboîtement dudit mat en position sortie. L'accrochage et le coulissement de la pince à souder 3 sont obtenus, par exemple, au moyen d'un système a galets 4 (figure sa) mobile le long du mat 27 et supportant un palan 35 (figure 1). Une poignée de manoeuvre 36 (figure sb) permet de verrouiller le système à galets 3.4 et le mat 27 en position intermé di aire. La base du chassis du chariot 1 est ceinturée par des profiles longitudinaux (37,38) et transversaux (39,40) solidaires des montants vertical 41 du cassis (figure 4). Les extrémités des profilés (37, 38, 39, 40) sont creuses et ouvertes pour permettre l'introduction de la partie horizontale 44 des stabilisateurs 42. Ceux-ci, au nombre de deux, sont constitués d'un pied 43 et du susdit élément horizontal 44 et servent à équilibrer le poste de soudage, en situation de travail, dans toutes les positions du mât 27. Pour ce faire, la partie horizontale 44 de chaque stabilisateur 42 peut s'engager, dans l'une des extrémités des profiles, soit longitudinaux (7, 38), soit transversaux (39, 40), de façon à pouvoir autre placés indifférem- ment sur toutes les faces du chariot. Le pied 43 des stabilisateurs est muni (figure 6) d'un système à vis 45 et a patin 46, de manière à rattraper les inégalités du sol et des roues du chariot. En position de repos du chariot (figure 4), les stabilisateurs 42 sont rangés, le pied 43. en position relevé et la partie horizontale 44 engagée dans l'un des profilés de la base du chariot. Lorsque le poste de soudage est utilise en remplacement d'un outil de production en série (par exem- ple, à la suite d'une panne de celui-ci), le groupe de refroidissement 6 embarqué sur le chariot n'est plus suffisant pour permettre un refroidissement efficace de l'outil de soudage, appelé à travailler a plus grande cadence. aussi celui-ci est-il raccordé au groupe 6 par l'intermédiaire d'un système de vannes permettant, en cas de besoin, d'isoler ledit groupe 6 et de brancher la pince de soudage a un réseau de fluide extérieur. Le système de vannes (figures 7 et 8) est composé de deux vannes trois voies 47 et 48 dont les volants, respectivement 49, 5C) commandant les obturateurs, respectivement 1, sont réunis par un système a biellettes 5* Le volant 50 est, en outre muni d'un témoin 54, lequel coopère avec un détecteur de proximité 55 relié à la commande de l'ali- mentation électrique du groupe de refroidissement 6. La vanne 47 est la vanne de distribution du fluide réfrigé- rant, sa voie A est branchée sur la sortie de fluide du groupe 6, sa voie Et sur la pince de soudage à alimenter et sa voie E est libre, pour autre éventuellement raccordée å une source extérieure.La vanne 48 est la vanne de réception ou de retour du fluide réchauffé, en provenance de la pince 3, qui est reçu sur sa voie C, sa voie D est raccor dée 1 l'entrée fluide du groupe réfrigérant 6 , tandis que sa voie F est libre pour etre éventuellement branchée sur un réseau d'évacuation extérieur. En fonctionnement autonome (figure 7), le système à biellette SS place les volants 49 et 50 de telle sorte que les obturateurs 51 et 52 soient respectivement disposés dans les voies E et F, dirigeant le fluide froid de la voie A a la voie B, c'est-å-dire du groupe 6 à la pince 3, et le fluide réchauffé, de la voie C a la voie D, c'est-a-dire de la pince 3 au groupe 6. En même temps, le témoin 54 faisant face au capteur 55, celui-ci est excité et commande la mise en route du groupe de refroidissement 6.Lorsque 1 'on veut se raccorder a un réseau extérieur, il suffit de basculer le système a biellettes 5Z selon le sens de la flèche V de façon à provoquer une rotation des volants 49 et 50 d'un quart de tour. Les obturateurs 51 et 52 sont maintenant disposes respectivement dans les voies A et D , de manière que le fluide froid entrant soit dirige de la voie E à la voie B de la vanne 47, c'est-#-dire de la source extérieure å la pince 3, et que le fluide réchauffé circule de la voie C a la voie F de la vanne 48, c'est-à-dire de la pince 3 au réseau collecteur extérieur. Dans son mouvement de rotation, le volant 50 a entrains le témoin 54 qui ne se trouve donc plus au contact du détecteur 55, celui-ci n'étant plus excite interrompt l'alimentation du groupe 6, évitant ainsi toute détérioration. Lorsque le dispositif est en fonctionnement autonome, pour empecher toute manoeuvre intempestive des vannes, il est possible de bloquer le système à biellettes 5 par un verrouillage des volants 49 et 50, au moyen, par exemple, d un système vissé (non représenté) solidaire du cassis et introduit dans les ouvertures 56 et 57 pratiquées dans lesdits volants. REVENDICATIONS 1 - Poste mobile et autonome de soudage par points, carac térisé en ce qu'il est constitué d'un chariot mobile comportant - une potence d'un moyen de réglage en hauteur (14,15,16,17) et de moyens de pivotement angulaire (18,24) maintenu dans un bati (22) du chariot par des colliers (24,25), et d'un bras horizontal (9) formé d'un profile creux (28) dans lequel coulisse un mat (27) supportant un moyen mobile et verrouillable pince de soudage (Z), d'un modèle connu en soi. - un système stabilisateur (42) lié a la base du chariot, orientable en fonction de la position de travail de la potence pour équilibrer le poids de la pince de soudage et de l'appareillage associé. - un dispositif de commande (47,48,49,50,51,52) de l'alimentation en fluide réfrigérant de la pince de soudage, soit à partir d'une source extérieure, soit à partir d'un groupe de réfrigération autonome (6) embarqué sur le chariot en meme temps qu'un compres seur d'air comprimé(), tous les deux connus en soi. - un dispositif de commande (54,55) de l'alimentation électrique du groupe de réfrigération associé au déplacement du susdit dispositif de commande de l'alimentation en fluide réfrigérant de la pince de soudage. 2 - Poste de soudage selon la revendication 1, Caractérisé en ce que le moyen de réglage de la hauteur du tube vertical (13) de la potence (2) est formé d'une cré- maillure (14) fixée sur ledit tube coopérant avec un train d'engrenages réducteur (15) 3 - Poste de soudage selon la revendication 2, caractérisé en ce que un cliquet a ressort (16) s'engage entre les dents d'une roue (17) du train d'engrenage (15) pour assurer une sécurité pas à pas durant le déplacement vertical du tube 4 - Poste de soudage selon 1 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de pivotement angulaire du tube (13) est formé d un manchon (18) ajusté sur l'ensemble formé par celui-ci et la crémaillère (14) et supportant le train d'engrenages (15), qui est maintenu libre en rotation dans le collier supérieur (24) du bati (22) du chariot et vient en bute sur le collier inférieur (25) dans lequel le tube vertical (lt) est libre en rotation. 5 - Poste de soudure par points selon la revendication 4, caractérisé en ce que le manchon (18) est percé d'un trou (19), en regard d'une pluralité de trou (20) percés selon une génératrice du tube vertical (1-), ledit trou (19) recevant une broche (21) s'engageant ensuite dans le trou (20) en regard pour verrouiller ledit tube (13) à la position verticale préréglée. 6 - Poste de soudage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que un axe (29) est fixé longitudinalement par l'une de ses extrémités dans un pilier (30) du profilé (s8), au moyen d'une butée fixe (31) et coulisse dans une portée (o2) ,solidaire du mât (27), agencée pour arrêter en fin de course dudit mât une butée (33) fixée à la seconde extrémité de l'axe (29). 7 - Poste de soudage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot comporte une base formée de profilés longitudinaux (37,38) et transversaux (39,40) dont les extrémités, au moins, sont creuses et ouvertes et en ce que le système stabilisateur comprend deux éléments (4?) composés chacun d'un pied (4Z) et d'une partie horizontale (44), montes à angle droit, ladite partie hori=ontale étant apte à s'engager dans 1 'une quelconque des extrémités ouvertes des profilés formant la base du charift. 8 - Poste de soudage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le pied (43) des stabilisateurs (4n) comporte un patin (46) muni d'une vis de réglage (45). 9 - Poste de soudage selon l une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de commande de lbali- mentation en fluide réfrigérant de la pince de soudage (3) est composé d'une vanne à trois voies de distribution (47) du fluide réfrigérant et dune vanne à trois voies de retour (48) du fluide réchauffé issu de la pince, munies chacune d'un volant de commande de l'obturateur, respectivement (51), (2) lesdits volants étant rendus solidaires en rotation par un système a biellettes à deux positions stables (5). 10 - Poste de soudage selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'une des voies(B) de la vanne de distribution (47) du fluide réfrigérant est reliée de façon permanente au dispositif d'amenée dudit fluide à la pince de soudage tandis que l'une des voies (C) de la vanne de retour (48) du fluide est, de façon symétrique, reliée en permanence au dispositif d'amenée du fluide réchauffé issu de la pince de soudage. 11 - Poste de soudage selon la revendication 10, caractérisé en ce que la deuxième voie (A) de la vanne de distribution (47) du fluide est branchée sur l'alimentation en eau froide issue du groupe réfrigérant (6) embarqué sur le chariot, alors que sa troisième voie (E) peut recevoir un dispositif d'amenée d'un fluide réfrigérant issu d'une source extérieure et en ce que de la meme façon, les voies homologues de la vanne de retour (48) du fluide sont reliées, l'une (D) à l'entrée du fluide réchauffé dans le groupe réfrigérant (6) embarqué et l'autre (F) à un dispositif permettant le raccord éventuel à un conduit d'éva- cuati on extérieur. 12 - Poste de soudage selon la revendication 11, caractérisé en ce que les obturateurs (51), (52) des deux vannes sont agencés pour bloquer alternativement les voies de sortie du fluide réfrigérant (A), respectivement (E) de la vanne de distribution (47) et d'entrée du fluide réchauffé, 1 - Poste de soudage selon la revendication 12, caractérisé en ce que le volant (5t')) de la vanne de retour(48) du fluide porte un témoin (54) coopérant avec un capteur de proximité