Brevet FR2730439A1 — publié le 19960814

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation d'une machine à souder par points ou d'une machine à sertir. Des machines à souder par points comprennent deux électrodes prévues pour pincer deux pièces à souder ensemble et pour permettre le passage d'un courant intense assurant le soudage des deux pièces. Le courant est fourni par un dispositif d'alimentation. Des machines à sertir comprennent quant à elles une première électrode assurant un contact sur une pièce et une seconde électrode qui exerce une pression sur une extrémité de ladite pièce rabattue pour enserrer un conducteur. Le passage d'un courant entre les deux électrodes assure le sertissage de l'extrémité rabattue avec le corps de la pièce. Une telle pièce peut être un collecteur monté sur le rotor d'un moteur électrique. On trouvera des descriptions de telles machines dans les documents de brevet FR-A-2 510 827, FR-A-2 511 200 et FR-A-2 680 918. Là aussi, le courant de sertissage est fourni par un dispositif d'alimentation. On notera qu'au dimensionnement prés, les dispositifs d'alimentation des machines de soudage et ceux des machines de sertissage ont même constitution. Une première technique couramment utilisée dans de tels dispositifs d'alimentation est celle des courants continus. Elle présente l'inconvénient de ne pas être aisée à mettre en oeuvre dans ce type d'application. Une seconde technique est celle des courants alternatifs. Pour sa mise en oeuvre, on utilise un onduleur généralement alimenté par une source de courant continu et délivrant un courant alternatif dont la fréquence est comprise entre 50 Hz et quelques kilohertzs. Le primaire d'un transformateur est relié à la sortie de l'onduleur alors que son secondaire est relié aux électrodes de la machine. De tels dispositifs d'alimentation donnent entière satisfaction mais présentent un temps de réponse qui est, de par leur fonctionnement, limité à au moins une période. Cette caractéristique est importante. notamment pour des machines dont le courant de soudage ou de sertissage est régulé en fonction de paramètres, tels que la température de soudage ou de sertissage, qui varient rapidement avec le temps, comme c'est le cas dans le document de brevet FR-A-2680 918 mentionné ci-dessus. On a déjà tenté de résoudre ce problème en augmentant la fréquence du dispositif d'alimentation. Par exemple, des fréquences de plusieurs dizaines de kilohertzs ont été envisagées dans les documents de brevet JP-A-60 255287, US-A-4 453 073 et US-A4 897 522. Dans la pratique, on se heurte aux impédances liées aux enroulements du transformateur, impédances dont la valeur croît avec la fréquence. Aussi, on n'a pas pu jusqu'à ce moment travailler à des fréquences supérieures à 20 KHZ. Le but de l'invention est de prévoir un dispositif d'alimentation en courant alternatif d'une machine à souder ou d'une machine à sertir qui puisse fonctionner à des fréquences supérieures à 100 KHZ, voire 1 MHZ. Pour ce faire, un dispositif d'alimentation selon l'invention est caractérisé en ce que lesdites électrodes sont reliées à la sortie d'un générateur par l'intermédiaire d'un circuit résonnant à la fréquence de travail du générateur. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, lesdites électrodes sont reliées aux bornes de l'enroulement secondaire d'un transformateur dont les bornes de l'enroulement primaire sont reliées à la sortie dudit générateur de tension, I'enroulement primaire dudit transformateur étant shunté par un condensateur, la capacité dudit condensateur et les inductances desdits enroulements dudit transformateur ayant des valeurs telles que ledit condensateur et ledit transformateur forment un circuit résonnant à la fréquence de travail du générateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit générateur est piloté par un signal dont l'amplitude varie avec le temps en fonction de grandeurs liées au processus de soudage ou de sertissage. Ledit générateur peut être un onduleur ou être constitué d'un amplificateur et d'un oscillateur. Avantageusement, ledit amplificateur est un amplificateur de classe C. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec le dessin joint représentant un schéma synoptique d'un dispositif d'alimentation selon l'invention. Le dispositif d'alimentation représenté à la Fig. unique est constitué d'une source de tension continue 10 reliée par ses bomes 11 et 12 au secteur du réseau et alimentant un générateur de tension à haute fréquence 20. Le générateur de tension 20 a deux bornes de sortie 20a et 20b qui sont respectivement reliées à une première et une seconde bornes de l'enroulement primaire 3 1 d'un transformateur 30. Celuici comporte un point milieu qui est relié à la borne positive de la source de tension 10. Quant aux deux bornes de l'enroulement secondaire 32 du transformateur 30, elles sont respectivement reliées aux deux électrodes 41 et 42 d'une machine à souder 40 ou, selon l'utilisation du dispositif de l'invention envisagée, aux deux électrodes 51 et 52 d'une machine à sertir 50. On a schématisé la machine à souder 40 par ses deux électrodes 41 et 42 coaxiales qui enserrent deux pièces à souder 43 et 44. La machine à sertir est schématisée par ses deux électrodes 51 et 52 qui prennent contact sur un collecteur 53 monté sur le rotor d'un moteur électrique. On remarquera la partie rabattue du collecteur 53 sur l'extrémité de laquelle appuie l'électrode 51. Un condensateur 60 est relié en parallèle sur l'enroulement primaire 31 du transformateur 30. Il shunte l'enroulement primaire du transformateur 30. La capacité du condensateur 60 et les inductances des enroulements 31 et 32 du transformateur 30 ont des valeurs telles que le transformateur 30 et le condensateur 60 forment ensemble un circuit résonnant à la fréquence de travail, c'est-à-dire à la fréquence du signal délivré par le générateur 20 sur ses bornes de sortie 20a et 20b. Dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig. unique, le générateur de tension 20 est constitué d'un amplificateur 21 à sorties 20a et 20b complémentaires. L'entrée de cet amplificateur 21 est reliée à la sortie d'un oscillateur 22 qui est prévu pour engendrer des signaux alternatifs, par exemple sinusoïdaux, à la fréquence de travail, qui est comprise entre 100 kHz et 1MHz, voire plus. On rappelle que cette fréquence de travail est également celle de résonance du circuit que constituent le transformateur 30 et le condensateur 60. L'amplitude du signal engendré par l'oscillateur 22 est commandée par un signal s dont l'amplitude varie avec le temps en fonction de grandeurs liées au processus de soudage ou de sertissage. Ces grandeurs peuvent être la température de soudage ou de sertissage telle qu'elle est obtenue par mesure effectuée par exemple selon le procédé décrit dans le document de brevet FR-A-2 680 918. Afin que l'amplificateur 21 ne dissipe pas une énergie trop importante, on préférera un amplificateur de classe C. On notera que l'amplificateur peut ne comporter qu'une seule et unique sortie, I'enroulement 31 du transformateur 30 ne comportant pas alors de point milieu. Bien que l'exemple de réalisation représenté est celui qui est préféré, on notera que le générateur de tension 20 peut également être un onduleur. Un tel onduleur est prévu pour engendrer un signal à la fréquence de travail dont l'amplitude peut être commandée par un signal, tel qu'un signal de température des pièces à souder ou de la pièce à sertir. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'alimentation d'une machine à souder ou d'une machine à sertir pourvue d'électrodes de soudage (41, 42) ou d'électrodes de sertissage (51, 52), lesdites électrodes (41, 51; 42, 52) étant reliées à la sortie d'un générateur de tension (20), caractérisé en ce que lesdites électrodes (41, 51; 42, 52) sont reliées à la sortie dudit générateur (20) par l'intermédiaire d'un circuit résonnant (30, 60) à la fréquence de travail dudit générateur (20). 2) Dispositif d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites électrodes (41, 51; 42, 52) sont reliées aux bornes de l'enroulement secondaire (32) d'un transformateur (30) dont les bornes de l'enroulement primaire (31) sont reliées à la sortie dudit générateur de tension (20), I'enroulement primaire (31) dudit transformateur (30) étant shunté par un condensateur (60), la capacité dudit condensateur (60) et les inductances desdits enroulements (31 et 32) dudit transformateur (30) ayant des valeurs telles que ledit condensateur (60) et ledit transformateur (30) forment un circuit résonnant à la fréquence de travail dudit générateur (20). 3) Dispositif d'alimentation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit générateur (20) est piloté par un signal (fui) dont l'amplitude varie avec le temps en fonction de grandeurs liées au processus de soudage ou de sertissage. 4) Dispositif d'alimentation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit générateur (20) est un onduleur. 5) Dispositif d'alimentation selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit générateur (20) est constitué d'un amplificateur (21) et d'un oscillateur (22). 6) Dispositif d'alimentation selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit amplificateur (21) est un amplificateur de classe C.