Brevet FR2756202A1 — publié le 19980529

- 1 - 2756202 La présente invention concerne une tête de rodage amovible pour le rodage d'électrodes d'appareils de soudage par points par résistance, à poste fixe ou portés par des robots. Elle a plus particulièrement pour objet une tête de rodage à vitesse de coupe contrôlable et à haut pouvoir d'éjection des copeaux. D'une façon générale, on sait qu'il a déjà été proposé, notamment par la demande de brevet No 95 10645 déposée le 8 septembre 1995 aux noms des Demanderesses, une tête de rodage présentant un corps sensiblement cylindrique venant se monter, de façon amovible, dans une couronne porte- outils couplée à un motoréducteur ou à un dispositif de roue libre associé à un levier d'actionnement. Ce corps cylindrique comprend une face radiale concave en forme de cuvette dans laquelle débouche au moins une cavité prismatique axialement traversante, en forme de secteur circulaire. La tête de rodage comprend en outre au moins une lame tranchante amovible réalisée en une matière plus dure que le corps, conformée de manière à s'appliquer et se fixer, de façon démontable, contre une face radiale de la cavité prismatique. - 2 - 2756202 Cette lame présente une arête coupante, en saillie par rapport à la concavité et dont la forme correspond au profil de l'embout que l'on désire roder. Bien entendu, dans le cas o la tête de rodage est destinée à effectuer un rodage in situ des électrodes (sans démontage de celles-ci), la tête de rodage peut être double de manière à pouvoir traiter à la fois les deux électrodes coaxiales d'une même pince. Dans ce cas, les deux faces radiales du corps présentent deux concavités coaxiales symétriques par rapport à un plan médian de symétrie. La lame comprend, quant à elle, deux arêtes tranchantes sensiblement symétriques par rapport audit plan. Il s'avère que cette solution qui permet un contrôle précis de la profondeur de coupe et de la quantité de matière enlevée par tour, présente cependant l'inconvénient d'être sujette à des bourrages. En effet, les copeaux produits par les arêtes tranchantes au cours d'une opération de rodage s'accumulent dans le volume de la cavité prismatique qui se trouve fermé par les électrodes, lors du rodage. Ces copeaux finissent par combler la cavité prismatique et s'y trouvent coincés de sorte qu'une intervention manuelle d'extraction des copeaux devient fréquemment nécessaire à la fmin du rodage. Par ailleurs, un autre inconvénient de cette solution consiste en ce que la lame tranchante n'est maintenue en appui qu'au niveau de l'une de ses faces principales et est donc sujette à des phénomènes vibratoires engendrant des imprécisions et même une usure prématurée de la tête. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. - 3 - 2756202 A cet effet, elle propose une tête de rodage dont le corps comprend: - au moins une face radiale principale présentant une concavité en forme de cuvette sensiblement complémentaire de celle de l'embout que l'on désire roder; - une fente radiale débouchant dans ladite concavité et destinée à recevoir une lame tranchante de forme sensiblement complémentaire dont l'arête s'étend à une distance prédéterminée de la paroi de la concavité; - des moyens de blocage déconnectables de la lame dans ladite fente; et une empreinte concave réalisée dans la face radiale, au niveau d'un secteur circulaire adjacent à la fente, cette empreinte concave présentant, dans un plan axial, un profil incurvé dont la profondeur s'accroît en partant du centre du corps, puis décroît pour atteindre une valeur minimale au niveau de la paroi cylindrique du corps, cette empreinte servant à recevoir et à canaliser les copeaux engendrés par la lame de manière à les évacuer radialement, sensiblement au niveau de la face radiale du corps. Avantageusement, le corps pourra comprendre deux fentes radiales axialement opposées. Dans ce cas, les bords axiaux adjacents des deux lames qui s'engagent respectivement dans les deux fentes, pourront comprendre dans leurs parties centrales deux encoches hémicylindriques respectives en regard l'une de l'autre de manière à délimiter un passage cylindrique dans laquelle peut s'engager une clavette de fixation passant par un perçage radial traversant réalisé dans le corps. On obtient ainsi une fixation déconnectable des lames d'une extrême simplicité et néanmoins d'une très bonne efficacité. - 4 - 2756202 Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective schématique d'un appareil de rodage d'électrodes de soudage par points; La figure 2 est une vue en perspective schématique d'une tête de rodage double utilisable dans l'appareil représenté figure 1; La figure 3 est une vue de la face supérieure de la tête de rodage représentée figure 2; La figure 4 est une coupe axiale partielle montrant à plus grande échelle le profil de l'empreinte concave servant à l'éjection des copeaux et celui de l'arête tranchante des deux lames; La figure 5 est une vue en coupe de la tête de rodage illustrant le principe de la fixation des lames. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, l'appareil de rodage se compose d'un motoréducteur pneumatique 1 dont un pignon de sortie (non visible) engrène avec une couronne dentée porte-outils 2 montée rotative dans un boîtier parallélépipédique 3 qui prolonge axialement le corps du motoréducteur 1. Les deux faces principales, opposées 4, 5 du boîtier 3, sont munies de deux ouvertures circulaires coaxiales à la couronne dentée 2 et de diamètre sensiblement égal au diamètre moyen de cette dernière. Le boîtier 3 se trouve donc traversé de part en part par un passage cylindrique 6, délimité essentiellement par la surface intérieure de la couronne 2, dans lequel peut venir s'engager et se fixer une tête de rodage double, par exemple du type de celle représentée sur les figures 2 à 5. - 5 - 2756202 Cet appareil de rodage peut être monté sur un support fixe ou mobile. Il est destiné à roder simultanément les deux électrodes 7, 8 d'une pince à souder (indiquée schématiquement par les traits interrompus 9). A cet effet, les électrodes 7, 8 de la pince (ouverte) sont amenées coaxialement, de part et d'autre de la couronne porte-outils 2. Le serrage effectué par la pince provoque ensuite l'engagement des électrodes 7, 8 au contact des deux profils tranchants de la tête de rodage (qui se trouve, en quelque sorte, pincée par les deux électrodes). L'entraînement en rotation de la couronne porte-outils 2 et donc de la tête de rodage par le motoréducteur 1 provoque ensuite le rodage simultané des deux électrodes 7, 8. L'épaisseur de métal enlevée peut être déterminée à l'avance grâce à un dispositif prenant en compte le nombre de tours, l'effort de serrage de la pince à souder et/ou la vitesse de rotation de la tête de rodage. La tête de rodage 10 représentée sur la figure 2, comprend un corps cylindrique 11, par exemple en acier, dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur de la couronne 2 dans laquelle il vient s'engager. La fixation amovible de la tête 10 dans la couronne est ici obtenue, d'une part, au moyen de crabots 12 prévus sur l'une des bordures circulaires du corps 11 et qui viennent s'engager dans des conformations sensiblement complémentaires de la couronne 2 et, d'autre part, au moyen d'un circlip qui s'engage dans une gorge circulaire 13 prévue au voisinage de l'autre bordure circulaire du corps 11. Les faces supérieure 14 et inférieure 15 de la tête 10 présentent chacune une concavité en forme de cuvette dont le profil correspond à celui d'un embout d'une électrode de soudage E. - 6 - 2756202 Cette concavité comprend un fond plat circulaire 16 prolongé par un congé 17 de profil incurvé puis par une portion tronconique 18 qui s'étend jusqu'à atteindre le niveau de la face 14, 15 qui se présente alors sous la forme d'une couronne 19. La tête de rodage 10 comprend en outre deux fentes axialement traversantes , 21, de section rectangulaire, diamétralement opposées par rapport à l'axe de la tête. Ces deux fentes 20, 21 qui débouchent au niveau des deux concavités s'étendent radialement à partir de l'axe central de la tête sur une distance inférieure au rayon de la tête (jusqu'au niveau de la couronne 19). Dans chacune de ces fentes 20, 21 s'engage une lame 22, 23 de section complémentaire, comprenant deux arêtes coupantes 24, 25 dont la forme correspond à un demi-profil de l'embout de l'électrode que l'on veut roder, ces deux arêtes 24, 25 s'étendant respectivement en saillie par rapport à la paroi des concavités, à une distance prédéterminée de celle-ci. En vue de leur blocage, les bords axiaux des deux lames comprennent, dans leurs parties centrales, deux encoches hémicylindriques 26, 27 en regard l'une de l'autre, qui délimitent un passage cylindrique situé au droit d'un perçage radial traversant coaxial 28 réalisé dans le corps 11. Le blocage est alors assuré grâce à une goupille 29 passant par ledit perçage et traversant ledit passage. Il s'agit là d'un mode de blocage particulièrement simple, peu coûteux et facilement déconnectable. Grâce à ces dispositions, les lames 22, 23 se trouvent maintenues avec précision (sur quatre côtés) dans les fentes rectangulaires 20, 21 et bloquées axialement par la goupille 29. Elles ne sont donc pas sujettes à des vibrations et la précision obtenue est accrue. - 7 - 2756202 Conformément à l'invention, chacune des faces principales concaves de la tête de rodage comprend dans une région adjacente aux deux lames, deux empreintes concaves respectives 30, 31 présentant, dans un plan radial, une section en forme de secteur circulaire partant depuis l'axe central de la tête pour venir se termnniner dans sa paroi cylindrique. Ces deux empreintes réalisent une encoche 32 dans les couronnes 19 qui leurs sont respectivement adjacentes. Comme on peut le voir sur la figure 4, chacune des empreintes est borgne (non traversante), et présente dans le plan axial un profil incurvé dont la profondeur, relativement à la face principale, s'accroît en partant du centre du corps (o elle se trouve au niveau du fond de la concavité) puis, après passage par un maximum, décroît ensuite jusqu'au niveau de la paroi cylindrique du corps. Dans cet exemple, elle débouche sur la paroi cylindrique du corps légèrement en dessous du niveau de la couronne. Avantageusement, le bord radial de l'empreinte situé à l'opposé de la lame coupante pourra présenter une forme incurvée. Grâce à ces dispositions, les copeaux formés par les arêtes tranchantes 24, 25 des lames 22, 23 s'engagent dans les empreintes concaves 30, 31 et sous l'effet conjugué de la force centrifuge et des parois de l'empreinte 30, 31, s'extraient radialement par un orifice demeuré libre entre l'électrode en cours de rodage et la couronne porte-outils de l'appareil de rodage. Cette solution permet d'éviter tout phénomène de bourrage et donc toute imprécision du rodage due à un tel bourrage. - 8 - 2756202 Revendications 1. Tête de rodage amovible pour appareil servant à roder, en vue de leur réutilisation, des électrodes (7, 8) d'appareils de soudage par points comprenant chacune un embout présentant une forme de révolution, cet appareil faisant intervenir une couronne porte-outils couplée à des moyens d'entraînement en rotation et dans laquelle ladite tête vient se monter, de façon amovible, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un corps cylindrique comportant au moins une face radiale (14, 15) présentant une concavité en forme de cuvette, sensiblement complémentaire de celle de l'embout que l'on désire roder; - au moins une fente radiale (20, 21) débouchant dans ladite concavité et destinée à recevoir une lame tranchante (22, 23), de forme sensiblement complémentaire, dont l'arête (24, 25) s'étend à une distance prédéterminée de la paroi de la concavité; - des moyens de blocage déconnectables de la lame (22, 23) dans ladite fente (20, 21); - une empreinte concave (30, 31) réalisée dans la face radiale (14, 15) au niveau d'un secteur circulaire adjacent à la fente (20, 21), cette empreinte concave (30, 31) présentant, dans un plan axial, un profil incurvé dont la profondeur s'accroît en partant du centre de la tête puis décroît pour atteindre une valeur minimale au niveau de la paroi cylindrique du corps (11), cette empreinte (30, 31) servant à recevoir et à canaliser les copeaux engendrés par la lame (22, 23) de manière à les évacuer radialement vers l'extérieur. - 9 - 2756202 2. Tête de rodage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (11) comprend deux fentes radiales (20, 21) axialement opposées qui s'étendent chacune depuis le centre, sur une fraction de son rayon, et qui débouchent au niveau de la susdite concavité, ainsi que deux empreintes concaves (30, 31) respectivement adjacentes auxdites fentes (20, 21). 3. Tête de rodage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le corps (11) comprend deux faces radiales parallèles (14, 15), sensiblement symétriques par rapport à un plan médian de symétrie, ces deux faces radiales comprenant deux concavités opposées dans lesquelles débouchent chacune desdites fentes (20, 21), et en ce que les susdites lames (22, 23) comprennent chacune deux arêtes tranchantes opposées (24, 25) qui s'étendent respectivement en saillie à une distance prédéterminée des parois des deux concavités. 4. Tête de rodage selon la revendication 3, caractérisée en ce que les bords axiaux adjacents des deux lames (22, 23) qui s'engagent dans les susdites fentes (20, 21) comprennent dans leurs parties centrales deux encoches hémicylindriques respectives (26, 27), en regard l'une de l'autre, qui délimitent un passage cylindrique dans lequel s'engage une clavette (29) passant par un perçage radial traversant (28) réalisé dans le corps (11).