Brevet FR2829412A1 — publié le 20030314

Pince à souder par points à motorisation électrique comportant un dispositif d'indexage et de désindexage électrique. La présente invention concerne une pince à souder par points à motorisation électrique comportant un dispositif permettant l'indexage et le désindexage, c'est-à-dire le verrouillage et le déverrouillage du mouvement de la pince, par exemple la rotation dans le cas d'une pince en X ou la translation dans le cas d'une pince en J, par rapport à son support, par exemple un bras d'un robot sur lequel ladite pince est montée. Un cycle de soudage se décompose en trois phases : accostage, soudage et dégagement. Lors de la phase de soudage, une pince à souder doit pouvoir admettre un mouvement, par exemple d'ouverture et de fermeture, par rapport au robot afin de s'adapter aux tôles à assembler, en particulier lors de l'accostage qui correspond à l'insertion en superposition des deux pièces à souder entre les électrodes de la pince et à l'établissement d'un effort stabilisé des deux électrodes créant un circuit électrique. Une fois le soudage effectué, la pince est ensuite ouverte et amenée par le robot vers un autre point de soudure à effectuer. Au cours de ces déplacements, en particulier pour mettre en position la pince à souder par rapport aux tôles à assembler, le mouvement de la pince, qui est ouverte, peut s'avérer gênant et empêcher une trajectoire et un positionnement précis de l'ensemble. En effet, afin d'optimiser les temps de cycle du robot, celui-ci se déplace toujours sur ses différents axes au maximum de sa vitesse. De ce fait, lors d'accélérations données par le robot, la pince à souder tend à osciller. Aussi, pour éviter les phénomènes d'inertie importants et que la pince tourne du fait des accélérations données par le robot, on verrouille momentanément le mouvement de l'ensemble de la pince par un système d'indexage. Aussi, la plupart des pinces à souder sont équipées d'un système d'indexage ayant une influence sur la pince lors de son déplacement d'un poste de travail à un autre par exemple. Les pinces à souder à motorisation électrique généralement utilisées présentent un système d'indexage et de désindexage constitué par un vérin pneumatique dont la position de tige sortie permet de bloquer la pince et dont la position de tige rentrée libère le mouvement de ladite pince afin de permettre l'auto-centrage des électrodes sur une tôle à assembler lors de l'accostage et ce, sans contrainte sur les tôles. Afin de favoriser l'auto-centrage, la pince comporte des ressorts d'équilibrage permettant d'amener la pince à une position d'équilibre autour de son plan de soudage. Cependant, dans le cas de pinces à souder à motorisation électrique, la présence du vérin pneumatique implique, en plus du circuit électrique de motorisation de la pince, la présence d'un circuit d'air comprimé ainsi que tous les éléments qui en découlent, à savoir une canalisation, un compresseur, etc. Il est donc nécessaire de prévoir deux types différents d'alimentations. Ces systèmes d'indexage/désindexage par vérin pneumatique connus présentent en outre l'inconvénient de nécessiter, pour leur commande, un variateur d'axe de type brushless, qui augmente fortement le coût de la pince à souder. De plus, l'utilisation de vérins pneumatiques et de variateurs électriques entraîne des frais d'entretien élevés et des sources de panne préjudiciables à l'efficacité de la pince à souder. Pour pallier ces inconvénients, on a proposé (voir WO 99/38640) de remplacer le vérin pneumatique d'indexage par un système purement mécanique commandé par les moyens de commande électrique de la pince. Ce nouveau système d'indexage/désindexage est cependant d'une mise en oeuvre délicate et est sensible à l'usure. La présente invention vise en conséquence à pallier ces inconvénients en proposant une pince à souder à motorisation électrique dans laquelle le dispositif de verrouillage et de déverrouillage du mouvement de la pince à souder par rapport au plan de soudage ne fait plus appel à une alimentation pneumatique ni à un système mécanique. A cet effet, la présente invention a pour objet une pince à souder par points à motorisation électrique du type comportant un bras fixe indexé et un bras mobile, pourvus respectivement d'une électrode, ainsi qu'un dispositif d'indexage et de désindexage verrouillant et déverrouillant le mouvement de la pince par rapport au plan de soudage et monté sur le support de la pince, caractérisée en ce que ledit dispositif d'indexage et de désindexage comprend un moteur électrique pas à pas commandant, par l'intermédiaire d'une transmission mécanique du type vis-écrou, un doigt d'indexage coulissant se déplaçant entre une première position dans laquelle l'extrémité libre du doigt d'indexage coulissant est en butée contre le bras fixe indexé et une seconde position dans laquelle l'extrémité libre du doigt d'indexage est écartée du bras fixe indexé, ledit moteur électrique pas à pas étant commandé par un module électronique de gestion agencé pour recevoir, depuis une baie de robot ou une armoire ou coffret de commande, au moins un signal de commande et, en réponse à la réception dudit signal, produire l'alimentation dudit moteur et le déplacement commandé dudit doigt d'indexage. Le système d'indexage/désindexage selon l'invention est donc purement électrique et est commandé directement par la baie du robot ou par un coffret de commande. Il permet donc un pilotage extrêmement simple, avec des moyens d'entretien aisé et pratiquement sans usure, avec une source d'énergie obligatoirement existante sur l'ensemble de soudage et sans nécessiter l'utilisation d'un variateur. En outre, ce nouveau système d'indexage/désindexage peut présenter l'avantage, selon une forme de réalisation'préférée de l'invention, d'être non réversible du fait de l'utilisation d'une transmission mécanique du type vis-écrou non réversible, de sorte que la position du doigt d'indexage n'est alors pas susceptible d'être modifiée mécaniquement, par exemple sous l'effet de l'inertie du bras fixe indexé. L'invention sera bien comprise à la lecture suivante d'un exemple de réalisation, en référence au dessin annexé dans lequel : la figure 1 est une vue schématique d'une pince à souder, de ses moyens de commande et de ses moyens d'indexage/désindexage et la figure 2 est une vue schématique des moyens d'indexage/désindexage et de ses organes de commande. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente schématiquement, à titre d'exemple, une pince à souder par points en X, l'invention s'appliquant également aux pinces à souder dites en J ou en C. Sur un support 1, solidaire par exemple d'un robot (non représenté), est monté un axe de pivotement 2 sur lequel sont articulés un bras indexé 3 dit fixe et un bras mobile 4, chaque bras 3,4 étant muni d'une électrode de soudage 5. Les électrodes 5 sont alimentées par une source de courant de soudage (non représentée). Le débattement relatif des bras 3,4 est limité par des butées 6. Le bras indexé 3 est muni d'un doigt d'indexage 7 qui coopère avec un vérin d'indexage 8, destiné à bloquer la pince au cours de ses déplacements, qui est monté sur le support 1 de la pince. La pince à souder comprenant les bras 3,4 est solidaire d'un bloc de motorisation comprenant un moteur électrique 8 qui entraîne en rotation, par l'intermédiaire d'un réducteur à pignons 10, une vis 11. Un écrou 12 coopère avec la vis 11 et sert d'ancrage 13 au bras mobile 4. Le bras indexé 3 est relié par un ancrage 14 au bloc de motorisation. L'ensemble qui vient d'être décrit et son fonctionnement sont bien connus. Lors du soudage, le vérin d'indexage 8 étant rétracté, la pince est libérée en rotation autour de son axe 2 fixe, le débattement étant limité par les butées 6. Lors du mouvement de la pince, quelle que soit la position angulaire relative des bras 3,4, l'actionnement du vérin d'indexage 8 bloque le bras 3 qui devient fixe, de sorte que la pince est figée en position dans l'espace. Le vérin d'indexage 8 peut également être utilisé pour décoller l'électrode 5, dite fixe, du bras indexé 3, lorsque cela est nécessaire. La présente invention porte essentiellement sur le vérin d'indexage 8 et va être expliquée plus en détail en référence à la figure 2. Selon l'invention, le vérin d'indexage 8 est un vérin électrique dont le poussoir ou doigt d'indexage 15 comporte ou est solidaire d'un écrou 16 coopérant avec une vis 17. La vis 17 est entraînée en rotation, par l'intermédiaire d'une transmission mécanique, réalisée ici sous forme d'un réducteur à pignons 18, au moyen d'un moteur électrique pas à pas 19. De préférence, l'ensemble vis 17-écrou 16 est non réversible. Le moteur 19 est commandé par un module électronique de gestion 20 relié à une source 21 d'alimentation électrique. Le module de gestion 20 comporte une entrée 22 recevant des signaux de commande et une sortie de commande 23 reliée au moteur 19. Les signaux de commande appliqués à l'entrée 22 du module de gestion 20 proviennent soit de la baie d'un robot, soit d'une armoire ou coffret de commande (non représentés). Ces signaux peuvent être soit un signal d'indexation, soit un signal de désindexation, soit un signal d'indexation et un signal de désindexation, selon que le système commandé est monostable ou bistable. L'utilisation d'un vérin d'indexage électrique et son mode de commande présentent de grands avantages par rapport à l'utilisation traditionnelle d'un vérin d'indexage pneumatique. En premier lieu, la nécessité d'une source d'air comprimé pour alimenter le vérin d'indexage est supprimée. De même, la commande du vérin d'indexage ne nécessite plus l'utilisation d'un variateur d'axe du type brushless. L'ensemble est de construction compacte et robuste et est facile à entretenir. Comme déjà indiqué, lorsque le système vis 17-écrou 16 est non réversible, l'indexage est assuré de manière sûre sans être influencé par exemple par l'inertie du bras 3 fixe indexé. La commande du vérin d'indexage est très simple et, en outre, exempte de délais. REVENDICATIONS 1. Pince à souder par points à motorisation électrique du type comportant un bras (3) fixe indexé et un bras mobile (4), pourvus respectivement d'une électrode (5), ainsi qu'un dispositif (8) d'indexage et de désindexage verrouillant et déverrouillant le mouvement de la pince par rapport au plan de soudage et monté sur le support (1) de la pince, caractérisée en ce que ledit dispositif d'indexage et de désindexage comprend un moteur électrique pas à pas (19) commandant, par l'intermédiaire d'une transmission mécanique (18) du type vis-écrou, un doigt d'indexage (15) coulissant se déplaçant entre une première position dans laquelle l'extrémité libre du doigt d'indexage (15) coulissant est en butée contre le bras (3) fixe indexé et une seconde position dans laquelle l'extrémité libre du doigt d'indexage (15) est écartée du bras (3) fixe indexé, ledit moteur électrique pas à pas (19) étant commandé par un module électronique de gestion (20) agencé pour recevoir, depuis une baie de robot ou une armoire ou coffret de commande, au moins un signal de commande (22) et, en réponse à la réception dudit signal, produire l'alimentation dudit moteur (19) et le déplacement commandé dudit doigt d'indexage (15). 2. Pince à souder selon la revendication 1, caractérisée en ce que la transmission mécanique (18) est non réversible. 3. Pince à souder selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la pince est du type en X et comporte deux bras (3,4) montés à pivotement autour d'un axe (2) solidaire du support (1) de la pince.