Brevet FR2853571A1 — publié le 20041015

Pince à souder à ouverture contrôlée. Le domaine de l'invention est celui de l'outillage industriel. Plus précisément, l'invention concerne les pinces à souder par résistance, du type comprenant deux bras de soudage portant chacun à leur extrémité une électrode 5 de soudage, les deux bras étant susceptibles d'être animés d'un mouvement relatif entre eux pour permettre l'ouverture et la fermeture de la pince. Dans le domaine de l'invention, les pinces à souder sont très couramment utilisées dans l'industrie automobile. En particulier, ces pinces sont montées sur des robots intervenant sur les chaînes de montage, en particulier pour le soudage 10 par points d'éléments de carrosserie. Parmi ces pinces à souder, on connaît notamment les pinces de types ciseaux selon lesquelles les bras de soudage sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre. Le cycle de fonctionnement de ces pinces est généralement le suivant: 15 la pince est refermée; - le soudage est réalisé; - la pince est ouverte. Les cycles s'enchaînent donc, ceci à des cadences qui peuvent être relativement importantes. Or, il arrive occasionnellement que, après le soudage, l'ouverture de la pince ne s'effectue pas comme attendu, les bras de soudage-restant "collés" sur la tôle. Une telle situation doit impérativement être détectée dans les plus brefs délais, en vue notamment d'intervenir rapidement. En effet, en l'absence de 25 détection, la carrosserie du véhicule et le robot de la chaîne de montage restent solidaires l'un de l'autre, interdisant tout mouvement relatif. Toutefois, le cycle de fonctionnement automatique a tendance à se poursuivre, ce qui a pour conséquence que le robot entraîne dans son déplacement la caisse du véhicule, avec des risques de détérioration importants pour celle-ci ou pour tout ou partie 30 de la chaîne de montage environnante. Bien sûr, de telles conséquences sont inacceptables et sont fort heureusement le plus souvent évitées. En effet, un arrêt d'urgence est généralement déclenché. Il s'en suit alors un arrêt de production plus ou moins long, entraînant donc une perte de productivité. Le phénomène de la pince de soudage qui reste collée sur la tôle est donc connu et les constructeurs automobiles ont demandé à ce que l'outillage évolue en conséquence. Aussi, dans certains cas, les pinces de soudage par points permettent d'effectuer une opération de détalonnage après chaque soudage. Cette opération 10 consiste à actionner les bras de soudage l'un après l'autre en vue de l'ouverture de la pince, cette technique permettant à elleseule de "décoller" la pince le cas échéant. Pour ce faire, un vérin de détalonnage est rapporté sur la pince (en plus du vérin principal d'actionnement de l'ouverture/fermeture de la pince), et est 15 couplé au bras de soudage (généralement le bras inférieur). Ainsi, dans un premier temps, le bras inférieur est décollé en actionnant le vérin de détalonnage, puis, dans un second temps, la pince est ouverte en déclenchant le vérin principal. Toutefois, cette technique utilise des moyens d'actionnement 20 (pneumatiques ou électriques) supplémentaires, nécessitant des câblages et des ensembles mécaniques complexes. En outre, ces solutions augmentent sensiblement le prix des pinces à souder correspondantes. L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une pince à souder qui permette d'obtenir un détalonnage de façon fiable et efficace, et qui soit notablement moins cher que les pinces à souder de l'art antérieur. L'invention a également pour objectif de fournir une telle pince à souder qui soit simple de conception et facile à mettre en oeuvre. L'invention a aussi pour objectif de fournir une telle pince à souder qui permette des simplifications notables de montage et de connectique avec les sources d'énergie disponibles sur les chaînes de montage. Ces objectifs ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet une pince à souder de type ciseaux, 5 comprenant deux bras de soudage solidaires chacun d'un support, lesdits supports étant montés mobile à rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe porté par le bâti de ladite pince et des moyens d'actionnement communs auxdits bras de soudage et susceptibles d'agir simultanément sur lesdits bras et/ou sur lesdits supports, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'immobilisation 10 temporaires d'un desdits supports, dit actif, susceptible d'agir pendant l'ouverture de ladite pince de telle sorte que les moyens d'actionnement n'entraînent temporairement le déplacement que de l'autre desdits supports, dit passif. L'invention propose donc une approche tout à fait nouvelle des pinces à souder prévues pour "détalonner". En effet, grâce à l'invention, on s'affranchit du recours à un moyen d'actionnement supplémentaire, tel qu'un vérin électrique ou pneumatique, comme c'est le cas avec les solutions de l'art antérieur. En d'autres termes, le vérin principal classiquement monté aux extrémités arrières des bras de soudage reste l'unique organe moteur de la pince, que ce soit 20 pour son ouverture/fermeture ou pour son détalonnage. La pince à souder selon l'invention peut donc être obtenue à moindre coût par rapport aux solutions de l'art antérieur, en réduisant le nombre de vérins nécessaires à son fonctionnement. Selon un mode de réalisation préféré, ledit support actif est solidaire en 25 rotation dudit axe, ledit support passif étant monté libre en rotation sur ledit axe, lesdits moyens d'immobilisation agissant de façon à maintenir ledit axe fixe en rotation par rapport audit bâti. Selon un autre mode de réalisation, ledit support actif est monté libre en rotation sur ledit axe, ledit support passif étant solidaire en rotation dudit axe, lesdits moyens d'immobilisation agissant de façon à maintenir ledit support actif fixe en rotation par rapport audit bâti. Dans l'un ou l'autre cas, on obtient ainsi un moyen simple et efficace pour bloquer la rotation de l'un des bras tandis que l'autre est libre à se déplacer sous l'action du vérin d'ouverture/fermeture. Selon l'un ou l'autre de ces modes de réalisation, la pince à souder comprend avantageusement un capteur d'ouverture du bras porté par ledit support passif. On obtient ainsi un moyen de contrôle et de retour d'information sur le 10 bon déroulement du détalonnage de la pince. Une telle information pourra être utilisée de façon avantageuse comme cela va apparaître clairement par la suite. Préférentiellement, lesdits moyens d'immobilisation sont activés électriquement. Selon une solution avantageuse, lesdits moyens d'immobilisation agissent 15 par effet électromagnétique. Dans ce cas, ledit axe porte préférentiellement une platine au voisinage dudit bâti, un électro-aimant est fixé sur ledit bâti de façon à pouvoir coopérer avec ladite platine. Une telle solution s'avère très efficace et peut facilement être mise en oeuvre dans une pince à souder sans nécessiter d'importantes modifications 20 structurelles. Avantageusement, l'alimentation électrique desdits moyens d'immobilisation est reliée audit capteur d'ouverture de telle sorte que lesdits moyens d'immobilisation cessent d'agir lorsque ledit capteur d'ouverture détecte l'ouverture dudit bras passif et/ou de son support. La pince à souder ainsi constituée donne l'assurance d'une grande fiabilité, le déplacement simultané des bras n'étant autorisé, ainsi que la poursuite du cycle, que dans la mesure o l'on a vérifié qu'un des bras avait parcouru une distance prédéterminée, n'étant donc plus collé sur la tôle qui vient d'être soudée. Préférentiellement, ledit capteur d'ouverture est réglable en position. Avantageusement, ledit capteur d'ouverture est d'un type appartenant au groupe suivant: - électro-aimant; - capacitif; - de proximité; micro-contacteur; - inductif. Selon une autre caractéristique avantageuse, lesdits moyens d'actionnement sont constitués par un vérin électrique. Une telle pince à souder peut donc être "toute électrique". Cette 10 caractéristique permet de simplifier considérablement le montage et le raccordement de la pince à souder dans son environnement (robot, chaîne de montage...). Tous les organes de la pince peuvent donc fonctionner grâce à un cablage électrique. Aucun organe pneumatique n'est nécessaire. La conception, la fabrication le montage et éventuellement la maintenance d'une pince à souder selon l'invention sont ainsi considérablement simplifiées par rapport à l'art antérieur. Préférentiellement, ledit support actif est le support du bras de soudage inférieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif et des dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'une pince 25 à souder selon l'invention, vue de côté; - la figure 2 est une autre représentation schématique d'une pince selon l'invention, vue de face; - la figure 3 est une vue de côté d'une pince à souder selon l'invention. En référence à la figure 1, une pince à souder de type ciseaux (appelé également pince en "X") comprend deux bras de soudage 1, 2 solidaires chacun d'un support, respectivement 11, 21, ces supports étant mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, par l'intermédiaire d'un axe 3. Cet axe 3 est porté par le bâti 10, en étant monté libre à rotation sur celui5 ci. Le déplacement des bras de soudage 11, 12, en vue notamment de l'ouverture/fermeture de la pince, est provoqué par le vérin 4 accouplé aux extrémités arrières 12, 22, des bras de soudage de façon à les écarter ou les rapprocher l'une de l'autre, dans un mouvement de ciseaux des bras 1, 2. 10 Une telle pince à souder est représentée de côté sur la figure 3. On note que les bras de soudage 1 et 2 sont de conception classique, et permettent d'intégrer le câblage assurant l'alimentation électrique de chaque électrode portée par l'extrémité des bras 1, 2. Par ailleurs, on note que le vérin formant moyen d'actionnement commun 15 aux deux bras de soudage 1, 2 est un vérin électrique. Bien entendu, ce vérin pourra être pneumatique dans d'autres modes de réalisation envisageables sans sortir du cadre de l'invention. Toutefois, un tel vérin électrique constitue une solution préférée notamment en ce qu'il permet de réaliser une pince "toute électrique", c'est-à-dire composée d'organes fonctionnant tous à l'énergie 20 électrique. Selon l'invention, la pince à souder comprend des moyens d'immobilisation temporaires d'un des deux supports 11, 21, ces moyens d'immobilisation étant destinés à agir lors de l'ouverture de la pince pour bloquer le déplacement du bras de soudage porté par le support immobilisé, tandis que 25 l'autre est déplacé, ceci afin d'obtenir le détalonnage de la pince. Par la suite de la description, on désigne par bras et support actifs, le bras et le support soumis à l'action des moyes d'immobilisation; en l'occurrence le bras actif est le bras supérieur 1. Le bras passif est donc le bras inférieur 1, c'està-dire le bras décollé en premier de la toile soudée, ce bras étant invariablement 30 déplacé par le vérin 4 lorsque celui-ci est actionné. Tel que cela apparaît sur la figure 2, le support 11 du bras actif 1 est solidaire en rotation de l'axe 3 porté par le bâti 1, le support 21 du bras passif 2 étant monté libre à rotation sur l'arbre 3. De plus, l'axe 3 porte une platine 31, l'axe 3 et cette platine étant solidaires en rotation. Selon le présent mode de réalisation, les moyens d'immobilisation sont constitués par un électro-aimant 6 fixé sur le bâti 10 de telle sorte qu'il puisse coopérer avec la platine 31 de façon à la maintenir fixement contre le bâti par l'intermédiaire de l'action de l'électro-aimant 6. Ainsi, l'électro-aimant 6 étant activé par une alimentation électrique, il produit un effet magnétique de nature à immobiliser la platine 31 et, par conséquent, l'axe 3 et le support 11 du bras actif 1. On notre que, selon un autre mode de réalisation envisageable, les moyens d'immobilisation, et en l'occurrence l'électro-aimant, pourrait être 15 monté sur le bâti de façon agir temporairement sur le bras 2 (pendant que l'autre bras 1 est entraîné en rotation par le vérin 4). Par ailleurs, le bâti 10 porte un capteur d'ouverture 7 du bras passif 2, ce capteur étant en l'occurrence un micro-contacteur (ce capteur pouvant de façon similaire être de tout type, et notamment capacitif ou inductif ou être un électro20 aimant ou un capteur de proximité, selon d'autres modes de réalisation envisageables). On note également que, tel que représenté symboliquement, le capteur 7 est monté sur le bâti 10 de façon que sa position puisse être réglée. Ce capteur 7 est relié électriquement par tout circuit électrique approprié 25 à l'électro-aimant de telle sorte que l'électro-aimant soit actif tant que le bras passif 2 ne vient pas en butée sur le capteur 7 et, inversement, de sorte que l'électro-aimant cesse d'agir dès que le bras passif 2 vient en butée sur la capteur 7. Le cycle de fonctionnement d'une pince selon l'invention s'opère de la 30 façon suivante: - le robot portant la pince à souder et la tôle à souder sont déplacés l'un par rapport à l'autre jusqu'à une position prédéterminée; - le vérin 4 provoque la fermeture de la pince et les 5 électrodes 5 sont alimentées électriquement pour réaliser un point de soudure; - l'électro-aimant 6 est alimenté, immobilisant le bras supérieur 1; - le vérin 4 provoque le déplacement du bras inférieur 2, 10 jusqu'à ce que celui-ci vienne déclencher le capteur 7; - l'électro-aimant cesse d'être alimenté; - le vérin 4 poursuit sa course de façon à entraîner l'ouverture complète de la pince. REVENDICATIONS 1. Pince à souder de type ciseaux, comprenant deux bras de soudage (1), (2) 5 solidaires chacun d'un support, lesdits supports (11), (21) étant montés mobile à rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe (3) porté par le bâti (10) de ladite pince, et des moyens d'actionnement (4) communs auxdits bras de soudage (1), (2) et susceptibles d'agir simultanément sur lesdits bras et/ou sur lesdits supports, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'immobilisation temporaires (6) d'un desdits supports, dit actif, susceptible d'agir pendant l'ouverture de ladite pince de telle sorte que les moyens d'actionnement (4) n'entraînent temporairement le déplacement que de l'autre desdits supports, dit passif. 2. Pince à souder selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit 15 support actif est solidaire en rotation dudit axe (3), ledit support passif étant monté libre en rotation sur ledit axe (3), et en ce que lesdits moyens d'immobilisation (6) agissent de façon à maintenir ledit axe (3) fixe en rotation par rapport audit bâti (10). 3. Pince à souder selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit 20 support actif est monté libre en rotation sur ledit axe (3), ledit support passif étant solidaire en rotation dudit axe (3), et en ce que lesdits moyens d'immobilisation (6) agissent de façon à maintenir ledit support actif fixe en rotation par rapport audit bâti (10). 4. Pince à souder selon la revendications 2 ou selon la revendication 3, 25 caractérisée en ce qu'elle comprend un capteur d'ouverture (7) du bras porté par ledit support passif (21). 5. Pince à souder selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdits moyens d'immobilisation (6) sont activés électriquement. 6. Pince à souder selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens d'immobilisation (6) agissent par effet électromagnétique. 7. Pince à souder selon la revendication 2 et selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que ledit axe (3) porte une platine (31) au voisinage dudit bâti, et en ce qu'un électro-aimant est fixé sur ledit bâti (10) de.5 façon à pouvoir coopérer avec ladite platine (31). 8. Pince à souder selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que l'alimentation électrique desdits moyens d'immobilisation (6) est reliée audit capteur d'ouverture (7) de telle sorte que lesdits moyens d'immobilisation (6) cessent d'agir lorsque ledit capteur d'ouverture (7) détecte l'ouverture dudit bras 10 passif (2) et/ou de son support (21). 9. Pince à souder selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que ledit capteur d'ouverture (7) est réglable en position. 10. Pince à souder selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que ledit capteur d'ouverture (7) est d'un type appartenant au 15 groupe suivant: - électro-aimant; - capacitif; - de proximité; - micro-contacteur; - inductif. 11. Pince à souder selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que lesdits moyens d'actionnement (4) sont constitués par un vérin électrique. 12. Pince à souder selon l'une quelconque des revendications 1 à 1, 25 caractérisée en ce que ledit support actif (21) est le support du bras de soudage inférieur.