Brevet FR2867713A1 — publié le 20050923

Pince de soudage manuelle La présente invention se rapporte à une pince de soudage manuelle destinée notamment à la soudure par point des carrosseries d'automobile. On connaît des pinces de soudage manuelles, qui comprennent un corps de pince adapté à être suspendu par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison. Le corps de pince est prolongé par deux branches en regard l'une de l'autre, dont les extrémités libres sont adaptées à se rejoindre, dans une position active, en enserrant au moins deux couches métalliques afin de io réaliser la soudure. Les deux branches sont donc mobiles l'une par rapport à l'autre, entre une position de repos dans laquelle les deux extrémités libres sont écartées l'une de l'autre et ladite position active. Ces deux branches définissent un plan moyen qui les coupe et lorsqu'elles sont entraînées en mouvement l'une par rapport à l'autre elles is décrivent une surface contenue dans ledit plan moyen ou à tout du moins parallèle. Dans une position idéale de soudage, les branches sont positionnées de telle sorte que le plan des portions de tôle à souder soit sensiblement perpendiculaire audit plan moyen. Le dispositif de liaison, communément appelé gyroscope, permet à un opérateur de mobiliser la pince en rotation avec relativement peu d'effort suivant deux axes sensiblement perpendiculaires, de façon à réaliser des points de soudure successifs le long des bords des tôles qui ne sont pas nécessairement rectilignes. Toutefois, l'opérateur doit à la fois assurer le positionnement du corps de pince ce qui nécessite de l'entraîner en rotation autour d'au moins un axe et de le maintenir en position fixe autour de l'autre axe, tout en actionnant la commande de soudage. Bien que la hauteur du corps de pince soit ajustable par l'opérateur à hauteur sans beaucoup d'effort, l'inertie même du corps de pince nécessite une certaine force et une certaine maîtrise pour le manipuler, cette force s'ajoute aux efforts de maintien en rotation. 2 2867713 On a imaginé des moyens de contrôle relativement complexes adaptés à repérer la position du corps de pince dans l'espace fonctionnel de la pince, afin d'aider l'opérateur à ajuster les branches en regard des portions à souder. On pourra se référer notamment au document FR 2 797 794, qui décrit de tels moyens. Néanmoins, ces moyens ne permettent pas de soulager les efforts de l'opérateur. Un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention, est alors de proposer une pince de soudage qui permette à io l'opérateur de maîtriser parfaitement la position des branches et ce, sans efforts. Dans ce but, la présente invention propose une pince de soudage manuelle, comprenant un corps de pince et un dispositif de liaison adapté à relier ledit corps de pince à un support fixe, ledit corps de pince étant monté mobile en rotation sur ledit dispositif de liaison autour d'au moins un premier axe de rotation tandis que ledit dispositif de liaison est relié audit support fixe; ladite pince comprenant des moyens de freinage adaptés à limiter et/ou à bloquer le déplacement relatif dudit corps de pince et dudit dispositif de liaison. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre de moyens de freinage qui permettent de freiner le mouvement relatif du corps de pince et du dispositif de liaison et voire même de le bloquer, ce qui autorise l'opérateur à relâcher ses efforts, par exemple durant la soudure, le corps de pince étant bloqué en position par les moyens de freinage. De la sorte, l'opérateur peu se reposer un court instant, tout en maintenant le corps de pince, ce qui lui permet ensuite de pouvoir mieux ajuster la position des branches pour réaliser le point de soudure suivant. Avantageusement, ledit corps de pince est monté mobile en rotation sur ledit dispositif de liaison autour d'un second axe de rotation sensiblement perpendiculaire audit premier axe, ce qui rend encore plus nécessaire la mise en oeuvre des moyens de freinage qui permettent alors 3 2867713 de bloquer sans effort le corps de pince et ce en rotation autour de deux directions sensiblement perpendiculaires. De la sorte, l'opérateur est plus encore soulagé. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, lesdits moyens de freinage comprennent des moyens électromagnétiques. De la sorte, non seulement ils sont commandables en commandant une alimentation en courant électrique, mais en plus ils permettent de fournir des moyens de freinage relativement souples et peu encombrants. Toutefois, ces moyens de freinage peuvent également io comprendre des moyens pneumatiques. Avantageusement, ces moyens électromagnétiques comprennent des freins électromagnétiques par friction qui sont relativement simple à mettre en oeuvre au moyen d'un électroaimant commandable par une alimentation en courant électrique. De façon préférentielle, les moyens électromagnétiques comprennent des freins électromagnétiques à hystérésis, ce qui permet d'obtenir une force de freinage qui est proportionnelle à la vitesse du déplacement relatif ce qui ne provoque pas d'à-coup et est plus confortable pour l'opérateur. Afin de faciliter encore plus la tâche de l'opérateur, lesdits moyens de freinage comprennent avantageusement des premiers moyens de freinage et des seconds moyens de freinage adaptés à bloquer respectivement le déplacement relatif dudit corps de pince autour dudit premier axe et autour dudit second axe, lesdits premiers et seconds moyens de freinage étant commandables indépendamment les uns des autres. De cette façon, l'opérateur peut déplacer le corps de pince le long d'une portion de bord de tôle rectiligne en ne relâchant par exemple qu'un seul des moyens de freinage. Selon une caractéristique de mise en oeuvre particulièrement avantageuse, ledit corps de pince comporte deux branches mobiles l'une par rapport à l'autre dans un même plan moyen coupant lesdites deux branches et ledit premier axe de rotation est compris dans ledit plan 4 2867713 moyen et s'étend longitudinalement entre lesdites branches, et par exemple, préférentiellement en coupant un axe de pivotement des branches dans le cas d'une pince dite en X . De la sorte, les branches sont aisément positionnées par l'opérateur, de façon que ledit plan moyen soit sensiblement perpendiculaire au plan formé par la portion de tôles à souder qui elles définissent le plan de soudage. Ce positionnement s'effectue ainsi, en entraînant en rotation le corps de pince autour de son axe longitudinal qui est confondu avec ledit premier axe de rotation puis en actionnant les premiers moyens de freinage pour le bloquer dans cette position. Le second axe de rotation qui lui est perpendiculaire au premier est avantageusement voisin dudit point de pivotement desdites branches pour un bon équilibre du corps de pince et afin de permettre une manipulation aisée. Avantageusement, lesdits moyens de freinage sont déportés par rapport au corps de pince et ils sont couplés en rotation à ce dernier. De la sorte, il est plus aisé de loger lesdits moyens de freinage. Selon une caractéristique avantageuse, la pince de soudage comprend des moyens de mesure de l'angle relatif dudit corps de pince et dudit dispositif de liaison, de façon à pouvoir contrôler parfaitement l'orientation des branches dans l'espace fonctionnel et par rapport aux tôles à souder. Par ailleurs, la pince de soudage comprend des moyens de commande, en particuliers des boutons poussoirs formant des commutateurs électriques, pour commander lesdits moyens de freinage. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la Figure 1 est une vue schématique en perspective d'une pince de soudage manuelle conforme à l'invention; 2867713 - la Figure 2 est une vue schématique en coupe transversale de la pince illustrée sur la Figure 1 selon II-II - la Figure 3 est une vue schématique en perspective de détail de la Figure 1; - la Figure 4 est une vue en coupe de détail d'un élément illustré sur la Figure 3 selon IV-IV; et, - la Figure 5 est une vue schématique de détail de la Figure 3. La Figure 1 illustre de façon schématique une pince de soudage manuelle 10 comportant un corps de pince 12 et un gyroscope 14 qui io permet d'entraîner en rotation l'ensemble du corps de pince 12 à la fois autour d'un axe transversal Al et d'un axe longitudinal A2. Le corps de pince 12 est prolongé par deux branches 16, 18 dont les extrémités libres respectives 20, 22 sont adaptées à se rejoindre, dans une position active, en comprimant ensemble deux éléments métalliques qui définissent un plan de soudure P afin de réaliser un point de soudure entre ces deux éléments. Les deux branches sont donc mobiles l'une par rapport à l'autre, entre une position de repos dans laquelle les deux extrémités libres 20, 22 sont écartées l'une de l'autre et ladite position active et ce, en définissant un plan moyen M qui coupe les deux branches 16, 18 et qui est sensiblement perpendiculaire au plan de soudure P. Les moyens d'entraînement des branches 16, 18 l'une par rapport à l'autre sont montés dans le corps de pince 12 et comprennent notamment un vérin d'actionnement. Ce vérin d'actionnement est commandable au moyen d'un bouton de commande situé sur une poignée 23 qui est solidaire du corps de pince 12. Selon le mode de mise en oeuvre décrit ci-dessus, les axes longitudinal A2 et transversal Al sont compris dans le plan de soudure P, mais il pourrait en être tout autrement. Le gyroscope 14 est relié par l'intermédiaire d'une hampe 24 à un point fixe supérieur non représenté. Le corps de pince 12 prolongé par ses deux branches 16, 18 est solidaire d'un volant 26 situé sensiblement au voisinage du centre d'inertie de l'ensemble entre ledit corps 12 et les branches 16, 18. Le volant 26 est monté à rotation dans un boîtier 28 qui lui constitue une partie du gyroscope 14. Le volant 26 est mobile en rotation autour de l'axe longitudinal A2 de telle manière que le corps de pince 12 et les deux branches 16, 18 sont adaptées à être inclinés latéralement par rapport à la verticale pour pouvoir suivre l'inclinaison du s plan de soudure P. En outre, le boîtier 28 est quant à lui solidaire d'un organe de liaison 30 qui est lui-même monté à rotation dans un support 32 de gyroscope autour de l'axe transversal A1. Le support 32 est solidaire de la hampe 24 qui elle est étendue verticalement. De la sorte, le corps de pince 12 et les io branches 16, 18 sont mobiles en basculement autour de cet axe transversal Al qui lui est perpendiculaire à l'axe longitudinal A2. Une caractéristique essentielle de l'invention réside dans la mise en oeuvre de moyens de freinage qui permettent de freiner et/ou bloquer en rotation le corps de pince 12 et ses branches 18, 16 par rapport à la hampe 24 et/ou au support fixe et par rapport aux éléments métalliques. La Figure 2 illustre en coupe la pince représentée sur la Figure 1 et montre des premiers moyens de freinage adaptés à limiter la rotation du corps de pince autour de l'axe transversal Al. On y retrouve le boîtier 28 prolongé latéralement par l'organe de liaison 30 dans l'axe duquel un arbre en saillie 34 est monté à rotation dans le support 32 de gyroscope. L'arbre en saillie 34 est solidaire de l'organe de liaison 30 et il traverse le support 32 de part en part pour débouché dans une face latérale 36 du support 32. Par ailleurs, un disque de frein 38, présentant une susceptibilité magnétique, est monté à l'extrémité de l'arbre 34 et à distance de ladite surface latérale 36. Un élément fixe 40 comportant un électro-aimant est monté entre ladite surface latérale 36 et le disque de frein 38. Cet élément fixe 40 permet grâce à l'électroaimant d'attirer le disque de frein 38 et l'arbre 34 en translation. Le disque de frein 38 présente une garniture de friction 42 3o montée contre sa surface interne et qui est adaptée à venir en frottement contre la partie fixe 40. 7 2867713 De la sorte, grâce à une commande électrique constituée d'un bouton poussoir ou d'un interrupteur montée sur la poignée 23, la rotation de l'arbre 34 peut être limitée ou même bloquée en alimentant en courant électrique ledit électroaimant par l'intermédiaire dudit bouton poussoir. s Ainsi, l'organe de liaison 30, le boîtier 28 et le corps de pince 12 sont susceptibles d'être bloqués en basculement autour de l'axe Al. Les moyens de freinage ici mis en oeuvre comprennent un électroaimant et un disque de frein métallique, le disque étant adapté à venir en contact avec la partie fixe pour un freinage par friction, cependant io des systèmes de freinage magnétiques par hystérésis sont prévus. Ce type de système permet, sans contact de réaliser le freinage et au surplus de permettre un freinage dégressif au fur et à mesure que la vitesse de déplacement relatif décroît. On décrira maintenant, en référence aux Figures 3 à 5, les seconds 15 moyens de freinage destinés à limiter et/ou bloquer en rotation le corps de pince 12 autour de l'axe longitudinal A2. On retrouve sur la Figure 3 le volant 26 vu en en coupe, monté en rotation dans le boîtier 28. Ce volant 26 présente une couronne 46 munie de dents que l'on retrouve partiellement illustrée sur la Figure 5, une courroie 48 étant adaptée à être montée sur la couronne 46 de façon à lier cette dernière en rotation avec un pignon déporté 50 par rapport au volant 26 et qui est par exemple logé dans une partie de l'organe de liaison 30. Cette courroie 48 est susceptible d'être tendue par des galets 52 montés fous en appui contre sa paroi externe. Ces galets montés de part et d'autre de la courroie permettent également de la guider entre le volant 26 et le boîtier 28. On a représenté sur la Figure 4 en coupe le pignon déporté 50 qui est monté à rotation dans l'organe de liaison 30 et à distance d'un élément fixe 54 qui comporte également un électroaimant commandable. Les seconds moyens de freinage sont identiques aux premiers moyens de freinage et de blocage. Ici le pignon déporté 50 qui est 8 2867713 solidaire en rotation du volant 26 et qui présente une garniture de friction 56, est susceptible d'être entraîné en translation et à frottement contre la garniture. Ainsi, l'alimentation électrique de l'électroaimant étant également commandable par un interrupteur à la poignée, il est possible de bloquer l'inclinaison latérale du corps de pince 12 autour de l'axe longitudinal A2. Là encore, des moyens de freinage par hystérésis sont prévus en substitution des seconds moyens de freinage fonctionnant par friction. Ainsi, ces moyens de freinage magnétiques qui sont par nature io commandables en coupant ou en fermant un circuit d'alimentation électrique sont extrêmement aisés à commander sans effort particulier. En outre, la pince conforme à l'invention est équipée de moyens de mesure et de contrôle non représentés, de l'angle relatif dudit corps de pince 12 et dudit dispositif de liaison 14. Ces moyens de mesure comprennent des codeurs adaptés à donner une valeur de la mesure des angles relatifs du corps de pince 12 par rapport au boîtier 28 et/ou du corps de pince 12 par rapport au support 32 de gyroscope. Ces valeurs sont susceptibles d'apparaître sur un afficheur monté à proximité de la poignée 23 et elles permettent de situer parfaitement la position des branches 16, 18 par rapport au plan de soudure et suivant des consignes de travail données. Ainsi, l'opérateur est susceptible d'orienter la pince dans des positions précises et déterminées en respectant les consignes d'un programme de soudure donné. De façon particulièrement avantageuse, lesdits moyens de commande, formés d'un contacteur, sont adaptés à être activés automatiquement par des moyens capteurs, ou par exemple par lesdits moyens de mesure, lorsque ledit corps de pince (12) et ledit dispositif de liaison (14) atteignent une position relative déterminée. Ainsi, l'opérateur n'a plus qu'à entraîner le corps de pince (12) en mouvement, et ce dernier est bloqué automatiquement dans la position de soudure. Un simple interrupteur permet à l'opérateur de désactiver le ou les freins. 9 2867713 REVENDICATIONS 1. Pince de soudage manuelle (10), comprenant un corps de pince (12) et un dispositif de liaison (14) adapté à relier ledit corps de pince (12) à un support fixe, ledit corps de pince (12) étant monté mobile en rotation sur ledit dispositif de liaison (14) autour d'au moins un premier axe de rotation tandis que ledit dispositif de liaison (14) est relié audit support fixe, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de freinage (40, io 42, 38) adaptés à limiter et/ou à bloquer le déplacement relatif dudit corps de pince (12) et dudit dispositif de liaison (14). 2. Pince de soudage manuelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit corps de pince (12) est monté mobile en rotation sur ledit dispositif de liaison (14) autour d'un second axe de rotation sensiblement perpendiculaire audit premier axe. 3. Pince de soudage manuelle selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits moyens de freinage comprennent des moyens pneumatiques. 4. Pince de soudage manuelle selon la revendication 1 ou 2, 20 caractérisée en ce que lesdits moyens de freinage (38, 40, 42) comprennent des moyens électromagnétiques. Pince de soudage manuelle selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens électromagnétiques comprennent des freins électromagnétiques par friction. 6. Pince de soudage manuelle selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens électromagnétiques comprennent des freins électromagnétiques à hystérésis. 7. Pince de soudage manuelle selon la revendication 2 et selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce lesdits moyens de freinage comprennent des premiers moyens de freinage (38, 40, 42) et des seconds moyens de freinage (50, 54, 56) adaptés à bloquer respectivement le déplacement relatif dudit corps de pince (12) autour dudit premier axe et autour dudit second axe, lesdits premiers et seconds moyens de freinage étant commandables indépendamment les uns des autres. 8. Pince de soudage manuelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit corps de pince (12) comporte deux branches (16, 18) mobiles l'une par rapport à l'autre dans un même plan moyen et en ce que ledit premier axe de rotation est compris dans ledit plan moyen et s'étend longitudinalement entre lesdites branches (16, 18). io 9. Pince de soudage manuelle selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit corps de pince (12) et lesdits moyens de freinage (50, 54, 56) sont couplés en rotation. 10. Pince de soudage manuelle, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de mesure de l'angle relatif dudit corps de pince (12) et dudit dispositif de liaison (14). 11. Pince de soudage manuelle, selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de commande pour commander lesdits moyens de freinage. 12. Pince de soudage manuelle selon la revendication 11, caractérisée en ce que lesdits moyens de commande sont adaptés à être activés automatiquement par des moyens capteurs lorsque ledit corps de pince (12) et ledit dispositif de liaison (14) atteignent une position relative déterminée.