Brevet FR2998820A1 — publié le 20140606

CONTRE-ELECTRODE POUR DISPOSITIF DE SOUDAGE PAR POINTS L'invention concerne une contre-électrode conçue pour coopérer avec une électrode d'un dispositif de soudage par points. Le soudage par points, aussi appelé soudage par résistance, permet d'assembler localement une pièce constituée de deux tôles superposées, comme une doublure et une peau de porte d'un véhicule automobile par exemple. A cet effet, on connait un type de dispositif de soudage, tel que le 10 dispositif décrit et représenté dans le document FR-A-2612104, qui comporte une électrode et une contre-électrode qui s'étendent de façon opposée en vis-à-vis selon un axe de soudage. La contre-électrode comporte une face de soudage qui délimite une portion de soudage conçue pour interagir avec l'électrode. 15 De plus, la contre-électrode comporte un corps de fixation qui est fixé sur un support du dispositif de soudage prévu à cet effet, dans une position de soudage dans laquelle la portion de soudage de la contre-électrode est agencée perpendiculairement à l'axe de soudage, en vis-à-vis de l'électrode. La pièce à souder est comprimée entre l'électrode et la contre-20 électrode selon l'axe de soudage, et un courant électrique de forte intensité traverse l'électrode et la contre-électrode en passant par la portion de soudage de la contre-électrode. La chaleur engendrée par ce courant à l'interface entre les deux tôles de la pièce à souder fait fondre localement le métal, ce qui crée un point 25 de soudure. Après une ou plusieurs soudures, selon les conditions de soudage, la portion de soudage de la contre-électrode est dite « polluée », c'est-à-dire qu'elle est sensiblement détériorée par le passage du courant, de sorte que la contre-électrode usagée doit être remplacée par une nouvelle contre-électrode, 30 pour garantir la qualité des soudures suivantes. La contre-électrode est généralement réalisée en cuivre ou en alliage de cuivre. Ce type de matériau est onéreux, et le changement fréquent de la contre-électrode représente un poste de dépense non négligeable. En effet, l'assemblage d'une porte d'un véhicule, par exemple, peut 35 nécessiter plus de quinze contre-électrodes. L'invention vise notamment à limiter la consommation des contre-électrodes au cours d'une opération de soudage d'une pièce. Dans ce but, l'invention propose une contre-électrode conçue pour coopérer avec une électrode d'un dispositif de soudage par points, l'électrode et la contre-électrode s'étendant selon un axe de soudage, la contre-électrode comportant au moins une première portion de soudage, et un corps de fixation adapté pour être fixé sur un support dans une première position de soudage dans laquelle la première portion de soudage de la contre-électrode est agencée perpendiculairement à l'axe de soudage, en vis-à-vis de l'électrode, de façon à interagir avec l'électrode pour souder une pièce interposée entre l'électrode et la contre-électrode, caractérisée en ce que la contre-électrode comporte au moins une deuxième portion de soudage supplémentaire, et en ce que la contre-électrode est conçue pour être fixée sur le support prévu à cet effet, dans au moins une deuxième position de soudage dans laquelle la deuxième portion de soudage est agencée perpendiculairement à l'axe de soudage de façon à interagir avec l'électrode, pour souder la pièce à souder. La contre-électrode offre au moins deux portions de soudage, de sorte que la contre-électrode est utilisable un plus grand nombre de fois. Selon une autre caractéristique, la contre-électrode comporte au 20 moins : - une première face de soudage qui s'étend perpendiculairement à l'axe de soudage et qui délimite au moins la première portion de soudage, et - une seconde face de soudage qui est décalée angulairement par rapport à la première face de soudage selon un second axe d'orientation 25 perpendiculaire à l'axe de soudage, et qui délimite au moins la deuxième portion de soudage, et la contre-électrode est conçue pour être entraînée sélectivement depuis sa première position de soudage jusqu'à sa deuxième position de soudage, par décalage angulaire autour du second axe d'orientation. 30 Selon cette caractéristique, la contre-électrode comporte au moins deux faces de soudage, chaque face comportant au moins deux portions de soudage. De plus, la première face de soudage délimite au moins une troisième portion de soudage qui est décalée angulairement par rapport à la 35 première portion de soudage voisine, autour d'un troisième axe d'orientation qui est parallèle à l'axe de soudage, et en ce que la contre-électrode est conçue pour être entraînée sélectivement depuis sa première position de soudage jusqu'à une troisième position de soudage, par décalage angulaire autour du troisième axe d'orientation, dans laquelle la troisième portion de soudage est agencée perpendiculairement à l'axe de soudage de façon à interagir avec l'électrode. La contre-électrode est apte à changer de position par simple décalage angulaire. De même, la seconde face de soudage délimite au moins une quatrième portion de soudage qui est décalée angulairement par rapport à la deuxième portion de soudage voisine, autour du troisième axe d'orientation, et en ce que la contre-électrode est conçue pour être entraînée sélectivement depuis sa deuxième position de soudage jusqu'à une quatrième position de soudage, par décalage angulaire autour du troisième axe d'orientation, dans laquelle la quatrième portion de soudage est agencée perpendiculairement à l'axe de soudage de façon à interagir avec l'électrode. Selon une autre caractéristique, la contre-électrode comporte au moins : - une première tête de soudage qui est reliée sur une première extrémité du corps de la contre-électrode et qui délimite ladite première face de 20 soudage, et - une seconde tête de soudage qui est reliée sur une seconde extrémité opposée du corps de la contre-électrode, et qui délimite ladite seconde face de soudage. De plus, le corps de la contre-électrode comporte au moins : 25 - une première face de fixation qui s'étend perpendiculairement à la première face de soudage et à la seconde face de soudage, et qui est adaptée pour être en appui sur une face de fixation complémentaire du support de la contre-électrode, pour fixer la contre-électrode sur le support associé sélectivement dans sa première position de soudage ou dans sa deuxième 30 position de soudage, et - une seconde face de fixation opposée qui s'étend perpendiculairement à la première face de soudage et à la seconde face de soudage, et qui est adaptée pour être en appui sur ladite face de fixation de la contre-électrode, pour fixer la contre-électrode sur le support associé 35 sélectivement dans sa troisième position de soudage ou dans sa quatrième position de soudage. Selon un autre aspect, la contre-électrode présente au moins un premier plan de symétrie qui s'étend selon le deuxième axe d'orientation. De même, la contre-électrode présente au moins un second plan de symétrie qui s'étend selon le troisième axe d'orientation. Le premier plan de symétrie et le second plan de symétrie favorisent la réalisation de la contre-électrode. Aussi, la contre-électrode comporte un moyen de fixation sur le support associé. L'invention concerne aussi un dispositif de soudage par points qui 10 comporte une contre-électrode selon l'une quelconque des revendications précédentes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : 15 - la figure 1 est une vue schématique en section transversale, illustrant une contre-électrode qui est montée sur un dispositif de soudage dans une première position de soudage et qui délimite une pluralité de portions de soudage conçues chacune pour coopérer avec une électrode ; - la figure 2 est une vue schématique de détail en perspective, qui 20 illustre l'électrode de la figure 1 comportant deux têtes de soudage, selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique de détail similaire à la vue de la figure 2, qui illustre une électrode comportant une tête de soudage, selon une variante de réalisation du premier mode de réalisation de l'invention ; 25 - la figure 4 est une vue schématique en section transversale, qui illustre une électrode selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5 est une vue schématique de détail en perspective, qui illustre l'électrode de la figure 4 ; - la figure 6 est une vue schématique en section transversale, qui 30 illustre une électrode selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une vue schématique de détail en perspective, qui illustre l'électrode de la figure 6. Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les expressions « supérieur », « inférieur » en référence à la partie 35 supérieure et à la partie inférieure respectivement des figures 1 à 7. De plus, pour clarifier la description et les revendications, on adoptera à titre non limitatif la terminologie longitudinal, vertical et transversal en référence au trièdre L, V, T indiqué aux figures. On a représenté à la figure 1 un dispositif 10 de soudage par points 5 qui comporte une électrode 12 supérieure et une contre-électrode 14 inférieure, la contre-électrode 14 étant fixée sur un support 16. L'électrode 12 et la contre-électrode 14 s'étendent selon un axe A de soudage vertical de façon à délimiter un espace vertical entre elles, dans lequel une feuillure 18 d'une pièce 20 à souder est agencée. 10 La feuillure 18 est ici composée d'une tôle supérieure formant peau 22, et d'une tôle inférieure formant doublure 24 d'une porte (représentée partiellement à la figure 1) d'un véhicule automobile. De plus, le dispositif 10 de soudage est équipé d'un actionneur (non représenté) permettant d'entraîner l'électrode 12 vers la contre-électrode 15 14 selon l'axe A de soudage, de façon à comprimer la feuillure 18 de la pièce 20 à souder pour faire passer un courant électrique. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 1 et 2, la contre-électrode 14 comporte un corps 26 central qui s'étend verticalement et qui est délimité transversalement par une première face de 20 fixation 28a et une seconde face de fixation 28b agencées parallèlement entre elles. Le corps 26 est traversé par un premier trou 30 qui s'étend transversalement selon un second axe B, pour le passage d'une vis 32 formant moyen de fixation de la contre-électrode 14 sur le support 16 associé. 25 Complémentairement, le support 16 comporte une excroissance 34 saillante transversalement qui est délimitée par une face supérieure 36 horizontale, une face inférieure 38 horizontale et une face de fixation 40 verticale. La face de fixation 40 du support 16 est munie d'un second trou 42 30 taraudé qui est conçu pour coopérer avec la vis 32 de fixation de la contre-électrode 14, de façon à fixer et verrouiller la contre-électrode 14. Come le montre la figure 2, la contre-électrode 14 présente un premier plan I de symétrie de conception qui s'étend horizontalement et transversalement selon le second axe B transversal. De même, la contre-électrode 14 présente un second plan II de symétrie de conception qui s'étend verticalement et longitudinalement selon un troisième axe C vertical passant au centre de la contre-électrode 14. La contre-électrode 14 comporte une première tête de soudage 5 44a qui est reliée sur une première extrémité verticale du corps 26. La première tête de soudage 44a est délimitée verticalement par une première face de soudage 46a qui comporte une première portion de soudage 48a, représentée en pointillés à la figure 2. On entend par « portion de soudage » une zone de la face de 10 soudage associée, qui est apte à interagir avec l'électrode 12 pour faire passer un courant électrique de forte intensité à travers la pièce 20, de façon à former une soudure sur la pièce 20. Par symétrie selon le premier plan I, la contre-électrode 14 comporte une seconde tête de soudage 44b qui est reliée sur une seconde 15 extrémité verticale opposée du corps 26. La seconde tête de soudage 44b est délimitée verticalement par une seconde face de soudage 46b qui comporte une deuxième portion de soudage 48b. De plus, par symétrie selon le second plan II, la première face de 20 soudage 46a comporte une troisième portion de soudage 48c qui est décalée angulairement par rapport à la première portion de soudage 48a voisine, ici de 180° autour du troisième axe C. De même, la seconde face de soudage 46b comporte une quatrième portion de soudage 48d qui est décalée angulairement par rapport à 25 la deuxième portion de soudage 48b voisine, ici de 180° autour du troisième axe C. Conformément à l'invention, la contre-électrode 14 est conçue pour occuper une pluralité de positions de soudage dans chacune desquelles une des portions de soudage est agencées en vis-à-vis de l'électrode 12, pour 30 permettre de réaliser le soudage de la pièce 20. En effet, en référence à la figure 1, la contre-électrode 14 occupe une première position de soudage dans laquelle la première face de soudage 46a est agencée vers le haut, en regard de l'électrode 12, et la première portion de soudage 48a est agencée horizontalement et perpendiculairement à 35 l'axe A de soudage, en vis-à-vis de l'électrode 12, de façon à interagir avec l'électrode 12 pour souder la pièce 20 interposée entre l'électrode 12 et la contre-électrode 14. Dans cette première position de soudage, la première face de fixation 28a, est en appui sur la face 40 de fixation complémentaire du support 5 16 de la contre-électrode 14, selon le deuxième axe B transversal, pour fixer la contre-électrode 14 sur le support 16. A cet effet, la vis 32 transversale fixe le corps 26 de la contre-électrode 14 sur le support 16 associé. De plus, la contre-électrode 14 est conçue pour occuper une 10 deuxième position de soudage (non représentée) dans laquelle la seconde face de soudage 46b est agencée vers le haut, en regard de l'électrode 12, et la deuxième portion de soudage 48b est agencée horizontalement et perpendiculairement à l'axe A de soudage, en vis-à-vis de l'électrode 12, de façon à interagir avec l'électrode 12 pour souder la pièce 20 interposée entre 15 l'électrode 12 et la contre-électrode 14. Dans cette deuxième position de soudage, la première face de fixation 28a, est en appui sur la face 40 de fixation complémentaire du support 16 de la contre-électrode 14, selon le deuxième axe B transversal, pour fixer la contre-électrode 14 sur le support 16. 20 De même, la contre-électrode 14 est conçue pour être entraînée sélectivement depuis sa première position de soudage jusqu'à une troisième position de soudage, par décalage angulaire, ou pivotement, autour du troisième axe C vertical, dans laquelle la première face de soudage 46a est agencée vers le haut, en regard de l'électrode 12, et la troisième portion de 25 soudage 48c est agencée horizontalement et perpendiculairement à l'axe A de soudage, en vis-à-vis de l'électrode 12, de façon à interagir avec l'électrode 12 pour souder la pièce 20. Dans cette troisième position de soudage, la seconde face de fixation 28b, est en appui sur la face 40 de fixation complémentaire du support 30 16 de la contre-électrode 14, selon le deuxième axe B transversal, pour fixer la contre-électrode 14 sur le support 16. En outre, la contre-électrode 14 est conçue pour être entraînée sélectivement depuis sa deuxième position de soudage jusqu'à une quatrième position de soudage, par décalage angulaire, ou pivotement, autour du 35 troisième axe C vertical, dans laquelle la seconde face de soudage 46b est agencée vers le haut, en regard de l'électrode 12, et la quatrième portion de soudage 48d est agencée horizontalement et perpendiculairement à l'axe A de soudage, en vis-à-vis de l'électrode 12, de façon à interagir avec l'électrode 12 pour souder la pièce 20. Dans cette quatrième position de soudage, la seconde face de 5 fixation 28b, est en appui sur la face 40 de fixation complémentaire du support 16 de la contre-électrode 14, selon le deuxième axe B transversal, pour fixer la contre-électrode 14 sur le support 16. L'entraînement de la contre-électrode 14 depuis une position jusqu'à une autre position décrite précédemment, est par exemple réalisée par 10 un opérateur qui retire la vis 32, puis qui décale angulairement la contre-électrode 14 autour du deuxième axe B et/ou du troisième axe C selon la position choisie, avant de repositionner la contre-électrode 14 sur son support 16 et fixer la contre-électrode 14 au moyen de la vis 32 prévue à cet effet. A titre non limitatif, l'entraînement de la contre-électrode 14 d'une 15 position à une autre peut être envisagé par un dispositif automatique (non représenté) par exemple. Selon une variante de réalisation du premier mode de réalisation de l'invention décrit précédemment, représenté à la figure 3, la contre-électrode 14 présente une forme de T, la contre-électrode 14 ne comportant qu'une seule 20 tête de soudage 44a. La tête de soudage 44a est délimitée verticalement par une face de soudage 46a qui comporte une première portion de soudage 48a et une seconde portion de soudage 48b. Selon un deuxième mode de réalisation, représenté aux figures 4 25 et 5, la contre-électrode 14 présente la forme d'un écrou hexagonal traversé par un trou 50 qui s'étend selon un axe D transversal central, perpendiculaire à l'axe A de soudage. La contre-électrode 14 est délimitée par six faces de soudage 52 périphériques qui sont réparties angulairement de manière régulière autour de 30 l'axe D central, chaque face de soudage 52 comportant une portion de soudage 54 Selon ce deuxième mode de réalisation, la contre-électrode 14 est conçue pour occuper une pluralité de positions de soudage dans chacune desquelles une des portions de soudage 54 est agencée en vis-à-vis de 35 l'électrode 12, pour permettre de réaliser le soudage de la pièce 20. A cet effet, la contre-électrode 14 est entraînée en pivotement autour de l'axe D par incréments, pour occuper sélectivement une de ses positions de soudage. La contre-électrode 14 est ici fixée et verrouillée sur le support 16 5 dans la position choisie au moyen de la vis 32. En outre, selon un troisième mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 6 et 7, la contre-électrode 14 comporte un corps 56 cylindrique qui s'étend verticalement selon un axe E de pivotement parallèle à l'axe A de soudage. 10 De plus, la contre-électrode 14 comporte une tête de soudage 58 qui est agencée à une extrémité axiale supérieure du corps 56. La tête de soudage 58 présente la forme d'un disque d'axe E comportant une face de soudage 60 supérieure qui s'étend perpendiculairement à l'axe A de soudage. 15 La face de soudage 60 délimite une pluralité de portions de soudages 61, ici au nombre de quatre, qui sont réparties angulairement de façon régulière autour de l'axe E, par incrément de 900 . Complémentairement, le support 16 de la contre-électrode 14 comporte une face de fixation 62 qui s'étend perpendiculairement à l'axe A de 20 soudage, et qui délimite un trou 64 de forme complémentaire au corps 56 de la contre-électrode 14. Selon ce troisième mode de réalisation, la contre-électrode 14 est conçue pour occuper une pluralité de positions de soudage dans chacune desquelles une des portions de soudage 60 est agencée en vis-à-vis de 25 l'électrode 12, pour permettre de réaliser le soudage de la pièce 20. A cet effet, la contre-électrode 14 est entraînée en pivotement autour de l'axe E par incréments angulaires de 90°, pour occuper sélectivement une de ses positions de soudage. La contre-électrode 14 est fixée sur le support 16 dans la position 30 choisie au moyen d'un écrou 66 qui coopère avec une portion filetée du corps 56 de la contre-électrode 14 par exemple, comme on peut le voir à la figure 6. Ainsi, la contre-électrode 14 comporte une pluralité de portions de soudage de sorte que la durée de vie de l'électrode 14 selon l'invention est augmentée, réduisant ainsi la fréquence de changement de la contre-35 électrode 14. REVENDICATIONS1. Contre-électrode (14) conçue pour coopérer avec une électrode 5 (12) d'un dispositif (10) de soudage par points, l'électrode (12) et la contre-électrode (14) s'étendant selon un axe (A) de soudage, la contre-électrode (14) comportant au moins une première portion de soudage (48a), et un corps (26) de fixation adapté pour être fixé sur un support (16) dans une première position de soudage dans laquelle la première portion de soudage (48a) de la contre-10 électrode (14) est agencée perpendiculairement à l'axe (A) de soudage, en vis-à-vis de l'électrode (12), de façon à interagir avec l'électrode (12) pour souder une pièce (20) interposée entre l'électrode (12) et la contre-électrode (14), caractérisée en ce que la contre-électrode (14) comporte au moins une deuxième portion de soudage (48b) supplémentaire, et en ce que la 15 contre-électrode (14) est conçue pour être fixée sur le support (16) prévu à cet effet, dans au moins une deuxième position de soudage dans laquelle la deuxième portion de soudage (48b) est agencée perpendiculairement à l'axe (A) de soudage de façon à interagir avec l'électrode (12), pour souder la pièce (20) à souder. 20 2. Contre-électrode (14) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins : - une première face de soudage (46a) qui s'étend perpendiculairement à l'axe (A) de soudage et qui délimite au moins la première portion de soudage (48a), et 25 - une seconde face de soudage (46b) qui est décalée angulairement par rapport à la première face de soudage (46a) selon un second axe (B) d'orientation perpendiculaire à l'axe (A) de soudage, et qui délimite au moins la deuxième portion de soudage (48b), et en ce que la contre-électrode (14) est conçue pour être 30 entraînée sélectivement depuis sa première position de soudage jusqu'à sa deuxième position de soudage, par décalage angulaire autour du second axe (B) d'orientation. 3. Contre-électrode (14) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la première face de soudage (46a) délimite au moins une troisième 35 portion de soudage (48c) qui est décalée angulairement par rapport à la première portion de soudage (48a) voisine, autour d'un troisième axe (C)d'orientation qui est parallèle à l'axe (A) de soudage, et en ce que la contre-électrode (14) est conçue pour être entraînée sélectivement depuis sa première position de soudage jusqu'à une troisième position de soudage, par décalage angulaire autour du troisième axe (C) d'orientation, dans laquelle la troisième portion de soudage (48c) est agencée perpendiculairement à l'axe (A) de soudage de façon à interagir avec l'électrode (12). 4. Contre-électrode (14) selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la seconde face de soudage (46b) délimite au moins une quatrième portion de soudage (48d) qui est décalée angulairement par rapport à la deuxième portion de soudage (48b) voisine, autour du troisième axe (C) d'orientation, et en ce que la contre-électrode (14) est conçue pour être entraînée sélectivement depuis sa deuxième position de soudage jusqu'à une quatrième position de soudage, par décalage angulaire autour du troisième axe (C) d'orientation, dans laquelle la quatrième portion de soudage (48d) est agencée perpendiculairement à l'axe (A) de soudage de façon à interagir avec l'électrode (12). 5. Contre-électrode (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins : - une première tête de soudage (44a) qui est reliée sur une 20 première extrémité du corps (26) de la contre-électrode (14) et qui délimite ladite première face de soudage (46a), et - une seconde tête de soudage (44b) qui est reliée sur une seconde extrémité opposée du corps (26) de la contre-électrode (14), et qui délimite ladite seconde face de soudage (46b). 25 6. Contre-électrode (14) selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le corps (26) de la contre-électrode (14) comporte au moins : - une première face de fixation (28a) qui s'étend perpendiculairement à la première face de soudage (46a) et à la seconde face 30 de soudage (46b), et qui est adaptée pour être en appui sur une face de fixation (40) complémentaire du support (16) de la contre-électrode (14), pour fixer la contre-électrode (14) sur le support (16) associé sélectivement dans sa première position de soudage ou dans sa deuxième position de soudage, et - une seconde face de fixation (28b) opposée qui s'étend 35 perpendiculairement à la première face de soudage (46a) et à la seconde face de soudage (46b), et qui est adaptée pour être en appui sur ladite face defixation (40 complémentaire du support (16) de la contre-électrode (14), pour fixer la contre-électrode (14) sur le support (16) associé sélectivement dans sa troisième position de soudage ou dans sa quatrième position de soudage. 7. Contre-électrode (14) selon l'une quelconque des revendications 5 2 à 4, et 6, caractérisée en ce qu'elle présente au moins un premier plan (I) de symétrie qui s'étend selon le deuxième axe (B) d'orientation. 8. Contre-électrode (14) selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, et 6, caractérisée en ce qu'elle présente au moins un second plan (II) de symétrie qui s'étend selon le troisième axe (C) d'orientation. 10 9. Contre-électrode (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de fixation (32) sur le support (16) associé. 10. Dispositif (10) de soudage par points qui comporte une contre-électrode (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15