Brevet FR3050130A1 — publié le 20171020

ELECTRODE POUR MACHINE DE SOUDAGE PAR RESISTANCE ELECTRIQUE L'invention a trait au domaine du ferrage de caisse de véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention a trait au soudage par résistance électrique. Une caisse de véhicule automobile comprend de multiples éléments de fixation d'équipements. Il est courant que la caisse comprenne des éléments de fixation soudés. Il est aussi courant qu'un élément de fixation fixé sur la caisse soit préliminairement soudé sur un embouti de la caisse. Dans ce cas, le soudage de l'élément de fixation à l'embouti peut être réalisé par une machine de soudage par résistance électrique. Une telle machine comprend une électrode de soudage sur laquelle est disposé l'élément de fixation. L'électrode de soudage est alors déplacée en vue d'appliquer l'élément de fixation sur l'embouti puis le souder par application d'un courant de soudage entre l'électrode et l'embouti. Le positionnement de l'élément de fixation sur l'embouti doit obéir à une tolérance de positionnement en vue d'assurer celui de l'équipement qui y est fixé. Un mauvais positionnement d'un tel élément de fixation soudé à l'embouti est à éviter. Le document de brevet US 2012/0132624 Al divulgue un dispositif d'électrode de soudage par résistance électrique, sur un support, d'un élément de fixation, par exemple une vis ou un écrou. Le document se limite à décrire le dispositif d'électrode pour une machine de soudage. Le dispositif comprend une électrode et un porte-électrode. Dans le mode particulier divulgué, l'électrode comprend un orifice destiné à recevoir une vis, elle comprend aussi une face frontale autour de l'orifice destinée à contacter la tête de la vis en vue d'appliquer une pression sur la vis contre un support, par exemple une tôle, en vue du soudage. Cet enseignement ne présente pas de solution pour contrôler l'orientation de l'élément de fixation à souder sur l'embouti. L'invention a pour objectif de proposer une solution palliant au moins l'un des inconvénients de l'état de l'art, en particulier de l'état de l'art susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution pour assurer un positionnement conforme, en orientation, d'un élément de fixation sur un support. L'invention a pour objet une électrode de soudage par résistance électrique, sur un support, d'un élément de fixation comprenant une semelle de contact avec ledit 3050130 2 support et une portion non-circulaire en saillie de ladite semelle, ladite électrode comprenant : un orifice suivant un axe longitudinal, destiné à recevoir la portion non-circulaire en saillie ; et une face frontale autour de l'orifice, destinée à contacter la semelle ; remarquable en ce que l'électrode comprend des moyens détrompeurs 5 aptes à coopérer avec la portion non-circulaire en saillie en vue d'assurer un positionnement angulaire de l'élément de fixation. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens détrompeurs comprennent au moins une face généralement plane parallèle et excentrée par rapport à l'axe longitudinal. 10 Selon un mode avantageux de l'invention, les faces des moyens détrompeurs sont au nombre de deux, disposées parallèlement l'une à l'autre de part et d'autre de l'axe longitudinal. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens détrompeurs sont formés par une rainure formée dans la face frontale, ladite rainure étant préférentiellement 15 centrée sur l'axe longitudinal. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens détrompeurs sont situés axialement entre la face frontale et l'orifice. Selon un mode avantageux de l'invention, l'orifice débouche sur une face arrière opposée à la face frontale, l'orifice étant conique et s'évasant vers ladite face arrière. 20 Selon un mode avantageux de l'invention, l'électrode comprend une surface extérieure généralement cylindrique, ladite surface comprenant un repère angulaire à hauteur de la face arrière. L'invention a également pour objet un dispositif d'électrode de soudage par résistance électrique, sur un support, d'un élément de fixation ; ledit dispositif 25 comprenant : une électrode et un porte-électrode ; remarquable en ce que l'électrode est conforme à l'invention, le porte-électrode comprenant une portion en saillie conique apte à pénétrer l'orifice de l'électrode au niveau de la face arrière en vue de la fixation de l'électrode au porte-électrode par emmanchement conique. L'invention a également pour objet un procédé de fixation par soudage par 30 résistance électrique, sur un support, d'un élément de fixation comprenant une 3050130 3 semelle de contact avec ledit support et une portion non-circulaire en saillie de ladite semelle, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - mise en place de l'élément de fixation sur une électrode d'une machine de soudage par résistance électrique ; - rapprochement et contact de la semelle de l'élément de fixation sur le 5 support ; - application d'un courant de soudage entre l'électrode et le support ; remarquable en ce que l'électrode est conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément de fixation comprend, à l'extrémité libre de la portion en saillie, une zone de fixation de cosse à orientation, ladite zone étant préférentiellement formée par un épaulement décrivant un 10 rectangle et un filetage femelle situé à l'intérieur du rectangle. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que l'électrode permet d'assurer un positionnement conforme, en orientation, d'un élément de fixation sur un support du type embouti. En effet, l'électrode comprend des éléments détrompeurs pour coopérer avec l'élément de fixation en vue d'assurer un positionnement angulaire de 15 l'élément de fixation. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue d'un dispositif d'électrode conforme à l'invention pour le soudage d'un élément de fixation sur un embouti ; 20 - La figure 2 est une vue du dispositif d'électrode de la figure 1 ; La figure 1 est une vue d'un dispositif d'électrode 2 conforme à l'invention pour le soudage par résistance électrique d'un élément de fixation 4 sur un support 6, en l'occurrence un embouti d'aile de véhicule automobile, selon un procédé de fixation par soudage par résistance électrique conforme à l'invention. On voit sur la figure 25 une machine de soudage par résistance électrique sur laquelle est monté le dispositif d'électrode 2. Le dispositif d'électrode 2 comprend une électrode 8 montée sur un porte-électrode 10 lui-même monté sur une tête mobile de la machine. On peut voir l'élément de fixation 4 représenté seul à droite de l'image principale. L'élément de fixation 4 comprend une semelle de contact 12 avec l'embouti et une 30 portion non-circulaire 14 en saillie de la semelle. En particulier, l'élément de fixation comprend, à l'extrémité libre de la portion en saillie, une zone de fixation de cosse à 3050130 4 orientation. Cette zone de fixation sur l'élément de fixation est formée par un épaulement 20 décrivant un rectangle correspondant à un orifice correspondant dans la cosse. La zone de fixation sur l'élément de fixation comprend aussi un filetage femelle 22 situé à l'intérieur du rectangle. Le filetage intérieur est destiné à 5 recevoir une vis (non représentée) de fixation de la cosse 15 sur l'élément 4. Le positionnement conforme, en orientation, de l'élément permet d'assurer l'orientation conforme de la cosse 15 une fois fixée sur l'élément. L'élément est en l'occurrence de section carrée au niveau de la portion en saillie de l'élément. Alternativement, la section de la portion en saillie peut être rectangulaire, elle peut aussi être 10 polygonale, par exemple comme un écrou. On verra en relation avec la figure 2 comment la section de la portion en saillie de l'élément de fixation 4, permet l'orientation angulaire conforme de l'élément de fixation 4 sur l'embouti 6. Le procédé de fixation par soudage comprend les étapes suivantes : Il comprend tout d'abord la mise en place de l'élément de fixation 4 sur l'électrode de la machine ; il 15 comprend ensuite le rapprochement et le contact de la semelle 12 de l'élément de fixation sur l'embouti 6 ; le procédé comprend enfin l'étape finale d'application d'un courant de soudage entre l'électrode 8 et l'embouti 6. La figure 2 est une vue du dispositif d'électrode 2 de soudage par résistance électrique conforme à l'invention comme introduit en référence à la figure 1. On peut 20 voir sur la gauche de la figure l'électrode 8 selon une vue en perspective et une vue de dessus et sur laquelle l'élément de fixation est destiné à être disposé. On peut voir sur la droite de la figure le dispositif d'électrode de soudage avec l'électrode de soudage 8 montée sur le porte-électrode 10 et l'élément de fixation 4 disposé sur l'électrode 8. 25 On va s'atteler dans le paragraphe suivant à décrire l'électrode 8 de soudage par résistance électrique. L'électrode 8 de soudage par résistance électrique comprend un orifice 24 suivant un axe longitudinal L et qui est destiné à recevoir la portion non circulaire en saillie de l'élément de fixation. L'orifice 24 est en l'occurrence réalisé de sorte à ce que 30 l'élément de fixation 8, une fois monté sur l'électrode, soit centré sur l'électrode. Le diamètre de l'orifice peut par exemple être réalisé pour assurer un déplacement transversal de la portion en saillie de l'élément, une fois dans l'orifice, qui soit 3050130 5 inférieur à 2mm, préférentiellement inférieur à 1mm, plus préférentiellement encore inférieur à 0,5mm. L'électrode comprend aussi une face frontale 26 autour de l'orifice 24 et qui est destinée à contacter la semelle 12 de l'élément de fixation. L'électrode comprend enfin des moyens détrompeurs 28 pour coopérer avec la portion non- 5 circulaire en saillie de l'élément en vue d'assurer un positionnement angulaire de l'élément de fixation. Ces moyens détrompeurs 28 sont situés axialement entre la face frontale 26 et l'orifice 24. En particulier, les moyens détrompeurs comprennent au moins une face généralement plane parallèle et excentrée par rapport à l'axe longitudinal. Les moyens détrompeurs comprennent en l'occurrence deux faces 30 10 et 30' disposées parallèlement l'une à l'autre de part et d'autre de l'axe longitudinal L. Les moyens détrompeurs sont en l'occurrence formés par une rainure 32 qui est formée dans la face frontale 26. La rainure est en l'occurrence centrée sur l'axe longitudinal. Sur la vue de dessus de l'électrode, on peut voir que l'orifice destiné à recevoir la portion non circulaire en saillie débouche sur une face arrière 34 opposée 15 à la face frontale 26, l'orifice 24 étant conique et s'évasant vers ladite face arrière. L'orifice s'évasant de l'électrode est destiné à recevoir par la face arrière une portion en saillie conique du porte-électrode pour un emmanchement conique. On peut voir que l'électrode 8 comprend une surface extérieure 36 qui est généralement cylindrique, on peut observer à hauteur de la face arrière de l'électrode que la 20 surface extérieure comprend un repère angulaire 38. Ce repère est en l'occurrence une rainure droite selon l'axe L de l'électrode. Lors de l'emmanchement du porte électrode dans l'orifice 24 de l'électrode, la rainure de l'électrode est destinée à s'aligner avec une rainure correspondante sur le porte électrode. On va s'atteler dans le paragraphe suivant à décrire le dispositif d'électrode 2 de 25 soudage par résistance électrique conforme à l'invention. L'élément de fixation 4 est représenté disposé sur l'électrode 8 en l'occurrence centré selon l'axe L. La portion 40 en saillie à emmanchement conique du porte électrode 10 dans l'électrode 8 n'est pas visible sur l'image car l'électrode 8 est également représentée montée sur le porte électrode 10. L'électrode et le porte électrode sont en alliage de cuivre, par 30 exemple un alliage avec du cuivre, du chrome et du zinc. L'élément de fixation peut comprendre du fer et le dispositif d'électrode peut comprendre des moyens d'aimantation de sorte à maintenir l'élément de fixation sur l'électrode. Cette mesure ne limite cependant pas l'invention. On peut voir que le porte-électrode 10 comprend 3050130 6 une autre portion en saillie conique à l'opposé de l'électrode. Cette autre portion conique est destinée à être emmanchée dans un orifice correspondant de la machine à souder. Lorsque le dispositif est emmanché sur la machine, un réglage initial de la position du dispositif sur la machine est réalisé, ce réglage peut être 5 aussi régulièrement contrôlé par exemple par un gabarit de contrôle ou bien par d'autres moyens de contrôle. On peut noter que le dispositif 2 s'étend dans une direction principale longitudinale selon l'axe de l'électrode. La direction longitudinale du dispositif est celle de rapprochement de la machine, un réglage du dispositif est réalisé sur la machine dans la direction longitudinale et autour de cette direction, 10 cette mesure ne limite cependant pas l'invention. On peut voir sur la figure 2 l'alignement des repères angulaires de l'électrode et du porte-électrode qui garantit le positionnement angulaire conforme de l'électrode sur le dispositif. REVENDICATIONS1. Electrode (8) de soudage par résistance électrique, sur un support (6), d'un élément de fixation (4) comprenant une semelle (12) de contact avec ledit support et une portion (14) non-circulaire en saillie de ladite semelle, ladite électrode (8) comprenant : - un orifice (24) suivant un axe longitudinal (L), destiné à recevoir la portion (14) non-circulaire en saillie ; et - une face (26) frontale autour de l'orifice (24), destinée à contacter la semelle ; caractérisée en ce que l'électrode (8) comprend des moyens détrompeurs (28) aptes à coopérer avec la portion (14) non-circulaire en saillie en vue d'assurer un positionnement angulaire de l'élément (4) de fixation. 2. Electrode (8) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens détrompeurs (28) comprennent au moins une face (30, 30') généralement plane parallèle et excentrée par rapport à l'axe longitudinal (L). 3. Electrode (8) selon la revendication 2, caractérisée en ce que les faces (30, 30') des moyens détrompeurs (28) sont au nombre de deux, disposées parallèlement l'une à l'autre de part et d'autre de l'axe longitudinal (L). 4. Electrode (8) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens détrompeurs (28) sont formés par une rainure (32) formée dans la face frontale (26), ladite rainure étant préférentiellement centrée sur l'axe longitudinal (L). 5. Electrode (8) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens détrompeurs (28) sont situés axialement entre la face frontale (26) et l'orifice (24). 6. Electrode (8) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'orifice (24) débouche sur une face (34) arrière opposée à la face (26) frontale, l'orifice (24) étant conique et s'évasant vers ladite face arrière. 3050130 8 7. Electrode (8) selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite électrode comprend une surface (36) extérieure généralement cylindrique, ladite surface comprenant un repère angulaire (38) à hauteur de la face arrière. 8. Dispositif (2) d'électrode de soudage par résistance électrique, sur un support 5 (6), d'un élément de fixation ; ledit dispositif comprenant : - une électrode (8) ; et - un porte-électrode (10) ; caractérisé en ce que l'électrode (8) est conforme à l'une des revendications 6 et 7, le porte-électrode 10 (10) comprend une portion (40) en saillie conique apte à pénétrer l'orifice (24) de l'électrode au niveau de la face arrière (34) en vue de la fixation de l'électrode (8) au porte-électrode (10) par emmanchement conique. 9. Procédé de fixation par soudage par résistance électrique, sur un support (6), d'un élément (4) de fixation comprenant une semelle (12) de contact avec ledit 15 support et une portion (14) non-circulaire en saillie de ladite semelle, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - mise en place de l'élément (4) de fixation sur une électrode (8) d'une machine de soudage par résistance électrique ; - rapprochement et contact de la semelle (12) de l'élément de fixation 20 sur le support (6) ; - application d'un courant de soudage entre l'électrode (8) et le support (6) ; caractérisé en ce que l'électrode (8) est conforme à l'une des revendications 1 à 7. 25 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément (4) de fixation comprend, à l'extrémité libre de la portion en saillie (14), une zone de fixation de cosse à orientation, ladite zone étant préférentiellement formée par un épaulement (20) décrivant un rectangle et un filetage femelle (22) situé à l'intérieur du rectangle.