Brevet FR3074076A1 — publié le 20190531

SUPPORT POUR DISQUE ABRASIF SOUPLE L'invention a trait au domaine de la carrosserie d'un véhicule automobile, et plus particulièrement à l'assemblage par soudage électrique par points des tôles en acier de la caisse en blanc d'un véhicule automobile. Le soudage électrique par points est un procédé de soudage par résistance très utilisé en industrie automobile car outre le fait qu'il se prête particulièrement bien à l'assemblage des tôles en acier, ce procédé est également rapide, économique avec une productivité élevée, et une très bonne reproductibilité. Cependant pour l'assemblage de tôles en acier revêtues, telles que les tôles galvanisées et les tôles à très haute limite d'élasticité (THLE) embouties à chaud et couvertes d'aluminium/silicium, le revêtement de ces tôles génère certains inconvénients. Ainsi, la réalisation de points de soudure électriques sur des tôles galvanisées produit, à l'endroit de la fusion des tôles, des gouttelettes de zinc qui peuvent altérer l'esthétisme du véhicule lorsque le soudage est réalisé sur des zones visibles. Concernant les tôles THLE embouties à chaud et revêtues d'aluminium/silicium, le revêtement de ces tôles se comporte quant à lui comme un isolant qui limite le courant électrique nécessaire à la réalisation des points de soudure électrique. Il s'ensuit par conséquent que les points de soudure présentent une tenue mécanique faible, or cette dernière a une incidence directe sur la rigidité du véhicule et par voie de conséquent sur la sécurité des passagers. La réalisation de points de soudure électrique sur les tôles THLE embouties à chaud entraîne par ailleurs de nombreuses projections de matière pouvant s'avérer être non seulement dangereuses pour les opérateurs, mais également polluantes. Pour les tôles galvanisées, une retouche a lieu après la réalisation des points de soudure et a pour résultat de rendre la liaison des tôles assemblées invisible et ainsi de donner un aspect plus soigné et donc plus esthétique. Auparavant, la retouche était réalisée à l'aide de disques abrasifs formés de lamelles, communément désignés brosses, et montés dans un mandrin d'un moteur pneumatique d'un dispositif rotatif, tel que par exemple une ponceuse. Bien que ces disques abrasifs soient de faible diamètre, la rigidité des lamelles nécessitait d'effectuer des mouvements de translation sur les points de soudure et ne permettaient donc pas d'ôter ou de brosser 2 aisément les zones des revêtements situés dans les portions ondulées des tôles concernées. Le document brevet publié DE 101 25 990 Al divulgue un disque de polissage en matériau élastique souple ou en matériau analogue à une éponge, inséré et maintenu 5 entre deux disques plats rigides reliés par une entretoise. L'ensemble est monté à l'aide d'une tige de serrage sur un mandrin d'un dispositif rotatif. Le disque plat situé à l'arrière du disque de polissage est fixé sur la tige de serrage par une soudure, et le disque plat situé à l'avant est quant à lui maintenu contre le disque de polissage à l'aide d'une vis de serrage. Bien que le diamètre de ces deux disques supports soit 10 inférieur au diamètre du disque de polissage souple d'environ 20%, ce qui permet ainsi de laisser à découvert le bord périphérique du disque de polissage et donc de faciliter son introduction dans des espaces incurvés tels que des rainures, le serrage de ces deux disques plats s'avère néanmoins difficile à ajuster pour permettre un maintien ferme du disque de polissage. 15 L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif d'améliorer le polissage du revêtement des tôles en acier revêtues, au niveau de surfaces ondulées et/ou très réduites, et cela de façon rapide, précise, reproductible et économique. 20 A cet effet, l'invention a pour objet un support pour disque abrasif, comprenant une broche avec un premier embout configuré pour engager dans un mandrin de serrage et un deuxième embout avec une portée configurée pour recevoir le disque abrasif ; deux flasques destinés à être reçus par le deuxième embout en vue de serrer ledit disque entre lesdits flasques ; remarquable en ce qu'au moins un des deux flasques 25 comprend une face interne destinée à contacter le disque abrasif, présentant des ergots destinés à pénétrer ledit disque. Selon un mode avantageux de l'invention, le support comprend, en outre, une vis de serrage du disque entre les flasques, apte à engager dans un orifice taraudé formé dans le deuxième embout. 30 Selon un mode avantageux de l'invention, les ergots sont répartis angulairement de manière homogène le long de la face interne du ou de chacun des flasques. 3 Selon un mode avantageux de l'invention, le deuxième embout comprend un épaulement délimitant la portée et destiné à recevoir un des deux flasques. Selon un mode avantageux de l'invention, le support comprend le disque abrasif, la portée présentant une longueur telle que ledit disque subit une compression suivant 5 son épaisseur d'au moins 5%, préférentiellement au moins 10%, lors du serrage entre les flasques. Selon un mode avantageux de l'invention, le premier embout comprend un épaulement et une tige s'étendant depuis ledit épaulement, avec une longueur de maximum 30mm. 10 Selon un mode avantageux de l'invention, le support comprend le disque abrasif, ledit disque étant constitué de fibres synthétiques non tissées et des grains d'abrasifs adhérés auxdites fibres. L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage par soudure d'au moins deux tôles métalliques superposées sur au moins une portion desdites tôles, 15 comprenant les étapes suivantes : mise en place d'une pince de soudure par résistance électrique sur la portion de superposition des tôles métalliques ; application d'un courant électrique de soudage au travers des tôles métalliques via la pince en vue de former un point de soudage ; remarquable par l'étape préalable suivante : enlèvement par abrasion d'un revêtement d'au moins une des tôles au niveau du point 20 de soudage. Selon un mode avantageux de l'invention, l'étape d'enlèvement par abrasion du revêtement est réalisée par application d'un disque abrasif rotatif monté sur un support conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape d'enlèvement par abrasion du 25 revêtement le support est monté sur un mandrin de serrage d'un moteur supporté par un bras robotisé. Avantageusement, le support comprend un premier embout comprenant un épaulement et une tige configurés pour engager dans ledit mandrin de serrage. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent d'utiliser un 30 disque abrasif souple de type mousse scotch-brite (dénomination commerciale 4 déposée) qui convient particulièrement au polissage du revêtement des tôles en acier revêtues utilisées notamment dans l'assemblage de la caisse en blanc d'un véhicule automobile. Le support du disque abrasif souple est d'autant plus intéressant qu'il est formé de pièces amovibles, facilement ajustables les unes aux autres qui permettent 5 de maintenir de manière uniforme le disque souple, mais également de faciliter son remplacement et son montage sur un dispositif motorisé rotatif pouvant être relié, si c'est nécessaire, à un bras robotisé. Cette invention est également intéressante en ce que le disque abrasif souple, une fois monté serré sur le support et soumis à une vitesse de rotation de 600 tours/min permet de pallier les inconvénients des 10 trajectoires des portions de tôles revêtues et donc de réaliser un polissage ou un brossage très précis. De surcroît cette invention, en plus de permettre de diminuer l'aspect visuel des points de soudure des tôles galvanisées après assemblage, permet également d'ôter de façon efficace le revêtement des tôles THLE avant leur assemblage et donc d'assurer une meilleure tenue mécanique des points de soudure 15 électrique. 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 éclatée d'un support pour disque abrasif souple selon l'invention ; 20 - La figure 2 montre une vue de profil du support pour disque abrasif souple de la figure 1 ; - La figure 3 illustre les différentes étapes du procédé d'assemblage par soudure électrique par point de deux tôles métalliques, selon l'invention. La figure 1 est une vue éclatée d'un support 1 pour disque abrasif souple 3. Le support 25 1 en tant que tel est en fait constitué d'une broche 5, de deux flasques 7.1, 7.2 et d'une vis de serrage 9. Le disque abrasif souple 3 est quant à lui positionné entre les deux flasques 7.1, 7.2. Il est formé principalement par une mousse de type scotch-brite (dénomination commerciale déposée) constituée de fibres synthétiques non tissées et auxquelles adhèrent des grains d'abrasifs. 30 La broche 5 du support 1 présente deux embouts 5.1, 5.2. Le premier embout 5.1 est configuré pour engager dans un mandrin de serrage (non représenté) d'un dispositif 5 motorisé rotatif (non représenté), de type par exemple ponceuse rotative. Le deuxième embout 5.2 qui est opposé au premier embout 5.1, comprend une portée 6 qui est configurée pour recevoir le disque abrasif souple 3. Les deux flasques 7.1, 7.2 qui constituent une paire de pièces droites sont destinés à 5 être reçus par le deuxième embout 5.2 de la broche 5, en l'occurrence par la portée 6, de manière à encadrer et serrer le disque abrasif souple 3. De façon à permettre un meilleur maintien de ce disque 3 contre les flasques 7.1, 7.2, au moins un des deux flasques 7.1, 7.2 présente une face interne avec des ergots 8 destinés à venir s'enfoncer dans la matière du disque abrasif souple 3 permettant ainsi de réaliser un 10 contact plus étroit et solide entre le disque 3 et le flasque concerné 7.1. Les ergots 8 peuvent également être répartis sur la face interne du flasque opposé 7.2 ou sur chacune des faces internes des deux flasques 7.1, 7.2. En l'occurrence, sur la figure 1, seule la face interne dua flasque 7.1 situé à l'avant du support 1 comprend des ergots 8. Avantageusement, ces ergots 8 sont plutôt répartis angulairement et façon 15 homogène le long de la face interne du ou de chacun des flasques 7.1, 7.2. Afin de maintenir fermement à l'état serré le disque abrasif souple 1 entre les deux flasques 7.1, 7.2 et l'empêcher de se déplacer indépendamment de ceux-ci, la vis de serrage 9 du support 1 est apte à engager dans un orifice taraudé (non visible) formé dans la broche 5. Avantageusement, une rondelle de calage 10 est incorporée pour 20 supporter la pression de la vis de serrage 9 contre les deux flasques 7.1, 7.2 et le disque abrasif souple 3. La Figure 2 est une vue de profil du support 1 du disque abrasif souple 3 de la figure 1. Sur cette figure le disque 3 est en l'occurrence monté serré sur le support 1. Concernant la broche 5 du support 1, on observe que les deux embouts 5.1, 5.2 de 25 celle-ci présentent en particulier chacun un épaulement 11, 12. L'épaulement 11 du premier embout 5.1 de la broche 5 est associé à une tige 13 dont la longueur est limitée, par exemple à 30mm, cet épaulement 11 sert précisément à caler le support 1 du disque abrasif souple 3 contre le mandrin (non représenté) du dispositif motorisé rotatif (non représenté) une fois que la tige 13 a été insérée à l'intérieur de ce dernier. 30 En d'autres termes, l'épaulement 11 sert de surface de référence de positionnement axial du support, particulièrement utile lors de remplacement dudit support sur un robot dont les mouvements sont préalablement programmés. L'épaulement 12 du deuxième 6 embout 5.2 de la broche sert quant à lui à délimiter la portée 6 du disque abrasif souple 3 et des deux flasques 7.1, 7.2 (voir aussi figure 1). Comme illustré sur la figure 2, cette portée 6 présente en réalité une longueur telle que le disque abrasif souple 3 lorsqu'il est fixé par serrage entre les deux flasques 7.1, 7.2 subit une compression 5 suivant son épaisseur d'au moins 5% permettant ainsi une fixation satisfaisante. Avantageusement cette compression est d'au moins 10%, il est en fait possible d'ajuster cette compression en fonction notamment du matériau du disque abrasif souple 3. La portion du disque 3 qui n'est pas soumise à la compression entre les deux flasques 7.1, 7.2 représente une surface libre de l'ordre de 30 à 35% des faces 10 principales. Cette surface plane non négligeable peut être facilement utilisée pour ôter sur des tôles métalliques (non représentées) des zones de revêtement étroites et ondulées en effectuant des mouvements de rotation et/ou de translation, et cela aussi bien avant ou après leur assemblage par soudure par points électriques. En ce sens, la figure 3 illustre un procédé d'assemblage par soudage par point 15 électrique de deux tôles métalliques revêtues 17, 18, en l'occurrence des tôles THLE embouties à chaud et notamment revêtues d'aluminium/silicium. La première étape du procédé consiste à enlever par abrasion une partie du revêtement d'au moins une des tôles 17, 18 au niveau de leur superposition. Cette étape est réalisée à l'aide d'un disque abrasif souple 3 monté sur un support 1 tel que décrit juste au-dessus, et 20 installé sur un mandrin de serrage 23 d'un dispositif motorisé rotatif 25. Avantageusement, le support 1 du disque abrasif souple 3 est monté sur un bras robotisé 27 via le dispositif motorisé rotatif 25. L'avantage d'utiliser un bras motorisé 27 est, entre autres, de pouvoir programmer la trajectoire du disque abrasif souple 3 de façon à sélectionner précisément et seulement les zones des tôles 17, 18 dont on 25 veut ôter le revêtement, évitant ainsi un mouvement du bras robotisé 27 selon la géométrie de ces dernières et donc une usure rapide du disque abrasif souple 3. La deuxième étape du procédé consiste à la mise en place d'une pince de soudure 20 par résistance électrique sur la portion de superposition des tôles métalliques 17, 18 dont une partie du revêtement a été retiré. Cette deuxième étape est ensuite suivie 30 par l'application d'un courant électrique de soudage au travers des tôles métalliques 17, REVENDICATIONS1. Support (1) pour disque abrasif (3), comprenant : - une broche (5) avec un premier embout (5.1) configuré pour engager dans un mandrin de serrage et un deuxième embout (5.2) avec une portée (6) configurée pour recevoir le disque abrasif (3) ; - deux flasques (7.1, 7.2) destinés à être reçus par le deuxième embout (5.2) en vue de serrer ledit disque (3) entre lesdits flasques (7.1, 7.2); caractérisé en ce que au moins un des deux flasques (7.1, 7.2) comprend une face interne destinée à contacter le disque abrasif (3), présentant des ergots (8) destinés à pénétrer ledit disque (3). 2. Support (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support (1) comprend, en outre, une vis de serrage (9) du disque (3) entre les flasques (7.1, 7.2), apte à engager dans un orifice taraudé formé dans le deuxième embout (5.2). 3. Support (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les ergots (8) sont répartis angulairement de manière homogène le long de la face interne du ou de chacun des flasques (7.1, 7.2). 4. Support (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième embout (5.2) comprend un épaulement (12) délimitant la portée (6) et destiné à recevoir un des deux flasques (7.1, 7.2). 5. Support (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit support (1) comprend le disque abrasif (3), la portée (6) présentant une longueur telle que ledit disque (3) subit une compression suivant son épaisseur d'au moins 5%, préférentiellement au moins 10%, lors du serrage entre les flasques (7.1, 7.2). 6. Support (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier embout (5.1) comprend un épaulement (11) et une tige (13) s'étendant depuis ledit épaulement (11), avec une longueur de maximum 30mm. 8 7. Support (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit support (1) comprend le disque abrasif (5), ledit disque (3) étant constitué de fibres synthétiques non tissées et des grains d'abrasifs adhérés auxdites fibres. 8. Procédé d'assemblage par soudure d'au moins deux tôles métalliques (17, 18) 5 superposées sur au moins une portion desdites tôles, comprenant les étapes suivantes : - mise en place d'une pince de soudure (20) par résistance électrique sur la portion de superposition des tôles métalliques (17.18) ; - application d'un courant électrique de soudage au travers des tôles 10 métalliques (17, 18) via la pince (20) en vue de former un point de soudage (21); caractérisé par l'étape préalable suivante : - enlèvement par abrasion d'un revêtement d'au moins une des tôles (17, 18) au niveau du point de soudage (21). 15 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape d'enlèvement par abrasion du revêtement est réalisée par application d'un disque abrasif (3) rotatif monté sur un support (1) conforme à l'une des revendications 1 à 7. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'à l'étape d'enlèvement par abrasion du revêtement le support (1) est monté sur un mandrin de serrage 20 d'un moteur (25) supporté par un bras robotisé (27).