Brevet FR3064512A1 — publié le 20181005

Tête de rodage pour électrodes La présente invention se rapporte à une tête de rodage pour roder l'extrémité libre des électrodes. Un domaine d'application envisagé est notamment, mais non exclusivement, celui des pinces de soudage installées sur les robots des chaînes de montage des véhicules automobiles. Ces pinces de soudage, comprennent deux mors en regard, mobiles l'un par rapport à l'autre et qui se terminent respectivement par deux électrodes. Les deux électrodes sont alors commandées pour venir prendre en sandwich deux éléments de tôle superposés, tandis qu'un courant électrique de forte intensité vient traverser ces électrodes afin de produire un arc électrique venant fondre localement les deux parties de tôle et ainsi assurer leur soudure. La pince de soudage est alors commandée pour fournir une succession de points de soudure pour un même véhicule en ses différentes parties. Des électrodes connues sont usuellement réalisées en alliage de cuivre. Et au fil des soudures les électrodes se dégradent, notamment à cause de la contamination par le zinc des tôles galvanisées. Conséquemment, la qualité des soudures diminue au fil du temps. Afin d'éviter cet écueil, on procède régulièrement au rodage des électrodes au moyen d'un outil de rodage situé au voisinage du robot portant la pince de soudage. Cet outil de rodage comporte une tête de rodage, laquelle comporte un corps cylindrique de révolution destiné à être entraîné en rotation autour d'un axe vertical et une lame de coupe montée sur le corps cylindrique. Le corps cylindrique de révolution présente deux extrémités de travail en creux destinées à recevoir axialement et respectivement les deux extrémités libres des deux électrodes simultanément. Le corps cylindrique présente également un logement diamétral débouchant dans les extrémités de travail en creux. La lame de coupe est montée à l'intérieur du logement diamétral, et elle présente deux arêtes de coupe opposées venant s'étendre respectivement dans les deux extrémités de travail en creux, sensiblement parallèlement à un plan axial du corps cylindrique. Le logement diamétral 3064512 2 présente également deux zones de dégagement respectivement situées en amont des arêtes de coupe, par rapport au sens de coupe, de manière à pouvoir acheminer les copeaux des extrémités libres des électrodes lorsque le corps cylindrique est entraîné en rotation. On pourra se référer au document 5 FR 2 846 897, lequel décrit une telle tête de rodage. La fréquence à laquelle il est procédé au rodage des électrodes est relativement importante, par exemple tous les 300 points de soudure, et par conséquent, les électrodes doivent être échangées fréquemment car elles sont rapidement usées. 10 Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir une tête de rodage qui permette une moindre usure des électrodes. Dans ce but, il est proposé une tête de rodage pour roder l'extrémité libre d'une électrode, ladite tête de rodage comprenant : un corps cylindrique de 15 révolution présentant, une extrémité de travail en creux destinée à recevoir axialement l'extrémité libre de ladite électrode, et un logement diamétral débouchant dans ladite extrémité de travail en creux ; et, une lame de coupe montée à l'intérieur dudit logement diamétral, ladite lame de coupe présentant une arête de coupe venant s'étendre dans ladite extrémité de travail en creux, 20 sensiblement parallèlement à un plan axial dudit corps cylindrique, ledit logement diamétral présentant une zone de dégagement pour pouvoir acheminer des copeaux de l'extrémité libre de ladite électrode lorsque ledit corps cylindrique est entraîné en rotation. Ladite arête de coupe s'étend à distance dudit plan axial, tandis que ladite zone de dégagement s'étend à 25 l'opposé dudit plan axial par rapport à ladite arête de coupe, de manière à pouvoir obtenir des copeaux de faible épaisseur. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre d'une lame de coupe à l'intérieur d'un corps cylindrique de manière à ce que l'arête de coupe vienne s'étendre à distance d'un plan axial, et non plus dans 30 le plan axial comme cela était le cas des têtes de rodage selon l'art antérieur. Autrement dit, l'arête de coupe est située en amont du plan axial par rapport à la direction de coupe et la zone de dégagement s'étend elle-même en amont 3064512 3 de l'arête de coupe également par rapport à la direction de coupe. La direction de coupe est bien entendue circulaire comme on l'expliquera plus en détail ci-après. Conséquemment, l'épaisseur des copeaux extraits est faible et de la sorte, l'usure des électrodes est moindre. 5 Préférentiellement, ladite lame de coupe présente une tranche divisée en deux demi-tranches par un plan moyen de ladite lame de coupe, et ladite arête de coupe est ménagée dans l'une desdites demi-tranches. Aussi, avantageusement, ladite lame de coupe est montée à l'intérieur dudit logement diamétral de façon que ledit plan moyen et ledit plan axial soient confondus. 10 Conséquemment, l'arête de coupe vient s'étendre à distance du plan moyen, sensiblement parallèlement à celui-ci de manière à pouvoir être espacée du plan axial. On observera que l'arête de coupe s'étend selon un plan de coupe parallèle au plan axial et elle suit le fond de l'extrémité en creux, près du centre selon une composante essentiellement radiale et vers la périphérie, selon une 15 composante essentiellement axiale comme on l'expliquera ci-après. Selon une caractéristique avantageuse, ladite une desdites demi-tranches présente une goujure pour former ladite arête de coupe. La goujure permet non seulement de former l'arête de coupe, mais aussi de conformer une partie de la zone de dégagement pour pouvoir mieux guider les copeaux. 20 Préférentiellement, ladite lame de coupe présente un plan médian divisant ladite tranche en deux parties de tranche opposées l'une de l'autre, et ladite arête de coupe s'étend dans l'une desdites parties de tranche. De la sorte, et selon cette variante d'exécution, on comprend que la lame de coupe est entraînée en rotation autour d'un axe correspondant à l'intersection du plan 25 moyen et du plan médian, et que l'arête de coupe couvre la surface de l'extrémité libre de l'électrode après un seul tour du corps cylindrique. Toutefois, selon une autre variante d'exécution, ladite lame de coupe présente une autre arête de coupe s'étendant dans l'autre desdites parties de tranche. Et avantageusement, ladite autre arête de coupe s'étend dans l'autre 30 desdites demi-tranches. L'autre arête de coupe s'étend alors à distance du plan axial, mais à l'opposé de celui-ci par rapport à ladite une arête de coupe. De la sorte, la surface de l'extrémité libre de l'électrode est couverte lorsque le 3064512 4 corps cylindrique a opéré un demi-tour, chacune des arêtes de coupe ayant respectivement balayé 1800 . Aussi, selon un mode de réalisation de l'invention particulièrement avantageux, mais non limitatif, ladite arête de coupe et ladite autre arête de 5 coupe présentent des extrémités proximales symétriques l'une de l'autre par rapport audit plan moyen. Autrement dit, les extrémités proximales des arêtes de coupe se croisent au niveau de l'axe de rotation de la lame de coupe. De la sorte, la zone de l'électrode située au niveau de son axe de symétrie est parfaitement usinée, sans qu'il subsiste un quelconque téton. 10 Selon un mode de réalisation de l'invention préférée, ledit corps cylindrique de révolution présente une autre extrémité de travail en creux opposée à ladite une extrémité de travail en creux pour pouvoir recevoir axialement l'extrémité libre d'une autre électrode, tandis que ledit logement diamétral débouche dans ladite autre extrémité de travail en creux, et ladite 15 lame de coupe présente une autre arête de coupe opposée à ladite une arête de coupe, venant s'étendre dans ladite autre extrémité de travail en creux. De la sorte, les deux électrodes de la pince de soudage sont portées simultanément dans les deux extrémités de travail en creux du corps cylindrique, et elles sont alors usinées simultanément. Aussi, ladite autre arête 20 de coupe vient s'étendre sensiblement parallèlement et à distance dudit plan axial dudit corps cylindrique, ledit logement diamétral présentant une autre zone de dégagement pour pouvoir acheminer des copeaux de l'extrémité libre de ladite autre électrode, tandis que ladite autre zone de dégagement s'étend à l'opposé dudit plan axial par rapport à ladite autre arête de coupe. 25 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'un dispositif 30 destiné à coopérer avec l'objet de l'invention afin d'assurer sa maintenance ; - la Figure 2 est une vue schématique en perspective d'une tête de rodage conforme à l'invention ; 3064512 5 - la Figure 3 est une vue schématique en perspective éclatée montrant les différents éléments de l'objet de l'invention et son mode de coopération avec le dispositif représenté sur la Figure 1; et, - la Figure 4 est une vue schématique de dessus d'un élément de 5 l'invention. La Figure 1 représente schématiquement une pince de soudage 10 comprenant deux mors opposés 12, 14 recourbés l'un vers l'autre, chacun étant terminé par une électrode 16, 18. Les deux mors opposés sont mobiles en pivotement l'un par rapport à l'autre de manière à pouvoir serrer 10 coaxialement les deux électrodes 16,18 l'une contre l'autre. En situation de fonctionnement, la pince de soudage 10 permet de réaliser un point de soudure entre deux tôles en prise entre les deux électrodes 16, 18. Au fil du temps ces dernières se dégradent et il est nécessaire de les roder. On y procède alors au moyen d'un dispositif de rodage comportant une 15 tête de rodage 20 illustrée en perspective sur la Figure 2, et des organes d'entraînement en rotation de la tête de rodage 20, non représentés. La tête de rodage 20 comprend un corps cylindrique de révolution 22 d'axe de symétrie A destiné à venir en prise grâce a un bord crénelé 24 dans un organe d'entraînement non représenté du dispositif de rodage non 20 représenté non plus. Le corps cylindrique de révolution présente une première extrémité de travail en creux 26 apparaissant sur la Figure 2, et une seconde extrémité de travail en creux opposée n'apparaissant pas sur la Figure. Les extrémités de travail en creux 26 sont délimitées par un fond 27 dont la surface épouse sensiblement la forme d'un paraboloïde de révolution centré sur l'axe 25 de symétrie A. Le corps cylindrique de révolution 22 présente un logement diamétral 28 à l'intérieur duquel est engagée une lame de coupe 30. On décrira plus en détail le corps cylindrique de révolution 22 et la lame de coupe 30 en référence à la Figure 3. On retrouve le corps cylindrique de révolution 22 et son bord crénelé 24. 30 On retrouve également la première extrémité de travail en creux 26 et le logement diamétral 28 traversant axialement de part en part le corps cylindrique de révolution 22 et débouchant axialement dans la première 3064512 6 extrémité de travail en creux 26 tout comme dans la seconde. Le logement diamétral 28 comprend deux parties croisées s'étendant selon un diamètre du corps cylindrique 22 et de section droite sensiblement rectangulaire. Une première partie 32 à l'intérieur de laquelle va venir s'engager la lame de coupe 5 30 et une seconde partie 34 venant croiser la première partie 32 au centre du corps cylindrique de révolution 22. La première partie 32 du logement diamétral 28 présente deux extrémités opposées formant deux rainures axiales 36, 38 symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan axial. Ces deux rainures axiales 36, 38 permettent de recevoir les deux bords latéraux opposés 10 40, 42 de la lame de coupe 30. Les dimensions relatives de la section droite de la première partie 32 du logement diamétral 28 et de la lame de coupe 30 selon un plan transversal Pt, sont sensiblement identiques, au jeu fonctionnel prêt, de manière à pouvoir rentrer force la lame de coupe 30 axialement à l'intérieur de la première partie 32 du logement diamétral 28, et également, de 15 manière à ce qu'elle y soit maintenue en position fixe dans une position relative au corps cylindrique 22 que l'on précisera dans la suite de la description. La lame de coupe 30 présente, outre ses deux bords latéraux opposés 40, 42, une tranche supérieure 44 opposée à une tranche inférieure 46, et deux faces opposées 45, 47. Ces tranches 44, 46 sont concaves de manière à 20 pouvoir suivre, selon une direction diamétrale, le fond 27 des extrémités de travail en creux 26 en s'étendant toutefois sensiblement en saillie du fond 27. La lame de coupe 30 présente un plan médian Pm divisant respectivement les tranches 44, 46 en deux parties de tranche opposées, une première partie de tranche supérieure 48 opposée par rapport au plan médian 25 Pm à une seconde partie de tranche supérieure 50, et, une première partie de tranche inférieure 52 opposé à une seconde partie de tranche inférieure 54. Aussi, on se reportera à présent sur la Figure 4 montrant la lame de coupe 30 en vue de dessus et où l'on retrouve les deux parties de tranche supérieure 48, 50 séparées l'une de l'autre par le plan médian Pm. 30 En outre, la lame de coupe 30 présente un plan moyen PM qui s'étend dans son épaisseur et qui divise la tranche supérieure 44 ici représentée en 3064512 7 deux demi-tranches 56, 58. Le plan moyen PM et le plan médian Pm définissent un axe central C. Ainsi, la tranche supérieure 44 représentée sur la Figure 4 présente dans sa première partie de tranche supérieure 48, et dans une première demi- 5 tranche 56, une première goujure 60 qui s'étend longitudinalement, parallèlement au plan moyen PM en définissant une première arête de coupe 62. Conformément à l'invention, l'arête de coupe 62 s'étend à distance du plan moyen PM, d'une valeur de l'ordre du 1/10 de millimètre, par exemple 0,2 mm. Aussi, la première goujure 60 s'étend entre une première extrémité distale 64 10 et une première extrémité proximale 66 qui elle, vient s'étendre sensiblement dans la seconde partie de tranche supérieure 50. La première goujure 60 définit une première surface de coupe 68 et une première face de dépouille 70. Et de surcroît, elle débouche latéralement sur l'une des faces opposées 47 de la lame de coupe 30. 15 Aussi, la tranche supérieure 44 présente dans sa seconde partie de tranche supérieure 50, et dans la seconde demi-tranche 58, une seconde goujure 72 qui s'étend longitudinalement, parallèlement au plan moyen PM en définissant une seconde arête de coupe 74. La seconde arête de coupe 74 s'étend ainsi à l'opposé de la première par rapport au plan moyen PM. 20 Également, et conformément à l'invention, la seconde arête de coupe 74 s'étend à distance du plan moyen PM, d'une valeur de l'ordre du 1/10 de millimètre, et par exemple 0,2 mm tout comme pour la première arête de coupe 62. Aussi, la seconde goujure 72 s'étend entre une seconde extrémité distale 76 et une seconde extrémité proximale 78 qui elle, vient s'étendre 25 sensiblement dans la première partie de tranche supérieure 48 en croisant la première extrémité proximale 66. La seconde goujure 72 définit une seconde surface de coupe 80 et une seconde face de dépouille 82. Et de surcroît, elle débouche latéralement sur l'autre des faces opposées 45 de la lame de coupe 30. 30 Ainsi, au niveau de l'axe central C et de la tranche supérieure 44, les deux arêtes de coupe 68, 74 se croisent à l'opposé l'une de l'autre à une 3064512 8 distance, de 0,4 mm dans l'exemple définit ci-dessus. Elles définissent alors un pont central 84. On se reportera de nouveau sur la Figure 3, et plus précisément sur la lame de coupe 30, où l'on retrouve alors les deux arêtes de coupe opposées 5 62, 74, pour observer que la tranche inférieure 46 est symétrique de la tranche supérieure 44 que l'on a détaillée sur la Figure 4, par rapport au plan transversal Pt. Aussi, la lame de coupe 30 est destinée à être engagée axialement à l'intérieur du logement diamétral 28 de manière à ce que ces deux bords 10 latéraux opposés 40, 42 viennent respectivement à coulissement dans les deux rainures axiales 36, 38. La lame de coupe 30 est alors engagée à force dans le logement diamétral 28 jusqu'à ce que la tranche supérieure 44 demeure sensiblement en saillie du fond 27 de la première extrémité de travail en creux 26, tandis que la tranche inférieure 46 vienne s'étendre en saillie du fond de la 15 seconde extrémité de travail en creux opposée du corps cylindrique de révolution 22 d'une même portée. On se référera ainsi de nouveau à la Figure 2, où l'on retrouve la lame de coupe 30 engagée à l'intérieur du logement diamétral 28. On observera que l'axe central C, intersection du plan moyen PM et du 20 plan médian Pm de la lame de coupe 30, coïncide précisément avec l'axe de symétrie A du corps cylindrique de révolution 22. Aussi, on observera que le corps cylindrique de révolution 22, tel que présenté sur la Figure 2, sera entraîné en rotation par l'organe d'entraînement en rotation autour de l'axe de symétrie A, dans le sens trigonométrique T. De surcroît, on observera que le 25 plan moyen PM de la lame de coupe 30 coïncide avec un plan axial du corps cylindrique 22. On retrouve sur cette Figure 2, les deux arêtes de coupe opposées, la première 62 et la seconde 74, lesquelles viennent s'étendre sensiblement en saillie du fond 27 de l'extrémité de travail en creux 26. Leur face de coupe 30 respective, 68, 80 présente une bordure longeant les arêtes 62, 74 qui vient s'étendre également sensiblement dans l'extrémité de travail en creux 26. Et le reste des faces de coupe 68, 80 s'étendant lui jusqu'au fond de la goujure 3064512 9 60,72, vient s'étendre en dehors de l'extrémité du travail en creux 26 dans le logement diamétral 28. On observera que la lame de coupe 30 vient diviser en deux zones de dégagement 86, 88 diamétralement opposées, la seconde partie 34 du logement diamétral 28. 5 Si la lame de coupe 30 présente ici deux arêtes de coupe 62, 74 et deux zones de dégagement 86, 88 correspondantes, on observera que la tête de rodage pourrait très bien ne présenter qu'une seule arête de coupe et qu'une seule zone de dégagement correspondante. De surcroît, la description qui est ici faite au regard de la Figure 2, 10 concernant la coopération de la tranche supérieure 44 et de la première extrémité de travail en creux 24, peut être faite de la même façon et de manière symétrique pour la coopération de la tranche inférieure 46 de la lame de coupe 30 avec la seconde extrémité de travail en creux opposée à la première 24. On observera toutefois que la tête de rodage selon l'invention peut 15 également fonctionner avec un corps cylindrique de révolution ne présentant qu'une seule extrémité en creux. Ainsi, en revenant sur la Figure 3 et en considérant que la lame de coupe 30 est engagée à l'intérieur du corps cylindrique de révolution 22, et que les deux électrodes 16, 18, sont respectivement celles des deux mors opposés 12, 20 14 de la pince de soudage 10 représentée sur la Figure 1, on comprend que le corps cylindrique de révolution 22 va pouvoir être entraîné en rotation grâce aux organes d'entraînement, tandis que les deux électrodes 16, 18 vont respectivement pouvoir être appliquées à force dans les deux extrémités de travail en creux 24. Partant, les arêtes de coupe 62, 74, qui s'appuie alors 25 selon une composante normale à la surface des extrémités libres des électrodes 16, 18, vont former des copeaux de l'extrémité libre de ces électrodes 16, 18, à mesure de la rotation de la tête de rodage 20. La vitesse de rotation est par exemple de l'ordre de la centaine de tours minute. Et grâce à la position relative des arêtes de coupe 62, 74 et du plan axial confondu avec 30 le plan moyen PM, on obtient des copeaux de faible épaisseur. Conséquemment, on obtient une moindre usure des électrodes 16, 18. REVENDICATIONS1. Tête de rodage (20) pour roder l'extrémité libre d'une électrode (16, 18), ladite tête de rodage (20) comprenant : - un corps cylindrique de révolution (22) présentant, une extrémité de travail en creux (26) destinée à recevoir axialement l'extrémité libre de ladite électrode, et un logement diamétral (28) débouchant dans ladite extrémité de travail en creux (26) ; - une lame de coupe (30) montée à l'intérieur dudit logement diamétral (28), ladite lame de coupe (30) présentant une arête de coupe (62, 74) venant s'étendre dans ladite extrémité de travail en creux (26), sensiblement parallèlement à un plan axial dudit corps cylindrique (22), ledit logement diamétral (28) présentant une zone de dégagement (86, 88) pour pouvoir acheminer des copeaux de l'extrémité libre de ladite électrode (16, 18) lorsque ledit corps cylindrique (22) est entraîné en rotation ; caractérisée en ce que ladite arête de coupe (62, 74) s'étend à distance dudit plan axial, tandis que ladite zone de dégagement (86, 88) s'étend à l'opposé dudit plan axial par rapport à ladite arête de coupe (62, 74), de manière à pouvoir obtenir des copeaux de faible épaisseur. 2. Tête de rodage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite lame de coupe (30) présente une tranche (44, 46) divisée en deux demi-tranches (56, 58) par un plan moyen PM de ladite lame de coupe (30), et en ce que ladite arête de coupe (62, 74) est ménagée dans l'une desdites demi-tranches (56, 58). 3. Tête de rodage selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite lame de coupe (30) est montée à l'intérieur dudit logement diamétral (28) de façon que ledit plan moyen PM et ledit plan axial soient confondus. 4. Tête de rodage selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ladite une desdites demi-tranches (56, 58) présente une goujure pour former ladite arête de coupe (62, 74). 5. Tête de rodage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que ladite lame de coupe (30) présente un plan médian Pm 3064512 11 divisant ladite tranche (44) en deux parties de tranche (48, 50) opposées l'une de l'autre, et en ce que ladite arête de coupe (62, 74) s'étend dans l'une desdites parties de tranche. 6. Tête de rodage selon la revendication 5, caractérisée en ce que 5 ladite lame de coupe (30) présente une autre arête de coupe (74) s'étendant dans l'autre desdites parties de tranche (50). 7. Tête de rodage selon les revendications 5 et 6, caractérisée en ce que ladite autre arête de coupe (74) s'étend dans l'autre desdites demi-tranches (58). 10 8. Tête de rodage selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite arête de coupe (62) et ladite autre arête de coupe (74) présentent des extrémités proximales (66, 78) symétriques l'une de l'autre par rapport audit plan moyen PM. 9. Tête de rodage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 15 caractérisée en ce que ledit corps cylindrique de révolution (22) présente une autre extrémité de travail en creux opposée à ladite une extrémité de travail en creux (26) pour pouvoir recevoir axialement l'extrémité libre d'une autre électrode, tandis que ledit logement diamétral débouche dans ladite autre extrémité de travail en creux, et en ce que ladite lame de coupe (30) présente 20 une autre arête de coupe opposée à ladite une arête de coupe (62, 74), venant s'étendre dans ladite autre extrémité de travail en creux. 10. Tête de rodage selon la revendication 9, caractérisée en ce que ladite autre arête de coupe vient s'étendre sensiblement parallèlement et à distance dudit plan axial dudit corps cylindrique (22), ledit logement diamétral 25 (28) présentant une autre zone de dégagement pour pouvoir acheminer des copeaux de l'extrémité libre de ladite autre électrode, tandis que ladite autre zone de dégagement s'étend à l'opposé dudit plan axial par rapport à ladite autre arête de coupe. 30