Brevet FR3130985A1 — publié le 20230623

L’invention concerne un dispositif de contrôle (100) non destructif de la qualité de soudure d’un axe épaulé à une pièce de tôle qu’il traverse, caractérisé en ce qu’il comporte : - un bâti support (110) apte à assurer le maintien de ladite pièce de tôle dans au moins une position prédéfinie, - un fourreau de guidage (130) surplombant ledit bâti support (110) et apte à adopter une position verticale de service dans laquelle il se trouve à l’aplomb dudit axe épaulé, - un marteau monté coulissant dans ledit fourreau de guidage, et - un organe de verrouillage mobile entre une position de verrouillage dans laquelle il assure la retenue dudit marteau dans une position haute d’armement et une position de libération autorisant ledit marteau à chuter par gravité de sorte à venir impacter ledit axe épaulé. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3 Dispositif de contrôle non destructif de la qualité de soudure d’un axe épaulé à une pièce de tôle qu’il traverse. La présente invention concerne d’une manière générale le contrôle de la qualité des points de soudure dans le domaine automobile. Elle vise plus particulièrement plus particulièrement un dispositif de contrôle non destructif de la qualité de soudure d’un axe épaulé à une pièce de tôle qu’il traverse. Lors de la fabrication de pièces de véhicules automobiles, ou dans d’autres domaines techniques tels que la construction, il est souvent nécessaire d’utiliser des soudures afin de rattacher les pièces métalliques ensemble. Ces soudures doivent être contrôlées afin de tester leur qualité et de déterminer si elles doivent être refaites ou non. Un grand nombre de techniques sont connues pour contrôler les soudures, qui dépendent du métal utilisé pour la fabrication des pièces, et/ou du métal utilisé pour la réalisation des soudures, ou encore de la facilité d’accès aux différents points de soudure. Le document de brevet publié US 2004/0079156 A1 divulgue un dispositif de contrôle des points de soudure produisant des ultrasons, le dispositif étant monté sur une électrode de pince de soudage par points. Ainsi, le dispositif envoie puis réceptionne des ultrasons de la soudure à analyser. Selon la réponse reçue, la soudure est définie comme étant de bonne ou de mauvaise qualité. Mais un tel dispositif de mesure peut s’avérer difficile à utiliser, notamment en ce qui concerne le couplage à assurer avec la soudure et l’interprétation du signal obtenu. Le document de brevet publié FR 2 923 606 A1 divulgue un procédé de contrôle non destructif de points de soudure. Ce procédé utilise une ou plusieurs caméras pour quantifier la densité chromatique du point de soudure, le diamètre du halo autour du point de soudure, la surface de projection des rugosités, et/ou la surface développée des rugosités. Les valeurs obtenues sont alors comparées à un intervalle de valeurs de référence, réalisé avec des points de soudure de bonne qualité. Ce procédé a l’avantage de pouvoir contrôler un grand nombre de points de soudure simultanément, mais le matériel nécessaire à sa réalisation est coûteux et encombrant. On connait également du document brevet publié FR 3 101 948 A1 un appareil de contrôle non destructif de soudure comprenant un boîtier avec une portion d’extrémité comprenant une face de contact avec la soudure, un capteur de mesure des courants de Foucault disposé à la portion d’extrémité de ce boîtier, ainsi qu’un dispositif de traitement de signal connecté de manière opérationnelle avec le capteur et disposé dans le boîtier. L’appareil de contrôle comprend, en outre, des moyens magnétiques disposés à la portion d’extrémité du boîtier et aptes à magnétiser la face de contact et à générer une force d’attraction de ladite face de contact avec ladite soudure. L’analyse des résultats, effectuée par un microprocesseur qui compare les résultats obtenus avec des valeurs de référence obtenues sur des points de soudure de bonne qualité, permettent un résultat directement affiché sur l’écran de contrôle, de manière rapide, efficace et facile à comprendre. Malheureusement, ces différentes techniques de contrôle ne peuvent pas être mises en œuvre pour contrôler la qualité de certaines soudures, notamment celles assurant la fixation d’un axe épaulé à une pièce de tôle qu’il traverse au niveau d’un orifice ménagé dans cette pièce de tôle. En effet, dans un tel cas de figure, la fixation entre ces deux pièces est assurée par des points de soudure électriques réalisés au niveaux de bossages ponctuels saillant de la surface d’épaulement de l’axe épaulé, ce qui ne permet pas d’obtenir des résultats de mesure fiables. Le contrôle de la qualité de soudure d’un lot d’assemblages constitués de ces deux pièces est ainsi réalisé manuellement et de manière destructive sur un certain nombre de tels assemblages prélevés. Le procédé de contrôle consiste pour l’opérateur à venir frapper via un marteau à plusieurs reprises et de plus en plus fort sur le sommet de l’axe épaulé tout en maintenant la pièce de tôle sur un support, et ce jusqu’à la désolidarisation des deux pièces ou le déchirement de la pièce de tôle en périphérie de l’axe épaulé. La qualité de la soudure est alors généralement considérée comme conforme dès lors que cette tôle se déchire et non conforme dès lors que l’axe épaulé s’en désolidarise. Toutefois, lorsque cette pièce de tôle est constituée d’un acier à haute ou à très haute limite d’élasticité (HLE ou THLE), sa résistance à la déchirure est telle que le processus de contrôle se termine systématiquement par la désolidarisation de l’axe épaulé même si la qualité de la soudure est conforme. Du fait de la force d’impact pouvant être appliquée sur l’axe épaulé, sa désolidarisation d’avec la pièce de tôle peut être en effet causée non pas par la rupture des points de soudure mais par la cassure des bossages saillant de la surface d’épaulement. Il existe ainsi un risque que le résultat du contrôle soit interprété de manière incorrecte par l’opérateur s’il ne vérifie pas systématiquement l’origine de la désolidarisation de l’axe épaulé. La présente invention vise donc à améliorer la situation. Elle propose à cet effet un dispositif de contrôle non destructif de la qualité de soudure d’un axe épaulé à une pièce de tôle qu’il traverse, caractérisé en ce qu’il comporte : - un bâti support apte à assurer le maintien de ladite pièce de tôle dans au moins une position prédéfinie, - un fourreau de guidage surplombant ledit bâti support et apte à adopter une position verticale de service dans laquelle il se trouve à l’aplomb dudit axe épaulé, - un marteau monté coulissant dans ledit fourreau de guidage, et - un organe de verrouillage mobile entre une position de verrouillage dans laquelle il assure la retenue dudit marteau dans une position haute d’armement et une position de libération autorisant ledit marteau à chuter par gravité de sorte à venir impacter ledit axe épaulé. Le dispositif selon l’invention permet d’appliquer de manière répétable sur chaque dit axe épaulé impacté un même effort prédéfini correspondant à la résistance exigée de la soudure, de sorte à permettre d’obtenir systématiquement un résultat objectif indépendant de l’opérateur réalisant ce contrôle. La qualité de la soudure sera ainsi considérée comme conforme dès lors que l’axe épaulé ne se désolidarise pas de la pièce e tôle et non conforme dans le cas contraire. Par ailleurs, le dispositif selon l’invention permet d’éviter tout risque de déchirement de la tôle de sorte que l’assemblage testé peut être réintégré dans la ligne de production. Selon des caractéristiques préférées dudit dispositif de contrôle selon l’invention : - ledit fourreau de guidage est monté articulé à pivotement entre ladite position verticale de service et une position basculée inclinée vis-à-vis de ladite position verticale de service suivant un angle obtus, de sorte à permettre d’assurer automatiquement par gravité le réarmement dudit marteau dans sa position haute ainsi que son verrouillage dans cette même position haute via ledit organe de verrouillage ; - ledit dispositif comporte une poignée de préhension fixée rigidement audit fourreau et s’étendant selon une direction parallèle à son axe de pivotement ; - ledit marteau comporte au moins une masse principale ainsi qu’un percuteur ménagé à son extrémité inférieure et destiné à venir impacter ledit axe épaulé ; - ledit marteau comprend une pluralité de masses additionnelles ajoutables de manière amovible entre ledit percuteur et ladite masse principale ; - ledit dispositif comporte des moyens de rappel élastique sollicitant en permanence ledit organe de verrouillage vers sa position de verrouillage ; - ledit organe de verrouillage est monté pivotant sur ledit fourreau et comprend un crochet apte à coopérer dans sa position de verrouillage avec une rainure ménagée dans ledit marteau de sorte à assurer sa retenue en position haute d’armement ; - ledit organe de verrouillage comprend également une gâchette d’actionnement reliée rigidement audit crochet ; - ledit dispositif comporte un carter de protection fixé audit fourreau de guidage et enveloppant ladite gâchette d’actionnement à l’exception de son extrémité libre ; et/ou - ledit bâti support comporte un manchon creux de contre-réaction agencé à l’aplomb de la position verticale de service dudit fourreau et prévu pour venir reposer contre ladite pièce de tôle sur le pourtour dudit axe épaulé. L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée de plusieurs exemples de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : représente une vue en perspective d’un renfort de pied milieu de véhicule automobile en tôle métallique sur lequel a été rapporté par soudage deux axes épaulés traversant ledit renfort de pied milieu ; est une vue schématique partielle en coupe du renfort de pied milieu de la , prise au niveau de l’un des axes épaulés ; représente une vue en perspective du dispositif de contrôle non destructif selon l’invention de la qualité de soudure d’un axe épaulé à une pièce de tôle qu’il traverse ; est une élévation de la partie supérieure du fourreau de guidage du dispositif de contrôle de la ; représente une vue en élévation du marteau du dispositif de contrôle de la ; et est une vue en élévation illustrant le fonctionnement du dispositif de contrôle de la . Dispositif de contrôle (100) non destructif de la qualité de soudure d’un axe épaulé (20) à une pièce de tôle (10) qu’il traverse, caractérisé en ce qu’il comporte : - un bâti support (110) apte à assurer le maintien de ladite pièce de tôle (10) dans au moins une position prédéfinie, - un fourreau de guidage (130) surplombant ledit bâti support (110) et apte à adopter une position verticale de service dans laquelle il se trouve à l’aplomb dudit axe épaulé (20), - un marteau (120) monté coulissant dans ledit fourreau de guidage (130), et - un organe de verrouillage (140) mobile entre une position de verrouillage dans laquelle il assure la retenue dudit marteau (120) dans une position haute d’armement et une position de libération autorisant ledit marteau (120) à chuter par gravité de sorte à venir impacter ledit axe épaulé (20). Dispositif de contrôle (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit fourreau de guidage (130) est monté articulé à pivotement entre ladite position verticale de service et une position basculée inclinée vis-à-vis de ladite position verticale de service suivant un angle obtus (θ), de sorte à permettre d’assurer automatiquement par gravité le réarmement dudit marteau (120) dans sa position haute ainsi que son verrouillage dans cette même position haute via ledit organe de verrouillage (140). Dispositif de contrôle (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’il comporte une poignée de préhension (160) fixée rigidement audit fourreau (130) et s’étendant selon une direction parallèle à son axe de pivotement. Dispositif de contrôle (100) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit marteau (120) comporte au moins une masse principale (123) ainsi qu’un percuteur (122) ménagé à son extrémité inférieure et destiné à venir impacter ledit axe épaulé (20). Dispositif de contrôle (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit marteau (120) comprend une pluralité de masses additionnelles (125) ajoutables de manière amovible entre ledit percuteur (122) et ladite masse principale (123). Dispositif de contrôle (100) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de rappel élastique (143) sollicitant en permanence ledit organe de verrouillage (140) vers sa position de verrouillage. Dispositif de contrôle (100) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit organe de verrouillage (140) est monté pivotant sur ledit fourreau (130) et comprend un crochet (141) apte à coopérer dans sa position de verrouillage avec une rainure (124) ménagée dans ledit marteau (120) de sorte à assurer sa retenue en position haute d’armement. Dispositif de contrôle (100) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit organe de verrouillage (140) comprend également une gâchette d’actionnement (142) reliée rigidement audit crochet (141). Dispositif de contrôle (100) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comporte un carter de protection (150) fixé audit fourreau de guidage (130) et enveloppant ladite gâchette d’actionnement (142) à l’exception de son extrémité libre (142A). Dispositif de contrôle (100) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit bâti support (110) comporte un manchon creux de contre-réaction (114) agencé à l’aplomb de la position verticale de service dudit fourreau (130) et prévu pour venir reposer contre ladite pièce de tôle (10) sur le pourtour dudit axe épaulé (20).