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Dispositif de soudage.
La présente invention concerne le soudage et, plus spécialement, une micro soudeuse servant à souder des composants électriques de très petite dimension, des matières conductrices et de minces pellicules de support et/ou leurs combinaisons.
De récentes inventions dans la technologie de l'espace ont stimulé les recherches dans le domaine des sous-ensembles de circuits plus petits et plus légers, afin de pouvoir augmenter la charge utile d'un véhicule. Cette nécessite d'ensembles électro- niques plus petits et plus légers s'est répercutée sur le dévelop- pement de composants électriques plus petits et plus compacta .
Comme les composants électriques et les mécanismes plus petits et plus compacts doivent être connectés dans un circuit électrique,
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le besoin a es t àn13t0 d'un appareil a souder pouvant souder de façon sûre de trùs patina composants électriques ou mécaniques ainsi que dlor. n::: ; Ii,} connexion, à d'autres éléments électri- ques ou m6carï1,\'''''.
Plu? ;'I-:.,5d:Jt.nt.. il aurait souhaitable de disposer d'une oud(l!U:! <,\1\1 3oit capable de souder de très petites pièces métalliques à. de r.r':'1 :)01'.1':.05 pièces en matière isolante conne le verre. Fan pareil ,':.} lorsque le m 5tal et l'isolant doivent faire partie d'un co,,'!;.(),:\A(l:: Íl.'c tl"lque, par exemple un transistor ou un circuit à pe:lic\' le> .n1nce, il n'est pas possible de placer J*s rièces à souder 3t%tre dos électrodes se faisant face, comme dans le cas des soudeuses conventionnelles, puisqu'une des surfa- ces est un isolant.
Les soudeuses travaillant par compression à chaud ne donnent, pas satisfaction parce que la partie chauffée de la pièce à souder n'est pas localisée dans la région de soudage et le chauffage du composant entier pendant le cycle de soudure pourrait entraîner sa destruction.
L'invention a donc pour but principal de procurer une soudeuse électrique qui soit capable de souder de façon sûre de très
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petits cocposazas les matières de connexion. L'invnt: a aussi pour but de procurer une microsou- deuse électrique sûre dans laquelle des électrodes sont appliquée sur une face seulement de la pièce à souder, ce qui permet de loca- liser avec précision la partie chauffée de la pièce à souder.
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La microsoudexise de l'invention comprend une source d'énergie électrique capable de produire des Impulsions d'énergie
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électrique qui sont appiiquéesà un dispositif seablable à un porte- ! électrodes du type sonde, Le porte-électrodes est constitué par
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différentes électrode ,Hé:nenta1res réunies l'une à l'autre et séparées par un isolant de façon à constituer un porte-électrodes formant un tout rigide et indéformable. Ce porte-électrode est re- lié à la source d'énergie électrique de telle façon que, durant un cycle de soudage; le courant passe d'une électrode élémentaire
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dans une partie localisée de la pièce à souder pour raconter en- suite vers la source et compléter ainsi le circuit en passant par l'autre électrode élémentaire.
Le porte-électrodes est associe à un mécanisme approprié servant à la mettre en contact avec la piè- ce à souder. Le circuit électrique comprend aussi un indicateur servant à signaler si le contact électrique entre les électrodes et la pièce à souder est correct.
Ces buts ainsi que .l'autres buts de l'invention res- - sortiront clairement de la descriptions donnée ci-après, ainsi que des dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective de la micro- soudeuse.
La figure 2 est une vue en élévation d'une forme d'exé- cution du porte-électrodes de la nicrosoudeuse.
La figure 3 est une coupe faite suivant la ligne 3-3 de la figure 2.
La figure 4 est une coupe grande échelle de la par- tie inférieure du lorte-électrodes.
La figure 5 est une coupe transversale d'une forme modifiée de porte-électrodes à électrodes concentriques.
La figure 6 est une vue en élévation d'une autre mo- dification du porte-électrodes.
La figure 7 est un schéma de circuit montrant la source d'énergie de la microsoudeuse.
La figure 9 donne un jeu de graphiques montrant les formes d'onde en différente pointa de la source d'énergie électri- que.
La figure 9 est une vue consistant partiellement on un schéma de circuit et partiellement en une représentation sonéma- tique d'un circuit de commande de source d'énergie modifié montrant une relation de rétro-couplage entre le porte-électrodes et les im- pulsions de soudage produites par la source d'énergie.
La figure 10 est une vue consistant partiellement en
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un schéma de circuit et partiellement en une représentation schéma- tique d'un autre circuitde commande modifié deatiné à supprimer lui mauvais contact électrique entre le porte-électrodes et la piè- ce à souder en augmentant la pression exercée par le porte-électro- des sur la surface de la pièce à souder.
La fleure 11 est une vue en ovation d'une partie du porte-électrode utilisé avec la modification représentée à la figu-
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re 10 et nontrant le m6can13e de maintien h soltînolde.
La figure 12 est une coupe faite suivant la ligne 12¯12 de la figure 11 et la Figure 13 est une vue semblable à la figure 12 mais avec le solénoïde de maintien des électrodes désexcité.
Comme la figure 1 le montre, la microsoudeuae, qui porte la référence générale 10, comprend un boîtier support 12 avec une base horizontale 14. La base 14 est pourvue d'un montant 16 sur lequel est fixé un support 18 pour la pièce à souder. La position du support 18 sur le montant 16 est commandée par un le-
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vier d'actionnenent 20, de façon connue. Un microscope 22 est monté sur la base 14 afin de pouvoir observer les micro-éléments à souder. En outre, un bras fixe 24 part horizontalement de l'ex- trémité supérieure du boîtier support 12 et passe au-dessus du support 18 à l'effet de maintenir une paire de lampes d'éclairage 26 permettant d'éclairer convenablement la pièce à souder.
Un Moteur électrique 28 est monté à l'intérieur du bottier support 12. L'arbre de commande 29 du moteur ent relié à un arbre fileté 30 au moyen d'une courroie dentée 32. L'arbre fileté 30 porte un écrou tubulaire fixe 34 de sorte que la ro- tatton de l'arbre filet,)' dans un sons a pour effet do faire monter
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l'arbre filet4 par ra.;.port à. l*écrou tubulaire 34, tandis que la rotation de l'arbre fileté en sens opposé a pour effet de faire des- cendre l'arbre filetd par rapport à l'écrou tubulaire.
Un bras fixe 36 est solidaire de l'arbre fileté 30 et se déplace avec lui. Cet arbre pasue au travers d'une fente
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verticale 39 r.tquo dr.a.a 1 ;r..t: eirtut du boîtier, V artr6- malt4 libre 40 du tris rifn 4: ::";..'\11'V'..e d'un .le.'t! YeTi1ctû.
Il 4ez*.lr r , " ,f" ;" -rt'#Jtro" J"> Avec cet "1.(!1tclr;r.I}f', :f...';.1:'V ,; '.v*.<5vr 2 t ur.m îuns un relln, 1e tvrto r:detr'e 3' yr:.cr.e :: . :r!, l? la 1È:iee t :oud.r ft, lorsque le ot,e=.r tr)'lr'! .-. : 7;cctf, ... ;::rt,:,-..: et"'1'oeZ! ci enrt-e du 5'J);Ort tt 1 :.:##:*# # .':...¯ V--.1 l' ":":t'!'1I;'le c1t'r t et repr4!p.!lt "'U leS-;3 .r. ¯ vt:'. f u. ?t#:."'..11' '1..t<tr1t'ue ;'t;.l1:T qOII\!'lnn(1r le por!,*- fluc-'f/''-*, .. a- ;'? :,(.11 'jp if ortr..."1ctmc'cf peut Atrs coau1\nd6 yar *<<'.y7: 1!.;.r11111.t., ;a fjte.1:;1!* ur' ::IQte':r hyd re \..1 tque ou ..n1!!l1! t111Je.
Le ort8-él.cre' 42 * la forme d'un crayor (voir figure 2). Comme la figure 3 le montre, le >vrte-41fetroder rum- prend des électrodes 32W ^nta,res rr,.4 et 46 ,'...e1'(-e,: ptr vza ",8t ë.- re isolante 48 et recouverue 3'iri isolait su. Le? leetr2eE- J.4 et 1.6 ont une section transversale serLi-circLlaire fi sont rl"..lI:1t:f. la matière Isolante 48 afin e constituer ense::ble un tout T1Ci.
Sur la figura 4e la 1ce à souder 52 te trouve en contact avec les pointes 43 d'un ;.'ortu-61ectl'es L2; plus .;nci:'1¯ quement, les pointes 43 touchant 'ir-e surface cor*d*actrice de la :le- ce 52 qui doit être alcro!so,,id4e sur une pièce 54 conductrice au non conductrice. Les lignes en traits InterrOm'U3 passant par la pièce à souder indiquent le chemin parcouru par le c'yoramt entre les électrodes 44 et 46. Cn remarquera que les extrémités lri- férieurea du jorte-ulectrodes (voir figure 2) semblent pointues. cependant, cette vue est troupeuse à cause de la dimension de J1'.1{'!';.- ét6!'ents à soudor (0,125 sa. à C,25 sn:.). En pratique, l'#jnr4-j.- té inférieure 43 du ;.orfie-.¯'lec .w.da doit Atre aplatie c:o;:;.:::e r: ;-,'n
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senti à la figure 4.
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Quand on réunit I33 électrodes 4.4 et 46 eit interca- lant uniquement une matière isolante 48, on obtient un eacnt
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absolument fixe des électrodes 44 et 46. Cette particularité est extrêmement importante en micro-soudage, pnrce que des variations minimes de l'espacement des électrodes peuvent avoir une influence,
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3,oine5te ur l* <:,\'.;1. .:r.,uiquda 1 la pteoe et, par oan"qutnt, ls ar,na ::' 1. # ', #* :cu*tur . Avec cet acencoment, le pro- .l)'" 1 .*ot\:rO:* -i 't ;. \ .:t,tJ dua \JrJrAt1ons de ::\lcroloudal' #3\ C1""bI!.m.: . l'.tr, '.<.'#.'. \" e'ùntrtrw, loraqua le8 4S1uctrod" S \ # ï c4'#* :')']\" Jl '# ' .\u ' r< , le contre de la qualité d'une mi- :a.xs3ttr ss <x.'-#.'-t ircciLa ! '1rrect.uar.
Il et% ont ainsi 1.l'<:" -t'.1 3e tr3 ,##*!*. #- 1I''\..t.t\)n.s de ltul,ao811Iont. des 4l ctro- le-!, 2crm :'<i 7''''\':''....', 3 !. local ou la dilatation thermique du ;o1"\wl.<t.. d\"":\ ,;- provoquer pouvant avoir doa influ n- ex <totabl 3 sur 1a '\h\ ':.1 J de chaleur oOlM\W\1qude , la pièce. Le ga.rtIQecra:c r<?iT-5ioi.t<> aux Tigurts 2 et 3 dea dasaini annu.h utilise des A :tr<:a3 J ;or.aa généralement lerni-cyllndriqut. a vs ate eot cwpfnan q,,e les électrodes peuvent avoir d'autre*
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forums. Par le FrtL-J14ctrod.s 58 représenté1 A la lieu- des dessins a.^.nass, 5onsl. te en une électrode tubulaire ex- térieure 58 et iire 5l*ctro\ïe cylindrique intérieur 60 # séparées par un di4lactrique tubulaire 62.
Dans le cas dino électrode représentée à la figure 4 ou la t1cur 5, '.croque les extr6aitda inférieures 43 ou de contact avec la : !.CQ , ;dar du orte-Jluctrodes 42 ou 56 coramen-j cent à s'user, on peut leur redonner In forme voulue sans influen-
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cer la relation spéciale existant entre les électrodes.
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Le ,er:e-slectro.'.e5 42 est pourvu d'une bague fixe 63 y attachée par tout soyen approprié. Un manchorle bride 65 est monté sur le br s 4Q ,u Âorte-6lectrodes de façon que la bride supérieure 67 port'} contres ? la bague 63. Le dianètre extérieur de la partie Inter-Ma tl"6 du manchon 65 s'adapte sans Jeu dans l'alésage 71 du 1-ris 36 dont l'extrémité libre est enserrée par les brides de manchon sur-prieure 67 et inférieure 69.
UneFice en forme de cuvette 64 est attachée à l'oxtrénlté supérieure du 1,orte-61octr04es située à lilopposé de la partie A3 en contact avec la pièce souder (voir figure 2). Cet. te cuvette est destinée à 8tre remi. de grains 66 ou à contenir
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un adaptateur à poids de rappel ou un support à ressort de rappel.
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Avec cet agencement, lorsque 1. î,vrte-élec trodes 42 est rapproché de la pibee à souder par la -,-¯=r 3, 1-1 bague 63 pose sur la bride supérieure 67 du manchon \ .;ouj .'.net 6$.
Cependant, lorsque la partie 43 venant en contie1; -t'c 1 i 3ce du porte-électrodes touche réellement la pièca, lra'or. contir.ue à absixser 16 bras 36, le manchon 65 se met a d::c 'n"2 .-apport au orte-électro- des jusqu'1 occuper une poi'.ic.'' n traits interrompus représen- tée à la figure 2, le cianchor. hj Lt.cnant si"iultan'S.;ont le porte- éloctrode en position relevée. 2r-. C'"li3vQL:eIICe la force de contact ! entre la partie 43 en contact li pièce du porte-électrode et la pièce à souder 52 dépend eni.e;:nt üu poids de l'électrode, ce poids 3tant influencé par 1 nombre de Tains ou de poids 66 que l'on place dms ou sur la cuvette 64. Cet agencement permet d'éliminer en substance toute variation de la force de contact w- tro le porte-électrodes et 1' ,,.;ce à souder.
Il permet aussi de réduire les variations 1 innr -',v' de la pression appliquée va la surface de la pièce soude? iu¯'Jte3.-*cu3 de la pointe ainsi que les variations du courant passant diiiij la pièce, cle3t-à-dire le: varia- tlona de la chaleur corumuniç2.^'. à 1,2 ièce à souder. Ce disposi- tif d'électrodes à levier pera': d; Augmenter utilement le niveau de qualité du contrôle des ..#JLcrosoudures. , La figure 6 ii-n autre porte-clectrodes modifié 68 dans lequel les dloc": rodes propres 70 et 72 ont la forme de molettes, les électrodes -.tan, :?6\ nies entre elles avec inter- position d'une matière isolante 7 a-4'in de conEtituex1 une molette- électrode 76 formant, d'une façon :n:rala, un tout rigide. La molette-électrode 76 est mont : 2 d* façon à tourner entre les dents 78 d'une fourche surport 80.
Le au;port 30 est ponté à l'inté- rieur d'un manchon coussinet S2 pcr.dtta:it un mouveaent axial.
Le manchon coussinet 82 est siontô à l'intérieur d'un fourreau 84
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fileté extérieurement. Le bottier extérieur contient une rondel-
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le ou bague de fin de course 86 traversée par la partie sup6- ; rieure à dimension réduite 88 de la fourche support 80. Cette par-
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tie supérieure 88 porte contre une plaque de compression 90 ar- mée par ressort.
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Une extrtiLm d"ill ressort à boudin 92 pose sur la plaque de coiapresjion 90 1r.,/J par ressort et l'axtréixité op- posée du ressort porta contre une bute de ressort en forme de eu- ;
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vette 94 coulissant à 1'izY=:W :ur du ':1lIlc).on coussinet 82. Celui- ci contient un second -:"':!;:¯')1' \ boudin 96 dont les extrémités oppo-' 34es portent contra des ?I.oj (-Il forme de cuvette 98 et 100.
Un tube taraudé 102 est bonté dans l'extrÓc11t4 supd- rieure du manchon coussinet 22e et une via d'étalonnage 104 est vissée dans le tube. t' oJxtrÓ!'1.1 té inférieure de la vis d' .jtaloDn4- ge est destinée à venir toucher la cuvette 100 en contact avec l'ex-
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trémité supérieure du second rosaort bu boudin 96. Un tticro-1ntor- rupteur 106 est attaché à la surface extérieure du fourroau 84 qui entoure le manchon cousjinot 82. Ce micro-lntorrupteur est pourvu d'un levier de commande 110 qui traverse le manchon coussinet 82 entre les cuvettes 98 et 94.
Avsc cet agencement, on tourne la vis d'étalonnage 104 jusqu'à ce que le ressort 96 soit comprimé* dans une proportion déterminée. Ce n'est que lorsque la pression opposée exercée sur la molette-électrode 76 dépasse cette pression déterminée que la force transmise par la molette-électrode 76, qui transmet la for- ce exercée au ressort à boudin 92, exerce une pression suffisan- te sur le levier de commande 110 pour que celui-ci pivote vers le
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haut et ferme ainsi le .icro-interruptQUr.
Ce micro-interrupteur est connecté dans le circuit d'alimentation de la micro-spudeuse de façon que la pression de contact exercée par la molette-élec-
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trode 76 sur la pièce à uoudur doive dépasser la compression du ressort 96 produite par la via d'étalonnage 104 pour que le levier de commande 110 du niero-intorrupteur soit actionné de manière à fermer le circuit d'un relais, permettant ainsi le fonctionnement de la micro-soudeuse à électrodes. De cette manière, il est pos- sible de régler avec précision la pression de contact exercée par la molette-électrode 76 sur la pièce à souder afin que le
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courant traversant la piôco souder entre les 80i:J,10nta de la ho- - letto-oleetrodo ne soit par influence défavorablement par un siau- - -' vais contact dû un'* ?"->'# *"#" ::rd'uzte du portc-.aectrod:1.
Il va de zot qu'on p',-u '"\..:.'.,):-' 'Àl1 y avéras hydraulique ou rn"'u",,t1.... que au lim du ,1.'.. JpOJt. :L' \ :: .o: décrit pour remplir la m1I1e
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fonction.
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Lrt v'¯^:o 5ow racj-j ut pourvue d'un circuit d'alimenta- tison :.9rtrwris- :)i''''. '\:'\... ." ; ti irnce .1n'.:rI11o 112 (voir rirure vue Dans la fora 1''Ô;-;<,:c\).I)) :'j;i3ltlHr<î9, lo circuit d'alimentation électronique C03'ljo: : '1."\'J A1,r 1., r.ultivibratours mono:3tr\bl'.t:1 à un coup lob et 116 relias .\ un circuit de connutation 4l''ctroniquo . lift a cor,1.;ande de phase. Le circuit ,:wltivibratour est g':n'rf\l4!::1ent de type usuel et eon.-orto ino pain? de trrin;L-.tor3 120 et 122 ainsi qu'un tr'1;,l:.o1' a une jonction 12l,. Un circuit à tespa comprenant un condensateur 12f, et, des rsiatinces 128 et 1je, est asrocl6 au transistor à. une Jonction our co viander la J 'rloà. de récurrence des inrulaionf du ..:ltivibrntaur.
Le transistor 120 est i-'olar18 de façon à être nOr::ln:C:-1cnt en :'1:.Lrche ou conductetr. tandis que le transistor 122 ost olarisé de raçon à être normale- ,
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ment au repos ou non conducteur. Lorsqu'une impulsion de tension d'une source quelconque est appliquée à la borne d'entrée 129, l'augmentation de tension de la base du transistor 120 rend celui-
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ci non conducteur. Ceci n :our effet d'abaisser la tension de la base du transistor 122 qui devient conducteur. De ce fait, la J tension sur le fil 132 relt u collecteur du transistor 122 aug- mente brusquement. Lor3qUt cola e produit, le circuit h temps composa du condensateur 126 it. dea rsistances 128, 130 fait t d1.'11- nuer progressive., ont li potentiel de la base du transistor à un* .'onction 12/ 3uaqu': ce que CI) transistor devienne bruaqe,r,t non conducteur.
A cc monont, 13 multivibrateurs 1!10n0;1..\t lea re- viennent à leur 4tat inithl dwi3 lequel le transistor z e3
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nouveau conducteur et le transistor 122 non conducteur. Le circuit ; ,
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décrit ci-dessus est de type classique et est décrit à la page lu %. figures 13 - 17 du livre Général Electrie Transistor Manuel" 1
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cinquième .5JHI,.;n) : lA'"..",) p,r la "General lectr1c Company". Le ï l\\u1 t1 vi ùr1. t1j:' '\0,"'.0 ï '. ! '. produit une onde rectangulaire qui appa- rr1t sur la c7n.:.v : ¯v: .:'4 , dur.5o ou période de l'onde reetan- \1htr pont V.v # # -. #.'#:- "ï. \"jglr1nt ln rÓ.d:Jtnce variable 12 tanais 1'11.10 .: 1 "ç <', , ..' # . *on Jo rectangulaire peut 6tro cotM1Mdée en rÓ:'\t la 7" "'..'" '': ¯ .. : z;.la 134 intercalée dans le conducteur 132.
CAlui-c," #*#;'' ;##;..# i:* yjttducfcour d'e5\tr.5c 136 du circuit de O:\ù1ut.'lttC}n ?1'.' ' bzz '''''} par l'irit:.diaire d'un redrocseur 138.
Le ###-,-- jur monostable à un coup 116 est iden-
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tique, du ;oir, : v. .,..:..;uct:on et fonctionnement, au multivi- ; brateur 114, <3t U ##>."". '; '1l11 de façon que, lorsque le CO;!'.;1,uta- tour 11,0 est (>'(" ,; 1- ::' \' '-,1 du multivibrateur 114 dans son état stable produise 1.111) "1= \::J!.on qui force la multivibrateur monosta- ble 116 à rod 1:" . ":')11l:Jion à onde rectangulaire sur le
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conducteur J.. !,#< ..'v? # Ic l onde rectangulaire 1\\ paraissant sur : i lea conducteurs 1J.2..-j::, co.raiftr.d4e par la r's1: t.:\nce variable 14 et i son amplitude en' c ¯.-:s'a par la résistance variable 146 inter- calée dan3 la cor,Û.c..:.H 1A2.
Celui-ci est relié au conducteur d'entrée 136 du ^a.::xa.i.; olectronique 118 par l'intermédiaire d'un redreeaeur Li.. "-'#'.? -:,..;,3 raisons qui resaortiront clairement cl-apr.:J, le !!1Ul:!.'!-:",-r1','-";1" lonoa table 116 est calculé de façon à produire une impulsion \ onda rectangulaire dont l'amplitude est nettement 1n!'érh-u:,,:: à 1.'J litt...ùe de l'impulsion à onde rectangu- laire produite par le ;) l. ',i '1!, ')rf\ tlO'UI' monostable 114.
CO;w'"1e :r : 7 la montre, le conducteur d'entrée 136 est relié à la t<is-> lu ".r'mist.or d'entrée 150 du CO!U!:1Utateur électronique 118. Le co2. \l ,)\.r du transistor leo est relié à
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la hase (lu trin L;y:., ,-;r'.ti1:'t:-:'lt..ur 152. Les deux translatera 150 et 152 sont poll\rU')3 3 J-? :1.'"'m à 3tre conducteurs chaque fois qu'une impulsion b onde 'Ct;1.,;'':':: 1. .: quelconque provenant des t:1ult1.,1bra- teurs 114 ou 116 .'ll,;,;'.r'.1t '..';'::- 1" conducteur d'entrée 136.
Le co, .:-.ut,..t1lr .J. ccrmande de phase 118 est alimentée
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par une source de courant alternatif ordinaire de 115 volts reliée
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aux conducteurs d'outrée 154 s-, 56 comportant un interrupteur de commande conventionnel 153. ïïno 1:.pe de signalisation 160 est mise aux bornes des conduc;-: '1 3 #* alimentation 154 et 156 afin de montrer quo l'appareil )::r; :,,';:'; ;?:: ,\ on.
Le co;f.::iutat -"#.!# ''l'i71; 1:'t;,rnalf il conmande de pha- 10 118 comprend des diod2$ '.',':; 1'., lié jt 168 inontûes on poçt de
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manière à constituer un r:fir z.: '--"ur \ double alternance. La sortie
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du redresseur apparaît 3. 1. ',);YI'- *#"#-> qui est reliée ûtaie e.xtr0r.\1- ,l' té d'une diode de Zena- 'n7'o2 ;. j.v ..", - -;:;,,;<1.ia1rc d'une résistance de chute de tension 174..:> :. ;''..'.':"'3, la tension sinusoïdale 1. d'entrée 176, représentas .- ;# J. ",):,"1' d'onje 8(a) de la ligure 8, est redressée et modifiée 3ût:, 1' : '¯cn combinée de redresseurs
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commandés au silicium décrits lus loin et jouant le rfcle d'ui ; court-circuit tour le pont ;,::: du ri:;3J\.Jr à double alternance en
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pont.
En conséquence , la ';2)'.i.:)'. do -ortie réelle 178 du pont appa- raissant sur la borne 170 - la "J{,!;': d'onde 8 (b) représentée a la ; figure 8. L'effet d'âc-âta,, de la <3d de Zéner 172 modifie la fi tension de sortie 8 (b) du !;0! <c 'a;tI1 que la tension 182 apra- ! raiasant sur la borne 180 die li rarmo d'onde 8 (c) de la figure 8.
Cette tension 8C:;' '.t ;...' 132 apparaissant sur le con- ducteur commun 1$4 en cO!:1bin i,,:0:: 3,"':c :.'amplitude de l'impulsion à onde rectangulaire proven.iu1: d'un ,I::. multivibrateurs 114 ou 116, j charge le condensateur 136 ;.rv.ï<3rr, que l transistor 152 est con- ducteur. La constante do tt::T'.r:3 , charge du condensateur 186 dé- pend de In capacité de celui-ci; da la valeur de la résistance 188 : et de l'amplitude de Pond.;: rt-c'..''.n;,lj'.7e provenant d'un des nulti-
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vibrateurs.
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La borne 190, = :3:,' c.t. r lue extrémité du condensateur 186, est relire à l' émetteur ':I du :rr.:3istor à une Jonction 194. La tension 195 aux :'01';1.' ..-c. ('(:.';'::'l.;:1teur 186 a une forme d'onde COlTJn6 colle reprérjnt '##-; un (ci) de la figure 8.
Lorsque cette tension ironto ru :l-TtJ.l1. correct déterminé, lo tran- sistor 194 devient conducteur et ?'1-.'dt au condensateur 186 de se décharger dans l'enrouler:e:z;, primaire 196 d'une transtomateur à 1m- pulsions 198; ceci a pour effet d provoquer une chute de tension
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brusque aux bornes du condensateur 186. L'impulsion de tension
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200 produite par la (té1i1.'eC du condensateur 186 dans le transis- tor à une jonction 192 (:": 'ia:\: l' 'hJ."011let:.ent primaire 196 du trans- ; fornateur h impulsion 1, .: C:oI'-t'\,e par la forne d'onde 3 (e) de la figure 3.
Le tr'n3'::'i)rr::"',dl..' . i-njulaions 198 oat pourvu de deux enroulements secor.da'¯:e^ 10 2 ;, 04. 1.33 ex.trfn1 té3 oï t.osos de l' enroulement !3';CCl.d±l:' ';: .:;(} J;:1' reliées à la borne ,.orte de la cathode 203 du ¯ i(;t.n,-y,;, ,,,," ;:y au silicium 206 et au con- ducteur 210. De mène, les .z:r..:: :'I,036s de l'enroulement aecon- daire 204 sont relises à la ; home lorte de la cathode 212 du re-
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dresseur eonmande au silicium: 2 et au conducteur 2l6. Le con- ducteur d'alimentation z 0^'.: rali une extr<5sdtd des conduc- teurs 210 et 116 par l'inter:i3'.4ire de l'enrou1e,-9nt primaire 218 du transformateur de soulage 220, tandis que le conducteur d'ali- mentation 156 est relié à l'autre extrémité des conducteurs 210 et 216.
Si aucun des redresseurs commandés au silicium 206 ou 214 n'est en marcha, il est impossible que de l'énergie de soudage provenant de la solne de courant sinusoïdal à 115 volts traverse l'enroulement primaire 218 du transformateur de soudure
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220 parce que les deux redresseurs cO!.'1.L.lands au silicium sont à circuit ouvert.
Au contraire, st la polarité entre la cathode
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et l'anode des redresseurs co::naud8S au silicium se présente avec ]a relation voulue à un nouent où una impulsion est appliquée à la porte de la cathode du :-t:dr: ';j8U coiir.zand au silicium, celui-ci
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devient et rete cor.rauc; ¯:r ,; ,:",u z ce qu,2 la tension appliquée en- tre la cathode et l'ftr.ci!* du rdnsaeur commande au siliciun devien-ï ne nulle au cours de ct'..'ïH..'r..'.:ic3. En particulier, si la ten- sion du conducteur 154 st .:.on<:r1*;in4r:.Gnt positive sur le conducteur ' 222, la tension de l'anode 2111.4 du redresseur commandé au silicium 214 est positive par rapport à la cathode.
En conséquence, si ' une impulsion 200 est appliquée à la porte ou grille de commande
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du redresseur con-xiandé au silicium 214 à ce moment, ce redresseur
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devient conducteur at un * inpul3ion d'Ónort:10 traverse l'enroule- .:: ment pr1r'lalr" 2i$ du !;:O:l:,;;'cr .tz"1t..,) r de soudure 220 en pnsuant par le conducteur 21' ;,0'),' 'v ',. tu IO:1d'.1ct.. ur d' alimentation I,:,oJ6 156, se qtii co::,:)1";..:"3 ;::"",;1.t. n,mr.c:ant, 1^ t:1ljO tension ;031... t1vlj apfi/l't\l;:;;1;..t gus :' ! .;,,::.û :sLr 222 et sur le conducteur 210 rand la ca wl,o.l 0o du ,.; .. rm:r o;:I1,nnf:';' tu sU1c1 206 10,"-tive par rapport zut ;v:1 li.C:! : <r.o. ' 1: t it la tj\:'lf! 1.11:
1Jl1on d tension CO ,",'(""':,"\:1" iu z induisions l'')6 eût in- capable d ;;,"!"..},1't- in Vsdr '.#:"..'##;#. bzz co,.ald <u silicium 206 nn marche et celui-ci 3e :r:j,>:.t'3 toujours à circuit ouvert dan le conduc-
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teur 210. Lorsque la tension sur le conducteur 222 s'inverse
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et déviant ncative w lieu d'8tr: positive, le redresseur cortnan- #au silicium 214 se -tu ::.oraent où la tension entre :sa catho- de et son anode devient nullv, la tension de l'anode 224 du redres- seur commandé au silicium 214 devenant alors négative par rap- port à sa cathode. De ce fait, une impulsion de cocuaande de :,60- sage 200 provomnt du tr!ln.J :'orno. tour à Impulsions 198 est incapa- ble de nettre le r('1r::e\'l" .o.:aï.;.nd6 au silicium 214. en marche dans Ces conditions.
Su contraire, lorsque la ton1on du conducteur 222 devient In tendon du conducteur 228 devient oalt3- vo. Par conséquent, l'anode z6 du redresseur eonsandé au sili- cium 206 devient positive par ra;port à sa cathode 208. Il s'en- suit que, lorsque l'inpulsion de c-,7zi.nde 2CO du trwHdoI"!:1c.tur à impulsions 19a e3t <npl1:;u':J .<'.! redresseur corj::r.nd<5 au sl1c1u.., 206 dans ces conditions, c:.ei-=1 dw.pnt conducteur et un circuit se ferme entre 1.);',) connue :1l:'G 2.;;2 ot 228 en passant par le conducteur 210. En conséquence, 'J.: 11":;>1:1;: tO:"l d'úr.erclc peut traverser 1''-''.-* roulement prin.'l1r: 21.9 dM t t.,::crr:ateur de soudure 220, 1. ; 'su^ i.
L3 ').1t C':'..'lit qu'aucune impulsion d'éner- gie ne peut traverser l'enroule .en t primaire 218 du transformateur de soudure 220 aussi longtemps qu'un des redresseurs cOrQl1nd8 au silicium 206 ou 214 n'est pas conducteur. Si donc on rbgle le
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temps s'écoulant entre le dbut d'une période de courant al-
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1 teroatif et la ::\:"I'., où '!nt,) Impulsion de commande apparaît aux borne:} d* l' ,'..l' )\;: #- ':1, <-4 4.!.1'e 196 du transformateur 1 1Jnpul- s1 O:.! 193, on :;.'1 ,. ,"'.':'): : li :''.J4'!!1f ;:1' ':mdA da l' 1ropuls1ofl d'dnerpie travr,': # '' #'# '#'- #* ' ' -"- v'1 'wElr3:rs=tateur de soudure.
>.:#'# . ".-# # '. *,M.do z (f) doit la figure 8 le montre, le? parties -%n -¯ i .' ,'; '"",''JI1'l:.U de la forme d'onde sinusoïdale 230 d6sl;r.r; r #.#;".,;# i'mn :nv:.:>ion sinusoïdale délivrée par le cor.Ù'..1., t,':.;;', # -*>..'...\-...v 15 et 156 au moment où les redres-
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seurs CCl1'.:,\:r.(!,.1 #"' -'-' . # "06 <zl CIA août non conducteurs. Au contraire, com. #: .i '-- -. " ..,al,- (a) de la figure 8 le montre, dès que la 3oi'"" ir''' 200 apparaît t auxbornes de l'enroule... ment pr1r.:i\ir 16 du :: :¯::-"ratenr d'1:'1pulslona 199.. un des redres- seurs coru.rn.'1.t1dé:3 au 3 i r:.^ devient conducteur et permet du reste de la période . tx-nolon di traverser 1* enroulement primaire 218 du trs.."1:> l'orna t\:-r d-i :.:srr 220.
Co^.^,c ;,!' 5(' .,, lc-r. rudraoseurs cOL:.a.ndé3 au silicium
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t
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206 et 21A se cov.t; %v fc c!;ax fis qu? la. tension appliquée entre leurs cathodes e nc'1-'! -r 3¯îe par zéro. Par conséquente l'éner-
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rie contenue da.".- "'\"..'::' induis Ion de tension 230 appliquée à l'en- rouleaent irlruairo '3 ,V; transformateur de soudure peut être ré- gl 5e à volont en :.; . ::., varier soit la valeur du condensateur 186, soit la valeur de 1^ ::',iw;:ac 18, soit l'amplitude de 1'impul- 8' on à onde rect:1!".1.:-lr') du nultivibratcur qui déterminent ensemble le tenps qu'il faut pour qu.! le transistor à une jonction 194 8 coupe et applique une '^.; :l:,ica do tension 200 à l'enroulement pri- maire 196 du trai,::;^.:n=.r \ 1rc!1ul:310ns 198.
Le 11Ü,i'rP.':i'1 .-,,.r 11G est rfiglé de façon que la lité- riode de son 1Z'lu;.:';'Jn -J( tension ? onde rectangulaire soit grande compl\r6e à. 11 i:. : -V-m* jouveo de courant alternatif à 115 volta alinentant les co.i; : nr 1.51..t 156. Par conséquent, le commu- tateur à courant al"'l!rl\'1.!' lli reste en fonctionnèrent aussi long- temps qu'il ya une 1uli0n positive aur le conducteur d'entrée 136. Pendant ce te;.psy un '.rain d impulsions de tension contenant
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chacune une quantité précise ot réglée d'énergie traverse l'enrou-
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lement primaire 218 du transformateur de soudure 220, chaque fois que le multivibrateur 114 produit une impulsion à onde rectangulai-
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re.
Il est clair qu'en ? 4:nt la t >ricdrt do l'impulsion à onde rectangulaire, il est pcsi:-!--; ,:,: rlr avec précision le nombre d'impulsions traversant le '.r-.ul'orat.sur de soudure.
Si l'interrupteur 140 r,r, fer.î à la fin de l'in- pulsion à onde rëctangulai-.' #) im :.1 ,irib: atcur :.J., le retour du multivibrateur 114 dans -on 3aÎ C'2ble produit une seconde impul- sion à onde ret'mgulnir.i cr,;..:. ;- m.ltlvlbr.iteur 116. Co:rjnc précl- té l'amplitude de cette i'-.i-'ulion onde rectangulaire est plus petite que l'amplitude d'un 9 onde rectangulaire du mu-1- tivibrateur 114. Ceci influence le tenps de charge du condensateur ; 186 dans le coririu"wat,-ur Ils at :lus!m:Ts irpulsions contenant une plus petite quantité dneiv'e H''versent l'enroulement primaire 218 du transformateur de soudure 220. La pièce a souder reçoit donc automatiquement une quanim c-i ':fIau; r:otndre afin de refroidir progressivement; ceci sup%r4l.,t3 las thermiques indésira-
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bles pouvant provenir d'un brusque.
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En technique de condrje par résistance, la chaleur communiquée à la p ace à souder a;:.-:o. de l'intensité du courant qui la traverse. Celui-ci dépend I'..i-!â3ia de la résistance do contact entre les électrodes et la ::,.':,:a¯ î souder. Si la résistance de contact entre les électrodes et la place souder varie, le courant et la chalour appliquée à la à souder varient en conséquence. Comme la résistance de contact -mtre los électrodes et la pièce à souder peut varier à cau3u 13,.-eljion insuffisante ou à cause de la présence d'uno siatièry rr.r,;;ari, la quantité d'énercie des impulsions de soudage qui r../r;ij r.elleent la pièce à souder peut*' devenir imprévisible, ce qui e.fi'ecto 1<; contrôle de qualité des nil- cro-soudures.
Afin d'empt'.Iclkjr ceci, il est souhaitable do prévoir un moyen signalant le nonent ou lé,, contact entre les électrodes et la pièce à souder est bon, ou la ;:o,cnt oa, pour une raison quelcon- que, le contact entre les électrodes et la pièce à souder est de si
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' pauvre qualité qu'elle introduise des résistances notables et
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indésirables dans le circuit,
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Commo la figure 7 le contre, les oxtrP1t's oppo- s150! do I'enroul-nr:r.t 3"c:rviirc- a'2 du t:,g,n5rOl\tcur do soudure 220 sont reliées chacune i urvo .3 :û UCC';l"OdI'J3 .44 et 6.
Môme cana lej passage d'une impulsion Jo ,,,,..J.> " par l'enroulanent primaire 218 du tran:3foI'Jlt.'\tt.'\1r de J()1]'::")." 0, un f1 tbltJ courant traverse Cet
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enroulement sous l'3.ctl.;r. ,h .::: e:su: ,( : ont qui applique un fa3r ble courant à la diode d 3 Zl'U" 172, Si., conae représenté, on cor.- necte un voltmètre apropx'i -# ±3/, onzvè les électrodes 44 et 46, on peut détecter un accroissonent da la tension entre les électrodes 4J., et 46 provenant d'un mauvais contact avec la pièce à souder. En conséquence, le voltmètre 234 donne une indication de ce que les électrodes 44 et 46 sont en bon contact avec la pièce à souder.
L'écart entre la lecture du voltmètre 234 et la ten-
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!Ion entre électrodes 44 et 46 COrrl.13j ondar.t à un bon contact avec la pièce à souder peut constituai' un :-.oyon pour co:r,ander la sour- ce d'alimentation de façon que l '."rap11 tude et le nombre des impul- sions d'énergie appliquées à l'er.roulcnent primaire 218 du trans- formateur de sondage 220 augmentent automatiquement afin de compen- ser le mauvais contact entre électrodes et pièce à souder. Il faut
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pour cela un circuit de r( trac0uplage conne celui représenté à la figure 9.
Dans le circuit documentation modifié représenté à
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la figure 9 et portant la rt:farence gnérsle 234e des conducteurs 236 et 238, reliés aux extr":: i t de 1' enroulement secondaire 232 du transformateur à impulsion.-; son,'. connectés, entre les 6lec- trodes 4b et 46, au c8t(I dyun redresseur en pont du type dindes portant la r:,rcnc cun'rale 24.O. La tension puisée ndga- tive de sortie du redreacour en pont 2l,0 apparaît sur la borne 242, . Cette tension pulsée de sortie eat filtrée par un condensateur 2I,,Z de valeur suffisante et est appliquée à une extrémité d'un ampli- ficateur différentiel 246.
L'autre extrémité de l'amplificateur
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L.i #: ##>#'.: 0 #'.-#> :,"nr.lt.:.'lc,ü'3ur 256 est appliquée aux e:ttr:'r.11t:5s (\. ;';1 #<-# ; .';"1. .-1 -26i. Ce relais comporte une p1\11' da oonc o : # .? J,:.3 2ÔA et, lorsque la tension d'entre de :"1..1'..' . 1 ##; ... , '.)t:'1:Fl::mn.t grande, l'énergie appliquée .1\1 r-O.... :-.; #- .,,;.': -#'*# L:,rCtli:'C des contacta 265. ! Le conducteur ,;, '1.' :," :"': 2, .S, i."':'!.Ó au conducteur d' alimentation 154, flat ¯.;r..m;, , J i"> ;.ti ¯ w J* contacts non.nic-cnt ou- Vl'r ,! 2*V'.. L0 '::l) : . #- :-..'\c'3 3 ..:6:.. est relié une extr- Kilt1: 3' .ri Jv: v..'".. - ## )c .::: l.'..l ir.oteur 23.
Los autres extr.m.=.=ss du :3<<:..¯ ,. ' .,,:. ;1: 6B et .lu ".oteur 28 sont re- lises pzr un ccr.c'"i>'1J ":l' '.""#?, w cunducicur d'alimentation 156.
;\\,,:!I C:". t,; -m., .'.rit , lorsque l'Interrupteur 158 est fer.:-,é et que 1er ..-? J.. i-'.'. ! ,::; 46 na touchent pas la pièce à souder, la tension '1!'L'=' !.¯#.; \51,,:'cdc /.4 et 6 produite par le pacage du cour m*- 1, , ". #-.#.u'vuiprr.ent primaire 218 du transfor- mateur de 301..:è '1" :,'1 .' ; :: :: "':,:'1, corrjsyondant au cas où aucune 3nF:bion n' e3r .:- : ':::: (,;, ."-.n:'or":ata r. Lorsqu'elle est ampli- fiée par l'ant-i'.fVî # -<">:' .\-6, cLe tension est suffisante pour que la relais 2cl foi1 o ' .....Zt:-.v,:: ?.64.. De ce fait, le r.oteur 28 se net en lI.rcht f': :,1: ?#:# :''.' .. ,jlct:ods de la pièce n souder.
Lorsquo le? Sic c! .--.<! 2: 1.:, :*. 4 louchent la p1.èce) à souder, la ré- sietnnce de contic- a:'. ¯, :',), électrodes et la iece à souder diminue au fur ryt "#. ¯..-- -:i-. #: '.;nc:,;enLaticn de la pression de contact, et cec: j\1',..,J". :-;] :'l-' les électrodes fassent un ton con- tact avec la ;1;(> -# v-Mr, -wc:.e:; al.q:e7. la tension appliquée entre les 61'3c.::,: -.t, ' 1t'.:Jtn.t un minimum. Ceci a pour effet que le ^i;a'-.- <:. #; -: :1 contacts 26J., interrompant ainsi le courant 3.p: E,1'.' ra '"c.',.;',:" 2:.% 31. libérant les électrodes 44- et 46 ml\1r.ttn'1::: ';:':' 1. ;,1,' .:;"Ch d1 maintien 268.
Dans :::. '1P .:,'cr;,t'l ..t) '':;,C'...1Uon. considrde, le solenolde do maintien 268 :3 .#:cn!;-' 2'- . levier 36 représente la figure 11 des dessins c-.:,.. J.i. Lt1":..i Ct1;.te l'orne d'axicution, le levier 36 est pourvu d'une .,C03 .3';:;-c1rcula1re 2'/2 faisant corps Avec
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lui (voir figuras 12 et 13). Unfj J1::1Ce scsi-circulaire opposée 274 est associée à la pinco 7) e:.t attachée et en est sépara par des ressorts à âoi:'.: .1 .#;,,i:c; #.ion 276. Les deux ::tnc.:; 3e- 1 ...l"c'Li."""'" 272 a ""1' -.'o.-. !::.'..'¯ 1 #:.:: ''?>"11tq"e"'" lora- que le 3ol4noîd-î de -.ni:\+A #?.:#<. 1"' ïj1. """,'lt': Im "'1"""''''' 272 et "'74 sont ai:n::t'je '3:; ont '1:-;;' -'.'1'' -2-. #1cà;T'? COIT..-:1e re;.r5s.vitd la Figure 12.
Do \: ".1:.:. :'7": 07 r'.S!,!,"'9 fier- mem.Jl1 lao ort:--1.:,,'^.,: a ' -, '':';:?, } :.or ", '1 N ,. 1-; le-.,". 'Jr 3e aeut ver tic -J -t".; .1 ::1::" cap;,;/.. J0-. '1. -w:c: :¯', i entraîne le porte-...5l,>c :'rol-a.1.
Lorsque le COU1., ,!v :',):':r\o:doJ ds 1'1.1nt!.n 268 est interrompue la fore'- da co:-i;,r'ï5ôLon doc ressorts 276 repousse los pinces sanl.-circ\:lair'js ,JU,:','O")' ,:"'.;',1 :. '.)'' 1'\ ::. : orte-dlectrode 22 puisse se mouvoir libre :-3 t ; v.anlor , jusqu'au 1oment où le porte-l51ect:,')de 2 .'l-:..:: v. ,,,,-, '1.1C avec la nibee à souder, le oteur 2$ r>3:)<;', ';7D '1.::',:;,'.: 'J, !l..lg:'1ente continuellement la force de contact entre 1'j -,...- .... C":.',,>l J .:t 1" ;iee â souder.
Au contraire, lors.lu'on a ())',;::j -m '.-) contact entre la ,,1ce à souder et le porte-él':::c'':,'o'>3:; #.. '."). '1orJ' 268 est d'5sexcit et la seule pression exerce .1:1':' 1 -,r,; 3- ;i;:ctrode3 42 sur la J,1ûce à souder est due au pold:l r::.:-':) .iu ;rte-?loctrodes. De cotte na- nlèr1 la pression de contact LittL-ilo entre le porte-lecti-odes et la pièce à souder est la sien* peur cliaque opération de soudure, ce qui simplifie le problème ou COI, :..3 -:'.! de qualitd des r.1lc.ro- soudures.
Il va do soi. ouï !..##> r.-:.*:.io ïP,::!7.:Jcution de l'invention repreaentde et décrite ci-uv #.(.-. 10 '. -, .';cri counidwr-îe CO::'.r.16 un exem- ple pr8f'3rÓ de l'i.;-,v.m';1.0!:) :'; ##--#., 1 :o, bvct:.r cliane:;ents de rompe, de dimension et lP 1,)L::2,;'::" '.' : z; :' : rouvrit 3tre apportas sans sortir du cidr-j de l,', .",', ;,,\,! ;l'l:\O1l.