Machine à souder Le brevet principal se rapporte à une machine à souder comprenant une tête de soudage animée d'un mouvement relatif longitudinal par rapport à l'ouvrage à souder, et d'un mouvement d'oscillation transversal par rapport à ce mouvement longitudinal.
Cette machine se distingue en ce que la tête de soudage est portée par un balancier actionné par un mécanisme à bielle et manivelle qui lui impartit le mouvement transversal d'oscillation susdit, en ce que ladite bielle est articulée, par une de ses extrémités, sur ladite manivelle, qui est angulairement solidaire dudit balancier, tandis que par son autre extrémité, elle coopère avec une came lui donnant un mouve ment d'oscillation transversal autour de son arti culation sur la manivelle, et en ce que cette bielle est aussi articulée sur une biellette montée de manière à pouvoir pivoter librement autour d'un axe station naire à position ajustable à volonté, pour obliger cette bielle, lorsqu'elle oscille transversalement sous l'action de la came,
à effectuer simultanément un mouvement longitudinal alternatif d'amplitude ré glable dépendant de la position de cet axe station naire, ce mouvement longitudinal provoquant à son tour, par l'intermédiaire de la manivelle, le mouve ment oscillant transversal du balancier portant la tête de soudage.
La présente invention a pour objet une machine à souder de ce type et qui est caractérisée en ce que le balancier portant la tête de soudage est monté à rotation sur un organe de support lui-même monté mobile verticalement sur un bâti portant, d'une part, des moyens pour déplacer verticalement cet organe de support en fonction de la longueur d'arc afin de maintenir celle-ci pratiquement constante, et d'autre part, ledit mécanisme impartissant à la tête de sou- dage son mouvement d'oscillation transversal, des moyens étant prévus pour impartir à la tête de sou dage un mouvement relatif longitudinal par rapport à la pièce à souder.
Les dessins ci-joints représentent, à titre d'exemple une forme d'exécution de cette machine à souder, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique en perspective de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en coupe verticale longi tudinale du mécanisme d'actionnement de la torche de soudage.
La fig. 3 est une vue en coupe horizontale corres pondant à la fig. 2, et montrant le mécanisme sans action sur la torche de soudage.
La fig. 4 est une vue analogue à la fig. 3 mais représentant les organes dans une position corres pondant au maximum d'amplitude du mouvement d'oscillation transversal de la torche de soudage.
La machine comporte un bâti à colonnes 1 sur lequel une voie de guidage 2 est fixée par l'inter médiaire de consoles 3. Sur cette voie de guidage 2 se déplace un chariot 4 actionné par un moteur (non représenté), à une vitesse réglable et maintenue constante. Sur le chariot 4 est un dispositif de ré glage transversal 5 qui supporte le boîtier 6 conte nant le dispositif de balayage avec la tête ou tor che de soudage 7. Le chariot 4 est, en outre, équipé de divers appareils électriques et câbles de liaison (non représentés).
L'ouvrage à souder 8 est fixé sur une table 9 et consiste, dans l'exemple représenté, en une pièce horizontale ondulée sur laquelle est indiqué un cor don de soudure 10 dont la partie 11 montre schéma tiquement le mouvement d'oscillation transversal de la torche 7. L'amplitude de ce mouvement corres pond à la largeur du cordon de soudure. Quand le mécanisme de balayage est maintenu dans la position de la fig. 3, le cordon de soudure obtenu a une lar geur minimum.
On comprend aisément que pour obtenir un cor don de soudure sur une surface ondulée, la torche de soudage 7 doit être animée de mouvements ver ticaux ascendants et descendants réglés selon les ondulations qui se présentent au cours du mouve ment longitudinal imposé par le chariot 4. Et si l'on désire que le cordon de soudure ait une certaine lar geur, il faut ajouter le mouvement d'oscillation trans versal en réglant le mécanisme pour la largeur dé sirée.
Tous ces mouvements de la torche de soudage sont obtenus automatiquement au moyen du méca nisme contenu dans le boîtier 6, ce mécanisme étant conforme à celui décrit dans le brevet principal, pour ce qui concerne les mouvements horizontaux d'oscil lation de la torche 7. La torche de soudage 7 est fixée sur un support de torche 12 solidaire d'un arbre 13 tournant libre ment dans deux paliers à l'intérieur d'un tube ver tical 15. La torche de soudage 7 peut ainsi osciller autour de l'axe de l'arbre 13. En même temps, elle suit tous les mouvements ascendants ou descendants du tube 15, qui est muni d'une crémaillère 16 en prise avec un pignon 17 actionné lui-même par un moteur (non représenté), commandé par un régula teur électronique agissant en fonction de la longueur d'arc, pour maintenir celle-ci pratiquement constante.
En 14 se trouve un conduit par lequel le gaz de protection de l'arc, l'eau de refroidissement et les conducteurs d'alimentation de l'arc, arrivent à la torche 7.
Deux manivelles 18 fixées à chaque bout de l'arbre 13, dans une même direction angulaire, sont reliées entre elles par une barre qui constitue le tou rillon de manivelle 19. Ce tourillon 19 est ajusté dans toute sa longueur pour pouvoir glisser et tourner librement dans une douille 20 fixée à l'extrémité d'une bielle 21. La bielle 21 s'appuie horizontale ment, d'une part, sur une rondelle d'appui 22 fixée au bout d'un arbre 30 et, d'autre part, sur un sup port 24 fixé sur un axe 25. Un doigt 26 assure le maintien de la bielle 21 sur le support 24. Ce doigt passe à travers un trou oblong 27 du support 24, lui permettant d'accomplir les mouvements qui lui sont imposés.
A l'extrémité opposée, la bielle 21 présente une fourche à deux dents 28, 29 entre les quelles tourne une came 31 calée excentriquement sur l'arbre 30, qui est accouplé à un moteur 32 (fig. 1).
En tournant, la cime 31 actionne la bielle 21 qui effectue un mouvement d'oscillation latéral autour du tourillon de manivelle 19, ce mouvement d'oscillation à lui seul n'ayant pratiquement aucun effet sur la position des manivelles 18 et, par conséquent, sur la position de la torche de soudage 7. Pour donner à cette torche de soudage 7 un mouvement d'oscil lation transversal par rapport à la direction longi tudinale du cordon de soudure 10, il est prévu les moyens suivants: une biellette 33 est articulée par une de ses extrémités en 34 sur la bielle 21, à proxi mité de l'extrémité fourchue de celle-ci. Cette biel- lette pivote autour d'un axe 35, stationnaire, porté par une manivelle 36.
Cete manivelle est montée sur un axe 37 et est solidaire d'une plaque 38 présen tant une rainure arquée 39 concentrique avec l'axe 37. Une vis 40, fixe par rapport au boîtier 6, passe à travers la rainure 39, et un écrou à ailettes 41 sert à immobiliser la pièce 38 dans n'importe quelle posi tion par rapport à la vis 40.
Lorsque la vis 40 se trouve, comme représenté sur la fig. 3, à l'extrémité de droite de la rainure 39, le pivot 35 se trouve dans le plan médian de la bielle lorsque celle-ci est en position moyenne comme indiqué sur cette figure. Dans ce cas, lorsque la came 31 tourne, pratiquement, la bielle 21 ne fait qu'osciller autour de son articulation 19 sans que cette articulation se déplace.
Si l'on amène la pièce 38 à occuper la position représentée sur la fig. 4, pour laquelle la vis 40 se trouve à l'extrémité de gauche de la rainure 39, alors le pivot 35 de la biellette 33 se trouve à une cer taine distance du plan médian de la bielle 21 lorsque celle-ci est en position moyenne. La conséquence en est que, lors de la rotation de la came 31, la bielle 21 effectue non seulement un mouvement d'oscilla tion autour de son articulation 19, mais est obligée de prendre, du fait de la liaison cinématique que constitue la biellette 33, un mouvement d'oscillation longitudinal.
En effet, pour la position de la came 31 représentée en traits forts sur la fig. 4, l'articu lation de la biellette 33 sur la bielle 21 se trouve à l'endroit indiqué en 34, tandis que, pour la position symétrique de la came 31 représentée en traits fins, cete articulation se trouve en 34'. L'écart entre ces deux positions, mesuré dans le sens longitudinal de la bielle 21, représente l'amplitude du mouvement longitudinal de cette bielle. Ce mouvement longi tudinal se transmet aux manivelles 18 et, par consé quent, à la torche de soudage 7 par l'intermédiaire du support de torche 12 solidaire de l'axe 13.
La position représentée sur la fig. 4 correspond à l'amplitude maximum du mouvement d'oscillation transversal de la torche de soudage. On comprend que l'on peut régler à volonté ladite amplitude à toute valeur intermédiaire entre zéro (fig. 3) et cette valeur (fig. 4), en fixant au moyen de l'écrou 41 la pièce 38 dans toute position intermédiaire par rapport à la vis 40. En d'autres termes, chaque posi tion de la pièce 38 par rapport à la vis 40 corres pond à une certaine amplitude du mouvement trans versal de la torche de soudage 7.
Welding machine The main patent relates to a welding machine comprising a welding head driven by a longitudinal relative movement with respect to the work to be welded, and with a transverse oscillating movement with respect to this longitudinal movement.
This machine is distinguished in that the welding head is carried by a balance actuated by a connecting rod and crank mechanism which gives it the aforementioned transverse oscillation movement, in that said connecting rod is articulated, by one of its ends, on said crank, which is angularly integral with said balance, while by its other end, it cooperates with a cam giving it a transverse oscillation movement around its articulation on the crank, and in that this connecting rod is also articulated on a rod mounted so as to be able to pivot freely around a stationary axis with an adjustable position at will, to force this rod, when it oscillates transversely under the action of the cam,
in simultaneously performing an alternating longitudinal movement of adjustable amplitude depending on the position of this stationary axis, this longitudinal movement in turn causing, by means of the crank, the transverse oscillating movement of the balance carrying the welding head .
The present invention relates to a welding machine of this type and which is characterized in that the rocker carrying the welding head is rotatably mounted on a support member itself mounted movably vertically on a supporting frame, of a on the one hand, means for vertically moving this support member as a function of the arc length in order to keep the latter practically constant, and on the other hand, said mechanism imparting to the welding head its transverse oscillation movement , means being provided to impart to the welding head a longitudinal relative movement with respect to the part to be welded.
The accompanying drawings show, by way of example, an embodiment of this welding machine, object of the invention.
Fig. 1 is a schematic perspective view of this embodiment.
Fig. 2 is a longitudinal vertical sectional view of the welding torch actuation mechanism.
Fig. 3 is a horizontal sectional view corresponding to FIG. 2, and showing the mechanism without action on the welding torch.
Fig. 4 is a view similar to FIG. 3 but representing the members in a position corresponding to the maximum amplitude of the transverse oscillation movement of the welding torch.
The machine comprises a column frame 1 on which a guide track 2 is fixed by means of consoles 3. On this guide track 2 moves a carriage 4 driven by a motor (not shown), at an adjustable speed. and kept constant. On the carriage 4 is a transverse adjustment device 5 which supports the housing 6 containing the scanning device with the welding head or torch 7. The carriage 4 is furthermore equipped with various electrical devices and connecting cables. (not shown).
The work to be welded 8 is fixed on a table 9 and consists, in the example shown, of a corrugated horizontal part on which is indicated a welding horn 10, part 11 of which shows diagrammatically the transverse oscillation movement of torch 7. The amplitude of this movement corresponds to the width of the weld bead. When the sweeping mechanism is held in the position of fig. 3, the weld bead obtained has a minimum width.
It is easily understood that in order to obtain a welding horn on a corrugated surface, the welding torch 7 must be animated with upward and downward vertical movements adjusted according to the undulations which occur during the longitudinal movement imposed by the carriage 4. And if you want the weld bead to have a certain width, you have to add the transverse oscillation movement by adjusting the mechanism for the desired width.
All these movements of the welding torch are obtained automatically by means of the mechanism contained in the housing 6, this mechanism being in accordance with that described in the main patent, as regards the horizontal oscillating movements of the torch 7. The welding torch 7 is fixed on a torch support 12 integral with a shaft 13 rotating freely in two bearings inside a vertical tube 15. The welding torch 7 can thus oscillate around the axis. of the shaft 13. At the same time, it follows all the upward or downward movements of the tube 15, which is provided with a rack 16 in engagement with a pinion 17 itself actuated by a motor (not shown), controlled by an electronic regulator acting as a function of the arc length, to keep it practically constant.
At 14 there is a conduit through which the arc shielding gas, the cooling water and the arc supply conductors reach torch 7.
Two cranks 18 fixed at each end of the shaft 13, in the same angular direction, are interconnected by a bar which constitutes the crank journal 19. This journal 19 is adjusted throughout its length to be able to slide and rotate freely. in a sleeve 20 fixed to the end of a connecting rod 21. The connecting rod 21 rests horizontally, on the one hand, on a bearing washer 22 fixed at the end of a shaft 30 and, on the other hand , on a support 24 fixed on an axis 25. A finger 26 maintains the connecting rod 21 on the support 24. This finger passes through an oblong hole 27 of the support 24, allowing it to perform the movements which are required for it. imposed.
At the opposite end, the connecting rod 21 has a fork with two teeth 28, 29 between which turns a cam 31 wedged eccentrically on the shaft 30, which is coupled to a motor 32 (FIG. 1).
By turning, the crown 31 actuates the connecting rod 21 which performs a lateral oscillation movement around the crank journal 19, this oscillation movement alone having practically no effect on the position of the cranks 18 and, consequently, on the position of the welding torch 7. To give this welding torch 7 a transverse oscillating movement with respect to the longitudinal direction of the weld bead 10, the following means are provided: a link 33 is articulated by one of its ends at 34 on the connecting rod 21, close to the forked end thereof. This linkage pivots around a stationary axis 35, carried by a crank 36.
This crank is mounted on an axis 37 and is integral with a plate 38 having an arcuate groove 39 concentric with the axis 37. A screw 40, fixed with respect to the housing 6, passes through the groove 39, and a nut wing 41 serves to immobilize the part 38 in any position with respect to the screw 40.
When the screw 40 is, as shown in fig. 3, at the right-hand end of the groove 39, the pivot 35 is located in the median plane of the connecting rod when the latter is in the middle position as indicated in this figure. In this case, when the cam 31 turns, in practice, the connecting rod 21 only oscillates around its articulation 19 without this articulation moving.
If we bring the part 38 to occupy the position shown in FIG. 4, for which the screw 40 is at the left end of the groove 39, then the pivot 35 of the rod 33 is at a certain distance from the median plane of the rod 21 when the latter is in the middle position . The consequence is that, during the rotation of the cam 31, the connecting rod 21 not only performs an oscillating movement around its articulation 19, but is obliged to take, due to the kinematic connection formed by the connecting rod 33. , a longitudinal oscillation movement.
Indeed, for the position of the cam 31 shown in solid lines in FIG. 4, the articulation of the connecting rod 33 on the connecting rod 21 is located at the location indicated at 34, while, for the symmetrical position of the cam 31 shown in thin lines, this articulation is at 34 '. The difference between these two positions, measured in the longitudinal direction of the connecting rod 21, represents the amplitude of the longitudinal movement of this connecting rod. This longitudinal movement is transmitted to the cranks 18 and, consequently, to the welding torch 7 by means of the torch support 12 integral with the axis 13.
The position shown in fig. 4 corresponds to the maximum amplitude of the transverse oscillation movement of the welding torch. It will be understood that said amplitude can be adjusted at will to any intermediate value between zero (fig. 3) and this value (fig. 4), by fixing the part 38 by means of the nut 41 in any intermediate position with respect to it. to the screw 40. In other words, each position of the part 38 relative to the screw 40 corresponds to a certain amplitude of the transverse movement of the welding torch 7.