EP2094427A1 - Systeme de soudage par points indirect a electrodes jointives - Google Patents

Systeme de soudage par points indirect a electrodes jointives

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EP2094427A1
EP2094427A1 EP07858748A EP07858748A EP2094427A1 EP 2094427 A1 EP2094427 A1 EP 2094427A1 EP 07858748 A EP07858748 A EP 07858748A EP 07858748 A EP07858748 A EP 07858748A EP 2094427 A1 EP2094427 A1 EP 2094427A1
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EP
European Patent Office
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support
welding
electrode
welded
welding system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07858748A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Verschave
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP2094427A1 publication Critical patent/EP2094427A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B23K2101/06—Tubes

Definitions

  • the invention relates to the field of welding, in particular metal elements, such as assemblies, parts or components of automobile bodywork.
  • metal elements such as assemblies, parts or components of automobile bodywork.
  • a hollow body is welded to a portion of the body side of a motor vehicle.
  • the section of the bay amount is not constant and these opposite faces are not parallel. It is therefore not possible to use standard welding, such as a standard SR clamp (circular or linear movement clamp for spot welding between two opposing electrodes). It is also not possible to provide a common support against the right of each point on the length of the hydroformed tube.
  • standard SR clamp circular or linear movement clamp for spot welding between two opposing electrodes. It is also not possible to provide a common support against the right of each point on the length of the hydroformed tube.
  • JP 62 081276 and JP 2004 074259 describe a welding principle of elements of constant sections, the apparatus always bearing on a skin. But for the specific application to the amount of berry, the difficulty is to assemble the body side on a hydroformed tube with complex and progressive section.
  • SESG arc welding Electro Welding under Gaseous Flux
  • SESG arc welding Electro Welding under Gaseous Flux
  • the object of the invention is to overcome the disadvantages mentioned above by using a indirect spot welding system by avoiding feedback force feedback to the robot carrier of the welding device.
  • the main object of the invention is an indirect spot welding system with contiguous electrodes of a set of parts to be welded comprising an indirect spot welding device itself having: an electrode placed on the side of the set of parts to be welded; and a support on which the electrode is placed.
  • a load-catching element rigidly connected to the support, and a support element placed on the force-catching element and having a bearing surface perpendicular to the axis. of the electrode and facing a surface of the solder assembly opposite to that facing the end of the electrode.
  • a support mass also called bypass electrode, completes the welding device. It is movable in translation parallel to the movement of the electrode to bear against the set of parts to be welded, the support element being fixed relative to the stress compensating element.
  • the electrode is mobile in translation longitudinally along its axis relative to the support, that is to say to the support element, which is rigidly fixed relative to the support of the welding device.
  • Figure 1 shows in side section the entire welding system according to the invention, applied to the welding of a car body part, namely a rack amount forming part of a car body body side. More specifically, it is a question of welding a body side 3 on a hollow body 2 whose section varies. Indeed, dashed lines show two different shapes that takes this hollow body 2 at different locations of its length.
  • the system itself comprises a fixed support 10 on which is mounted an electrode 12, movably and more exactly so as to be able to translate along its longitudinal axis. This welding system is completed by a support mass 11 placed contiguously to the electrode 12.
  • the support mass 11 (or bypass electrode) is intended to be positioned on the hollow body 2 on which the amount of rack 3 must be welded.
  • the bearing mass 11 is thus mobile in translation, parallel to the movement of the electrode 12.
  • the electrode 12 has the task of translating so that the end 13 come into contact with the edge of the baysight 3 which is pressed against an attachment surface 4 of the hollow body 2.
  • a force-catching element 14 is fixed to the support 10. It has a curved arm shape, at the end of which is fixed a support element 16 having, in this case, a section more or less cubic.
  • This support element 16, fixed with respect to the force-catching element 14, has a bearing surface 17 whose orientation is perpendicular to the axis of displacement and the longitudinal axis of the electrode 12 .
  • the section of the amount of bay 3 is not constant. Indeed, the two dotted shapes show two other possible forms of the hollow body 2.
  • the opposite faces of the amount of bay 3 are not parallel, namely the face to be found in contact with the end 13 of the electrode 12 and that lying opposite the bearing surface 17 of the support element 16. The latter, in combination with the mobility of the translation of the electrode 12 allows to adapt to the variation of section of the amount of bay 3 according to the different places of welding to perform. Indeed, for welding, the support element 16 is brought into contact, by its bearing surface 17, against the bay post 3.
  • the support mass 11 is itself brought into contact by translation against the bearing surface 4 of the hollow body 3 and, finally, the end 13 of the electrode 12 is itself brought into contact with the edge of the surface of the bay post 3 in contact with the hollow tube 2 at the point where the weld point is to be executed.
  • the return of the counter-reaction force is ensured by means of the support element.
  • these counter-reaction stresses are not transmitted to the various elements supporting the welding system support 10.
  • the fact that the support mass 11 is mobile in translation is very useful, so as not to undergo such constraints against reaction and to optimize the operation of the welding system according to the invention.
  • the hollow tube 2 is in general a hydroformed tube and sufficiently dimensioned, for example with a thickness of 3 mm to avoid deform under the load applied during welding, about 450 daN.
  • Figure 2 shows a little more realistic use of the system according to the invention.
  • the element 14 contributes to supporting the counter-reactions due to the welding forces since it is attached to the welding system support 10 and the support element 16 is also attached thereto. .
  • the welding system is adapted to the variation of section of this set of parts to be welded.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

Le système permet de souder un tube creux (2) sur le montant de baie (3) d'un côté des caisses de véhicule automobile sans que les efforts de soudage ne se répercutent sur le support du système de soudage. Le système de soudage comprend un support (10) sur lequel sont montés mobiles une masse d'appui (11) et une électrode (12). Un élément d'appui (16) est fixe par rapport au support (10), par l'intermédiaire d'un élément de rattrapage d'effort (14) et placé en regard de l'électrode (12), de manière à pouvoir prendre appui sur une surface opposée de l'ensemble des deux pièces à souder (2, 3). La masse d'appui (11) est mobile en translation, parallèlement au mouvement de l'électrode (12), pour venir en appui contre l'ensemble à souder. Application au soudage du montant de baie d'un côté de caisse de carrosserie automobile.

Description

SYSTEME DE SOUDAGE PAR POINTS INDIRECT A ELECTRODES JOINTIVES
DESCRIPTION
Domaine de l'invention
L'invention concerne le domaine du soudage, notamment d'éléments métalliques, tels que des ensembles, pièces ou éléments de carrosserie automobile. On pense, en particulier, au soudage d'un corps creux sur une partie du côté de caisse d'un véhicule automobile.
Art antérieur et problème posé
Dans le cadre de la fabrication et le montage de véhicules automobiles, il est nécessaire de pouvoir effectuer de nombreux points de soudure sur différentes parties de la carrosserie du véhicule automobile. En effet, pour certains modèles de véhicules, on éprouve le besoin d'intégrer un tube hydroformé dans le montant de baie d'un côté de caisse de carrosserie automobile. Pour se faire, il est nécessaire de réaliser des liaisons soudées entre ce côté de caisse et le corps creux formé par le tube hydroformé, ceci sans surépaisseur, afin de plaquer le rail support du joint d ' étanchéité .
Or, la section du montant de baie n'est pas constante et ces faces opposées ne sont pas parallèles. Il n'est donc pas possible d'utiliser une pince à souder standard, telle qu'une pince SR standard (pince à mouvement linéaire ou circulaire permettant la soudure par point de tôles entre deux électrodes opposées). Il n'est pas non plus possible d'assurer un contre appui commun au droit de chaque point sur la longueur du tube hydroformé.
D'autre part, le soudage par points indirect est une technique connue, mais qui n'est pas appliquée dans ce cas là. En effet, le fait de positionner deux électrodes jointives ne permet plus d'assurer la reprise de l'effort de soudage de la pince. De ce fait, la contre réaction de l'effort de soudage est alors encaissée par le bras du robot qui supporte la pince de soudage. Par ailleurs, les documents de brevets
JP 62 081276 et JP 2004 074259 décrivent un principe de soudure d'éléments de sections constantes, l'appareil prenant toujours appui sur une peau. Mais pour l'application spécifique au montant de baie, la difficulté consiste par contre à assembler le côté de caisse sur un tube hydroformé à section complexe et évolutive .
D'autre part, le soudage à l'arc SESG (Soudage Electrique sous Flux Gazeux) impose un ratio d'épaisseurs difficile à souder et une surépaisseur du cordon incompatible avec le support d ' étanchéité .
De plus, l'utilisation du soudage par rayon laser entraîne un coût excessif et l'éventualité d'un investissement spécifique. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en utilisant un système de soudage par points indirect en évitant un retour d'effort de contre réaction vers le robot porteur du dispositif de soudage.
Résumé de l'invention
A cet effet, l'objet principal de l'invention est un système de soudage par points indirect à électrodes jointives d'un ensemble de pièces à souder comprenant un dispositif de soudage par points indirect possédant lui-même : une électrode placée du côté de l'ensemble de pièces à souder ; et un support sur lequel est placée l'électrode.
Selon l'invention, on utilise un élément de rattrapage d'effort, lié de manière rigide au support, et un élément d'appui placé sur l'élément de rattrapage d'effort et ayant une surface d'appui perpendiculaire à l'axe de l'électrode et faisant face à une surface de l'ensemble à souder opposée à celle faisant face à l'extrémité de l'électrode.
Selon l'invention, une masse d'appui, appelée également électrode de dérivation, complète le dispositif de soudage. Elle est mobile en translation parallèlement au mouvement de l'électrode pour venir en appui contre l'ensemble de pièces à souder, l'élément d'appui étant fixe par rapport à l'élément de rattrapage d'effort. Dans une réalisation avantageuse de l'invention, l'électrode est mobile en translation longitudinale le long de son axe par rapport au support, c'est-à-dire à l'élément d'appui, lequel est fixé de manière rigide par rapport au support du dispositif de soudage.
Liste des figures
L'invention et ses différentes caractéristiques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante d'une réalisation de l'invention, accompagnée de deux figures représentant respectivement :
- figure 1, en coupe latérale, le système de soudage selon l'invention ; et - figure 2, en vue cavalière, le même système de soudage selon l'invention.
Description détaillée d'une réalisation de 1 ' invention
La figure 1 montre en coupe latérale l'ensemble du système de soudage selon l'invention, appliqué au soudage d'une partie de carrosserie automobile, à savoir un montant de baie faisant partie d'un côté de caisse de carrosserie automobile. Plus précisément, il s'agit ici de souder un côté de caisse 3 sur un corps creux 2 dont la section varie. En effet, des traits pointillés montrent deux formes différentes que prend ce corps creux 2 à des endroits différents de sa longueur. Le système en lui-même comprend un support 10 fixe sur lequel est montée une électrode 12, de façon mobile et plus exactement de façon à pouvoir se translater le long de son axe longitudinal. Ce système de soudage se complète par une masse d'appui 11 placée de façon jointive à l'électrode 12.
On note que la masse d'appui 11 (ou électrode de dérivation) est destinée à venir se positionner sur le corps creux 2 sur lequel le montant de baie 3 doit être soudé. La masse d'appui 11 est donc mobile en translation, parallèlement au mouvement de l'électrode 12. En parallèle, l'électrode 12 a pour mission de se translater de manière à ce que l'extrémité 13 viennent en contact contre le bord du montant de baie 3 qui est plaqué contre une surface de fixation 4 du corps creux 2.
D'autre part, un élément de rattrapage d'effort 14 est fixé au support 10. Il présente une forme de bras recourbé, à l'extrémité 15 de laquelle est fixé un élément d'appui 16 présentant, dans ce cas, une section plus ou moins cubique. Cet élément d'appui 16, fixe par rapport à l'élément de rattrapage d'effort 14, présente une surface d'appui 17 dont l'orientation est perpendiculaire à l'axe de déplacement et l'axe longitudinal de l'électrode 12.
Or, on rappelle que la section du montant de baie 3, de même que celle du corps creux 2, n'est pas constante. En effet, les deux formes en pointillés montrent deux autres formes possibles du corps creux 2. De plus, les faces opposées du montant de baie 3 ne sont pas parallèles, à savoir la face devant se trouver en contact de l'extrémité 13 de l'électrode 12 et celle se trouvant en regard de la surface d'appui 17 de l'élément d'appui 16. Ce dernier, en combinaison avec la mobilité de la translation de l'électrode 12 permet de s'adapter à la variation de section du montant de baie 3 en fonction des différents endroits de soudage à effectuer. En effet, pour le soudage, l'élément d'appui 16 est mis en contact, par sa surface d'appui 17, contre le montant de baie 3. Ensuite, la masse d'appui 11 est elle-même mise en contact par translation contre la surface d'appui 4 du corps creux 3 et, enfin, l'extrémité 13 de l'électrode 12 est elle-même mise en contact avec le bord de la surface du montant de baie 3 en contact avec le tube creux 2, à l'endroit où le point de soudure doit être exécuté. Ainsi, quelque soit l'effort de la masse d'appui 11 et de l'électrode 12 sur l'ensemble des pièces à souder, le retour de la force de contre réaction est assuré par l'intermédiaire de l'élément d'appui 16 et de l'élément de rattrapage d'effort 14. Ainsi, ces contraintes de contre réaction ne sont pas transmises aux différents éléments supportant le support de système de soudage 10. Notamment, le fait que la masse d'appui 11 soit mobile en translation s'avère très utile, afin de ne pas subir de telles contraintes de contre réaction et afin d'optimiser le fonctionnement du système de soudage selon l'invention.
On précise que le tube creux 2 est en général un tube hydroformé et suffisamment dimensionné, par exemple avec une épaisseur de 3 mm pour ne pas se déformer sous la charge appliquée pendant le soudage, environ 450 daN.
La figure 2 montre de façon un peu plus réaliste l'utilisation du système selon l'invention. Sur cette figure 2, on voit le montant de baie 3 du côté de caisse 1 pris en sandwich entre l'élément d'appui 16, par l'intermédiaire de la surface d'appui 17 de ce dernier et l'extrémité 13 de l'électrode 12. On peut également comprendre comment l'élément 14 contribue à supporter les contre réactions dues aux efforts de soudage puisqu'il est fixé au support 10 de système de soudage 10 et que l'élément d'appui 16 lui est également fixé.
On peut ainsi réaliser plusieurs points de soudure entre le montant de baie 3 et le tube creux 2, le système de soudage s 'adaptant à la variation de section de cet ensemble de pièces à souder.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de soudage par points indirect à électrodes jointives d'un ensemble de pièces à souder, comprenant un dispositif de soudage possédant : une électrode (12) placée du côté de l'ensemble de pièces à souder ; et
- un support de dispositif de soudage (10) sur lequel est placée l'électrode (12), caractérisé en ce qu'il comprend :
- un élément de rattrapage d'effort (14) lié de manière rigide au support (10) ; et un élément d'appui (16) placé sur l'élément de rattrapage d'effort (14) et possédant une surface d'appui (17) perpendiculaire à l'axe de l'électrode (12) et faisant face à une surface de l'ensemble à souder (2, 3) opposé à celle faisant face à l'extrémité (13) de l'électrode (12), caractérisé en ce que le dispositif de soudage (10) comprend une masse d'appui (11) mobile en translation, parallèlement au mouvement de l'électrode (12), pour venir en appui contre l'ensemble à souder, l'élément d'appui (16) étant fixe par rapport à l'élément de rattrapage d'effort (14).
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode (12) est mobile en translation longitudinale le long de leur axe par rapport à l'élément d'appui (16) fixé de manière rigide par rapport au support du dispositif de soudage (10).
EP07858748A 2006-11-30 2007-11-28 Systeme de soudage par points indirect a electrodes jointives Withdrawn EP2094427A1 (fr)

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