FR2510013A1 - Automatic roller feeder for fine welding wire - is driven by stepper motor operated by electronic program controller - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF PERMETTANT LA DISTRIBUTION DE METAL D'APPORT
LORS D'UNE OPERATION DE SOUDURE ET INSTALLATION DE SOUDURE EQUIPEE D1UN TEL DISPOSITIF.DEVICE FOR PROVIDING FILLED METAL
DURING A WELDING OPERATION AND WELDING INSTALLATION EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE.
La présente invention concerne un dispositif perfectionné permettant la distribution de métal d'apport lors d'une opération de soudure ; elle concerne également une installation de soudure équipe d'un tel dispositif. The present invention relates to an improved device allowing the distribution of filler metal during a welding operation; it also relates to a welding installation fitted with such a device.
Dans de nombreux domaines techniques, tels que la bijouterie, la lunetterie, l'électricité, l'électronique. In many technical fields, such as jewelry, eyewear, electricity, electronics.
on se trouve confrontés au problème de la réalisation de soudures qui, non seulement doivent permettre de réaliser la liaison permanente des pièces à réunir, mais également ne doivent pas affecter la présentation (aspect extérieur) et/ou les caractéristiques de l'objet réalisé.we are faced with the problem of making welds which not only must allow the permanent connection of the parts to be joined, but also must not affect the presentation (external appearance) and / or the characteristics of the object produced.
Lors de la fabrication d'objets en grande série, on cherche de plus en plus à automatiser les différentes opérations de fabrication. During the mass production of objects, there is an increasing interest in automating the various manufacturing operations.
Dans le cas de -la réalisation de pièces soudées, on a réussi à automatiser de manière satisfaisante l'amenée, la présentation et le maintien des pièces au voisinage de l1or- gane de chauffage ainsi que l'évacuation de la pièce après soudure. In the case of the production of welded parts, we have succeeded in satisfactorily automating the supply, presentation and maintenance of the parts in the vicinity of the heating organ as well as the evacuation of the part after welding.
Concernant le dépôt du métal d'apport qui se présente sous la forme d'un fil continu très fin, aucune solution pleinement satisfaisante n'a encore été trouvée et, en général, cet apport est encore réalisé manuellement, le dosage de la matière et le réglage de la température étant effectués directement par l'opérateur. Regarding the deposition of the filler metal which is in the form of a very fine continuous wire, no fully satisfactory solution has yet been found and, in general, this addition is still carried out manually, the metering of the material and the temperature adjustment being carried out directly by the operator.
Une telle solution augmente donc les couts de fabrication et surtout la régularité des points de soudure est fonction de l'habileté de l'opérateur. Such a solution therefore increases the manufacturing costs and above all the regularity of the welding points is a function of the skill of the operator.
Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, undispositif simple, précis, adaptable facilement sur tous les postes de soudure nécessitant la distribution d'un métal d'apport sous forme d'un fil continu, de petite section., qui surmonte les inconvénients des techniques antérieures et permet l'automatisation totale d'un poste de soudure en supprimant pratiquement toute intervention humaine. Now we have found, and this is what is the subject of the present invention, a simple, precise device, easily adaptable to all welding stations requiring the distribution of a filler metal in the form of a continuous wire. , of small section., which overcomes the disadvantages of the prior techniques and allows the total automation of a welding station while eliminating practically any human intervention.
D'une manière générale, l'invention concerne donc un dispositif permettant la distribution automatique d'un métal d'apport sous forme d'un fil continu, de très petite section , lors d'une opération de soudure, dispositif qui comporte d'une part des moyens de stockage du métal d'apport sous forme d'un enroulement et, d'autre part des moyens permettant d'amener une quantité donnée de matière au niveau de la zone de jonction des deux pièces à réunir et il se caractérise #par le fait que les moyens qui permettent d'amener le métal d'apport sont constitués par un ensemble comprenant
- deux galets d'appel dont l'un est commandé par un moteur pas à pas, reversible et comporte une gorge périphérique de guidage pour le fil de métal d'apport, dont l'autre, monté libre en rotation, est maintenu en pression contre le galet précité,
- un tube de guidage, continu, fixe, disposé en aval des galets d'appel et dont la sortie est positionnée dans la zone de présentation et de maintien des pièces à réunir, au moins l'extrémité de ce tube étant à base d'une matière non conductrice de la chaleur,
- des moyens de commande du moteur pas à pas permettant d'une part, de l'entratner dans un sens afin de délivrer une quantité déterminée de métal d'apport lors de la soudure proprement dite et, d'autre part, d'inverser son.sens de rotation pour provoquer le rappel de l'extrémité du fil de métal d'apport à l'intérieur du tube de guidage après réalisation de la soudure.In general, the invention therefore relates to a device allowing the automatic distribution of a filler metal in the form of a continuous wire, of very small section, during a welding operation, device which comprises on the one hand means for storing the filler metal in the form of a winding and on the other hand means making it possible to bring a given quantity of material to the level of the junction zone of the two parts to be joined and it is characterized #by the fact that the means which make it possible to bring the filler metal consist of an assembly comprising
- two call rollers, one of which is controlled by a stepping motor, reversible and has a peripheral guide groove for the filler metal wire, the other of which, mounted free in rotation, is kept in pressure against the aforementioned roller,
- a guide tube, continuous, fixed, disposed downstream of the call rollers and the outlet of which is positioned in the area for presenting and holding the parts to be joined, at least the end of this tube being based on a material which does not conduct heat,
- Stepper motor control means allowing on the one hand, to drive it in one direction in order to deliver a determined quantity of filler metal during the actual welding and, on the other hand, to reverse son.sense of rotation to cause the return of the end of the filler metal wire inside the guide tube after completion of the weld.
Par ailleurs, dans un mode préférentiel de réalisation, dans le dispositif conforme à l'invention,
- l'amenée du fil d'apport entre les galets délivreurs est réalisée horizontalement, des plaques de guidage étant prévues de part et d'autre des galets afin d'assurer le maintien du fil d'apport, la plaque en aval étant prolongée par le tube de guidage proprement dit, amenant le fil dans la zone de soudure,
- le chauffage des pièces à réunir est réalisé par haute fréquence, ltextrémité du tube de guidage du métal d'apport étant à base d'nn matériau insensible au champ haute fréquence,
- la régulation de la température est effectuée par un détecteur infrarouge de type connu,
- le soudage est effectué sous atmosphère d'azote,
- le contrôle du chauffage, de la température, de l'avance et du recul du métal d'apport sont effectués automatiquement selon un programme déterminé.Furthermore, in a preferred embodiment, in the device according to the invention,
the supply wire is brought between the delivery rollers horizontally, guide plates being provided on either side of the rollers in order to maintain the filler wire, the downstream plate being extended by the guide tube proper, bringing the wire into the weld zone,
the parts to be joined are heated by high frequency, the end of the filler metal guide tube being based on a material insensitive to the high frequency field,
- the temperature is regulated by an infrared detector of a known type,
- welding is carried out under a nitrogen atmosphere,
- the heating, temperature, advance and retraction of the filler metal are controlled automatically according to a determined program.
L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels
- La figure 1 est une vue schématique en élévation d'un dispositif conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue partielle, en perspective montrant plus en détail les galets d'appel que comporte un tel dispositif,
- la figure 3 est une vue partielle, en perspective montrant le positionnement des deux pièces à réunir au voisinage de la sortie du tube de guidage du métal d'apport.The invention and the advantages which it brings will however be better understood thanks to the example of embodiment given below for information but not limitation and which is illustrated by the appended diagrams in which
FIG. 1 is a schematic elevation view of a device according to the invention,
FIG. 2 is a partial perspective view showing in more detail the rollers of appeal that such a device comprises,
- Figure 3 is a partial perspective view showing the positioning of the two parts to be joined in the vicinity of the outlet of the guide tube of the filler metal.
La figure 1 illustre en élévation un dispositif conforme à l'invention permettant la distribution automatique d'un métal d'apport (1) sous forme d'un fil continu, de très petite section , lors d'une opération de soudure. Ce fil de métal d'apport (1) est stocké sous la forme d'un enroulement (2) monté libre en rotation sur un support (3) solidaire du bâti (#) de la machine. Figure 1 illustrates in elevation a device according to the invention for the automatic distribution of a filler metal (1) in the form of a continuous wire, of very small section, during a welding operation. This filler metal wire (1) is stored in the form of a winding (2) mounted freely in rotation on a support (3) integral with the frame (#) of the machine.
Les moyens permettant d'amener ce métal d'apport (1) au poste de soudure proprement dit, sont constitués essentiellement par deux galets d'appel (5), (6) montrés plus en détail à la figure 2. Le galet (5) est commandé par un moteur pas à pas (7), c'est-à-dire qui peut, à la demande, tourner dans un sens ou dans l'autre à une vitesse imposée et s'arrêter avec précision dans une position quelconque. The means for bringing this filler metal (1) to the actual welding station, consist essentially of two call rollers (5), (6) shown in more detail in Figure 2. The roller (5 ) is controlled by a stepping motor (7), that is to say which can, on request, turn in one direction or the other at an imposed speed and stop precisely in any position .
Ce moteur (7) est programmé électroniquement, de manière connue, afin de pouvoir délivrer une quantité donnée, précise, de métal d'apport (1) et de rappeler le fil d'apport d'une longueur déterminée après réalisation de la soudure.This motor (7) is programmed electronically, in a known manner, in order to be able to deliver a given, precise quantity of filler metal (1) and to recall the filler wire of a determined length after completion of the welding.
Le second galet (6) est un galet presseur soumis à l'action d'un ressort (8). Ce galet (6) peut être légèrement écarté du galet (5) lorsque la bobine de fil d'apport doit être changée. The second roller (6) is a pressure roller subjected to the action of a spring (8). This roller (6) can be slightly moved away from the roller (5) when the spool of filler wire needs to be changed.
Par ailleurs, le galet (5) comporte sur sa périphérie une gorge (9) dont les dimensions sont légèrement inférieures à celles du fil d'apport (1). Cette gorge (9) évite tout déplacement transversal dudit fil d'apport (1) tout en assurant un contact suffisant permettant de l'entrainer. Furthermore, the roller (5) has on its periphery a groove (9) whose dimensions are slightly smaller than those of the filler wire (1). This groove (9) prevents any transverse displacement of said filler wire (1) while ensuring sufficient contact allowing it to be driven.
En aval des galets (5) et (6) est prévu un tube de guidage (10), continu, fixe dont l'extrémité (11) est positionnée (voir figure 3) dans la zone de présentation et de maintien des pièces à réunir (12-13). Dans cette zone, sont prévus, de manière connue, un organe de chauffage (1#) par exemple un ensemble de chauffage par haute fréquence, un détecteur de température (15) par exemple un détecteur à infrarouge et, éventuellement, des moyens (16) permettant une émission d'azote. Ces moyens étant conventionnels ne seront pas décrits en détail. Ils sont tous reliés à un ensemble électronique (non représenté) programmé selon le cycle de soudure désiré. Downstream of the rollers (5) and (6) is provided a guide tube (10), continuous, fixed, the end (11) of which is positioned (see FIG. 3) in the area for presenting and holding the parts to be assembled. (12-13). In this area, there are provided, in a known manner, a heating element (1 #) for example a set of heating by high frequency, a temperature detector (15) for example an infrared detector and, optionally, means (16 ) allowing nitrogen emission. These means being conventional will not be described in detail. They are all connected to an electronic assembly (not shown) programmed according to the desired welding cycle.
Le tube de guidage (10) est réalisé dans une matière non conductrice de la chaleur- et, dans le cas où le chauffage des pièces à réunir est effectué par haute fréquence, il comporte de préférence un embout (17), en verre par exemple, insensible Qu champ haute fréquence.
De préférence, ainsi que cela ressort des figures 2 Et 3, les.plaques de guidage additionnelles (18) et (19) sont prévues en amont et en aval des galets d'appel (5-6). Ces plaques présentent une extrémité biseautée, de manière à les amener le plus près possible de la ligne de tangence des galets (5-6) et elles comportent un canal interne (20) dans lequel passe le fil (1). Dans ce mode de réalisation, le tube de guidage (10) est disposé dans le prolongement du canal interne des plaques aval (18). Ces plaques additionnelles éliminent tout risque de flottement du fil d'apport (1) et améliorent encore le fonctionnement du dispositif selon l'invention.The guide tube (10) is made of a material which does not conduct heat - and, in the case where the heating of the parts to be joined is carried out by high frequency, it preferably comprises an end piece (17), made of glass for example , insensitive to high frequency field.
Preferably, as is apparent from Figures 2 and 3, the additional guide plates (18) and (19) are provided upstream and downstream of the call rollers (5-6). These plates have a beveled end, so as to bring them as close as possible to the line of tangency of the rollers (5-6) and they have an internal channel (20) through which the wire (1) passes. In this embodiment, the guide tube (10) is arranged in the extension of the internal channel of the downstream plates (18). These additional plates eliminate any risk of floating of the filler wire (1) and further improve the operation of the device according to the invention.
Le fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant. The operation of such a device is as follows.
Les pièces (12-13) à réunir sont amenées automatiquement, de manière connue, au poste de soudure et sont positionnées et maintenues à proximité de l'extrémité (11) du tube d'amenée de métal d'apport (1). Les pièces étant ainsi juxtaposées, l'organe de chauffage (14) est mis en route automatiquement ainsi que l'émission d'azote (16). Lorsque la température de soudure est atteinte, le détecteur (15) (par exemple à infrarouge) commande la mise en route du. moteur pas à pas (7). Le fil d'apport (1) est alors délivré à vitesse constante pendant la durée nécessaire pour effectuer la soudure. La quan- tité de matière d'apport ayant été délivrée, le moteur pas à pas (7) est inversé, ce qui a pour conséquence de provoquer le rappel du fil d'apport (1).Ce rappel est effectué de telle sorte que l'extrémité du fil d'apport (1) soit réintroduite à l'intérieur du tube de guidage (10).The parts (12-13) to be joined are brought automatically, in known manner, to the welding station and are positioned and maintained near the end (11) of the filler metal supply tube (1). The parts being thus juxtaposed, the heating member (14) is started automatically as well as the emission of nitrogen (16). When the welding temperature is reached, the detector (15) (for example infrared) controls the start-up of the. stepping motor (7). The filler wire (1) is then delivered at constant speed for the time necessary to perform the welding. The quantity of filler material having been delivered, the stepping motor (7) is inverted, which has the consequence of causing the filler wire (1) to be recalled. This recall is carried out so that the end of the filler wire (1) is reintroduced inside the guide tube (10).
Les pièces (12-13) soudées sont alors évacuées automatiquement et un nouveau cycle peut recommencer. The welded parts (12-13) are then evacuated automatically and a new cycle can start again.
Un tel dispositif non seulement permet une automatisation totale d'un poste de soudure mais, par ailleurs, présente l'avantage de conduire à des soudures parfaitement résu- lières,identiques d'une -pièce à une autre. Such a device not only allows total automation of a welding station but, moreover, has the advantage of leading to perfectly welded welds, identical from one piece to another.
Il peut être utilisé dans de nombreux domaines d'application tels que par exemple la bijouterie, la lunetterie, l'électricité, l'électronique... It can be used in many fields of application such as for example jewelry, eyewear, electricity, electronics ...
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Of course, the invention is not limited to the embodiment described above, but it covers all the variants produced in the same spirit.
Ainsi, le chauffage des pièces peut etre réalisé par tout moyen connu, par haute fréquence, au moyen de résistance voire même à l'aide d'un chalumeau. Thus, the heating of the parts can be carried out by any known means, by high frequency, by means of resistance or even using a torch.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8114593A FR2510013A1 (en) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | Automatic roller feeder for fine welding wire - is driven by stepper motor operated by electronic program controller |
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| FR8114593A FR2510013A1 (en) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | Automatic roller feeder for fine welding wire - is driven by stepper motor operated by electronic program controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2510013A1 true FR2510013A1 (en) | 1983-01-28 |
| FR2510013B1 FR2510013B1 (en) | 1985-04-19 |
Family
ID=9260904
Family Applications (1)
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| FR8114593A Granted FR2510013A1 (en) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | Automatic roller feeder for fine welding wire - is driven by stepper motor operated by electronic program controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| FR (1) | FR2510013A1 (en) |
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| FR2510013B1 (en) | 1985-04-19 |
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