FR2549756A1

FR2549756A1 - Welding-torch holder for a positioning machine.

Info

Publication number: FR2549756A1
Application number: FR8312284A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-07-25
Filing date: 1983-07-25
Publication date: 1985-02-01
Also published as: FR2549756B1

Abstract

This welding-torch holder intended to be mounted on a motorised positioning mechanism comprises self-contained compact means for short and precise movement in at least two orthogonal directions. It consists of a first rotational drive unit 1 using a micro-gear motor 5 of a first screw 14, parallel to one of the said two orthogonal directions, and of a second rotational drive unit 1', identical to the first 1, using micro-gear motor 5' of a second screw 14', parallel to the other direction, these two units 1, 1' being kinematically connected together by means of an intermediate unit 2 comprising two orthogonal and substantially contiguous nuts 19, 20 screwed respectively to the first 14 and second 14' screws, the intermediate unit 2 being able to move on each screw 14, 14' as a function of the rotation of the latter, over a certain length which is limited by two stops 9, 10.

Description

Porte-torche de soudage pour machine de positionnenent
L'invention concerne un porte-torche de soudage destiné a être monte sur un mécanisme motorise: de positionnement, c'est-à-dire a l'extrémité du bras d'une machine, ou du poignet d'un robot de positionnement. Welding torch holder for positioning machine
The invention relates to a welding torch holder intended to be mounted on a motorized: positioning mechanism, that is to say at the end of the arm of a machine, or of the wrist of a positioning robot.

De tels mécanismes dotés de moyens de déplacement pluridirectionnel sont connus dans le domaine du soudage a l'arc, en particulier pour le soudage sous gaz neutre : ils permettent d'afficher une position, de maintenir une longueur d'arc et d'effectuer un balayage transversal par rapport a un cordon de soudure. Il s'avère cependant que la précision du positionnement est de l'ordre de plusieurs dixièmes de millimètre, quelle que soit la technologie adoptée pour ces mécanismes. Such mechanisms with multidirectional displacement means are known in the field of arc welding, in particular for welding under neutral gas: they make it possible to display a position, to maintain an arc length and to perform a transverse scanning relative to a weld bead. However, it turns out that the positioning accuracy is of the order of several tenths of a millimeter, regardless of the technology adopted for these mechanisms.

Or,l'évolution de k technique,delatechnique, notamment en soudage automatique, conduit à rechercher la possibilité d'obtenir un positionnement de la torche de soudage dont la précision est ramenée à un dixième de millimètre au plus. Tel est le but de l'invention. Now, the evolution of technique, of technology, in particular in automatic welding, leads to seeking the possibility of obtaining a positioning of the welding torch, the precision of which is reduced to a tenth of a millimeter at most. This is the object of the invention.

Ce but est atteint selon l'invention par un portetorche qui comprend des moyens compacts et autonomes de dép1acc-nent court et précis dans au moins deux directions orthogonales. On entend par moyens autonomes, des moyens indépendants des moyens de déplace- ment propres a la machine de positionnement. Ils sont compacts et légers parce que le bras d'une telle machine ne peut supporter des éléments massifs. Il sont conçus pour des déplacements courts (corpa- rativement aux déplacements effectués par la machine elle-m2me) car ils interviennent en "appoint" de positionnement.Les deux directions orthogonales de déplacement correspondent,en principe, au réglage de la hauteur du porte-torche par rapport au cordon de soudure a effectuer et au balayage transversal. This object is achieved according to the invention by a torch holder which comprises compact and autonomous means of dep1acc-nent short and precise in at least two orthogonal directions. By autonomous means is meant means independent of the means of movement specific to the positioning machine. They are compact and light because the arm of such a machine cannot support massive elements. They are designed for short displacements (corpa- rate to the displacements carried out by the machine itself) because they intervene in "support" of positioning. The two orthogonal directions of displacement correspond, in principle, to the adjustment of the height of the carrier. torch relative to the weld bead to be carried out and to the transverse sweep.

Pour parvenir à la compacité souhaitée d'un portetorche conforme a l'invention, celui-ci est avantageusement constitué d'un premier bloc d'entratnement en rotation d'une première vis parallèle h l'une desdites deux directions orthogonales, d'un second bloc, identique au premier, d'entrainement en rotation d'une seconde vis parallèle a l'autre direction, ces deux blocs étant cinématiquement liés entre eux par un bloc intermédiaire comportant deux écrous orthogonaux et sensiblement contigus vissés respectivement sur les première et seconde vis, le bloc intermédiaire pouvant se déplacer sur chaque vis, en fonction de la rotation de celle-ci, sur une certaine longueur limitée par deux butées. To achieve the desired compactness of a drill holder according to the invention, it is advantageously made up of a first rotary drive block of a first screw parallel to one of said two orthogonal directions, of a second block, identical to the first, for rotating a second screw parallel to the other direction, these two blocks being kinematically linked together by an intermediate block comprising two orthogonal and substantially contiguous nuts screwed respectively on the first and second screw, the intermediate block being able to move on each screw, as a function of the rotation thereof, over a certain length limited by two stops.

Chacun des premier et second blocs d'entratnenent comporte un micromotoréducteur dont l'arbre, parallèle à la vis dudit bloc, porte un pignon engrenant avec un pignon calé sur l'axe de la vis, le micromotoréducteur étant voisin de la vis (c'est- -dire du même coté par rapport aux pignons), ce qui autorise un agencement sensiblement cubique et très compact de l'ensemble. Each of the first and second drive blocks includes a micromotor gearbox whose shaft, parallel to the screw of said block, carries a pinion meshing with a pinion wedged on the axis of the screw, the micromotor gearbox being close to the screw (c ' is-say on the same side with respect to the gables), which allows a substantially cubic and very compact arrangement of the whole.

Chaque bloc d'entrainement comporte au moins une glissière parallèle à sa vis et coopérant avec le bloc intermédiaire. Each drive unit has at least one slide parallel to its screw and cooperating with the intermediate unit.

Il est prévu entre chaque bloc d'entraînement et le bloc intermédiaire un ressort de compensation des jeux. There is a clearance compensation spring between each drive unit and the intermediate unit.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode préféré de réalisation. Il sera fait référence a la figure unique annexée, qui représente une coupe d'un porte-torche conforme a l'invention. The invention will be better understood on reading the following description of a preferred embodiment. Reference will be made to the attached single figure, which represents a section of a torch holder according to the invention.

La figure unique montre un premier bloc d'entratne- ment 1, un second bloc d'entratnement 1' et un bloc intermédiaire 2. The single figure shows a first drive block 1, a second drive block 1 'and an intermediate block 2.

Le bloc d'entraînement 1 est formé d'une pièce 3 en
U dont le corps comporte un logement 4 pour un micromotoréducteur 5.The drive block 1 is formed in one piece 3 in
U, the body of which has a housing 4 for a micromotor reducer 5.

Dans un exemple d'application, ce micromotoréducteur a un diamètre de 20 mn, une longueur de 35 mm et un poids de 60 grammes.In an example of application, this micromotor reducer has a diameter of 20 min, a length of 35 mm and a weight of 60 grams.

Un arbre rotatif 6 est emmanché sur l'arbre moteur du micromotoréducteur et tourillonne dans des paliers 7 et 8 montés de façon adéquate dans la pièce 3. L'arbre rotatif 6 porte en bout un pignon 18 dépassant de la pièce en U. A rotary shaft 6 is fitted onto the motor shaft of the micromotor reducer and journalled in bearings 7 and 8 suitably mounted in the part 3. The rotary shaft 6 carries at the end a pinion 18 projecting from the U-shaped part.

Les deux pattes 9 et 10 de la pièce 3 en U sont percées pour recevoir les paliers de support 11 et 12 d'un arbre rotatif 13 dont une partie filetée forme la vis 14. L'arbre 13 porte un pignon 15 engrenant avec le pignon 7. The two legs 9 and 10 of the U-shaped part 3 are drilled to receive the support bearings 11 and 12 of a rotary shaft 13, a threaded part of which forms the screw 14. The shaft 13 carries a pinion 15 meshing with the pinion 7.

Deux flasques 16 et 17 viennent s'appliquer sur les cotés de la pièce 3 en U. Le flasque 16 ferme le logement 4. Two flanges 16 and 17 are applied to the sides of the U-shaped part 3. The flange 16 closes the housing 4.

Le flasque 17 protège les pignons 15 et 18 et sert à la fixation sur la machine de positionnement. The flange 17 protects the pinions 15 and 18 and is used for fixing to the positioning machine.

Le bloc d'entrainement 1' est identique au bloc 1,
Si ce n'est qttil est disposé orthogonalement au premier et de manière que les pattes de l'un et l'autre enserrent un espace commun en partie occupé par le bloc intermédiaire 2 Les organes du bloc 1' correspondant a ceux du bloc 1 sont repérés par un indice identique affecté du signe "prime".The training block 1 'is identical to block 1,
If not qttil is arranged orthogonally to the first and so that the legs of one and the other enclose a common space partly occupied by the intermediate block 2 The organs of block 1 'corresponding to those of block 1 are identified by an identical index with the sign "prime".

Le bloc intermédiaire 2 comprend deux écrous 19 et 20, sensiblement contigus et orthogonaux et vissés sur les vis respectives 14 et 14'. The intermediate block 2 comprises two nuts 19 and 20, substantially contiguous and orthogonal and screwed onto the respective screws 14 and 14 '.

En déhors des alésages prolongeant l'ouverture des écrous 19 et 20 pour le passage des vis 14 et 14', le bloc 2 comporte deux alésages 21 symétriquement de part et d'autre de l'écrou 20 et d'axe parallèle à ce dernier. Ces alésages 21 logent des douilles de guidage 22 qui peuvent glisser sur des axes lisses 23', appartenant au bloc 1' et logés entre les pattes de la pièce 3' parallèlement a la vis 14'. Outside the bores extending the opening of the nuts 19 and 20 for the passage of the screws 14 and 14 ', the block 2 has two bores 21 symmetrically on either side of the nut 20 and of axis parallel to the latter . These bores 21 house guide bushes 22 which can slide on smooth axes 23 ', belonging to block 1' and housed between the legs of the part 3 'parallel to the screw 14'.

De même, le bloc 2 comporte des alésages parallèle à l'axe de l'écrou 19, dans lesquels des douilles permettent le glissement d'axes lisses parallèles à la vis 14 et logés comme celle-ci, entre les pattes 9 et 10 du bloc 1. Likewise, the block 2 has bores parallel to the axis of the nut 19, in which sockets allow the sliding of smooth axes parallel to the screw 14 and housed like this, between the legs 9 and 10 of the block 1.

Par ce double jeu de glissière, le seul mouvement respectif possible du bloc 2 par rapport à chacun des blocs d'entrai- nement 1 et 1' est une translation. By this double slide play, the only possible respective movement of the block 2 with respect to each of the drive blocks 1 and 1 ′ is a translation.

Le bloc 2 comporte encore un trou 24 coaxial a la vis 14 au fond duquel vient s'appuyer une extrémité d'un ressort de compression 25 entourant la vis 14, l'autre extrémité s'appuyant contre la patte 9. Ce ressort de compensation réduit le jeu entre l'écrou 19 et la vis 14. Une disposition identique est prévue pour l'écrou 20 et la vis 14'. The block 2 also has a hole 24 coaxial with the screw 14 at the bottom of which abuts one end of a compression spring 25 surrounding the screw 14, the other end pressing against the tab 9. This compensation spring reduces the clearance between the nut 19 and the screw 14. An identical arrangement is provided for the nut 20 and the screw 14 '.

Les micronotoréducLeurs 5, 5' sont a courant cori1: ou du type synchrone, ou pas à pas, et sont reliés a un dispositif de commande. The micronotoreducers 5, 5 ′ are current cori1: or of the synchronous type, or step by step, and are connected to a control device.

La mise en marche du moteur 5 entraine la rotation de la vis 14 et donc la translation (parallèle à la vis 14) dn bloc intermédiaire 2 par rapport au bloc 1 pris comme référence, c 'est-à-dire aussi une translation, parallèle à la vis 14,du bloc 1' par rapport au bloc 1. La mise en marche du moteur 5' entraîne la rotation de la vis 14' et donc la translation (parallèle à la vis 14') du bloc 1 par rapport au bloc intermédiaire 2 et donc par rapport au bloc de référence 1. The starting of the motor 5 causes the rotation of the screw 14 and therefore the translation (parallel to the screw 14) in an intermediate block 2 relative to the block 1 taken as a reference, that is to say also a translation, parallel to the screw 14, of the block 1 'relative to the block 1. The starting of the motor 5' causes the rotation of the screw 14 'and therefore the translation (parallel to the screw 14') of the block 1 relative to the block intermediate 2 and therefore relative to reference block 1.

De cette façon, il est possible de positionner pr < w- cément la torehe de soudage (liée au bloc 1') par rapport å m cordon de soudure à établir : la translation parallèle a la vis 14 servant généralement au réglage de la hauteur de la torche de soudage par rapport à la pièce à souder, la translation parallèle à la vis 14' servant au réglage transversal par-rapport au cordon de soudure, les deux mouvements pouvant être exécutés séparément ou simultanément. In this way, it is possible to position the welding torus (linked to the block 1 ′) with respect to the weld bead to be established: the translation parallel to the screw 14 generally used for adjusting the height of the welding torch relative to the part to be welded, the translation parallel to the screw 14 'used for the transverse adjustment relative to the weld bead, the two movements being able to be executed separately or simultaneously.

L'amplitude de ces mouvements, limitée par le débattement du bloc 2 entre les pattes des pièces 3 et 3' respectivement, peut être de l'ordre de 10à 12 mm, ce qui est suffisant pour assurer la complénen- tarité de précision et de répétitivité du positionnement d'une machine ou d'un robot, au dixième de millimètre près. The amplitude of these movements, limited by the movement of the block 2 between the legs of the parts 3 and 3 'respectively, can be of the order of 10 to 12 mm, which is sufficient to ensure the complementarity of precision and repetitive positioning of a machine or robot, to the nearest tenth of a millimeter.

L'encombrement du porte-torche de l'invention peut être particulièrement réduit : dans un exemple de réalisation, il occupe un espace cubique de 81 mm de coté, avec un poids de l'ordre de 800 grammes (utilisation d'alliages légers). The size of the torch holder of the invention can be particularly reduced: in an exemplary embodiment, it occupies a cubic space of 81 mm side, with a weight of the order of 800 grams (use of light alloys) .

Claims

1. Welding torch holder intended to be mounted on a motorized positioning mechanism, characterized in that it comprises compact autonomous means of short and precise movement in at least two orthogonal directions.

2. torch holder according to claim 1, characterized in that it consists of a first block (1) of rota drive

Pawn of a first screw (14) parallel to one of said two orthogonal directions, of a second block (1 '), identical to the first (1), in rotationally driven by a second screw (14' ) parallel to the other direction, these two blocks (1, 1 ') being kinematically linked together by an intermediate block (2) comprising two orthogonal and substantially contiguous nuts (19, 20) screwed respectively on the first (14) and second (14 ') screw, the intermediate block (2) being able to move on each screw (14, 14') as a function of the rotation thereof, over a certain length limited by two stops (9, 10).

3. torch holder according to claim 2, characterized in that each of the first (1) and second (1 ') blocks houses a micro geared motor (5, 5') whose shaft, parallel to the screw (14, 14 % of said block, carries a pinion (18) meshing with a pinion (15) wedged on the axis of the screw (14, 14 '), the micromotor (5, 5') being close to the screw (14, 14 ' ).

4. Torch holder according to any one of claims 2 or 3, characterized in that each of the first (1) and second (i ') blocks comprises at least one slide (23') parallel to the Is (14, 14 ') of said block and cooperating with the intermediate block re (2).

5. torch holder according to any one of claims 2 d 4, characterized in that there is provided for each of the first (1) and second (1 ') drive blocks, a compensating spring ( 25) between the intermediate block (2) and one of the stops (9, 10) of said drive block (1, 1 ').