FR2594730A1 - Pneumatically controlled spot-welding tongs (spot welder gun) - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a trait à une pince de soudage par points à commande pneumatique, notamment pour robots de soudage, cette pince comportant deux branches porte-électrodes
Les branches d'une pince de soudage par points sont géneralement réalisées en métal plein dont la section transversale est calculée pour résister aux sollicitations en flexion qui se produisent pendant l'utilisation. Cela se traduit par des pinces relativement lourdes, ce qui est un inconvénient sérieux, surtout dans le cas de pinces de soudage pour robots, en raison de la charge considérable appliquée eaux articulations du robot.The present invention relates to a pneumatically controlled spot welding clamp, in particular for welding robots, this clamp comprising two electrode-carrying branches
The branches of a spot welding pliers are generally made of solid metal whose cross section is calculated to withstand the bending stresses which occur during use. This results in relatively heavy pliers, which is a serious drawback, especially in the case of welding pliers for robots, due to the considerable load applied to the joints of the robot.
L'invention vise à résoudre le problème que pose la diminution importante du poids d'une pince de soudage par points par rapport aux réalisations traditionnelles, sans toutefois porter préjudice à la résistance mécanique de la pince. Pour cela, il faut que l'alimentation en courant de soudage des porte-électrodes soit assurée de la façon la plus simple possible, tout en étant électriquement irréprochable
Suivant la présente invention, ce problème est résolu par le fait que chaque branche de la pince se compose de deux pièces distinctes en tôle métallique emboutie, ces pièces étant raidies par des nervures embouties et des bords rabattus, et recevant entre elles la queue du porte-électrode maintenue par serrage.The invention aims to solve the problem posed by the significant reduction in the weight of a spot welding pliers compared to traditional embodiments, without however prejudicing the mechanical resistance of the pliers. For this, it is necessary that the welding current supply to the electrode holders is ensured in the simplest way possible, while being electrically flawless
According to the present invention, this problem is solved by the fact that each branch of the clamp consists of two separate pieces of stamped sheet metal, these pieces being stiffened by stamped ribs and folded edges, and receiving between them the tail of the door -electrode held by tightening.
L'utilisation de la tôle dans la fabrication des branches de pinces de soudage par points est déjà connue depuis longtemps (cf. Br.US 1 645 705). Dans cette pince connue, l'élé- ment porte-électrode de la branche est fabriqué en cuivre plein et reçoit aussi bien le porte-électrode que l'axe de pivotement des branches, et ces pièces massives en cuivre sont entourées chacune et de chaque coté par une pie ce en tôle d'acier cintrée en U, les ailes de 1'U s'étendant complètement au-delà de l'axe de pivotement jusqu'aux points d'articulation du vérin de soudage. Ainsi, ce qui va à l'encontre du problème que vise à résoudre la présente invention, le poids de la pince se trouve encore accru par rapport à celui que l'on peut obtenir avec les modes traditionnels de fabrication rappelés plus haut. The use of sheet metal in the manufacture of branches of spot welding pliers has already been known for a long time (cf. Br.US 1 645 705). In this known clamp, the electrode holder element of the branch is made of solid copper and receives both the electrode holder and the pivot axis of the branches, and these massive pieces of copper are surrounded each and every dimensioned by a steel sheet curved in a U shape, the wings of the U extending completely beyond the pivot axis to the points of articulation of the welding cylinder. Thus, which goes against the problem which the present invention aims to solve, the weight of the clamp is further increased compared to that which can be obtained with the traditional methods of manufacture mentioned above.
Suivant une première caractéristique d'un mode préféré de réalisation de l'invention, les pièces embouties prévues pour loger l'axe de pivotement des branches de la pince et pour l'articulation par oscillation du vérin de soudage présentent des logements de coussinets obtenus par la formation de collets dans chacun desquels s'ajuste à force une bague de pivotement que l'on fixe définitivement à la pièce en tôle par brasage ou soudage, chacune de ces bagues étant ensuite garnie, également par ajustage à force, d'un coussinet en matière isolante. According to a first characteristic of a preferred embodiment of the invention, the stamped parts intended to accommodate the pivot axis of the arms of the clamp and for the articulation by oscillation of the welding cylinder have bearings housings obtained by the formation of collars in each of which a swivel ring is forcibly adjusted which is permanently fixed to the sheet metal part by brazing or welding, each of these rings then being fitted, also by force adjustment, with a pad in insulating material.
Afin de réduire autant que possible, pour des raisons d'économie de poids, la longueur du trajet parcouru par le courant d'alimentation, tout en diminuant les sollicitations à la flexion auxquelles est soumise la pince à souder par points pendant son utilisation, et suivant une autre caractéristique du mode préféré de réalisation de l'invention, une pièce emboutie de chacune des branches de la pince est décalée par coudage vers l'extérieur, par rapport au plan de soudage, de telle sorte que sur chacune des extrémités de l'axe de pivotement de la pince se trouve une pie ce emboutie munie d'une bague de pivotement à l'emplacement correspondant de l'axe, cette bague comportant une prise de courant pour la bande lamellaire de contact qui assure l'alimentation en courant de soudage. In order to reduce as far as possible, for reasons of weight saving, the length of the path traveled by the supply current, while reducing the flexural stresses to which the spot welding tongs are subjected during its use, and according to another characteristic of the preferred embodiment of the invention, a stamped part of each of the arms of the clamp is offset by bending outwards, relative to the welding plane, so that on each of the ends of the pivot axis of the clamp is a stamped magpie provided with a pivot ring at the corresponding location of the axis, this ring comprising a socket for the contact lamellar strip which ensures the current supply welding.
Enfin, suivant une dernière caractéristique de l'invention, il est prévu que les pièces embouties de la branche de la pince, qui sont montées sur le corps du vérin de soudage à proximité des points de fixation prévus pour ce corps de vérin, sont divisées dans le sens transversal. Finally, according to a last characteristic of the invention, it is provided that the stamped parts of the branch of the clamp, which are mounted on the body of the welding cylinder near the fixing points provided for this cylinder body, are divided in the transverse direction.
Les avantages qui découlent de la présente invention sont essentiellement : une diminution du poids des branches de la pince (jusqu' 30%); une économie correspondante de matière; une réduction des coûts de fabrication, et enfin une réduction des sollicitations mécaniques qui s'exercent sur les bandes lamellaires de contact, et par conséquent sur l'usure de ces bandes. The advantages which flow from the present invention are essentially: a reduction in the weight of the arms of the clamp (up to 30%); a corresponding saving of material; a reduction in manufacturing costs, and finally a reduction in the mechanical stresses which are exerted on the lamellar contact strips, and consequently on the wear of these strips.
En outre, grâce à la conception particulière de la pince de soudage suivant la présente invention, chaque branche de cette pince est coudée vers ltextérieur pour ce qui concerne l'une de ses composants emboutis et par rapport au plan de soudage, de telle sorte que chaque branche de la pince présente le même écartement entre les paliers des pièces embouties.In addition, thanks to the particular design of the welding tongs according to the present invention, each branch of this welding tong is bent inwardly with respect to one of its stamped components and with respect to the welding plane, so that each branch of the clamp has the same spacing between the bearings of the stamped parts.
On décrira maintenant à titre d'exemple non-limitatif un mode particulier de réalisation de l'invention, en se réfutant au dessin annexé, sur lequel
La FIGURE 1 montre en élévation latérale une pince de soudage réalisée suivant l'invention; et
La FIGURE 2 montre une coupe verticale faite suivant la ligne A-A de la Figure 1.A particular embodiment of the invention will now be described by way of non-limiting example, with reference to the attached drawing, in which
FIGURE 1 shows in side elevation a welding clamp produced according to the invention; and
FIGURE 2 shows a vertical section taken along line AA of Figure 1.
La pince à souder par points représentée sur le dessin se compose essentiellement de deux branches de pince 1 et 2, d'un axe commun de pivotement 3, de deux supports 4 et 5 pour l'axe de pivotement 3, de deux porte-électrodes 6 et 7 et de leurs électrodes 8 et 9, de deux conducteurs souples et lamellaires 10 et 11 qui servent à alimenter les électrodes en courant de soudage, et d'un vérin de soudage 12 à actionnement pneumatique. The spot welding pliers shown in the drawing essentially consists of two pliers branches 1 and 2, a common pivot axis 3, two supports 4 and 5 for the pivot axis 3, two electrode holders 6 and 7 and their electrodes 8 and 9, two flexible and lamellar conductors 10 and 11 which serve to supply the electrodes with welding current, and a welding cylinder 12 with pneumatic actuation.
Les branches 1 et 2 de la pince se composent chacune de deux pièces la et lb, ou 2a et 2b, en tôle emboutie, lesquelles sont raidies par des nervures également embouties 13 et par des bords rabattus 14. Dans les endroits prévus pour les paliers de l'axe commun de pivotement 3, pour les axes 15 d'assemblage entre la branche 1 et la tige 16 du piston du vérin 12 et pour les tourillons 17 et 18 qui servent à accoupler le corps 19 du vérin de soudage 12 avec la pince à souder, les bords des pièces en tôle emboutie sont également rabattus. Dans les collets ou logements pour paliers sont ajustes à force des bagues de pivotement 20, 21, 22 et 23, et dans ces bagues s'ajustent des coussinets de montage 24, 25, 26 et 27 en matière isolante. The branches 1 and 2 of the clamp each consist of two parts 1a and 1b, or 2a and 2b, of stamped sheet metal, which are stiffened by ribs also stamped 13 and by folded edges 14. In the places provided for the bearings of the common pivot axis 3, for the axes 15 of assembly between the branch 1 and the rod 16 of the piston of the jack 12 and for the pins 17 and 18 which serve to couple the body 19 of the welding jack 12 with the welding pliers, the edges of the pressed sheet metal parts are also folded down. In the collars or housing for bearings are pivotally adjusted pivot rings 20, 21, 22 and 23, and in these rings are fitted mounting pads 24, 25, 26 and 27 of insulating material.
La pièce lb en tôle emboutie de la branche 1 de la pince à souder est coudée de telle sorte que sa bague de pivotement 3, avec interposition d'un coussinet isolant 27 de dimensions appropriées, entoure une extrémité de l'axe commun de pivotement 3,tandis que la bague de pivotement 23 de la pie ce en tôle emboutie 2a, toujours avec interposition d'un coussinet isolant 27, se trouve à l'extrémité opposée de l'axe de pivotement 3 La pie ce en tole emboutie 2b de la branche 2 de la pince est coudée latéralement de manière que sa bague de pivotement 22 se trouve sur l'axe de pivotement entre les bagues de pivotement des pièces en tôle emboutie la et lb de l'autre branche 1 de la pince. The stamped sheet metal part 1b of the branch 1 of the welding tongs is bent so that its pivot ring 3, with the interposition of an insulating pad 27 of appropriate dimensions, surrounds one end of the common pivot axis 3 , while the pivot ring 23 of the stamped sheet metal part 2a, still with the interposition of an insulating pad 27, is located at the opposite end of the pivot axis 3 The sheet metal stamped part 2b of the branch 2 of the clamp is bent laterally so that its pivot ring 22 is on the pivot axis between the pivot rings of the pressed sheet metal parts 1a and 1b of the other branch 1 of the clamp.
Les bagues de pivotement 23 présentent un moyen de raccorment 28 pour les bandes lamellaires souples de connexion 10 et 11, cette fixation pouvant être réalisée par exemple à l'aide de vis 29, Grâce à la connexion réalisée entre les bandes lamellaires souples de connexion 10 et 11 et les bagues de pivotement 23, la liaison entre ces bandes lamellaires et la branche de la pince se trouve pratiquement au milieu de cet axe de pivotement 3. Il en résulte que le déplacement et par conséquent également l'usure des bandes lamellaires 10 et 11, lorsqu'on actionne la pince à souder, sont extrêmement faibles. On peut également, de cette façon, réduire davantage la longueur des bandes lamellaires par rapport à une connexion prévue sur le porte-électrodes, ce qui permet d'économiser de la matière et de réduire le poids de l'ensemble. The pivoting rings 23 have a connection means 28 for the flexible lamellar connection strips 10 and 11, this fixing being able to be carried out for example using screws 29, thanks to the connection produced between the flexible connection lamellar strips 10 and 11 and the pivoting rings 23, the connection between these lamellar bands and the branch of the clamp is practically in the middle of this pivot axis 3. As a result, the displacement and consequently also the wear of the lamellar bands 10 and 11, when the welding gun is actuated, are extremely weak. It is also possible, in this way, to further reduce the length of the lamellar strips with respect to a connection provided on the electrode holder, which saves material and reduces the weight of the assembly.
Les bagues de pivotement 20, 21, 22 et 23 sont fixées aux pièces en tôle correspondantes la et lb ou 2a et 2b par brasage, dans la mesure où ces pièces en tôle sont en alliage à haute teneur en cuivre, Si l'on renonce à relier les bandes lamellaires 10 et 11 aux bagues de pivotement 23 des pièces en tôle la et 2a, en les reliant selon le mode classique aux porte-électrodes 6 ou 7, on peut réaliser les pièces la et lb et 2a et 2b en tôle d'acier spécial. Dans ce cas, les pièces en tôle seront rendues solidaires des bagues de pivotement par des soudures appropriées. The pivoting rings 20, 21, 22 and 23 are fixed to the corresponding sheet metal parts 1a and 1b or 2a and 2b by brazing, insofar as these sheet metal parts are made of a high copper content alloy. to connect the lamellar strips 10 and 11 to the pivoting rings 23 of the sheet metal parts la and 2a, by connecting them according to the conventional mode to the electrode holders 6 or 7, the parts la and lb and 2a and 2b can be made of sheet metal special steel. In this case, the sheet metal parts will be made integral with the pivoting rings by suitable welds.
Aussi bien entre les pièces en tôle la et lb de la branche 1 de la pince qu'entre les pièces en tôle 2a et 2b de la branche 2, on fixe un porte-électrode 6 ou 7 par serrage à l'aide de vis 37. Afin de rendre cette fixation aussi fiable que possible, les porte-électrodes 6 et 7 présentent des gorges longitudinales 30 dans lesquelles s'engagent des tenons cintrés 32 découpés et coudés dans les bords coudés 31 soit des pièces 2a et 2b en tôle emboutie, soit des pièces la et lb également en tôle emboutie. As well between the sheet metal parts la and lb of the branch 1 of the clamp as between the sheet metal parts 2a and 2b of the branch 2, an electrode holder 6 or 7 is fixed by tightening with screws 37 In order to make this attachment as reliable as possible, the electrode holders 6 and 7 have longitudinal grooves 30 in which engage bent tenons 32 cut and bent in the bent edges 31, ie parts 2a and 2b made of stamped sheet metal, or parts la and lb also in stamped sheet metal.
Pour permettre d'utiliser la pince à souder avec des vérins de soudage de différents modèles et dimensions, et suivant un autre mode possible de réalisation de l'invention, les pièces en tôle emboutie 2a et 2b, qui sont reliées au corps 19 du vérin de soudage 12 par l'intermédiaire des tourillons 17 et 18, sont espacées transversalement à proximité des emplace ments de ces tourillons. Les pièces partielles 2e et 2d qui en résultent sont fixées aux pièces en tole 2a et 2b par des vis 33. Les pièces partielles 2c et 2d ont une forme qui corres- pond ou s'adapte à chaque vérin de soudage utilisé, afin que l'on puisse utiliser la même pince à souder avec des vérins de soudage différents en adoptant des pièces partielles 2c et 2d interchangeables, Pour obtenir une stabilité adéquate dans l'utilisation de ce mode particulier de réalisation de la pince à souder, même lorsque la branche 2 est formée par des pièces partielles 2c et 2d, les pièces en tôle emboutie 2a et 2b sont reliées entre elles par une entretoise tubulaire 36 que traverse un boulon composé d'une vis 34 et d'un écrou 35. To allow the welding gun to be used with welding cylinders of different models and dimensions, and according to another possible embodiment of the invention, the stamped sheet metal parts 2a and 2b, which are connected to the body 19 of the cylinder welding 12 by means of the pins 17 and 18, are spaced transversely near the locations of these pins. The resulting partial pieces 2e and 2d are fixed to the sheet metal parts 2a and 2b by screws 33. The partial pieces 2c and 2d have a shape which corresponds or adapts to each welding cylinder used, so that the '' we can use the same welding gun with different welding cylinders by adopting interchangeable partial parts 2c and 2d, To obtain an adequate stability in the use of this particular embodiment of the welding gun, even when the branch 2 is formed by partial parts 2c and 2d, the stamped sheet metal parts 2a and 2b are connected to each other by a tubular spacer 36 through which a bolt composed of a screw 34 and a nut 35 passes.
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