FR2635479A1 - Automate pour le soudage a l'arc - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un automate pour le soudage à l'arc fonctionnant avec des électrodes en baguettes, dans lequel les électrodes 46 se trouvent retenues dans une tête de soudage 28 opérable automatiquement par rapport à la pièce à travailler et à partir de laquelle lesdites électrodes sont déplacées longitudinalement par rapport à la pièce à travailler en fonction de la tension d'arc de manière à ce qu'une longueur d'arc déterminée soit maintenue, et sont automatiquement remplacées par des électrodes nouvelles après consommation. Elle prévoit, à cet effet, une commande d'amorçage d'arc sous l'effet de laquelle l'électrode respective 46 est déposée sur la pièce à travailler sous limitation de l'intensité de courant à une valeur inférieure à l'intensité de courant de soudage choisie, avec accomplissement d'un mouvement pendulaire et se trouve ensuite soulevée à partir de la pièce à travailler sous déblocage du courant de soudage suivant une grandeur correspondant à la longueur d'arc prédéterminée, avant que soit déclenché le déplacement longitudinal des électrodes en fonction de la tension d'arc. On obtient ainsi, d'une manière fiable, un amorçage très précis dans le temps comme dans l'espace, même lorsque la zone de soudage est couverte de laitier ou de scories.

Description

AUTOMATE POUR LE SOUDAGE A L'ARC.

La présente invention concerne un automate pour le soudage à l'arc fonctionnant avec des électrodes en baguettes et une

application préférée de celui-ci.

Plus particulièrement, l'invention concerne un automate pour le soudage à l'arc fonctionnant avec des électrodes en baguettes, dans lequel les électrodes se trouvent retenues dans une tête de soudage opérable automatiquement par rapport à la pièce à travailler et à partir de laquelle lesdites électrodes sont déplacées longitudinalement par rapport à la pièce à travailler en fonction de la tension d'arc de manière à ce qu'une longueur d'arc déterminée soit

maintenue, et sont automatiquement remplacées par des élec-

trodes nouvelles après consommation.

Un automate de soudage ayant les caractéristiques précitées est connu dans les grandes lignes d'après le document DE-OS 36 19 761. Dans ce cas, le déplacement longitudinal des électrodes en fonction de la tension d'arc doit avoir lieu en technique analogique par l'intermédiaire de deux moteurs électriques, un moteur à courant continu et un moteur à courant alternatif, agissant par un mécanisme

différentiel sur une broche filetée. L'exécution automati-

sée de travaux de soudage à l'arc avec des électrodes en baguettes est alors particulièrement désirable lorsqu'on -2- doit effectuer des soudures de valeur particulièrement élevée, en grand nombre et de qualité demeurant constante, sur une seule et même pièce à travailler, ce qui est par exemple le cas avec les soudures durablement étanches d'extrémités de tubes dans des plateaux à tubes, dans lequels, en l'état actuel de la technique, peuvent coexister

jusqu'à 25000 tubes par unité. Cependant, le document préci-

té laisse encore subsister des problèmes pour la réalisation pratique. L'amorçage de l'arc avec une haute fiabilité dans un déroulement de programme automatique s'est en particulier avéré difficile. En effet, d'une part, en particulier dans le cas de cordons de soudure se recouvrant mutuellement, la

venue en contact peut être remise en question par un écail-

lage ou par un laitier ou scorie qui se forment de manière courant à partir de l'enrobage des électrodes, et que, d'autre part, il existe le danger d'adhérence ou collage de l'électrode qui est courant pour tout soudeur manuel à l'arc. Le but de l'invention est par suite d'assurer, dans le cas d'un automate pour le soudage à l'arc fonctionnant avec des électrodes en baguettes, tel que spécifié ci-dessus, la capacité de fonctionnement avec une qualité demeurant constante, dans chacune des nombreuses opérations de soudage

successives.

L'objectif précité est atteint selon l'invention, en ce que ledit automate de soudage comprend une commande d'amorçage d'arc sous l'effet de laquelle l'électrode respective est déposée sur la pièce à travailler sous limitation de l'intensité de courant à une valeur inférieure à l'intensité de courant de soudage choisie, avec accomplissement d'un mouvement pendulaire et se trouve ensuite soulevée à partir

de la pièce à travailler sous déblocage du courant de souda-

ge suivant une grandeur correspondant à la longueur d'arc prédéterminée, avant que soit déclenché le déplacement

longitudinal des électrodes en fonction de la tension d'arc.

-3- D'autres caractéristiques qui apparaîtront ci-après, et

notamment en rapport avec les revendications dépendantes,

apportent dans le même sens des possibilités d'amélioration.

Le mouvement pendulaire imprimé aux électrodes déjà lors de

leur dépôt sur la pièce à travailler, imite dans une certai-

ne mesure l'effleurement de l'emplacement de soudage avec l'électrode, tel que l'exécute le soudeur manuel qualifié

pour l'amorçage. Pendant ce temps, la limitation de l'inten-

sité de courant à une valeur dépendant de chaque épaisseur

ou résistance d'électrode et devant être déterminée empiri-

quement, écarte encore de manière supplémentaire le danger de l'adhérence de l'électrode. Il s'est avéré que, par

suite, il est possible d'obtenir des amorçages ponctuelle-

ment précis avec une haute fiabilité, tels qu'ils sont dési-

rables en particulier pour des trajectoires de soudage

commandées par programme.

En rapport avec les autres caractéristiques notamment expo-

sées dans les revendications dépendantes, un robot de souda-

ge à commande numérique qui permet d'exécuter des mouvements

pendulaires programmables séparément en dehors d'un mouve-

ment programmé en ligne est décrit dans le document DE-OS 34 23 850, un robot conjointement commandé par une caméra vidéo est décrit dans le document DE-OS 34 05 909 et le soudage automatique pour l'insertion de tubes dans des plateaux à tubes avec le secours d'un dispositif de centrage opto-électronique est décrit dans le document

DE-OS 34 03 055.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront clairement de la description qui va suivre,

d'un exemple de réalisation préféré de l'automate de

l'invention conjointement avec un cas d'utilisation préfé-

ré, donnés de manière détaillée à titre indicatif et nulle-

ment limitatif, en se référant au dessin annexé, dans lequel: - 4 - La figure 1 est une vue d'ensemble schématique de l'automate de soudage considéré, sous la forme d'un robot de soudage à commande programmée; La figure 2 est une vue schématique à échelle agrandie de la tête de soudage positionnable par commande à programme présentée à carter ouvert en combinaison avec une pièce à travailler ayant la configuration d'un plateau à tubes garni de tubes; La figure 3 représente la tête de soudage en position devant une station d'extraction d'électrodes faisant partie d'un dispositif de remplacement d'électrodes; La figure 4 est une vue en coupe transversale d'une station d'introduction d'électrodes formant un autre

composant du dispositif de remplacement d'électro-

des La figure 5 est un schéma de principe des composants de la technique de câblage essentiels du robot de soudage considéré; et La figure 6 est un organigramme de fonctionnement du

même robot de soudage.

D'après la figure 1, la console 2 d'un robot de soudage 4 est montée sur le côté inférieur d'un chariot 6 qui est

déplaçable le long de la traverse 8 d'un portique 12 lui-

même monté mobile sur des rails 10. La traverse 8 est elle-

même déplaçable en montée et en descente par rapport aux

deux montants 14 et 16 du portique 12, d'une manière couran-

te, non représentée. Ceci permet de positionner largement

dans l'espace la console 2 suivant trois coordonnées perpen-

diculaires entre elles.

-5- Le robot de soudage 4 comporte une partie d'épaulement 18 pouvant pivoter par rapport à la console 2 autour d'un axe vertical, une partie de bras supérieur 20 articulée à la partie 18 et pouvant pivoter autour d'un axe horizontal, une partie de bras inférieur 22 à son tour articulée à l'extré- mité libre de la partie de bras supérieur 20 de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal et étant pourvue d'une portion extérieure 23 pouvant pivoter autour de l'axe longitudinal de la partie 22, une partie formant poignet 24 articulée à la portion extérieure 23 et pouvant pivoter autour d'un axe orienté transversalement, ainsi qu'une partie formant main 26 elle-même montée sur la partie 24 et pouvant pivoter autour de l'axe longitudinal de ladite partie formant poignet 24, cette partie 26 portant une tête de soudage 28. Ces types de robots de soudage à six degrés ou "axes" de liberté sont connus dans leur principe pour les soudages sous gaz protecteur. Ils disposent d'une commande programmée numérique par l'entremise de laquelle chaque tête de soudage peut être spatialement positionnée sous tous rapports, en offrant la possibilité de faire décrire à

ladite tête de soudage des parcours très précis, préalable-

ment déterminés. Il est, à cet égard, également connu de superposer à ces parcours des mouvements pendulaires pouvant

être prédéterminés et étant fixés dans le programme princi-

pal ou encore, suivant le document DE-OS 34 23 850, dans un sousprogramme. La tête de soudage 28 ici considérée est d'un type qui est

approprié pour consumer des électrodes en baguettes enro-

bées. Elle comporte à cet effet, à l'intérieur d'un carter , une tige filetée 36 qui peut être entraînée en rotation

par un moteur pas-à-pas 32 par l'intermédiaire d'une cour-

roie dentée et sur laquelle est monté un maître-b'oc 40 par ailleurs déplaçable sur deux rails de guidage 38 s'étendant parallèlement à l'axe de la tige filetée. Le maître-bloc 40 porte un dispositif de serrage 44 pour l'extrémité dénudée de fixation d'une électrode de soudage 46, ledit dispositif 44 pouvant être ouvert et fermé par un petit cylindre -6pneumatique 42. Le dispositif de serrage 44, lui-même constitué essentiellement en cuivre, est électriquement isolé par rapport au maîtrebloc 40 et est relié par un câble en cuivre 48 flexible isolé, suffisamment épais, au p8le plus de la source de courant de soudage 50 (figure 5). Une plaque de fond 52 du carter 30 est traversée par un canal d'eau de refroidissement 54 de type à méandres, qui est placé en communication avec un groupe de refroidissement 60 (figure 5) par l'intermédiaire de tuyaux 56 et 58. De cette manière, l'intérieur du carter 30 est protégé contre une exposition à une température inacceptablement élevée en provenance de la zone de soudage. Dans un orifice 62 de la plaque de fond 52 au-dessous du dispositif de serrage 44 est insérée, de manière amovible, une douille en céramique 64 dont le diamètre intérieur correspond au diamètre extérieur de chaque électrode de soudage 46 utilisée de telle façon que l'électrode de soudage trouve un guidage supplémentaire

dans cette douille.

Auprès de l'entraînement à tige filetée, essentiellement constitué par les parties 32 - 40, est disposée dans le carter 30 une caméra vidéo 66, de telle manière que son axe optique 68 s'étende parallèlement à l'axe de la tige filetée 36 et, par suite, également à l'axe d'électrode 70 et que l'objectif 72 de la caméra soit dirigé vers le fond 74 du carter 30. Ce fond présente en une zone correspondante, extérieurement à la plaque de fond 52, une ouverture qui est obturable par un volet 78 commandé par un petit cylindre pneumatique 76, pour permettre, d'une part, à la caméra 66 d'explorer librement le champ de vision à l'extérieur et, d'autre part, pour protéger l'intérieur du carter 30 et surtout l'objectif 72 de la caméra contre des projections ou des vapeurs de soudage ainsi que contre la poussière et autres agents de contamination. La caméra 66 est reliée par un câble 80 correspondant à un processeur d'évaluation

d'image 82 (figure 5).

- 7 - Sur un prolongement en forme de plateau 84 (figure 1) de la console 2 du robot de soudage 4, se trouve un dispositif de remplacement des électrodes, désigné dans son ensemble par 86, qui comprend une station d'extraction d'électrodes 88 et une station d'introduction d'électrodes 90 séparées l'une de l'autre. Les deux stations peuvent être mises en marche par la tête de soudage 28 au moyen de la commande numérique 92

du robot (figure 5).

Selon la figure 3, la station d'extraction d'électrodes 88 se compose essentiellement d'un grappin 94 qui peut être

ouvert ou fermé par un petit cylindre pneumatique 96.

Lorsque la station d'extraction d'électrodes 88 est mise en marche par la tête de soudage 28 avec une électrode 46 consommée ou usée, cette dernière est alors saisie par le grappin 94 et immédiatement libérée consécutivement par le dispositif de serrage 44. La tête de soudage 28 s'éloigne

ensuite du grappin 94 dans la direction axiale de l'électro-

de 46, après quoi, celle-ci est rejetée par le grappin 94.

La tête de soudage 28 met consécutivement en marche la

station d'introduction d'électrodes 90.

Conformément à la figure 4, la station d'introduction d'électrodes 90 comporte un récipient 98 en forme de tambour horizontal qui est entouré dans sa région inférieure par une paroi 100 et qui est rotatif autour de son axe médian. A travers une ouverture située sur le dessus et obturable par un volet 102, le récipient 98 peut être rempli avec une réserve journalière de, par exemple, 500 électrodes de soudage 46. Le long d'une génératrice normalement située dans le bas, se trouve dans le récipient 98 une fente 104, assez grande pour recevoir exactement à l'intérieur, une électrode. Un petit cylindre pneumatique 106 permet de faire

tourner à va-et-vient le récipient 98 suivant un angle limi-

té, ce qui a pour conséquence, que l'une des électrodes 46 accumulées dans le récipient se trouve avec certitude dans la fente 104. A la tige de piston d'un autre petit cylindre - 8 - pneumatique, 108, est relié par l'intermédiaire d'un joug , un coulisseau d'éjection 112 qui peut pénétrer depuis le côté frontal (de l'arrière sur la représentation de la figure 4) dans la fente 104 et en faire sortir partiellement en la poussant, une électrode 46 aui s'y trouve logée. L'électrode 46 partiellement éjectée se trouve saisie et pincée par le dispositif de serrage 44 de la tête de soudage 28 prête en position et extraite en totalité hors de la

fente 104 lors de l'éloignement de la tête de soudage.

Tandis que consécutivement la tête de soudage prend sa posi-

tion de travail suivante, l'électrode 46 ainsi prélevée se trouve insérée par l'intermédiaire de l'entraînement à tige filetée 32 - 40 jusqu'à un emplacement de départ dans la

tête de soudage, dans laquelle seule son extrémité consuma-

ble dépasse encore légèrement en saillie à partir de la

douille en céramique 64. Toutes ces opérations sont exécu-

tées, comme mentionné ci-dessus, automatiquement, à savoir au moyen de la commande de robot 92 modifiée de manière

correspondante.

Afin que l'intérieur du récipient 98 soit maintenu à une température supérieure à 100 C, la paroi 100 présente un dispositif de chauffage électrique 114. Ensuite, il est recommandé de chauffer les électrodes 46 à une température supérieure à 350 C avant leur introduction dans le récipient 98. De cette manière, l'eau présente dans l'enrobage des électrodes, y compris l'eau de cristallisation, peut être chassée et la diffusion vers l'intérieur d'eau nouvelle peut être empêchée, ce qui permet d'améliorer la qualité du

cordon de soudure.

Conformément à la figure 2, l'automate de soudage jus-

qu'alors décrit, trouve une utilisation pour le soudage d'insertion des nombreux tubes 116 dans un plateau à tubes 118. Dans ce cas, les positions de tube individuelles peuvent être prédéterminées par le programme, par exemple sous la forme de chaque axe médian C de tube. Comme par -9ailleurs, même lorsqu'on utilise des machines à aléser

fonctionnant aussi précisément que ce soit pour la fabrica-

tion des plateaux à tubes, les axes de tube C individuels ont toutefois toujours certains écarts par rapport à leur position prévue, dont pourrait souffrir la précision des cordons de soudure respectifs, un positionnement fin a lieu par l'intermédiaire de la caméra vidéo 66. A cet effet, la caméra 66 se trouve tout d'abord simplement positionnée au moyen du programme mémorisé. Ladite caméra enregistre alors, tandis que le volet 78 est ouvert, une image qui est ensuite évaluée par le processeur d'évaluation d'image 82, de telle

manière que celui-ci délivre une information pour l'aberra-

tion concernée de l'axe optique 68 de la caméra par rapport à l'axe de tube C respectif. A l'aide de cette information, la position occupée par la tête de soudage 28 est ensuite corrigée, en tenant compte en même temps du décalage de

l'axe d'électrode 70 par rapport à l'axe optique 68. Finale-

ment, dans le même stade ou dans un stade suivant, on trans-

fère encore, de nouveau par l'intermédiaire de la commande numérique de robot 92, l'axe d'électrode 70 au point de

départ prédéterminé du cordon de soudure respectif.

Une fois ceci réalisé, sous l'effet d'une commande d'amorça-

ge d'arc 120 connectée à la commande de robot 92 ainsi qu'à

la source de courant de soudage 50 (figure 5), sous limita-

tion du courant à délivrer à l'électrode de soudage 46 à une valeur introductible, située en dessous de l'intensité de

courant de soudage attendue et sélectionnable empirique-

ment, la commande de robot 92 est admise à déposer l'élec-

trode 46, sous exécution d'un mouvement pendulaire, sur la

pièce à travailler (plateau à tubes 118) et à retirer consé-

cutivement de suite ladite électrode 46 de la pièce à tra-

vailler sous déblocage du courant de soudage d'une grandeur

correspondant à la longueur de l'arc également présélection-

nable. On obtient, en conséquence, un amorçage instantané, de grande précision, de l'arc s'accompagnant d'une haute fiabilité. Une fois ceci effectué, a lieu alors désormais, au moyen de la tension d'arc relevée par exploration et par

- 10 -

l'intermédiaire de la commande de robot 92 et de l'entraîne-

ment à tige filetée 32 - 40, une régulation automatique de la longueur d'arc, au cours de laquelle l'électrode de soudage 46 se trouve poussée en avant à travers la douille en céramique 62 par l'entraînement à tige filetée dans la

mesure de sa consumation.

Pendant ce temps, a lieu le mouvement en ligne programmé de la tête de soudage 28 avec mouvement pendulaire superposé suivant le programme, en vue de réaliser le joint de soudure désiré. Comme la longueur d'arc est constamment régulée automatiquement, le joint soudé peut épouser toute inégalité

de la pièce à travailler et des joints soudés peuvent égale-

ment se recouvrir. De cette manière, en parcourant le même trajet ou si on le désire également des trajets différents les uns des autres, on peut également réaliser des soudures à plusieurs couches. Il s'est, dans ce cas, avéré que la

méthode d'amorçage décrite ci-dessus peut alors être égale-

ment mise en oeuvre avec succès lorsqu'un cordon de soudure préalablement réalisé est encore recouvert de laitier, tel qu'il se forme régulièrement lors d'un soudage à l'aide d'électrodes en baguettes enrobées. Ce laitier a entre autres l'avantage que le cordon de soudure se trouve protégé contre un refroidissement trop rapide qui pourrait conduire

à une fragilisation.

Sur la figure 5 sont représentés schématiquement les compo-

sants, déjà en partie mentionnés dans ce qui précède, et d'autres composants essentiels de l'automate de soudage

jusque maintenant décrit, y compris leurs connexions acti-

ves. Comme cela ressort de ladite représentation, aussi bien les mécanismes d'entraînement du portique 12, avec son

chariot 6 que ceux du robot 4 lui-même, se trouvent connec-

tés à la commande de robot 92 modifiée de manière correspon-

dante. Par ailleurs, à la commande de robot 92 sont raccor-

dés, de manière courante pour un spécialiste des robots, un appareil de programmation manuel 122, une imprimante 124

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ainsi qu'à titre d'enregistreur de programme, un dispositif de mémoire à ruban magnétique 126. Ensuite, à la commande de robot 92 est connectée, par des lignes de commande 128 et , une commande de soudage 132, dans laquelle sont réunies la commande d'amorçage d'arc 120 déjà mentionnée cidessus et une commande de programme de soudage 134. Cette commande de soudage 132 agit par l'intermédiaire d'une ligne de commande 136 sur la source de courant de soudage 50, de manière à déterminer le courant de soudage pouvant y être obtenu à partir de ladite source de courant, suivant la grandeur et le moment. A partir de la source de courant de soudage 50, le câble en cuivre 48, déjà mentionné, mène à la tête de soudage 28, ou plus précisément au dispositif de serrage 44 de celui-ci, tandis qu'un câble similaire, 138, mène de la source de courant de soudage 50 à ia pièce à

travailler, non représentée sur la figure 5, ayant par exem-

ple la configuration du plateau à tubes 118 précité.

D'autres lignes de commande, 140, 142, 144, 146 et 148, mènent de la commande de robot 92 au moteur pas-à-pas 32, au dispositif de serrage 44 et à la caméra vidéo 66 avec le volet 78 sur la tête de soudage 28 ainsi qu'à la station d'extraction d'électrodes 88 et à la station d'introduction d'électrodes 90. Les deux tuyaux 56 et 58 relatifs à la tête

de soudage 28 sont raccordés, comme déjà mentionné, à l'en-

trée et à la sortie du groupe de refroidissement 60 présen-

tant une pompe de circulation et dans lequel l'eau de refroidissement échauffée provenant de la tête de soudage,

est recyclée pour être refroidie en vue de sa réutilisation.

Ensuite, la caméra vidéo 66 de la tête de soudage 28 est connectée par l'intermédiaire du câble 80 au processeur d'évaluation d'image 82, à partir duquel une ligne de

commande, 150, mène de nouveau à la commande de robot 92.

Enfin, au processeur d'évaluation d'image 82 est encore raccordé un moniteur 152 pour l'affichage visuel de l'image

prise par la caméra 66, ainsi qu'un panneau de service 154.

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Comme on peut le voir sur la figure 6, le processus de

travail de l'automate de soudage décrit ci-dessus est essen-

tiellement le suivant, dans l'hypothèse o il s'agit du

soudage pour l'insertion de tubes dans un plateau à tubes.

Tout d'abord, on introduit les coordonnées d'un premier tube au moyen de l'appareil manuel de programmation 122. Puis, en

réponse à un signal de départ, la tête de soudage 28, com-

mandée par la commande de robot 92, met en marche l'une après l'autre la station d'extraction d'électrodes 88 et la station d'introduction d'électrodes 90, afin de libérer une électrode résiduelle (éventuellement encore présente) et de recevoir une électrode 46 neuve. Ensuite, elle passe à la position programmée du premier tube, après quoi la caméra vidéo 66 saisit la position effective de celui-ci et la signale par l'intermédiaire du processeur d'évaluation d'image 82 à la commande de robot 92. Ce dernier entreprend, en conséquence, un positionnement fin, l'électrode 46 étant simultanément amenée au point de départ du cordon ou joint de soudure envisagé. Lorsqu'elle l'a atteint, l'arc est alors amorcé de la manière indiquée sur la base d'un signal

de la commande de robot 92, par l'intermédiaire de la com-

mande d'amorçage d'arc 120. Pendant le soudage consécutif, l'électrode exécute, conjointement avec la tête de soudage

28, un parcours de soudage programmé avec mouvement pendu-

laire superposé, par l'intermédiaire de la commande de robot

92 en liaison avec la commande programmée de soudage 134.

Pendant ce temps et immédiatement ensuite, un calculateur

propre à la commande de robot 92, calcule, en même temps à.

l'aide d'instructions prédéterminées provenant de l'appa-

reil manuel de programmation 122, les coordonnées pour la position du tube destiné à être soudé en tant que tube suivant. Une fois ceci effectué et lorsque le soudage du tube précédent est terminé, la commande de robot 92 retourne au début du cycle ("retirer électrode résiduelle"), après

quoi commence un nouveau cycle.

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Une variante peut se présenter lorsque, pour mener à terme

une opération de soudage, une nouvelle électrode est néces-

saire, par exemple pour réaliser une seconde passe de souda-

ge. Dans ce cas, la tête de soudage 28 met en marche inter-

médiairement l'une après l'autre la station d'extraction d'électrodes 88 et la station d'introduction d'électrodes , afin de se rendre immédiatement ensuite dans sa position de départ pour la poursuite du travail de soudage sans

l'intervention de la caméra vidéo 66.

Comme exposé, dans le cas d'un grand nombre d'emplacements de soudure survenant à distances régulières, la position de

chacune d'eux n'a pas besoin d'être introduite individuelle-

ment par l'appareil de programmation manuel 122. Il suffit, dans ce cas, que le calculateur intégré à la commande de robot 92 entre en fonction pour déterminer au moins par

interpolation d'autres positions qui sont ensuite mémori-

sées au moyen du dispositif de mémoire à ruban magnétique

126 en tant que composants du programme.

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Claims (17)

Revendications

1. Automate pour le soudage à l'arc fonctionnant avec des électrodes en baguettes, dans lequel les électrodes se

trouvent retenues dans une tête de soudage opérable automa-

tiquement par rapport. à la pièce à travailler et à partir de laquelle lesdites électrodes sont déplacées longitudinale- ment par rapport à la pièce à travailler en fonction de la

tension d'arc de manière à ce qu'une longueur d'arc détermi-

née soit maintenue, et sont automatiquement remplacées par des électrodes nouvelles après consommation, caractérisé en ce qu'il comprend une commande d'amorçage d'arc sous l'effet de laquelle l'électrode respective (46) est déposée sur la pièce à travailler sous limitation de l'intensité de courant à une valeur inférieure à l'intensité de courant de soudage choisie, avec accomplissement d'un mouvement pendulaire et se trouve ensuite soulevée à partir

de la pièce à travailler sous déblocage du courant de souda-

ge suivant une grandeur correspondant à la longueur d'arc prédéterminée, avant que soit déclenché le déplacement

longitudinal des électrodes en fonction de la tension d'arc.

2. Automate pour le soudage à l'arc selon la revendi-

cation 1, caractérisé en ce que l'électrode (46) est de manière supplémentaire montée, au voisinage de son extrémité de consumation, de préférence à l'intérieur d'une douille en

céramique (64).

3. Automate pour le soudage à l'arc selon la revendi-

cation 2, caractérisé en ce que la tête de soudage (28) est refroidie dans la région de l'emplacement de montage supplémentaire,

de préférence refroidie par l'eau.

4. Automate pour le soudage à l'arc selon l'une quel-

conque des revendications précédentes,

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caractérisé en ce que le déplacement longitudinal des élec-

trodes a lieu sous commande numérique par l'intermédiaire

d'un moteur pas-à-pas (32).

5. Automate pour le soudage à l'arc selon l'une quel-

conque des revendications précédentes, -

caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de remplace-

ment d'électrodes (86) séparé, qui présente des stations

d'extraction (88) et d'introduction (90) d'électrodes sépa-

rées l'une de l'autre et mises en marche l'une après l'autre

par la tête de soudage (28).

6. Automate pour le soudage à l'arc selon la revendi-

cation 5,

caractérisé en ce que la station d'extraction (88) d'élec-

trodes présente un grappin (94) se refermant automatiquement

autour de l'électrode résiduelle.

7. Automate pour le soudage à l'arc selon la revendi-

cation 5 ou 6,

caractérisé en ce que la station d'introduction (90) d'élec-

trodes comprend un récipient (98) en forme de tambour, rece-

vant horizontalement une réserve d'électrodes et pivotant, de préférence, à va-et-vient suivant un angle limité, et que dans l'enveloppe dudit récipient et/ou dans une paroi (100) entourant celle-ci, est formée une fente (104) qui reçoit

une électrode (46) individuelle et dans laquelle peut péné-

trer frontalement un coulisseau (112) poussant ladite élec-

trode vers l'extérieur.

8. Automate pour le soudage à l'arc selon la revendi-

cation 7,

caractérisé en ce que le récipient (98) est chauffé.

9. Automate pour le soudage à l'arc selon l'une quel-

conque des revendications précédentes,

caractérisé en ce que la tête de soudage (28) est un compo-

sant d'un robot de soudage (4) à commande numérique.

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10. Automate pour le soudage à l'arc selon la revendi-

cation 9,

caractérisé en ce que la station d'extraction (88) d'élec-

trodes et la station d'introduction (90) d'électrodes sont mises en marche par la commande numérique (92) du robot.

11. Automate pour le soudage à l'arc selon la revendi-

cation 10, caractérisé en ce que les électrodes (46), introduites dans la tête de soudage (28) dans la station d'introduction (90) d'électrodes, sont insérées dans ladite tête de soudage jusqu'à leur position de départ pendant le déplacement

consécutif de la tête de soudage vers la zone de soudage.

12. Automate pour le soudage à l'arc selon l'une des

revendications 9 à 11,

caractérisé en ce que la tête de soudage (28) se trouve tout d'abord positionnée d'une manière simplement grossière sous l'effet de la commande numérique du robot, après quoi a lieu son positionnement fin sur la base d'un signal délivré par

un capteur de position intégré à la tête de soudage.

13. Automate pour le soudage à l'arc selon la revendi-

cation 12, caractérisé en ce que le capteur de position est constitué

par une caméré vidéo (66) à la suite de laquelle est connec-

té un processeur d'évaluation d'image (82).

14. Automate pour le soudage à l'arc selon la revendi-

cation 13, caractérisé en ce que l'axe optique (68) de la caméra vidéo (66) est orienté parallèlement à l'axe d'électrode (70), et en ce que la commande de robot (92) positionne tout d'abord la caméra et procède ensuite à un déplacement parallèle de la tête de soudage (28) suivant la distance d'axe en axe entre la caméra et l'électrode (46), corrigé d'après le

signal de sortie du processeur d'évaluation d'image (82).

- 17 -

15. Automate pour le soudage à l'arc selon la revendi-

cation 13 ou 14, caractérisé en ce qu'au moins l'objectif (72) de la caméra

(66) est recouvert pendant l'opération de soudage.

16. Automate pour le soudage à l'arc selon l'une des

revendications 9 à 15,

caractérisé en ce que la commande de robot (92) permet de superposer, éventuellement au moyen d'un sous-programme, au mouvement en ligne commandé numériquement, un mouvement

pendulaire prédétermine.

17. Application des automates pour le soudage à l'arc

selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour

la fixation par soudage de tubes (116) dans des plateaux à

tubes (118).