FR2853571A1 - Scissor-type welding clamp incorporates mechanism providing temporary immobilization of one of two supports equipped with welding arms - Google Patents
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Abstract
Description
Pince à souder à ouverture contrôlée.Welding pliers with controlled opening.
Le domaine de l'invention est celui de l'outillage industriel. Plus précisément, l'invention concerne les pinces à souder par résistance, du type comprenant deux bras de soudage portant chacun à leur extrémité une électrode 5 de soudage, les deux bras étant susceptibles d'être animés d'un mouvement relatif entre eux pour permettre l'ouverture et la fermeture de la pince. The field of the invention is that of industrial tools. More specifically, the invention relates to resistance welding tongs, of the type comprising two welding arms each carrying at their end a welding electrode 5, the two arms being capable of being driven in a relative movement between them to allow opening and closing of the clamp.
Dans le domaine de l'invention, les pinces à souder sont très couramment utilisées dans l'industrie automobile. En particulier, ces pinces sont montées sur des robots intervenant sur les chaînes de montage, en particulier pour le soudage 10 par points d'éléments de carrosserie. In the field of the invention, welding tongs are very commonly used in the automotive industry. In particular, these clamps are mounted on robots operating on the assembly lines, in particular for spot welding of bodywork elements.
Parmi ces pinces à souder, on connaît notamment les pinces de types ciseaux selon lesquelles les bras de soudage sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre. Among these welding tongs, there are in particular known as scissor-type pliers according to which the welding arms are movable in rotation relative to one another.
Le cycle de fonctionnement de ces pinces est généralement le suivant: 15 la pince est refermée; - le soudage est réalisé; - la pince est ouverte. The operating cycle of these pliers is generally as follows: the pliers are closed; - welding is carried out; - the clamp is open.
Les cycles s'enchaînent donc, ceci à des cadences qui peuvent être relativement importantes. The cycles are therefore linked, this at rates which can be relatively large.
Or, il arrive occasionnellement que, après le soudage, l'ouverture de la pince ne s'effectue pas comme attendu, les bras de soudage-restant "collés" sur la tôle. However, it occasionally happens that, after welding, the opening of the clamp does not take place as expected, the welding arms remaining "glued" to the sheet.
Une telle situation doit impérativement être détectée dans les plus brefs délais, en vue notamment d'intervenir rapidement. En effet, en l'absence de 25 détection, la carrosserie du véhicule et le robot de la chaîne de montage restent solidaires l'un de l'autre, interdisant tout mouvement relatif. Toutefois, le cycle de fonctionnement automatique a tendance à se poursuivre, ce qui a pour conséquence que le robot entraîne dans son déplacement la caisse du véhicule, avec des risques de détérioration importants pour celle-ci ou pour tout ou partie 30 de la chaîne de montage environnante. Such a situation must imperatively be detected as soon as possible, in particular with a view to intervening quickly. Indeed, in the absence of detection, the vehicle body and the assembly line robot remain integral with each other, preventing any relative movement. However, the automatic operating cycle tends to continue, which results in the robot driving the body of the vehicle in its movement, with significant risks of deterioration for the latter or for all or part of the chain. surrounding mounting.
Bien sûr, de telles conséquences sont inacceptables et sont fort heureusement le plus souvent évitées. En effet, un arrêt d'urgence est généralement déclenché. Il s'en suit alors un arrêt de production plus ou moins long, entraînant donc une perte de productivité. Of course, such consequences are unacceptable and are fortunately most often avoided. In fact, an emergency stop is generally triggered. It then follows a more or less long stoppage of production, thus causing a loss of productivity.
Le phénomène de la pince de soudage qui reste collée sur la tôle est donc connu et les constructeurs automobiles ont demandé à ce que l'outillage évolue en conséquence. The phenomenon of the welding tongs which remains stuck on the sheet is therefore known and the automobile manufacturers have asked that the tooling evolve accordingly.
Aussi, dans certains cas, les pinces de soudage par points permettent d'effectuer une opération de détalonnage après chaque soudage. Cette opération 10 consiste à actionner les bras de soudage l'un après l'autre en vue de l'ouverture de la pince, cette technique permettant à elleseule de "décoller" la pince le cas échéant. Also, in some cases, the spot welding pliers allow a calibration operation to be carried out after each welding. This operation 10 consists in actuating the welding arms one after the other with a view to opening the clamp, this technique allowing them alone to "take off" the clamp if necessary.
Pour ce faire, un vérin de détalonnage est rapporté sur la pince (en plus du vérin principal d'actionnement de l'ouverture/fermeture de la pince), et est 15 couplé au bras de soudage (généralement le bras inférieur). Ainsi, dans un premier temps, le bras inférieur est décollé en actionnant le vérin de détalonnage, puis, dans un second temps, la pince est ouverte en déclenchant le vérin principal. To do this, a calibration cylinder is attached to the clamp (in addition to the main actuator for opening / closing the clamp), and is coupled to the welding arm (generally the lower arm). Thus, firstly, the lower arm is detached by actuating the calibration cylinder, then, secondly, the clamp is opened by triggering the main cylinder.
Toutefois, cette technique utilise des moyens d'actionnement 20 (pneumatiques ou électriques) supplémentaires, nécessitant des câblages et des ensembles mécaniques complexes. En outre, ces solutions augmentent sensiblement le prix des pinces à souder correspondantes. However, this technique uses additional actuating means 20 (pneumatic or electric), requiring complex wiring and mechanical assemblies. In addition, these solutions significantly increase the price of the corresponding welding tongs.
L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. The invention particularly aims to overcome the drawbacks of the prior art.
Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une pince à souder qui permette d'obtenir un détalonnage de façon fiable et efficace, et qui soit notablement moins cher que les pinces à souder de l'art antérieur. More specifically, the object of the invention is to propose a welding gun which makes it possible to obtain a calibration in a reliable and efficient manner, and which is notably cheaper than the welding guns of the prior art.
L'invention a également pour objectif de fournir une telle pince à souder qui soit simple de conception et facile à mettre en oeuvre. The invention also aims to provide such a welding gun which is simple in design and easy to implement.
L'invention a aussi pour objectif de fournir une telle pince à souder qui permette des simplifications notables de montage et de connectique avec les sources d'énergie disponibles sur les chaînes de montage. The invention also aims to provide such a soldering clamp which allows significant simplifications of assembly and connection with the energy sources available on the assembly lines.
Ces objectifs ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet une pince à souder de type ciseaux, 5 comprenant deux bras de soudage solidaires chacun d'un support, lesdits supports étant montés mobile à rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe porté par le bâti de ladite pince et des moyens d'actionnement communs auxdits bras de soudage et susceptibles d'agir simultanément sur lesdits bras et/ou sur lesdits supports, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'immobilisation 10 temporaires d'un desdits supports, dit actif, susceptible d'agir pendant l'ouverture de ladite pince de telle sorte que les moyens d'actionnement n'entraînent temporairement le déplacement que de l'autre desdits supports, dit passif. These objectives, as well as others which will appear subsequently, are achieved by virtue of the invention which relates to a scissor-type welding pliers, comprising two welding arms each secured to a support, said supports being mounted mobile rotating relative to each other about an axis carried by the frame of said clamp and actuation means common to said welding arms and capable of acting simultaneously on said arms and / or on said supports, characterized in that it comprises temporary immobilization means 10 of one of said supports, called active, capable of acting during the opening of said clamp so that the actuation means only temporarily cause movement on the other of said supports, said to be passive.
L'invention propose donc une approche tout à fait nouvelle des pinces à souder prévues pour "détalonner". The invention therefore proposes a completely new approach to the welding tongs provided for "bending".
En effet, grâce à l'invention, on s'affranchit du recours à un moyen d'actionnement supplémentaire, tel qu'un vérin électrique ou pneumatique, comme c'est le cas avec les solutions de l'art antérieur. Indeed, thanks to the invention, it eliminates the need for an additional actuation means, such as an electric or pneumatic cylinder, as is the case with the solutions of the prior art.
En d'autres termes, le vérin principal classiquement monté aux extrémités arrières des bras de soudage reste l'unique organe moteur de la pince, que ce soit 20 pour son ouverture/fermeture ou pour son détalonnage. In other words, the main cylinder conventionally mounted at the rear ends of the welding arms remains the single driving member of the clamp, whether for its opening / closing or for its calibration.
La pince à souder selon l'invention peut donc être obtenue à moindre coût par rapport aux solutions de l'art antérieur, en réduisant le nombre de vérins nécessaires à son fonctionnement. The welding tongs according to the invention can therefore be obtained at lower cost compared to the solutions of the prior art, by reducing the number of cylinders necessary for its operation.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit support actif est solidaire en 25 rotation dudit axe, ledit support passif étant monté libre en rotation sur ledit axe, lesdits moyens d'immobilisation agissant de façon à maintenir ledit axe fixe en rotation par rapport audit bâti. According to a preferred embodiment, said active support is integral in rotation with said axis, said passive support being mounted to rotate freely on said axis, said immobilization means acting so as to keep said fixed axis in rotation relative to said frame.
Selon un autre mode de réalisation, ledit support actif est monté libre en rotation sur ledit axe, ledit support passif étant solidaire en rotation dudit axe, lesdits moyens d'immobilisation agissant de façon à maintenir ledit support actif fixe en rotation par rapport audit bâti. According to another embodiment, said active support is mounted to rotate freely on said axis, said passive support being integral in rotation with said axis, said immobilization means acting so as to keep said active support fixed in rotation relative to said frame.
Dans l'un ou l'autre cas, on obtient ainsi un moyen simple et efficace pour bloquer la rotation de l'un des bras tandis que l'autre est libre à se déplacer sous l'action du vérin d'ouverture/fermeture. In either case, a simple and effective means is thus obtained to block the rotation of one of the arms while the other is free to move under the action of the opening / closing cylinder.
Selon l'un ou l'autre de ces modes de réalisation, la pince à souder comprend avantageusement un capteur d'ouverture du bras porté par ledit support passif. According to either of these embodiments, the welding tongs advantageously comprises an arm opening sensor carried by said passive support.
On obtient ainsi un moyen de contrôle et de retour d'information sur le 10 bon déroulement du détalonnage de la pince. Une telle information pourra être utilisée de façon avantageuse comme cela va apparaître clairement par la suite. A means of control and feedback is thus obtained on the proper progress of the clamp's calibration. Such information can be used to advantage as will become clear later.
Préférentiellement, lesdits moyens d'immobilisation sont activés électriquement. Preferably, said immobilization means are electrically activated.
Selon une solution avantageuse, lesdits moyens d'immobilisation agissent 15 par effet électromagnétique. Dans ce cas, ledit axe porte préférentiellement une platine au voisinage dudit bâti, un électro-aimant est fixé sur ledit bâti de façon à pouvoir coopérer avec ladite platine. According to an advantageous solution, said immobilization means act by an electromagnetic effect. In this case, said axis preferably carries a plate in the vicinity of said frame, an electromagnet is fixed on said frame so as to be able to cooperate with said plate.
Une telle solution s'avère très efficace et peut facilement être mise en oeuvre dans une pince à souder sans nécessiter d'importantes modifications 20 structurelles. Such a solution proves to be very effective and can easily be implemented in a welding gun without requiring significant structural modifications.
Avantageusement, l'alimentation électrique desdits moyens d'immobilisation est reliée audit capteur d'ouverture de telle sorte que lesdits moyens d'immobilisation cessent d'agir lorsque ledit capteur d'ouverture détecte l'ouverture dudit bras passif et/ou de son support. Advantageously, the electrical supply of said immobilization means is connected to said opening sensor so that said immobilization means cease to act when said opening sensor detects the opening of said passive arm and / or of its support. .
La pince à souder ainsi constituée donne l'assurance d'une grande fiabilité, le déplacement simultané des bras n'étant autorisé, ainsi que la poursuite du cycle, que dans la mesure o l'on a vérifié qu'un des bras avait parcouru une distance prédéterminée, n'étant donc plus collé sur la tôle qui vient d'être soudée. The welding tongs thus formed give the assurance of high reliability, simultaneous movement of the arms being authorized, as well as the continuation of the cycle, only to the extent that it has been verified that one of the arms has traveled a predetermined distance, therefore no longer glued to the sheet which has just been welded.
Préférentiellement, ledit capteur d'ouverture est réglable en position. Preferably, said opening sensor is adjustable in position.
Avantageusement, ledit capteur d'ouverture est d'un type appartenant au groupe suivant: - électro-aimant; - capacitif; - de proximité; micro-contacteur; - inductif. Advantageously, said opening sensor is of a type belonging to the following group: - electromagnet; - capacitive; - Proximity; microswitch; - inductive.
Selon une autre caractéristique avantageuse, lesdits moyens d'actionnement sont constitués par un vérin électrique. According to another advantageous characteristic, said actuating means consist of an electric actuator.
Une telle pince à souder peut donc être "toute électrique". Cette 10 caractéristique permet de simplifier considérablement le montage et le raccordement de la pince à souder dans son environnement (robot, chaîne de montage...). Such a welding gun can therefore be "all electric". This characteristic makes it possible to considerably simplify the mounting and connection of the welding gun in its environment (robot, assembly line, etc.).
Tous les organes de la pince peuvent donc fonctionner grâce à un cablage électrique. Aucun organe pneumatique n'est nécessaire. All the clamp members can therefore operate thanks to electrical wiring. No pneumatic device is necessary.
La conception, la fabrication le montage et éventuellement la maintenance d'une pince à souder selon l'invention sont ainsi considérablement simplifiées par rapport à l'art antérieur. The design, manufacture, assembly and possibly maintenance of a welding pliers according to the invention are thus considerably simplified compared to the prior art.
Préférentiellement, ledit support actif est le support du bras de soudage inférieur. Preferably, said active support is the support of the lower welding arm.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif et des dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'une pince 25 à souder selon l'invention, vue de côté; - la figure 2 est une autre représentation schématique d'une pince selon l'invention, vue de face; - la figure 3 est une vue de côté d'une pince à souder selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given by way of illustrative and nonlimiting example and of the appended drawings among which: - FIG. 1 is a schematic representation of a welding pliers according to the invention, seen from the side; - Figure 2 is another schematic representation of pliers according to the invention, front view; - Figure 3 is a side view of a welding pliers according to the invention.
En référence à la figure 1, une pince à souder de type ciseaux (appelé également pince en "X") comprend deux bras de soudage 1, 2 solidaires chacun d'un support, respectivement 11, 21, ces supports étant mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, par l'intermédiaire d'un axe 3. With reference to FIG. 1, a scissor-type welding pliers (also called "X" pliers) comprises two welding arms 1, 2 each secured to a support, respectively 11, 21, these supports being movable in rotation l '' in relation to each other, via an axis 3.
Cet axe 3 est porté par le bâti 10, en étant monté libre à rotation sur celui5 ci. This axis 3 is carried by the frame 10, being mounted free to rotate on the latter 5.
Le déplacement des bras de soudage 11, 12, en vue notamment de l'ouverture/fermeture de la pince, est provoqué par le vérin 4 accouplé aux extrémités arrières 12, 22, des bras de soudage de façon à les écarter ou les rapprocher l'une de l'autre, dans un mouvement de ciseaux des bras 1, 2. 10 Une telle pince à souder est représentée de côté sur la figure 3. The displacement of the welding arms 11, 12, with a view in particular to the opening / closing of the clamp, is caused by the jack 4 coupled to the rear ends 12, 22, of the welding arms so as to separate them or bring them closer together. from one another, in a scissor movement of the arms 1, 2. 10 Such a welding gun is shown from the side in FIG. 3.
On note que les bras de soudage 1 et 2 sont de conception classique, et permettent d'intégrer le câblage assurant l'alimentation électrique de chaque électrode portée par l'extrémité des bras 1, 2. It is noted that the welding arms 1 and 2 are of conventional design, and make it possible to integrate the wiring ensuring the electrical supply of each electrode carried by the end of the arms 1, 2.
Par ailleurs, on note que le vérin formant moyen d'actionnement commun 15 aux deux bras de soudage 1, 2 est un vérin électrique. Bien entendu, ce vérin pourra être pneumatique dans d'autres modes de réalisation envisageables sans sortir du cadre de l'invention. Toutefois, un tel vérin électrique constitue une solution préférée notamment en ce qu'il permet de réaliser une pince "toute électrique", c'est-à-dire composée d'organes fonctionnant tous à l'énergie 20 électrique. Furthermore, it is noted that the cylinder forming actuation means common to the two welding arms 1, 2 is an electric cylinder. Of course, this cylinder may be pneumatic in other possible embodiments without departing from the scope of the invention. However, such an electric actuator constitutes a preferred solution in particular in that it makes it possible to produce an "all electric" clamp, that is to say made up of members all operating with electric energy.
Selon l'invention, la pince à souder comprend des moyens d'immobilisation temporaires d'un des deux supports 11, 21, ces moyens d'immobilisation étant destinés à agir lors de l'ouverture de la pince pour bloquer le déplacement du bras de soudage porté par le support immobilisé, tandis que 25 l'autre est déplacé, ceci afin d'obtenir le détalonnage de la pince. According to the invention, the welding tongs comprise temporary immobilization means for one of the two supports 11, 21, these immobilization means being intended to act during the opening of the pincers to block the movement of the arm of welding carried by the immobilized support, while the other is moved, this in order to obtain the calibration of the clamp.
Par la suite de la description, on désigne par bras et support actifs, le bras et le support soumis à l'action des moyes d'immobilisation; en l'occurrence le bras actif est le bras supérieur 1. Le bras passif est donc le bras inférieur 1, c'està-dire le bras décollé en premier de la toile soudée, ce bras étant invariablement 30 déplacé par le vérin 4 lorsque celui-ci est actionné. Following the description, the term active arm and support means the arm and the support subjected to the action of the immobilization means; in this case the active arm is the upper arm 1. The passive arm is therefore the lower arm 1, that is to say the arm detached first from the welded fabric, this arm being invariably moved by the jack 4 when that -this is activated.
Tel que cela apparaît sur la figure 2, le support 11 du bras actif 1 est solidaire en rotation de l'axe 3 porté par le bâti 1, le support 21 du bras passif 2 étant monté libre à rotation sur l'arbre 3. As shown in FIG. 2, the support 11 of the active arm 1 is integral in rotation with the axis 3 carried by the frame 1, the support 21 of the passive arm 2 being mounted free to rotate on the shaft 3.
De plus, l'axe 3 porte une platine 31, l'axe 3 et cette platine étant solidaires en rotation. In addition, the axis 3 carries a plate 31, the axis 3 and this plate being integral in rotation.
Selon le présent mode de réalisation, les moyens d'immobilisation sont constitués par un électro-aimant 6 fixé sur le bâti 10 de telle sorte qu'il puisse coopérer avec la platine 31 de façon à la maintenir fixement contre le bâti par l'intermédiaire de l'action de l'électro-aimant 6. According to the present embodiment, the immobilization means are constituted by an electromagnet 6 fixed on the frame 10 so that it can cooperate with the plate 31 so as to keep it fixedly against the frame via of the action of the electromagnet 6.
Ainsi, l'électro-aimant 6 étant activé par une alimentation électrique, il produit un effet magnétique de nature à immobiliser la platine 31 et, par conséquent, l'axe 3 et le support 11 du bras actif 1. Thus, the electromagnet 6 being activated by an electrical supply, it produces a magnetic effect such as to immobilize the plate 31 and, consequently, the axis 3 and the support 11 of the active arm 1.
On notre que, selon un autre mode de réalisation envisageable, les moyens d'immobilisation, et en l'occurrence l'électro-aimant, pourrait être 15 monté sur le bâti de façon agir temporairement sur le bras 2 (pendant que l'autre bras 1 est entraîné en rotation par le vérin 4). It is pointed out that, according to another possible embodiment, the immobilization means, and in this case the electromagnet, could be mounted on the frame so as to act temporarily on the arm 2 (while the other arm 1 is rotated by the jack 4).
Par ailleurs, le bâti 10 porte un capteur d'ouverture 7 du bras passif 2, ce capteur étant en l'occurrence un micro-contacteur (ce capteur pouvant de façon similaire être de tout type, et notamment capacitif ou inductif ou être un électro20 aimant ou un capteur de proximité, selon d'autres modes de réalisation envisageables). Furthermore, the frame 10 carries an opening sensor 7 of the passive arm 2, this sensor being in this case a micro-contactor (this sensor can similarly be of any type, and in particular capacitive or inductive or be an electro20 magnet or a proximity sensor, according to other possible embodiments).
On note également que, tel que représenté symboliquement, le capteur 7 est monté sur le bâti 10 de façon que sa position puisse être réglée. It is also noted that, as symbolically represented, the sensor 7 is mounted on the frame 10 so that its position can be adjusted.
Ce capteur 7 est relié électriquement par tout circuit électrique approprié 25 à l'électro-aimant de telle sorte que l'électro-aimant soit actif tant que le bras passif 2 ne vient pas en butée sur le capteur 7 et, inversement, de sorte que l'électro-aimant cesse d'agir dès que le bras passif 2 vient en butée sur la capteur 7. This sensor 7 is electrically connected by any suitable electrical circuit 25 to the electromagnet so that the electromagnet is active as long as the passive arm 2 does not abut on the sensor 7 and, conversely, so the electromagnet ceases to act as soon as the passive arm 2 abuts on the sensor 7.
Le cycle de fonctionnement d'une pince selon l'invention s'opère de la 30 façon suivante: - le robot portant la pince à souder et la tôle à souder sont déplacés l'un par rapport à l'autre jusqu'à une position prédéterminée; - le vérin 4 provoque la fermeture de la pince et les 5 électrodes 5 sont alimentées électriquement pour réaliser un point de soudure; - l'électro-aimant 6 est alimenté, immobilisant le bras supérieur 1; - le vérin 4 provoque le déplacement du bras inférieur 2, 10 jusqu'à ce que celui-ci vienne déclencher le capteur 7; - l'électro-aimant cesse d'être alimenté; - le vérin 4 poursuit sa course de façon à entraîner l'ouverture complète de la pince. The operating cycle of a clamp according to the invention operates as follows: the robot carrying the welding clamp and the sheet to be welded are moved relative to one another to a position predetermined; - the jack 4 causes the clamp to close and the 5 electrodes 5 are electrically supplied to produce a welding spot; - the electromagnet 6 is supplied, immobilizing the upper arm 1; - The actuator 4 causes the lower arm 2, 10 to move until it comes to trigger the sensor 7; - the electromagnet stops being supplied; - The jack 4 continues its stroke so as to cause the complete opening of the clamp.
Claims (12)
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