FR2984193A1

FR2984193A1 - Device, useful for welding nut onto sheet, comprises welding body delimiting housing emerging axially in lower face, and detection unit for detecting escape of air and forming keying unit to avoid welding of element in incorrect position

Info

Publication number: FR2984193A1
Application number: FR1161921A
Authority: FR
Inventors: Stephane Brice; Jean Marie Bleuze
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-06-21
Anticipated expiration: 2031-12-19
Also published as: FR2984193B1

Abstract

The device comprises a upper welding body (26a) that is delimited by a lower face (32) and delimits a housing (30) emerging axially in the lower face, where a welding element (12) is delimited by a peripheral face (16), an upper face and a lower face, and occupies a correct welding position in which welding feet are arranged in bottom and rest against an upper face of a sheet and an incorrect position in which the welding feet are arranged on a top, and a detection unit for detecting an escape of air and forming a keying unit to avoid the welding of the element in the incorrect position. The device comprises a upper welding body (26a) that is delimited by a lower face (32) and delimits a housing (30) emerging axially in the lower face, where the body is axially movable between a high steady position and a low welding position in which the lower face of the body is designed to cooperate with a upper face of an welding element (12), and the welding element is delimited by a peripheral face (16), the upper face and the lower face, and occupies a correct welding position in which the welding feet are arranged in bottom and rest against an upper face of a sheet and an incorrect position in which the welding feet are arranged on a top, and a detection unit for detecting an escape of air and forming a keying unit to avoid the welding of the element in the incorrect position. The housing of the body is connected to an air source compressed to send air towards the welding element. The lower face of the body is present in an axial support on welding feet when the welding element occupies the incorrect position so that the lower face of the body and a lower face of the welding element define a slot through which the air leaks. The device further comprises: an air conduit that extends from the air source to the housing of the body; a centering pin that is axially movable between a low steady position in which the centering pin is retracted with a lower part of the sheet, and a high centering position in which the centering pin cooperates with the welding element to center the centering pin onto the sheet; and a lower welding body that comprises a upper face for supporting the sheet and is designed to cooperate with the higher body to run an electric current through the welding element and to weld the welding feet of the welding element onto the associated sheet. The detection unit is connected to the air conduit to detect a possible escape of air, and cooperates with a control unit to announce the escape and to stop the device. The detection unit is a pressure controller designed to detect a decrease in pressure of the air conduit. The welding element is hexagonally delimiting a tapped hole. The sheet delimits the hole. The centering pin comprises a truncated portion that is conceived to cooperate with a truncated seat delimited by the welding element. The lower body delimits an axial passage hole of the centering pin. The welding element comprises three welding feet that extend from the lower face of the welding element and are systematically arranged on a peripheral edge of the lower face of the welding element. The upper face of the welding element and the lower face of the upper body are designed to be in the axial support one against the other.

Description

DISPOSITIF DE SOUDAGE D'UN ELEMENT A SOUDER SUR UNE TOLE L'invention concerne un dispositif de soudage d'un élément de fixation à souder, comme un écrou, sur une tôle. The invention relates to a device for welding a fastening element to be welded, such as a nut, onto a sheet.

L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de soudage par électrodes d'un écrou sur une tôle, qui comporte un moyen de détrompage pour éviter de souder l'écrou dans une position incorrecte. Les éléments de fixation à souder tels qu'un écrou à souder ou tout autre élément de fixation à souder, sont couramment utilisés dans l'industrie, 10 notamment dans l'industrie automobile. De façon connue, le dispositif de soudage comporte un organe supérieur de soudage, constituant une première électrode supérieure, et un organe inférieur de soudage, constituant une seconde électrode inférieure. L'ensemble constitué par l'écrou et la tôle en appui l'un sur l'autre, 15 est interposé entre l'électrode supérieure et l'électrode inférieure. L'écrou comporte des pieds de soudage saillants qui sont en appui sur la tôle et qui sont conçus pour opposer une résistance électrique et fondre au passage d'un courant électrique appliqué par les électrodes. Le soudage d'un élément de fixation comme un écrou sur une tôle, 20 ou plaque, est particulièrement intéressant puisque la tôle présente souvent une épaisseur trop mince pour supporter un filetage. De plus, le soudage d'un ou plusieurs écrous sur une tôle peut être réalisé à une cadence élevée au cours d'un procédé automatisé, notamment au moyen d'une machine automatisée comportant un dispositif de soudage. 25 Toutefois, le soudage d'un écrou sur une tôle implique de positionner l'écrou sur la tôle de façon précise, l'écrou étant en général positionné de façon coaxiale à un trou de passage associé ménagé dans la tôle. Le document FR-1.455.253 décrit et représente une machine de 30 soudage par électrodes, pour souder un écrou auto-centreur sur une tôle. La machine de soudage comporte une électrode supérieure et une électrode inférieure, l'électrode supérieure présentant une cavité ouverte qui est conçue pour recevoir l'écrou à souder. La cavité présente une forme complémentaire à la forme auto 35 centreuse de l'écrou qui est conçue pour centrer l'écrou. The invention more particularly relates to a device for electrodes welding of a nut on a sheet, which comprises a keying means to avoid welding the nut in an incorrect position. Soldering fasteners such as a solder nut or other weldable fastener are commonly used in industry, particularly in the automotive industry. In known manner, the welding device comprises an upper welding member, constituting a first upper electrode, and a lower welding member, constituting a second lower electrode. The assembly consisting of the nut and the plate resting on one another is interposed between the upper electrode and the lower electrode. The nut has protruding welding feet which bear on the sheet and which are designed to resist electrical resistance and melt when an electric current applied by the electrodes passes. Welding a fastener such as a nut to a plate or plate is particularly advantageous since the sheet is often too thin to support a thread. In addition, the welding of one or more nuts on a sheet can be performed at a high rate during an automated process, in particular by means of an automated machine comprising a welding device. However, the welding of a nut to a sheet involves positioning the nut on the sheet precisely, the nut being generally positioned coaxially with an associated through hole in the sheet. FR-1.455.253 discloses and shows an electrode welding machine for welding a self-centering nut to a sheet. The welding machine has an upper electrode and a lower electrode, the upper electrode having an open cavity that is adapted to receive the solder nut. The cavity has a shape complementary to the self centering form of the nut which is designed to center the nut.

L'électrode inférieure est réalisée venue de matière avec un pion de centrage qui coopère avec un trou de passage ménagé dans la tôle, pour centrer la tôle par rapport à l'écrou. Enfin, l'écrou est délimité par une face supérieure et par une face 5 inférieure depuis laquelle s'étendent des pieds de soudage qui sont en appui sur la tôle et qui sont conçus pour être soudés sur la tôle associée. Cette machine présente l'inconvénient de ne pas garantir le positionnement correct de l'écrou, c'est-à-dire le positionnement de l'écrou avec les pieds de soudage agencés vers le bas, en appui sur la tôle, et non 10 avec les pieds agencés vers le haut. En effet, lorsque l'écrou est soudé à l'envers, sa face supérieure, qui est plane, peut éventuellement être soudée en partie sur la tôle, mais l'écrou risque de se détacher de la tôle au premier choc. De plus, selon ce document, le pion de centrage conçu pour 15 supporter la tôle dans une position centrée par rapport à l'écrou est réalisé venu de matière avec l'électrode inférieure, laquelle est généralement réalisée en cuivre. Le cuivre est un matériau tendre qui risque de se déformer dans le temps et de ne plus remplir correctement sa fonction de centreur de l'écrou sur 20 la tôle. Pour pallier notamment ces inconvénients, l'invention propose un dispositif de soudage qui permette de souder l'écrou sur la tôle seulement si l'écrou occupe une position correcte, c'est-à-dire une position dans laquelle les pieds de soudage de l'écrou sont en appui sur la tôle. 25 De plus, le dispositif selon l'invention comporte un pion de centrage de l'écrou conçu pour résister dans le temps. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de soudage pour souder un élément sur une tôle, l'élément à souder étant délimité par une face périphérique, une face supérieure, et une face inférieure qui est réalisée venue 30 de matière avec au moins deux pieds saillants de soudage conçus pour être soudés sur une face supérieure de la tôle, l'élément à souder étant apte à occuper une première position correcte de soudage dans laquelle les pieds de soudage sont agencés vers le bas, en appui sur la face supérieure de la tôle, et une seconde position incorrecte dans laquelle les pieds de soudage sont 35 agencés vers le haut, le dispositif comportant un organe supérieur de soudage qui est délimité par une face inférieure et qui délimite un logement débouchant axialement dans ladite face inférieure, ledit organe étant monté mobile axialement entre une position haute de repos et une position basse de soudage dans laquelle la face inférieure dudit organe est conçue pour coopérer avec la face supérieure de forme complémentaire de l'élément à souder, caractérisé en ce que le logement de l'organe supérieur est relié à une source d'air comprimé pour envoyer de l'air vers l'élément à souder, et en ce que, lorsque l'élément à souder occupe sa position incorrecte, la face inférieure de l'organe supérieur de soudage est en appui axial sur les pieds de soudage, de sorte que la face inférieure de l'organe supérieur et la face inférieure de l'élément à souder délimitent entre elles une lumière à travers laquelle l'air envoyé fuit, et en ce que le dispositif comporte un moyen de détection de la fuite d'air, constituant moyen de détrompage pour éviter de souder l'élément à souder dans sa position incorrecte. Selon une autre caractéristique, le dispositif comporte un conduit d'air qui s'étend depuis la source d'air comprimé, jusqu'au logement de l'organe supérieur, le moyen de détection de la fuite d'air étant relié audit conduit pour détecter une éventuelle fuite d'air, et le moyen de détection coopère avec une unité de commande pour signaler ladite fuite et pour commander l'arrêt du dispositif de soudage. The lower electrode is formed integrally with a centering pin which cooperates with a through hole formed in the sheet, to center the sheet relative to the nut. Finally, the nut is delimited by an upper face and a lower face from which extend welding feet which bear on the sheet and which are designed to be welded to the associated sheet. This machine has the disadvantage of not guaranteeing the correct positioning of the nut, that is to say the positioning of the nut with the welding feet arranged downwards, resting on the sheet, and not 10 with feet arranged upwards. Indeed, when the nut is welded upside down, its upper face, which is flat, may possibly be welded in part on the sheet, but the nut may become detached from the sheet at the first shock. In addition, according to this document, the centering pin designed to support the sheet in a centered position with respect to the nut is formed integral with the lower electrode, which is generally made of copper. Copper is a soft material that may deform over time and no longer properly fulfill its function of centering the nut on the sheet. To overcome these drawbacks in particular, the invention proposes a welding device that makes it possible to weld the nut on the sheet only if the nut occupies a correct position, that is to say a position in which the welding feet of the nut are supported on the sheet. In addition, the device according to the invention comprises a centering pin of the nut designed to withstand time. For this purpose, the invention proposes a welding device for welding an element to a metal sheet, the element to be welded being delimited by a peripheral face, an upper face, and a lower face which is made of material with at least two welding protruding feet designed to be welded to an upper face of the sheet, the element to be welded being able to occupy a first correct welding position in which the welding feet are arranged downwards, resting on the upper face of the sheet, and a second incorrect position in which the welding feet are arranged upwards, the device comprising an upper welding member which is delimited by a lower face and which delimits a housing opening axially in said lower face, said member being mounted axially movable between a high rest position and a low welding position in which the lower face of said organ is designed to cooperate with the upper face of complementary shape of the element to be welded, characterized in that the housing of the upper member is connected to a source of compressed air to send air to the element to welding, and in that, when the element to be welded occupies its incorrect position, the lower face of the upper welding member bears axially on the welding feet, so that the lower face of the upper member and the lower face of the element to be welded delimit between them a light through which the air sent leaks, and in that the device comprises a means of detecting the air leak, constituting polarizing means to avoid welding the l soldering element in its incorrect position. According to another characteristic, the device comprises an air duct extending from the source of compressed air to the housing of the upper member, the air leak detection means being connected to said duct for detecting a possible air leakage, and the detecting means cooperates with a control unit to signal said leakage and to control the stopping of the welding device.

L'arrêt du dispositif permet de retourné l'élément à souder dans sa position correcte ou de le remplacer par un autre élément à souder. Le moyen de détection de la fuite d'air est un pressostat qui est conçu pour détecter une baisse de pression dans le conduit associé, caractérisant une fuite d'air. Stopping the device makes it possible to turn the element to be welded in its correct position or to replace it with another element to be welded. The air leak detection means is a pressure switch which is designed to detect a pressure drop in the associated duct, characterizing an air leak.

Selon une autre caractéristique, l'élément à souder est un écrou hexagonal délimitant un trou taraudé. Ce type d'écrou offre l'avantage d'être d'une forme standard. Complémentairement, la tôle délimite un trou de passage, et le dispositif comporte un pion de centrage qui est monté mobile axialement entre 30 une position basse de repos dans laquelle le pion de centrage est escamoté au dessous de la tôle, et une position haute de centrage dans laquelle le pion de centrage coopère avec l'élément à souder pour le centrer sur la tôle. Le pion de centrage est indépendant de l'organe inférieur de soudage, grâce à quoi le pion de centrage peut être réalisé dans un matériau 35 conçu pour résister dans le temps. According to another characteristic, the element to be welded is a hexagonal nut delimiting a tapped hole. This type of nut offers the advantage of being of a standard form. Complementarily, the sheet defines a through hole, and the device comprises a centering pin which is mounted axially movable between a low rest position in which the centering pin is retracted below the sheet, and a high centering position. wherein the centering pin cooperates with the element to be welded to center it on the sheet. The centering pin is independent of the lower welding member, whereby the centering pin can be made of a material designed to withstand time.

De plus, le pion de centrage comporte une portion tronconique qui est conçue pour coopérer avec un siège tronconique complémentaire délimité par l'élément à souder. Cette caractéristique permet de centrer de façon précise l'élément 5 à souder sur la tôle. Selon un autre aspect, le dispositif est équipé d'un organe inférieur de soudage qui comporte une face supérieure de support de la tôle, et qui est conçue pour coopérer avec l'organe supérieur de soudage pour faire passer un courant électrique à travers l'élément à souder, pour souder les pieds de 10 soudage dudit élément sur la tôle associée. L'organe inférieur de soudage délimite un trou axial pour le passage du pion de centrage. L'élément à souder comporte trois pieds de soudage qui s'étendent depuis la face inférieure de l'élément à souder et qui sont agencés de façon 15 régulière sur un bord périphérique de la face inférieure de l'élément à souder. La face supérieure de l'élément à souder et la face inférieure de l'organe supérieur de soudage sont chacune globalement planes et conçues pour être en appui axial l'une contre l'autre. Ainsi, l'air ne peut pas fuir entre l'élément à souder et l'organe 20 supérieur de soudage lorsque l'élément à souder occupe sa position correcte de soudage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : 25 - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale, qui illustre le dispositif de soudage selon l'invention, comportant un organe supérieur de soudage en appui axial sur un écrou occupant une position correcte de soudage sur une tôle, et un pion de centrage de l'écrou ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale, qui illustre le 30 dispositif de la figure 1 avec l'écrou occupant une position incorrecte de soudage ; - la figure 3 est une vue schématique en coupe axiale similaire à la figure 2, qui illustre l'écrou occupant sa position correcte de soudage ; - la figure 4 est une vue de détail en perspective, qui illustre l'écrou 35 représenté aux figures 1 à 3. In addition, the centering pin comprises a frustoconical portion which is designed to cooperate with a complementary frustoconical seat delimited by the element to be welded. This feature allows to precisely center the element 5 to be welded to the sheet. In another aspect, the device is equipped with a lower welding member which has a sheet-supporting upper face, and which is adapted to cooperate with the upper welding member to pass an electric current through the welding member. welding element, for welding the welding feet of said element on the associated plate. The lower welding member defines an axial hole for the passage of the centering pin. The element to be welded comprises three welding feet which extend from the underside of the element to be welded and which are arranged regularly on a peripheral edge of the lower face of the element to be welded. The upper face of the element to be welded and the lower face of the upper welding member are each generally flat and designed to bear axially against each other. Thus, the air can not leak between the element to be welded and the upper welding member when the element to be welded occupies its proper welding position. Other features and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view in axial section, which illustrates the welding device according to the invention, comprising an upper welding member in axial bearing on a nut occupying a correct welding position on a sheet, and a centering pin of the nut; FIG. 2 is a diagrammatic view in axial section, which illustrates the device of FIG. 1 with the nut occupying an incorrect welding position; - Figure 3 is a schematic axial sectional view similar to Figure 2, which illustrates the nut occupying its correct welding position; FIG. 4 is a detailed perspective view illustrating the nut 35 shown in FIGS. 1 to 3.

Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les expressions « supérieur », « inférieur » et « bas », « haut » en référence à la partie supérieure et à la partie inférieure respectivement des figures 1 à 3. In the description and the claims, the terms "upper", "lower" and "low", "high" will be used in a nonlimiting manner with reference to the upper part and the lower part respectively of FIGS. 1 to 3.

De plus, pour clarifier la description et les revendications, on adoptera à titre non limitatif la terminologie vertical, longitudinal et transversal en référence au trièdre L, V, T indiqué aux figures 1 à 3. On a représenté à la figure 1 un dispositif 10 de soudage pour souder un écrou 12, formant élément de fixation, sur une tôle 14 métallique 10 conducteur d'électricité, comme une tôle en acier. La tôle 14 est par exemple une tôle d'une caisse d'un véhicule automobile. L'écrou 12, représenté en détail à la figure 4, est un écrou métallique hexagonal conducteur d'électricité, qui est délimité par une face 15 périphérique 16 de section hexagonale, une face supérieure 18a plane et une face inférieure 18b opposée. L'écrou 12 délimite un siège annulaire 23 tronconique inférieur et un trou 20 taraudé qui est conçu pour coopérer avec un élément fileté à fixer, comme une vis par exemple. 20 A cet effet, la tôle 14 délimite un trou 21 de passage qui s'étend autour d'un axe A principal vertical. De plus, l'écrou 12 comporte trois pieds 22 de soudage saillants qui sont réalisés venus de matière avec la face inférieure 18b de l'écrou 12, et qui sont conçus pour être soudés sur une face supérieure 24a de la tôle 14. 25 Les pieds 22 de soudage sont agencés de façon régulière sur un bord périphérique de la face inférieure 18b de l'écrou 12, chaque pied 22 de soudage présentant une forme convexe bombée vers l'extérieur. Le dispositif 10 de soudage comporte une électrode supérieure 26a et une électrode 26b constituant respectivement un organe supérieur 26a de 30 soudage et un organe inférieur 26b de soudage. L'électrode supérieure 26a et l'électrode inférieure 26b présentent un potentiel électrique différent, de façon à faire passer un courant électrique à travers l'écrou 12 et la tôle 14, pour souder les pieds 22 de l'écrou 12 sur la tôle 14. 35 L'électrode supérieure 26a de soudage présente une forme globalement cylindrique qui s'étend verticalement selon l'axe A. In addition, to clarify the description and the claims, the vertical, longitudinal and transverse terminology will be adopted in a non-limiting manner with reference to the trihedron L, V, T indicated in FIGS. 1 to 3. FIG. welding machine for welding a nut 12, forming a fastening element, on an electrically conductive sheet metal sheet 10, such as a steel sheet. The sheet 14 is for example a sheet of a body of a motor vehicle. The nut 12, shown in detail in FIG. 4, is an electrically conductive hexagonal metal nut which is delimited by a peripheral face 16 of hexagonal cross-section, a flat upper face 18a and an opposite lower face 18b. The nut 12 delimits a lower frustoconical annular seat 23 and a threaded hole 20 which is designed to cooperate with a threaded element to be fixed, such as a screw for example. To this end, the sheet 14 delimits a through hole 21 which extends around a vertical main axis A. In addition, the nut 12 comprises three projecting welding feet 22 which are made integral with the lower face 18b of the nut 12, and which are designed to be welded to an upper face 24a of the sheet 14. 25 welding feet 22 are arranged in a regular manner on a peripheral edge of the lower face 18b of the nut 12, each weld foot 22 having a convex shape bulging outwardly. The welding device 10 comprises an upper electrode 26a and an electrode 26b respectively constituting an upper welding member 26a and a lower welding member 26b. The upper electrode 26a and the lower electrode 26b have a different electric potential, so as to pass an electric current through the nut 12 and the plate 14, for welding the feet 22 of the nut 12 on the plate 14 The upper welding electrode 26a has a generally cylindrical shape which extends vertically along the axis A.

De plus, l'électrode supérieure 26a délimite un alésage d'axe A qui forme un logement 30 débouchant axialement dans une face inférieure 32 de l'électrode inférieure 26a. Comme on peut le voir à la figure 1, la face inférieure 32 de 5 l'électrode supérieure 26a présente une forme circulaire plane qui est conçue pour coopérer en appui axial sur la face supérieure 18a plane de l'écrou 12, et qui délimite un orifice 34. A cet effet, l'électrode supérieure 26a est montée mobile axialement entre une position haute de repos (non représentée), et une 10 position basse de soudage, représentée à la figure 1, dans laquelle la face inférieure 32 de l'électrode supérieure 26a coopère avec la face supérieure 18a de l'écrou 12. A l'opposé, l'électrode inférieure 26b comporte une face supérieure 36 de support qui est en appui axial sur une face inférieure 24b de la tôle 14, 15 pour supporter la tôle 14. De plus, l'électrode inférieure 26b délimite un trou 37 qui s'étend selon l'axe A. Selon un autre aspect, le dispositif 10 comporte un pion de centrage 38 globalement cylindrique qui s'étend selon l'axe A dans le trou 37, 20 prévu à cet effet, de l'électrode inférieure 26b. Le pion de centrage 38 est monté mobile axialement, entre une position basse de repos représentée aux figures 2 et 3, dans laquelle le pion de centrage 38 est escamoté au dessous de la tôle 14, et une position haute de centrage représentée à la figure 1, dans laquelle le pion de centrage 38 25 coopère avec l'écrou 12 pour centrer l'écrou 12 sur la tôle 14. A cet effet, le pion de centrage 38 comporte un tronçon supérieur 40a, un tronçon inférieur 40b et une portion tronconique 42 intermédiaire qui est conçue pour coopérer avec le siège 23 tronconique complémentaire délimité par l'écrou 12. 30 Lorsque le pion de centrage 38 occupe sa position haute de centrage, le tronçon supérieur 40a est agencé dans le trou 20 de l'écrou 12, le tronçon inférieur 40b coopère avec le trou 21 de passage de la tôle 14 et la portion tronconique 42 coopère avec le siège 23 complémentaire de l'écrou 12. Selon un autre aspect, le dispositif 10 est conçu pour détecter si 35 l'écrou 12 est agencé sur la tôle 14 dans une position correcte, pour ne pas souder l'écrou 12 s'il est agencé à l'envers. In addition, the upper electrode 26a delimits an axis A bore which forms a housing 30 opening axially into a lower face 32 of the lower electrode 26a. As can be seen in FIG. 1, the lower face 32 of the upper electrode 26a has a planar circular shape which is designed to cooperate in axial support on the flat upper face 18a of the nut 12, and which delimits a For this purpose, the upper electrode 26a is mounted axially movable between a high rest position (not shown), and a low welding position, shown in FIG. 1, in which the lower face 32 of the upper electrode 26a cooperates with the upper face 18a of the nut 12. In contrast, the lower electrode 26b has an upper support face 36 which bears axially on a lower face 24b of the plate 14, 15 to support In addition, the lower electrode 26b delimits a hole 37 which extends along the axis A. According to another aspect, the device 10 comprises a generally cylindrical centering pin 38 which extends along the axis A in hole 37, 20 provided For this purpose, the lower electrode 26b. The centering pin 38 is mounted axially movable, between a low rest position shown in Figures 2 and 3, wherein the centering pin 38 is retracted below the plate 14, and a centering position shown in Figure 1 in which the centering pin 38 cooperates with the nut 12 to center the nut 12 on the sheet 14. For this purpose, the centering pin 38 comprises an upper section 40a, a lower section 40b and a frustoconical portion 42 intermediate member which is designed to cooperate with the complementary frustoconical seat 23 delimited by the nut 12. When the centering pin 38 occupies its upper centering position, the upper section 40a is arranged in the hole 20 of the nut 12, the lower section 40b cooperates with the hole 21 through which the sheet 14 passes and the frustoconical portion 42 cooperates with the seat 23 complementary to the nut 12. In another aspect, the device 10 is designed to detect if The nut 12 is arranged on the plate 14 in a correct position, so as not to weld the nut 12 if it is arranged upside down.

L'écrou 12 occupe une première position correcte de soudage lorsque ses pieds 22 de soudage sont agencés vers le bas, en appui axial sur la face supérieure 24a de la tôle 14, comme on peut le voir aux figures 1 et 3. A l'inverse, l'écrou 12 occupe une seconde position incorrecte 5 lorsque ses pieds 22 sont agencés vers le haut, comme on peut le voir à la figure 2. Le logement 30 de l'électrode supérieure 26a est relié à une source d'air comprimé 44, par un conduit d'air 46, pour envoyer de l'air vers l'écrou 12. La source d'air comprimé 44 est par exemple un compresseur d'air, 10 un réseau d'air comprimé, ou tout autre moyen apte à envoyer de l'air vers l'écrou 12. Selon la figure 2, le conduit d'air 46 est raccordé à un orifice d'entrée d'air 48 qui est ménagé dans une paroi de l'électrode supérieure 26a, et qui est relié au logement 30 de l'électrode supérieure 26a.The nut 12 occupies a first correct welding position when its welding feet 22 are arranged downwards, in axial support on the upper face 24a of the sheet 14, as can be seen in FIGS. 1 and 3. Conversely, the nut 12 occupies a second incorrect position 5 when its feet 22 are arranged upwards, as can be seen in FIG. 2. The housing 30 of the upper electrode 26a is connected to a source of compressed air. 44, through an air duct 46, to send air to the nut 12. The source of compressed air 44 is for example an air compressor, a compressed air network, or any other means adapted to send air to the nut 12. According to Figure 2, the air duct 46 is connected to an air inlet port 48 which is formed in a wall of the upper electrode 26a, and which is connected to the housing 30 of the upper electrode 26a.

15 Complémentairement, le dispositif 10 est équipé d'un moyen de détection 50 d'une fuite d'air, qui est ici constitué par un pressostat 50 conçu pour détecter le dépassement d'une valeur prédéterminée de pression dans le conduit d'air 46. De plus, le pressostat 50 est relié à une unité de commande 52 qui 20 est conçue pour commander l'arrêt du procédé de soudage lorsque le pressostat a détecté une chute de pression dans le conduit d'air 46, au dessous d'une valeur seuil prédéterminée. Au cours du fonctionnement du dispositif 10 de soudage, selon la figure 1, le pion de centrage 38 est entraîné vers sa position haute de centrage 25 et l'écrou 12 est agencé sur la tôle 14, autour du pion de centrage 38, par un robot par exemple. De l'air est envoyé depuis la source d'air comprimé 44, jusqu'à l'écrou 12 via le logement 30 de l'électrode supérieure 26a. Ensuite, l'électrode supérieure 26a est entraîné en déplacement 30 axiale vertical vers le bas, pour coopérer avec l'écrou 14, depuis sa position haute de repos, jusqu'à sa position basse de soudage. De même, le pion de centrage 38 est entraîné vers le bas, vers sa position basse de repos, après avoir centré l'écrou 12 sur la tôle 14, selon l'axe A.Complementarily, the device 10 is equipped with an air leak detection means 50, which is here constituted by a pressure switch 50 designed to detect the exceeding of a predetermined value of pressure in the air duct. In addition, the pressure switch 50 is connected to a control unit 52 which is designed to control the stopping of the welding process when the pressure switch has detected a pressure drop in the air duct 46, below a predetermined threshold value. During the operation of the welding device 10, according to FIG. 1, the centering pin 38 is driven towards its upper centering position 25 and the nut 12 is arranged on the plate 14, around the centering pin 38, by a robot for example. Air is sent from the source of compressed air 44 to the nut 12 via the housing 30 of the upper electrode 26a. Subsequently, the upper electrode 26a is driven vertically downwards to cooperate with the nut 14 from its high rest position to its low welding position. Similarly, the centering pin 38 is driven downwards, towards its low rest position, after centering the nut 12 on the plate 14, along the axis A.

35 Selon un premier cas de figure, représenté à la figure 2, l'écrou 12 occupe sa position incorrecte et la face inférieure 32 de l'électrode supérieure 26a est en appui axial sur les pieds 22 de l'écrou 12, de sorte que la face inférieure 32 de l'électrode supérieure 26a et la face inférieure 18b de l'écrou 12 sont en vis-à-vis et délimitent entre elles une lumière 54. L'air sous pression fuit à travers la lumière 54, comme l'illustre les 5 flèches de la figure 2. Le pressostat 50 détecte la fuite et l'unité de commande 52 arrête provisoirement le dispositif 10 de soudage pour ne pas souder l'écrou 12 dans sa position incorrecte. Ainsi, le pressostat 50 constitue un moyen de détrompage pour 10 éviter de souder l'écrou 12 dans sa position incorrecte, les pieds 22 de soudage vers le haut. Selon un second cas de figure, représenté à la figure 3, l'écrou 12 occupe sa position correcte de soudage, la face supérieure 18a de l'écrou 12 est en appui plan sur la face inférieure 32 de l'électrode supérieure 26a, de 15 sorte que l'air sous pression ne fuit pas, ou pas suffisamment pour qu'une fuite soit détectée par le pressostat 50. Selon le second cas de figure, le pressostat 50 ne détecte pas de fuite et l'écrou 12 est soudé sur la tôle 14, dans sa position correcte de soudage, par le dispositif 10 de soudage. 20 According to a first case, represented in FIG. 2, the nut 12 occupies its incorrect position and the lower face 32 of the upper electrode 26a bears axially against the feet 22 of the nut 12, so that the lower face 32 of the upper electrode 26a and the lower face 18b of the nut 12 are vis-à-vis and delimit between them a light 54. The pressurized air leaks through the light 54, as the illustrates the arrows of FIG. 2. The pressure switch 50 detects the leak and the control unit 52 temporarily stops the welding device so as not to weld the nut 12 in its incorrect position. Thus, the pressure switch 50 is a keying means to avoid welding the nut 12 in its incorrect position, the feet 22 of welding up. According to a second case, represented in FIG. 3, the nut 12 occupies its correct welding position, the upper face 18a of the nut 12 is in plane bearing on the lower face 32 of the upper electrode 26a, In this way, the pressurized air does not leak, or not enough, for a leak to be detected by the pressure switch 50. In the second case, the pressure switch 50 does not detect a leak and the nut 12 is welded on. the sheet 14, in its correct welding position, by the welding device 10. 20

Claims

REVENDICATIONS1. Welding device (10) for welding an element (12) to a metal plate (14), the element (12) to be welded being delimited by a peripheral face (16), an upper face (18a) and a lower face ( 18b) which is formed integrally with at least two welded projection feet (22) adapted to be welded to an upper face (24a) of the sheet (14), the element (12) to be welded being adapted to occupy a first correct welding position in which the welding feet (22) are arranged downwards, resting on the upper face (24a) of the sheet (14), and a second incorrect position in which the feet (22) of welding are arranged upwards, the device (10) comprising an upper welding member (26a) which is delimited by a lower face (32) and which delimits a housing (30) opening axially into said lower face (32), said member (26a) being mounted axially movable between a high rest position and a low welding osition in which the lower face (32) of said member (26a) is designed to cooperate with the upper face (18a) of complementary shape of the element (12) to be welded, characterized in that the housing (30) of the upper member (26a) is connected to an air source (44) compressed to send air to the element (12) to be welded, and in that, when the element (12) to be welded occupies its incorrect position, the lower face (32) of the upper welding member (26a) bears axially on the welding feet (22), so that the lower face (32) of the upper member (26a) ) and the lower face (18b) of the element (12) to be welded delimit between them a light (54) through which the sent air leaks, and in that the device (10) comprises a detection means (50). ) of the air leak, constituting keying means to avoid soldering the element (12) to be welded in its incorrect position.

2. A welding device (10) according to claim 1, characterized in that it comprises an air duct (46) extending from the compressed air source (44) to the housing (30). of the upper member (26a), the air leak detection means (50) being connected to said duct (46) for detecting a possible air leak, and in that the detecting means (50) co-operates with a control unit (52) for signaling said leakage and for controlling the shutdown of the welding device (10).

Welding device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the air leak detection means (50) is a pressure switch (50) which is designed to detect a pressure drop in the conduit (46) associated, characterizing an air leak.

4. Device (10) for welding according to any one of the preceding claims, characterized in that the element (12) to be welded is a nut (12) hexagonal delimiting a hole (20) threaded.

5. Device (10) for welding according to claim 4, characterized in that the plate (12) defines a hole (20) passage, and in that the device (10) comprises a centering pin (38) which is mounted axially movably between a low rest position in which the centering pin (38) is retracted below the sheet (14), and a high centering position in which the centering pin (38) cooperates with the element ( 12) to be welded to center it on the sheet (14).

6. Device (10) for welding according to claim 5, characterized in that the centering pin (38) comprises a frustoconical portion (42) which is designed to cooperate with a seat (23) complementary frustoconical delimited by the element ( 12) to be welded.

7. Device (10) for welding according to any one of the preceding claims, characterized in that it is equipped with a lower welding member (26b) which comprises an upper face (36) for supporting the sheet (14). ), and which is adapted to cooperate with the upper welding member (26a) for passing an electric current through the soldering member (12) to weld the welding feet (22) of said member (12) to the sheet (14) associated.

8. A welding device (10) according to claims 5 and 7, characterized in that the lower welding member (26b) delimits an axial hole (37) for the passage of the centering pin (38).

9. Device (10) for welding according to any one of the preceding claims, characterized in that the element (12) to be welded comprises three welding feet (22) which extend from the underside (18b) of the element (12) to be welded and which are arranged in a regular manner on a peripheral edge of the lower face (18b) of the element (12) to be welded.

10. Welding device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the upper face (18a) of the element (12) to be welded and the lower face (32) of the upper member ( 26a) desoldering are each generally planar and designed to be in axial abutment against each other.