FR3064513B1 - Systeme automatique de soudage portatif - Google Patents
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Abstract
Système mécanisé de soudage comportant un moyen de placage (3) apte à être monté sur une pièce (1) à souder, un chariot (4) mobile tel que le chariot comporte un système d'entraînement (31) coopérant (22, 23, 24) avec le moyen de placage pour permettre un déplacement du chariot relativement à la pièce à souder, et un module de soudage (5), caractérisé en ce que le module de soudage est monté de manière amovible sur le chariot, le module de soudage comportant une torche de soudage (8) et un moteur de commande (12, 13, 60) du mouvement de la torche.
Description
SYSTEME AUTOMATIQUE DE SOUDAGE PORTATIF
La présente invention a pour objet un système mécanisé de soudage portatif, de préférence pour un soudage à l’arc en particulier adaptable pour de soudures circonférentielle sur des tubes dont le diamètre extérieur peut aller de 203.2 mm (8.625”) à 1219.2 mm (48”), voire en deçà et au-delà de cette plage de diamètres.
Les modules de soudage mécanisé à fil fourré « Flux Core » mFCAW existants sur le marché ne sont pas portatifs. En effet, ils se montent sur un anneau ou bande de roulement qui est serrée autour de tubes à souder, avec des entretoises dont la hauteur est variable de +/- 30mm, auxquels vient s’ajouter la hauteur des modules de soudage. Ces ensembles présentent un encombrement radial du système autour du tube de l’ordre de 250mm et plus.
Il est par exemple connu de tels modules de soudage mécanisé, par exemple du document US-4841123.
Ce type d’équipement nécessite un anneau de roulement spécifique à chaque soudure et un espace radial de +/-250mm dégagé de tout obstacle autour desdits tubes à souder afin de permettre aux modules de soudage existants de passer et réaliser la soudure à 360°.
Pour préserver une qualité de soudure élevée, lorsque la mise en oeuvre de tels modules de soudage automatisé encombrants n’est plus possible, les soudures sont réalisées manuellement par des soudeurs hautement qualifiés. Ces derniers opèrent souvent dans un environnement exigu les obligeant à adopter des postures peu ergonomiques, voire pénibles, pendant des périodes prolongées (quelques heures) notamment pour les tubes de grands diamètres et de fortes épaisseurs, d’autant plus que le procédé utilisé manuellement est relativement lent.
Aucune solution de soudage automatique n’était proposée pour la réalisation de soudure dans des environnements exigus. Or il existe un besoin d’améliorer sensiblement le confort de l’opérateur, tout en aménageant la facilité d’utilisation de modules de soudage automatique. A cet effet, l’invention améliore la portabilité, tout en proposant un module de soudage permettant une bonne répétabilité ainsi qu’une traçabilité des paramètres de soudage. L’invention vient résoudre les problèmes ci-dessus en proposant un système de soudage automatique atteignant un optimum de compacité, tout en offrant un module de soudage optimisant les paramètres de dépôt d’une torche de soudage, en regard d’une vitesse d’avance de ladite torche, afin de maximiser le dépôt et ainsi minimiser le temps de cycle par soudure.
Un système mécanisé de soudage selon l’invention peut ainsi être mis en œuvre par d’opérateurs moins qualifiés, tout en offrant un temps de cycle et des soudures finales de qualité. A cet effet, l’invention a pour objet un système mécanisé de soudage comportant un moyen de placage apte à être monté sur une pièce à souder, un chariot mobile tel que le chariot comporte un système d’entraînement coopérant avec le moyen de placage pour permettre un déplacement du chariot relativement à la pièce à souder, et un module de soudage, caractérisé en ce que le module de soudage est monté de manière amovible sur le chariot, le module de soudage comportant une torche de soudage et un moteur de commande du mouvement de la torche.
En particulier, le moteur de commande du mouvement de la torche peut comporter au moins l’un d’un moyen d’oscillation de la torche, d’un moyen d’ajustement en hauteur de la torche relativement à la pièce à souder, et d’un moyen d’ajustement axial selon un axe perpendiculaire à ladite hauteur de la torche. Avantageusement, le moyen d’ajustement axial permet un ajustement le long d’une tangente à une trajectoire circulaire du chariot. Il peut comporter ces trois moyens, ces moyens pouvant être également appelés moteurs de positionnement. La torche de soudage et ses moteurs de positionnement associés peuvent donc être rendus amovibles du chariot.
De préférence, le système peut comporter une télécommande et une unité de contrôle et commande reliée à la télécommande, telle que l’unité de contrôle et commande pilote le moteur de commande du mouvement de la torche et le système d’entraînement du chariot. Avantageusement, l’unité de contrôle et commande peut aussi asservir un générateur de soudage relié au module de soudage.
Plus particulièrement cette unité de contrôle et commande peut être embarquée dans le module de soudage. Ainsi cette unité de contrôle et commande peut être amovible du chariot. Alternativement, l’unité de contrôle et commande pourrait également être reliée au module de soudage, sans être embarquée dans le module de soudage.
Avantageusement, et pour améliorer la compacité du système, et le poids de l’ensemble à manipuler, formé par le moyen de placage et du chariot, le module de soudage peut comporter un moteur de déplacement apte à coopérer avec le système d’entraînement du chariot. Dans un tel cas, ce moteur de déplacement peut être piloté par l’unité de contrôle et commande.
Avantageusement, le moteur peut être accouplé mécaniquement avec un arbre de transmission du système d’entraînement, lorsque le module de soudage est monté sur le chariot. Notamment par un accostage tangentiel, le montage du module de soudage sur le chariot est simplifié et ne nécessite pas de d’identifier une position relative précise du moteur de déplacement relativement au système d’entraînement.
Pour accélérer le temps de soudage d’une pièce circonférentielle à souder, le système peut comporter un moyen de débrayage pour permettre un roulage libre du chariot relativement au moyen de placage, indépendamment du module de soudage. Ainsi, le chariot peut être déplacé le long de l’organe de placage à une vitesse supérieure à la vitesse obtenue par l’accouplement avec le moteur de déplacement.
En particulier, le chariot peut comporter ledit moyen de débrayage afin de permettre un désengagement par déplacement de l’arbre de transmission relativement au moteur de déplacement, sans nécessiter de détacher le module de soudage du chariot.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le moyen de placage est une chaîne, le chariot comportant alors au moins une roue dentée et un moyen de mise en tension de la chaîne autour de la pièce à souder.
Dans ce cas, la chaîne peut être composée de maillons et apte à former un anneau homogène et refermable sur la pièce à souder. Ainsi la chaîne permet un déplacement de plus de 360° du chariot le long de œt anneau, et donc autour de la pièce à souder.
En particulier, le système selon l’invention peut s’adapter à des pièces tubulaires de différents diamètres, et pour ce faire le chariot peut comporter des roues en contact avec la pièce à souder, ces roues peuvent être montées de manière ajustable sur un châssis du chariot pour permettre un ajustement de la distance entre le châssis et la pièce à souder.
Dans un soucis continu d’adaptation à des pièces à souder de différents diamètres, le module de soudage peut comporter un support de bobine pour l’alimentation en fil de la tête de soudage, tel que le support de bobine est articulé pour adapter son encombrement radial en fonction des pièces à souder.
En particulier, pour faciliter la mise en place du module de soudage sur le chariot, le chariot peut comporter un moyen de positionnement et une grenouillère de verrouillage apte à coopérer avec le module de soudage pour assurer une solidarisation du module de soudage sur le chariot.
Afin d’augmenter la maniabilité par un opérateur du système mécanisé de soudage selon l’invention, le chariot peut être dépourvu de torche de soudage. Ainsi le moyen de placage et le chariot peuvent être dépourvus de tous les ombilics nécessaires au fonctionnement d’une torche de soudage.
Avantageusement le système mécanisé de soudage selon l’invention peut être modulable, de telle sorte qu’un même module de soudage peut être compatible avec des chariots distincts, ces chariots étant eux-mêmes compatibles avec des moyens de placage distincts afin d’effectuer des soudages sur des pièces de forme différentes
Pour faciliter la mise en œuvre d’un système mécanisé de soudage selon l’invention, l’invention a également pour objet un kit comprenant le système et au surplus un gabarit d’aide au positionnement du moyen de placage relativement à un chanfrein d’une pièce à souder.
De préférence, un kit comportant un système mécanisé de soudage selon l’invention peut également comporter un moyen d’immobilisation du système d’entraînement relativement au moyen de placage pour permettre la mise en place du moyen de placage sur la pièce à souder. L’invention a également pour objet un procédé de soudage mis en œuvre au moyen d’un système mécanisé de soudage selon l’invention dans lequel le moyen de placage entoure la circonférence d’une pièce à souder, et dans lequel le module de soudage parcourt plus de 360°. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 illustre les positions de soudure réalisables avec un système selon l’invention la figure 2 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe transversale relativement à un axe longitudinal d’un tube, un ensemble selon l’invention monté autour d’un tube à souder,
La figure 3 montre une vue en coupe longitudinale AA de la figure 2, relativement à un axe longitudinal d’un tube à souder
La Figure 4 représente une vue en coupe transversale d’un cordon de soudure qui peut être réalisé avec un système selon l’invention
Les figures 5a et 5b représentent une vue détaillée d’une torche de soudage d’un système selon l’invention dans différentes positions
La figure 6 représente une vue détaillée de dessus d’un moyen de placage d’un système selon l’invention, le moyen de placage étant réalisé selon un premier mode de réalisation sous la forme d’une chaîne,
La figure 7 représente une vue en coupe d’un chariot d’un système selon l’invention
La figure 8 représente une vue en perspective de dessus d’un chariot d’un système selon l’invention
La figure 9 représente une vue en perspective de dessus d’un module de soudage d’un système selon l’invention, notamment compatible avec le chariot de la figure 10 ;
La Figure 10 représente une vue en perspective de dessus d’un module de soudage selon la figure 9 assemblé avec le chariot de la figure 8
La figure 11 représente une vue en coupe transversale du module de soudage selon la figure 9 associé au chariot selon la figure 8 en coopération avec un organe de placage de type chaîne, sur le pourtour extérieur d’un tube, formant ainsi un système selon l’invention. Le plan de coupe transversale de la Figure 11 est orthogonal au plan de coupe longitudinal de la Figure 3.
La figure 12 représente de manière schématique un système selon l’invention.
Selon un premier mode de réalisation particulier de l’invention, le système selon l’invention a pour objet de permettre un soudage orbital par l’extérieur, d’une zone à souder circonférentielle, par exemple de manière à former un cordon de soudure annulaire autour d’un tube, ou encore à la jonction entre deux tubes en métal, de préférence de section transversale sensiblement circulaire. L’invention permet de réaliser de tels cordons de soudure annulaire, que le tube soit en position horizontale dite « 5G », ou verticale dite « 2G >> et inclinée, par exemple à 45°, dite « 6G >>, telles que représentées sur laFigure 1.
Pour réaliser une soudure dite 5G, un module de soudage part généralement d’un point de départ situé à l’aplomb, en dessous de la zone à souder, et effectue, un premier demi cordon de soudure, en remontant d’un côté de la circonférence. Le module de soudure est ensuite redescendu au point de départ, pour ensuite former un deuxième demi-cordon et ainsi de suite pour former un cordon complet couvrant l’ensemble de la circonférence. Dans le cas de tubes de section sensiblement circulaire, les deux demi cordons peuvent couvrir plus que 180°, afin de proposer des zones de recouvrement entre les deux demi-cordons.
Par sensiblement circulaire, on entend des sections parfaitement circulaires, et également de telles sections présentant des défauts de circularité, voire présentant une forme d’ovalité.
La Figure 2 représente une section circulaire d’un tube 1 en acier. Le diamètre extérieur OD de ce tube 1 peut aller de 203.2 mm (8.625”) à 1219.2 mm (48”), voire plus. Un système mécanisé de soudage 2 selon l’invention est représenté à la figure 2, au niveau d’un apex de la section circulaire du tube.
Le système de soudage 2 comporte un moyen de placage 3, ici sous la forme d’une chaîne métallique, encerclant le tube. La chaîne 3 est plaquée sur le pourtour extérieur du tube sur plus de 80% de sa circonférence. Le système de soudage comporte de plus un chariot 4 et un module de soudage 5 monté de manière amovible sur le chariot.
Le chariot 4 comporte des roues 6 pour rouler sur le pourtour extérieur du tube, de préférence de part et d’autre de la chaîne 3. Le chariot 4 comporte un châssis 7 supportant les roues 6. De préférence le chariot 4 comporte deux paires de roues 6 afin de permettre une position d’équilibre du châssis 7 à l’apex du tube.
Le module de soudage 5 comporte une torche de soudage 8. Seul le module de soudage 5 comporte une troche de soudage. Le chariot est dépourvu de torche de soudage.
La torche de soudage 8 permet de viser le pourtour extérieur du tube, dans une zone déportée relativement à la zone qui est située sous le châssis 7. Comme cela est représenté à la Figure 3, la chaîne 3 est disposée à distance d’un chanfrein 9 du tube, de telle sorte que les roues 6 sont également à distance longitudinale non nulle du chanfrein 9, relativement à un axe longitudinal X du tube 1. La torche de soudage 8 est présentée à l’aplomb du chanfrein 9.
Le chanfrein 9 est par exemple formé à une extrémité longitudinale du tube 1, et présente un profil particulier, de telle sorte que lorsqu’un profil homologue 10 d’un deuxième tube 11 compatible avec le tube 1 est présenté en regard de ce chanfrein 9, la torche de soudage 8 peut être mise en œuvre afin de remplir le volume défini par ces deux chanfreins 9 et 10, et créer ainsi un cordon de soudure. Pour associer les tubes 1 et 11 l’un à l’autre, plusieurs cordons de soudure annulaire successifs seront nécessaires. La figure 4 représente la torche de soudage dans une position inclinée.
En effet, la torche de soudage 8 est de préférence une torche de soudage à l’arc, par exemple avec matériau d’apport de type fil fourré (mFCAW). La torche 8 est orientable le long d’un axe de référence Y relativement à une normale N à l’axe longitudinal X, grâce à un moyen d’oscillation 60, visible sur les Figures 9 et 10. Le moyen d’oscillation 60 permet une oscillation selon les flèches O de la Figure 4, relativement à la normale N. Le moyen d’oscillation 60 permet le réglage cette inclinaison dans le plan P1.
Dans un premier plan P1 passant par ledit axe longitudinal X et la normale N, la torche 8 exécute de préférence un mouvement pendulaire et programmable relativement audit axe de référence Y dans le plan P1. L’axe de référence Y du mouvement pendulaire pouvant lui-même être ajusté. Dans un deuxième plan P2 perpendiculaire au premier plan P1, la torche peut être inclinée afin de créer un flux de torche avant/arrière.
De préférence, les cordons de soudure réalisés avec une torche 8 d’un système selon l’invention sont déposés sur une racine 70 qui est obtenue par un autre procédé. Par exemple la racine 70 peut être réalisée manuellement, avant la mise en place du système mécanisé de soudure selon l’invention. Alternativement, la racine 70 peut également être réalisée avec un système de soudage selon l’invention.
Comme cela est visible à la Figures 9, l’emplacement de la torche 8 peut également être ajusté radialement et longitudinalement relativement au châssis 7. Le chariot 4 comporte à cet effet, un moyen d’ajustement radial 12 et un moyen d’ajustement longitudinal 13 de l’emplacement de la torche de soudage. La mise en œuvre du moyen d’ajustement radial 12 permet de réaliser des soudures selon un mode dit « Système de Contrôle de la Hauteur d’arc ou « Scharc >> Mode >> Figure 5a. La soudure Scharc Mode vise un ajustement permanent de la hauteur de la torche relativement à la surface à souder afin d’ajuster la résistance électrique du fil 14 soudé. Alternativement cet ajustement de la résistance électrique du fil soudé peut être obtenu en ajustant la vitesse d’avancement du fil 14 à souder dans la torche, comme c’est le cas Figure 5b, mode dit « VScharc Mode », s’agissant d’un Système de Contrôle de la Hauteur d’arc par gestion de la hauteur d’arc par pilotage de la vitesse de fil.
Le moyen d’oscillation 60, et les moyens d’ajustement respectivement radial 12 et axial 13 sont des moteurs de positionnement de la torche 8. Le système selon l’invention peut également être mis en œuvre selon un mode manuel déterminé par l’opérateur.
De préférence, le fil 14 à souder est conditionné en bobine et disposé dans une cassette 15 d’où il est dévidé. La cassette 15 est située sur le module de soudage 5. La cassette 15 est reliée par une articulation 16 à une base 17 du module de soudage 5. L’articulation 16 permet de limiter l’encombrement radial du système de soudage autour du tube, en adaptant sa position angulaire de manière à être placé dans un plan sensiblement parallèle à une tangente du pourtour extérieur du tube autour duquel le système selon l’invention est monté.
En particulier, le fil 14 peut être un fil fourré (mFCAW).
Le système de soudage selon l’invention a pour objectif de réaliser un cordon de soudage annulaire. A cet effet, le module de soudage est déplacé de manière orbitale autour du tube. La chaîne 3 est montée circonférentiellement autour du tube. La chaîne 3 présente un périmètre supérieur au périmètre de la section de tube sur laquelle elle est montée. Une portion de la chaîne 3 est représentée Figure 6. La chaîne 3 est formée de maillons 18 reliés deux à deux. Pour agrandir le périmètre de la chaîne, il est possible d’ajouter des maillons supplémentaires 19 au moyen d’une accroche 20 de type vis-écrou, qui permet d’augmenter la taille de la chaîne, sans altérer l’homogénéité de la succession des maillons. La chaîne comporte notamment des maillons latéraux 21 et des maillons centraux 22.
Le périmètre de la chaîne 3 est déterminé en fonction du diamètre de tube sur lequel elle est montée. Ce périmètre permet la mise en place du chariot 5, le chariot 5 comportant des moyens de mise en tension de la chaîne 3. En particulier le chariot 5 comporte trois roues dentées respectivement 22, 23 et 24, pour s’engager avec les maillons de la chaîne et ainsi permettre le déplacement contrôlé du chariot le long de la chaîne, comme cela est représenté Figure 11.
Les roues dentées 22, 23 et 24 sont libres en rotation autour d’axes de rotation parallèles entre eux, et également parallèles aux axes de rotation des roues 6. Les roues dentées 22 et 24 sont engagées avec le pourtour extérieur de la chaîne 3, tandis que la roue dentée 23 est engagée avec le pourtour intérieur de la chaîne. La roue dentée 23 peut être appelée roue intérieure, elle est disposée entre les roues dentées 22 et 24. Le chariot comporte un moyen de réglage 25 de la hauteur de la roue intérieure 23 afin d’ajuster la mise en tension de la chaîne autour du tube. Le moyen de réglage 25 s’opère par un vissage manuel afin de permettre un déplacement radial sous une tension de ressort de la roue intérieure 23 relativement à la surface extérieure du tube, et ainsi un réglage de son éloignement par rapport aux roues 22 et 24.
Pour la mise en place de la chaîne 3 autour du tube, et avant sa mise en tension complète, un opérateur utilise un gabarit apte à s’engager avec le chanfrein 9. Le gabarit permet d’indexer le positionnement des roues 6 et ou de la chaîne relativement au chanfrein 9, de sorte que la torche puisse être déplacée d’une distance pouvant aller jusqu’à 35 mm, de part et d’autre du plan de joint.
La mise en tension de la chaîne est telle qu’elle permet d’immobiliser le chariot sur la chaîne.
Lors de la mise en place de la chaîne autour du tube, la chaîne est d’abord mise en engagement avec la roue intérieure 23. En effet, la roue intérieure 23 et le moyen de réglage 25 sont amovibles relativement au châssis 7 et aux deux autres roues dentées 22 et 24. A partir du moment où les deux extrémités libres de la chaîne dépassent de part et d’autre de la roue dentée intérieure 23, cette roue intérieure 23 et son moyen de réglage 25 sont replacés sur le châssis 7, afin de finaliser la mise en engagement de la chaîne avec les roues dentées 22 à 24. Pour la fermeture de la chaîne, et l’assemblage des deux extrémités libres, le chariot est de préférence disposé dans une position où il n’exerce pas de tension sur la chaîne. Le chariot peut être immobilisé par des moyens de maintien pour éviter de modifier la position de la chaîne relativement au tube. Les moyens de maintien en position peuvent être des aimants. Pour faciliter la fermeture de la chaîne, et le rapprochement des maillons des deux extrémités libres de la chaîne, l’opérateur peut utiliser une pince pour approcher les maillons des deux extrémités.
La chaîne forme un périmètre homogène, tel que les roues dentées peuvent rouler sur l’intégralité de la chaîne, y compris au niveau de la ou des accroches 20. Ainsi la chaîne permet au chariot de parcourir le pourtour extérieur du tube dans son intégralité, voire d’exécuter un chemin de plus de 360° autour du tube.
Le chariot comporte un système d’entraînement pour entraîner en rotation l’une des roues dentées 22 ou 24, et ainsi permettre un déplacement du chariot le long de la chaîne, la chaîne restant sensiblement fixe autour du tube. La partie de la chaîne qui est engagée dans les roues dentées se décolle de la périphérie du tube, au fur et à mesure de l’avancement du chariot autour dudit tube.
Figure 8, le système d’entraînement comporte un arbre de transmission 31, dont une roue dentée dépasse radialement vers l’extérieur du châssis 7, lorsque ce dernier est monté autour d’un tube.
Pour entraîner en rotation cet arbre de transmission, le module de soudage 5 comporte un moteur de déplacement 32, Figure 11. Le module de soudage est monté de manière amovible sur le châssis. Le châssis comporte des moyens de fixation réversibles 33, tels que des grenouillères pour coopérer avec un relief complémentaire du module de soudage, par exemple une excroissance de la base 17. En particulier, le châssis comporte deux grenouillères telles que 33.
Le châssis 7 comporte une protubérance 34, de laquelle dépasse le moyen de réglage 25. Cette protubérance 34 définit un pourtour permettant de détromper la position d’insertion du module de soudage sur le châssis, la base 17 comportant une ouverture 35 dont le pourtour est complémentaire de celui de la protubérance 34. Le module de soudage est donc mis en place par translation sur le châssis du chariot. La roue dentée de l’arbre de transmission 31 comporte un axe de rotation perpendiculaire à l’axe de translation pour accostage du module de soudage. Le moteur de déplacement 32 comporte un pignon denté associé à un pignon de renvoi qui accoste tangentiellement la roue dentée. Quelle que soit la position du pignon du moteur de déplacement lors de la descente par translation du module de soudage sur le chariot, la mise en coopération du moteur de déplacement 32 avec l’arbre de transmission 31 est obtenue sans indexation préliminaire des positions respectives de la roue dentée de l’arbre de transmission 31 et du pignon denté du moteur 32. Le module de soudage est représenté monté sur le chariot sur la Figure 12.
La protubérance 34 forme le moyen de positionnement et est définie de manière à néanmoins limiter l’encombrement radial du système selon l’invention. Le système, par sa compacité radiale permet au chariot équipé du module de soudage de pouvoir passer entre deux tubes, par exemple distants de 150 mm, ou de 200 mm comme cela est représenté Figure 13. La compacité radiale des roues 6 au sommet de la protubérance 34, et grâce à l’articulation de la cassette 15 permettent une utilisation de la torche de soudage d’un système selon l’invention y compris dans des endroits où les manœuvres sont peu aisées pour un opérateur. Pour assurer un rapprochement optimisé du châssis relativement au pourtour du tube, quel que soit le diamètre dudit tube, les roues 6 sont ajustables en écartement et en hauteur relativement au châssis.
Le chariot comporte un moyen de débrayage 36 manuel du moteur de déplacement 32. Le moyen de débrayage 36 est ici une manette actionnable par un opérateur et qui permet de déplacer l’arbre de transmission 31 afin de désengager sa roue dentée du pignon denté du moteur de déplacement 32. Ainsi, l’opérateur peut manuellement déplacer le chariot le long de la chaîne indépendamment de la vitesse du moteur de déplacement. Ce déplacement peut notamment se faire à une vitesse plus rapide que celle du moteur de déplacement. Une telle disposition est notamment utile lorsqu’il n’y a pas d’opération de soudage en cours.
Pour que l’opération de soudage se réalise, le module de soudage est relié, Figure 14, à un générateur de puissance G par un câble 37, à une source de gaz inerte 38 via un tuyau 39. Le système selon l’invention comporte une armoire électrique 40 comportant un bouton 41 de mise en marche d’une unité de contrôle et commande 50 du module de soudage, et un bouton d’arrêt 42. La soudure peut être faite avec ou sans présence de gaz inerte.
Figures 9 et 10, le module de soudage est représenté sans fils de connexions, notamment aucun fils connectés avec l’unité de contrôle et commande 50 pour plus de lisibilité des représentations. Dans le mode de réalisation représenté, le module de contrôle et commande 50 est embarqué sur le module de soudage.
Le câble 37 est relié à un connecteur 44 du module de soudage. Le tuyau 39 est relié à un port 45 du module de soudage. Le connecteur 44 est présenté sur un support 46 orientable et également articulé relativement à la base 17, afin d’ajuster son encombrement en fonction du diamètre du tube sur lequel le système est monté.
Le système selon l’invention comporte également une alimentation 47 reliée à un réseau d’air comprimé 48 pour le refroidissement des moteurs de positionnement de la torche 8, en particulier pour le refroidissement du moyen d’oscillation 60, et des moyens d’ajustement respectivement radial 12 et axial 13. L’armoire électrique 40 est reliée à une électrovanne 49 commandant la distribution en air comprimé. L’air comprimé pour le refroidissement arrive via un port d’entrée 61 sur le module de soudage et l’air comprimé est ensuite distribué depuis ce port d’entrée 45, individuellement sur chacun des moteurs de positionnement via des ports d’arrivée 62. L’armoire électrique alimente également en électricité un boîtier 50 embarqué sur le module de soudage et solidaire de la base 17, via un cordon 51. Ce boîtier contient l’unité de contrôle et commande 52 embarquée pour le pilotage simultané de la torche 8 et du système entrainement du chariot. L’unité de contrôle et commande 52 est alimenté par l’armoire électrique. Cette unité de contrôle et commande 52 pilote le moteur de déplacement 32.
Cette unité de contrôle et commande 52 comporte des outils de mesure et d’auto contrôle des moteurs de positionnement de la torche 8. L’unité peut avantageusement mesurer la température de ces moteurs. L’unité de contrôle et commande 52 peut également contrôler un moteur de dévidage 63 de la bobine pour contrôler l’avancement du fil 14 dans la torche, et l’ampérage de l’arc, afin d’optimiser la qualité de la soudure.
Cette unité de contrôle et commande 52 permet l’asservissement du moteur de déplacement du chariot.
Le système selon l’invention comporte également une télécommande 53 séparée, et apte à être manipulée par un opérateur. Cette télécommande est reliée à l’unité de contrôle et commande 52, soit via un fil ou soit par une communication sans fil. La télécommande 53 est également reliée au boîtier électrique 40 pour piloter le générateur de puissance.
Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, le module de soudage peut être monté sur un chariot distinct de celui mentionné ci-dessus. Ainsi un même module de soudage selon l’invention est compatible avec des chariots distincts, ces chariots étant eux-mêmes compatibles avec des moyens de placage distincts afin d’effectuer des soudages sur des pièces de forme différentes. En particulier, un autre chariot selon l’invention et compatible avec le module de soudage comporte également des moyens pour la fixation amovible du module sur le chariot, et des moyens pour être entraîné en déplacement relativement à un organe de placage. L’organe de placage peut être une bande retenue par des moyens de clampage sur le pourtour extérieur du tube. Alternativement le moyen de placage peut être un rail monté sur la pièce à souder, par exemple via des moyens de rétention, par exemple des moyens magnétiques ou mécaniques.
Claims (3)
- REVENDICATIONS1 - Système mécanisé de soudage comportant un moyen de placage (3) apte à être monté sur une pièce (1 ) à souder, un chariot (4) mobile tel que le chariot comporte un système d’entraînement (31 ) coopérant (22, 23, 24) avec le moyen de placage pour permettre un déplacement du chariot relativement à la pièce à souder, et un module de soudage (5), le module de soudage étant monté de manière amovible sur le chariot, le module de soudage comportant une torche de soudage (8) et un moteur de commande (12, 13, 60) du mouvement de la torche, caractérisé en ce que le moyen de placage est une chaîne, le chariot comportant une roue dentée (22, 23, 24) et un moyen de mise en tension (25) de la chaîne autour de la pièce à souder. 2 - Système mécanisé de soudage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moteur de commande du mouvement de la torche comporte au moins l’un d’un moyen d’oscillation (60) de la torche, un moyen d’ajustement en hauteur (12) de la torche relativement à la pièce à souder, et d’un moyen d’ajustement axial (13) selon un axe perpendiculaire à ladite hauteur de la torche. 3 - Système mécanisé de soudage selon la revendicationl ou 2 caractérisé en ce qu’il comporte une télécommande (53) et une unité de contrôle et commande (52) reliée à la télécommande, l’unité de contrôle et commande pilotant le moteur de commande du mouvement de la torche et le système d’entraînement, l’unité de contrôle et commande pouvant aussi asservir un générateur de soudage (G) relié au module de soudage. 4 - Système mécanisé de soudage selon la revendication 3 caractérisé en ce que l’unité de contrôle et commande est embarquée dans le module de soudage. 5 - Système mécanisé de soudage selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le module de soudage comporte un moteur de déplacement (32) apte à coopérer avec le système d’entraînement du chariot.
- 6 - Système mécanisé de soudage selon la revendication 3 ou 4 et la revendication 5 caractérisé en ce que l’unité de contrôle et commande pilote le moteur de déplacement (32). Ί - Système mécanisé de soudage selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que le moteur de déplacement est accouplé mécaniquement, notamment par un accostage tangentiel, avec un arbre de transmission (31) du système d’entraînement, lorsque le module de soudage est monté sur le chariot.
- 8 - Système mécanisé de soudage selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comporte un moyen de débrayage (36) pour permettre un roulage libre du chariot relativement au moyen de placage, indépendamment du module de soudage. 9 - Système mécanisé de soudage selon les revendications 7 et 8 caractérisé en ce que le chariot comporte le moyen de débrayage afin de permettre un désengagement par déplacement de l’arbre de transmission relativement au moteur. 10 - Système mécanisé de soudage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chaîne est composée de maillons et apte à former un anneau homogène et refermable sur la pièce à souder. 11 - Système mécanisé de soudage selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le chariot comporte un moyen de positionnement (34) et une grenouillère (33) de verrouillage réversible apte à coopérer avec le module de soudage pour une solidarisation du module de soudage sur le chariot. 12 - Système mécanisé de soudage selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu’un même module de soudage est compatible avec des chariots distincts, ces chariots étant eux-mêmes compatibles avec des moyens de placage distincts afin d’effectuer des soudages sur des pièces de formes différentes.
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