FR3074074A1 - Machine de soudage et/ou d'usinage, et procede de manipulation de pieces - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne une machine de soudage et/ou usinage (1) de pièces métalliques comprenant des mors (4, 5) destinés à serrer la ou les pièces introduite(s) dans la machine, et des mécanismes d'entraînement (81, 82) afin de mettre l'ensemble en mouvement tout en maintenant la même force de serrage. La machine comprend en outre des moyens de détection (9) de position et de serrage desdits mors (4, 5). La machine peut comprendre une enceinte fermée pour être mise en dépression afin de réaliser le vide à l'intérieur de celle-ci. L'invention prévoit également un procédé de manipulation de pièces utilisant ladite machine.

Description

« Machine de soudage et/ou d'usinage, et procédé de manipulation de pièces »
La présente invention concerne une machine à enceinte fermée en particulier une machine de soudage et/ou d'usinage et/ou de contrôles de pièces métalliques. La machine comprend des mors destinés à saisir la ou les pièces introduite(s) dans la machine et au moins un moteur électrique pour entraîner en mouvement au moins l'un des mors vers lesdites pièces et ainsi saisir la ou les pièces entre les mors. L'enceinte peut être mise en dépression afin de réaliser le vide à l'intérieur de celle-ci. Cette condition est nécessaire afin d'effectuer le soudage par faisceau d'électrons ou laser.
Etat de la technique antérieure
Dans le domaine des machines du type d'usinage ou de soudage, il est souvent nécessaire de disposer de plusieurs moteurs électriques afin de déplacer les mors ou les outils de coupe dans l'enceinte de la machine.
La figure 1 montre un exemple de l'état de la technique. On connaît des machines dans lesquelles, les pièces à souder sont plaquées l'une contre l'autre par deux mors : un mors fixe 50 et un mors mobile 40, ce dernier étant souvent appelé « contre-pointe ». Le mors mobile 40 comprend un corps principal et une extrémité de contact mobile relativement au corps principal, en générale une pièce conique 45. L'extrémité de contact est prévue pour entrer en contact avec l'une des pièces à souder P10. Le mors mobile comprend également un ressort de compression disposé entre le corps principal et l'extrémité de contact. Le ressort est agencé et configuré pour se comprimer lorsque l'extrémité de contact du mors mobile entre en contact avec l'une des pièces à souder, afin de limiter la détérioration des pièces.
Or ce type de machines ne permet pas de réaliser un travail d'usinage et de soudage exigeant une très grande précision. Une proposition a été de serrer davantage les pièces, mais cela laisse des marques ou déforme les pièces.
En outre, il est souvent nécessaire de déplacer les pièces manuellement afin de réaliser toutes les opérations demandées ce qui nécessite des
-2ouvertures et fermetures répétées de la machine (ou d'une paroi de protection) et des serrages et desserrages répétés des mors.
Ces problématiques sont d'autant plus importantes dans une enceinte fermée sous vide car des particules métalliques se collent du fait de la chaleur sur les moteurs et les câbles d'alimentation présents dans l'enceinte. En particulier, les équipements qui sont installés dans l'enceinte en dépression sont soumis à :
- la chaleur dégagée par l'opération de soudage, dont le rayonnement dégrade les éléments non métalliques,
- des projections de soudure (matière en fusion qui brûle des composants, billes de métal qui vont bloquer des actionneurs),
- un dessèchement et vieillissement accéléré des éléments non métalliques (matériaux polymères, lubrifiants mécaniques) qui dégradent leurs caractéristiques,
- de la métallisation, c'est à dire un dépôt de vapeurs métalliques qui polluent l'environnement et peuvent générer des court-circuits en rendant électriquement conductrices des pièces initialement isolées.
De plus, il est désirable de disposer de machines fiables ne nécessitant que peu de maintenance ou qu'une maintenance facilement et rapidement exécutable.
Le but de l'invention est de remédier à tout ou partie des inconvénients ci-dessus. Un autre but de l'invention est de proposer une force de serrage adaptée suivant le type de matériau à saisir. Elle a encore pour but de proposer une machine d'usinage et/ou de soudage facilitant la maintenance par rapport aux machines connues. Elle a enfin pour but de faciliter l'utilisation d'une machine d'usinage et/ou de soudage.
Exposé de l'invention
Selon un premier aspect de l'invention, on atteint au moins l'un des buts précités avec une machine de soudage et/ou d'usinage comprenant :
- un bâti support,
- au moins une glissière de guidage,
- au moins deux plateaux de maintien montés coulissants sur la glissière pour pouvoir se rapprocher et s'écarter l'un de l'autre, respectivement pour serrer entre eux et relâcher une pièce et inversement,
- un mécanisme d'entraînement de chaque plateau le long de la glissière de guidage, chaque mécanisme comprenant :
• un moteur électrique, et • un mécanisme de transmission agencé entre le moteur et le plateau,
- des moyens de détection de position et de serrage desdits plateaux.
La machine selon l'invention permet d'appliquer une pression de serrage réglable ce qui a pour avantage de faciliter le réglage du serrage selon le type de matériau des pièces introduites dans la machine. Elle permet en outre de maintenir un écartement constant entre les plateaux lorsque ceux-ci sont en déplacement simultané et ainsi permet de conserver la même pression de serrage sur la ou les pièces introduite(s) dans la machine. La machine a aussi pour avantages d'améliorer la qualité des opérations effectuées (soudage, usinage et contrôles) à l'intérieur de celleci et faciliter l'utilisation des machines d'usinage et/ou de soudage.
Selon un mode de réalisation préféré, l'au moins une glissière de guidage est agencée verticalement. Cette caractéristique a pour avantage de limiter l'encombrement de la machine. Les plateaux de maintien peuvent être disposés à une hauteur suffisante pour pouvoir placer un bac de récupération des déchets (par exemple des projections de soudures) sous la machine. Cette caractéristique a pour avantage d'améliorer la propreté autour de la machine.
De préférence, les au moins deux plateaux de maintien comprennent un premier plateau de maintien dit « d'appui » ou dit « inférieur », et un second plateau de maintien dit « de contre-appui » ou dit « supérieur » agencés en vis-à-vis du premier plateau, les premier et second plateaux étant agencés et configurés pour se translater linéairement sur la glissière, les plateaux s'étendant sensiblement perpendiculairement à la glissière.
On entend par plateau de maintien un mors, de sorte que les termes plateau de maintien ou mors pourront être utilisés indifféremment.
-4Selon un mode de réalisation préféré, chaque moteur électrique est associé à un seul plateau de maintien. Cette caractéristique permet de déplacer indépendamment chaque plateau de maintien. Elle permet aussi de contrôler la pression appliquée sur la ou les pièces présente(s) entre les plateaux de maintien, et donc le serrage, via la mesure de l'intensité de chaque moteur électrique. Par exemple, chaque moteur électrique est du type moteur brushless.
De préférence, les moyens de détection de position et de serrage comprennent au moins un codeur incrémental. Un codeur incrémental a pour avantage de mesurer de manière très précise la position. Le codeur incrémental peut être disposé autour de l'axe d'un moteur électrique. Alternativement, il peut être placé le long du support de déplacement rectiligne d'un plateau de maintien. Selon un mode de réalisation particulier, chaque moteur électrique peut comprendre un codeur incrémental dit « codeur intégré ». Cette caractéristique permet de réduire l'encombrement de la machine.
Les moyens de détection de position et de serrage peuvent comprendre des moyens de mesure de l'intensité de chaque moteur électrique afin de calculer le couple instantané de chaque moteur et ainsi la pression appliquée sur la ou les pièces présentes entre les plateaux de maintien.
Selon un mode de réalisation préféré, chaque mécanisme de transmission comprend :
- une crémaillère reliée fixement à un plateau de maintien,
- une roue dentée reliée coaxialement à un arbre moteur, de sorte que ladite roue dentée coopère par engrènement avec la crémaillère, de sorte que l'actionnement d'un moteur électrique met en mouvement le plateau de maintien par l'intermédiaire dudit mécanisme de transmission associé. Ces caractéristiques permettent de proposer une machine à la fois fiable et compacte.
Optionnellement, la machine de soudage et/ou d'usinage comprend au moins une tête de soudage mobile. Cette caractéristique permet d'éviter de
-5déplacer les pièces manuellement afin de réaliser toutes les opérations demandées et permet ainsi d'exécuter plus rapidement les opérations demandées.
De préférence, la machine de soudage et/ou d'usinage comprend au moins un frein pneumatique agencé et configuré pour agir sur un arbre de rotation d'un moteur électrique en cas d'absence d'alimentation électrique. Cette caractéristique permet d'éviter des endommagements des pièces en cas de coupure d'électricité.
Selon un mode de réalisation préféré, le bâti support de la machine comprend une enceinte fermée destinée à délimiter un espace de travail, enceinte dans laquelle sont placés au moins l'au moins une glissière de guidage et les aux moins deux plateaux. La machine comprend un dispositif de mise sous vide de l'espace de travail. Elle permet de réaliser des soudures sous vide ou atmosphère contrôlée.
Lorsque la machine comprend une enceinte, les moteurs électriques sont placés à l'extérieur de ladite enceinte. Chaque arbre de rotation traverse, de manière étanche, la paroi de l'enceinte fermée. Cette caractéristique permet de faciliter la maintenance des moteurs électriques car ils sont facilement accessible et d'éviter les inconvénients ci-dessus, décrits dans l'état de la technique.
De préférence, l'enceinte est fixée à la glissière de guidage près d'une extrémité de la glissière. Cette caractéristique permet de limiter les contraintes mécaniques subies par la glissière à cause de l'effet de déformation de l'enceinte, lors de la mise en dépression.
Selon un deuxième aspect de l'invention, on atteint au moins l'un des buts précités avec un procédé de manipulation d'au moins une pièce à souder et/ou usiner par une machine de soudage et/ou d'usinage qui comprend :
- un bâti support,
- au moins une glissière de guidage,
- au moins deux plateaux de maintien montés coulissants sur la glissière pour pouvoir se rapprocher et s'écarter l'un de l'autre, respectivement pour serrer entre eux et relâcher une pièce et inversement,
- un mécanisme d'entraînement de chaque plateau le long de la glissière de guidage, chaque mécanisme comprenant :
• un moteur électrique, et • un mécanisme de transmission agencé entre le moteur et le plateau,
- des moyens de détection de position et de serrage desdits plateaux.
On entend par manipulation le contact entre au moins une pièce avec au moins un plateau de maintien, le serrage de l'au moins une pièce entre deux plateaux de maintien, et le déplacement de l'au moins une pièce par les plateaux de maintien.
Le procédé comprend les étapes suivantes :
- actionner au moins un moteur électrique d'un plateau de maintien de façon que les plateaux se rapprochent de façon à serrer l'au moins une pièce à manipuler et simultanément mesurer le couple de chaque moteur électrique par les moyens de détection de serrage,
- détecter via les moyens de détection de serrage un accroissement du couple d'au moins un moteur correspondant au contact des plateaux de maintien avec l'au moins une pièce à manipuler,
- déterminer la force résultante de serrage s'appliquant sur l'au moins une pièce à manipuler,
- stopper l'actionnement de l'au moins un moteur électrique d'un plateau de maintien lorsque la force résultante de serrage désirée est atteinte,
- commander simultanément les deux moteurs électriques de façon à déplacer la pièce à manipuler, et simultanément, mesurer le couple des deux moteurs électriques à chaque instant de façon à maintenir la même force de serrage sur l'au moins une pièce à manipuler pendant le déplacement.
Le procédé selon l'invention permet de réaliser un travail d'usinage et de soudage avec une très grande précision, et en évitant de laisser des marques ou de déformer les pièces.
-7Selon un mode de réalisation comprenant deux moteurs électriques, et lors du serrage de l'au moins une pièce à manipuler, l'actionnement des moteurs électriques peut être réalisé de manière successive ou simultanée.
Selon un premier exemple, pour le déplacement de la pièce, on commande les moteurs de façon qu'ils appliquent sur deux faces opposées de la pièce une force de serrage respectivement différente pour accélérer et ralentir la pièce, en fonction d'un contrôle de position de la pièce.
Selon un second exemple, pour le déplacement de la pièce, on commande un moteur en couple et l'autre moteur en position.
De préférence, avant toute première utilisation de la machine, celle-ci est étalonnée en ce qui concerne ses capacités de serrage. On commande les moteurs électriques en couple avec plusieurs valeurs de consignes (pourcentage de couple : plage de valeurs allant de 5% à 100%) et, grâce à des capteurs types jauges de contrainte, on mesure la force appliquée sur une pièce choisie pour l'étalonnage.
Selon un mode de réalisation préféré du procédé de manipulation, lors du déplacement de l'au moins une pièce à manipuler, on mesure en outre à chaque instant la position des deux plateaux de maintien par les moyens de détection de position de façon à contrôler l'écartement des deux plateaux.
Selon un mode de réalisation particulier du procédé de manipulation d'au moins une pièce à souder et/ou usiner par une machine de soudage et/ou d'usinage réalisé par une machine comprenant en outre une enceinte fermée destinée à délimiter un espace de travail et agencée et configurée pour être maintenue sous vide, enceinte dans laquelle sont placés au moins l'au moins une glissière de guidage et les aux moins deux plateaux, on réalise la mise sous vide de l'enceinte de travail.
De préférence, on réalise la mise sous vide de l'enceinte de travail avant le serrage de l'au moins une pièce à manipuler. Cette caractéristique permet de réaliser la mise sous vide en particulier lorsque les pièces, présentes entre les plateaux de maintien, sont creuses.
-8Description des figures et des modes de réalisation
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, au regard de figures annexées sur lesquelles
- la figure 1 est une vue schématique de deux mors enserrant une pièce selon l'état de la technique antérieure ;
- les figures 2, 3 et 4 sont des vues d'une machine de soudage et/ou d'usinage selon un mode de réalisation de l'invention, la machine comprenant une glissière verticale, sur la face avant de laquelle sont montés deux plateaux de maintien écartés, chaque plateau étant relié à un moteur par l'intermédiaire d'une crémaillère, la figure 2 étant une vue en perspective montrant en premier plan les deux plateaux de maintien en position écartée, la figure 3 étant une vue de face montrant que chaque ensemble moteur et crémaillère est disposé près d'un des deux côtés de la glissière, la figure 4 étant une vue en perspective montrant en premier plan les deux moteurs positionnés devant la face arrière de la glissière ;
- les figures 5 et 6 sont des vues, respectivement de face et de côté, d'une machine de soudage et/ou d'usinage selon un autre mode de réalisation, la machine comprenant une enceinte fermée entourant ladite machine, les deux plateaux de maintien étant en position serrée sur des pièces à soudées et/ou usinées ;
- la figure 7 est une vue de face conforme à la figure 5, la machine de soudage et/ou d'usinage comprenant deux têtes de soudage mobiles disposées près des faces internes de l'enceinte.
Description d'un exemple de mode de réalisation
Les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs ; on pourra notamment mettre en œuvre des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence
-9fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s'oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Les figures 2, 3 et 4 illustrent une machine 1 destinée à réaliser des soudures et/ou usinages et/ou des contrôles de pièces métalliques (les moyens de soudage, d'usinage et de contrôle n'étant pas représentés). La machine comprend une glissière de guidage 3 agencée et configurée pour recevoir des plateaux de maintien tels que des mors et permettre leur translation. La glissière de guidage est disposée verticalement et fixée sur un bâti support (non représenté sur les figures 2, 3 et 4). La glissière de guidage 3 présente une rainure formant un rail sur deux côtés latéraux opposés. De préférence, chaque rainure est creusée sur toute la longueur du côté latéral de la glissière de façon que des plateaux de maintien puissent translater de haut en bas le long de la glissière de guidage 3.
En référence aux figures 3 à 7, la machine 1 comprend deux plateaux de maintien 4, 5, dits « mors » : un plateau de maintien supérieur 4 et un plateau de maintien inférieur 5. Les deux plateaux de maintien 4, 5 sont montés coulissants sur la glissière de guidage 3 pour pouvoir se rapprocher et s'écarter l'un de l'autre, respectivement pour serrer entre eux et relâcher une pièce et inversement. Chaque plateau de maintien 4, 5 s'étend sensiblement perpendiculairement par rapport à la glissière de guidage 3. Chaque plateau 4, 5 translate de manière rectiligne le long d'une face avant 30 de la glissière de guidage 3, la face avant 30 se situant entre deux côtés latéraux de la glissière, voir figure 2. En outre, chaque plateau de maintien 4, 5 présente deux rebords de façon que chaque côté latéral de la glissière est en vis-à-vis d'un rebord. Chaque rebord est agencé et configuré pour s'emboîter dans une rainure d'un côté latéral afin de réaliser une liaison glissière. En référence aux figures 2, 3, 4 et 6, le plateau de maintien inférieur 5 comprend un mandrin 51 (ou un autre support) afin de saisir une
-10pièce. En référence aux figures 2 et 6, le plateau de maintien supérieur 4 comprend une contre-pointe 41 faisant saillie vers le bas et servant de contre-appui afin de serrer les pièces PI, P2 introduites entre les deux plateaux de maintien 4, 5.
La machine 1 comprend deux mécanismes d'entraînement, chacun agencé et configuré pour déplacer un seul plateau de maintien le long de la glissière de guidage 3. La machine comprend un mécanisme d'entraînement dit « supérieur » 82 pour déplacer le plateau de maintien supérieur 4. Elle comprend un mécanisme d'entraînement dit « inférieur » 81 pour déplacer le plateau de maintien inférieur 5. Chaque mécanisme d'entraînement 81, 82 comprend un moteur électrique, et un mécanisme de transmission agencé entre un moteur et un plateau de maintien. En référence aux figures et 3, le mécanisme d'entraînement supérieur 82 comprend un moteur électrique dit supérieur 72 et un mécanisme de transmission dit supérieur 62. En référence à la figure 3, le mécanisme d'entraînement inférieur 81 comprend un moteur électrique dit inférieur 71 et un mécanisme de transmission dit inférieur 61. Les moteurs électriques 72, 71 sont disposés et écarter l'un de l'autre le long de la glissière de guidage 3 (voir figures 2, et 4) de façon à pouvoir disposer les deux plateaux de maintien selon un écartement minimal souhaité.
Chaque mécanisme de transmission 62, 61 est agencé et configuré pour transformer le mouvement de rotation du moteur électrique 72, 71 en mouvement de translation et ainsi déplacer un plateau de maintien 4, 5. Chaque mécanisme de transmission comprend une crémaillère reliée fixement à un plateau, et une roue dentée reliée coaxialement à un arbre moteur, de sorte que ladite roue dentée coopère par engrènement avec la crémaillère. L'actionnement d'un moteur électrique met ainsi en mouvement un plateau de maintien par l'intermédiaire du mécanisme de transmission associé. En référence aux figures 2 et 3, le mécanisme de transmission supérieur 62 comprend une crémaillère dite supérieure 66 fixée au plateau de maintien supérieur 4 et s'étendant sensiblement parallèlement à la glissière de guidage 3. Le mécanisme 62 comprend une roue dentée dite supérieure 64 (partiellement visible sur les figures 2 et 3) fixée coaxialement sur l'arbre de rotation du moteur électrique supérieur 72 de
-11sorte que la roue supérieure 64 engrène avec la crémaillère supérieure 66. Le mécanisme de transmission inférieur 61 comprend une crémaillère dite inférieure 65 fixée au plateau de maintien inférieur 5 et s'étendant sensiblement parallèlement à la glissière de guidage 3. Le mécanisme 61 comprend une roue dentée dite inférieure 63 (visible sur les figures 2 et 3) fixée coaxialement sur l'arbre de rotation du moteur électrique inférieur 71 de sorte que la roue inférieure 63 engrène avec la crémaillère inférieure 65.
La machine 1 comprend des moyens de détection 9 de position et de serrage desdits plateaux de maintien. En référence à la figure 4, les moyens de détection 9 comprennent deux codeurs incrémentaux 91, chaque codeur 91 étant associé à un moteur électrique et disposé près et autour de l'axe de rotation dudit moteur. Chaque codeur possède au moins des milliers de pas, ou de points, par tour de manière à obtenir une grande précision de déplacement. En outre en référence à la figure 6, la machine 1 comprend des moyens de mesure de l'intensité 92 de chaque moteur électrique afin de calculer le couple instantanée de chaque moteur et ainsi la pression appliquée sur la ou les pièces présentes entre les plateaux de maintien 4 et
5. Les moyens de détection de position et de serrage permettent de mesurer la position de chaque plateau et de calculer la différence de couple appliqué par les moteurs. Il est ainsi possible de surveiller et/ou commander le maintien de l'appui et l'effort appliqué sur les pièces, même lorsque les deux plateaux de maintien 4, 5 se déplacent simultanément.
En référence aux figures 5, 6 et 7, la machine 1 comprend une enceinte fermée 10 destinée à délimiter un espace de travail E autour de la glissière de guidage 3 et des plateaux de maintien 4, 5. Un espace de travail fermé permet de réaliser des soudures sous vide ou atmosphère modifiée, par exemple comprenant du gaz neutre. L'enceinte comprend une porte en face avant de la machine (non visible sur les figures 5 et 7 car transparente pour montrer la machine ; l'enceinte étant vue en coupe sur la figure 6). L'enceinte 10 est de forme parallélépipédique et est fixée sur le bâti support 2 de la machine 1, voir figure 5. Selon un mode de réalisation préféré et en référence aux figures 5 et 6, l'enceinte 10 est fixée à l'extrémité basse 31 de la glissière de guidage 3, près du bâti support 2 (voir figures 5 et 6).
-12Les moteurs électriques 72, 71 sont placés à l'extérieur de l'enceinte fermée 10, chaque arbre moteur traversant une paroi de l'enceinte. En référence à la figure 6, l'arbre moteur 73 du moteur électrique inférieur 71 traverse une paroi de l'enceinte 10 afin de relier la crémaillère inférieure 65. Des moyens d'étanchéité sont prévus entre chaque arbre moteur et la paroi de l'enceinte. Les moyens d'étanchéité doivent présenter un taux de fuite très inférieur aux capacités de pompage, par des moyens de mise sous vide, de l'enceinte de sorte qu'elle atteigne un niveau de vide convenant aux opérations de soudage.
En référence à la figure 7, la machine 1 comprend deux têtes de soudage 15, 17 installées respectivement près d'une paroi de l'enceinte. La tête de soudage 15 est disposée près d'une surface 18 de la paroi supérieure de l'enceinte. La machine 1 comprend un rail 16 sur lequel la tête de soudage 15 peut se translater.
Il va maintenant être décrit le procédé de manipulation de pièces à souder et/ou usiner à l'aide d'une machine de soudage et/ou d'usinage telle que décrite jusqu'ici. De préférence, le procédé est mis en œuvre par ordinateur via un programme informatique.
Au départ, la machine de soudage 1 se trouve dans une situation telle que représentée à la figure 2, c'est-à-dire sans pièces disposées entre le plateau de maintien supérieur 4 et le plateau de maintien inférieur 5. On dépose alors au moins une pièce PI (voir figure 6) sur le mandrin 51 du plateau inférieur 5, ledit mandrin 51 pouvant serrer tangentiellement l'au moins une pièce PI.
Ensuite une pièce P2 est posée sur l'au moins une pièce PI avant d'actionner au moins un moteur électrique 71, 72 d'un plateau de maintien 4, 5 de façon que les plateaux se rapprochent de façon à serrer les pièces PI, P2 à souder et/ou usiner entre le mandrin 51 et la contre-pointe 41.
Alternativement, la contre-pointe 41 peut être remplacée par une pince (non représentée, connue de l'homme du métier) qui saisit et serre la pièce P2.
Dans les deux cas, lorsque les plateaux se rapprochent l'un de l'autre, on mesure simultanément le couple de chaque moteur électrique 71, 72 par
-13les moyens de mesure de l'intensité 92. Le serrage est détecté lorsque lesdits moyens détectent un accroissement du couple d'au moins un moteur 71, 72 correspondant au contact des plateaux de maintien 4, 5 avec l'au moins une pièce PI, P2, ou au contact de l'au moins une pièce PI, maintenue par le plateau inférieur 5, avec la pièce P2, maintenue par le plateau supérieur 4. En temps réel, on détermine la force résultante de serrage s'appliquant sur les pièces PI, P2, via la mesure du couple. L'actionnement de l'au moins un moteur électrique 71, 72 d'un plateau de maintien 4, 5 s'arrête lorsque la force résultante de serrage désirée est atteinte, ou lorsque le couple de consigne est atteint.
Dès que les pièces sont serrées à la force désirée, on détermine l'écartement entre les deux plateaux supérieur 4 et inférieur 5 grâce aux codeurs incrémentaux 91. Ensuite, on actionne simultanément les deux moteurs électriques 71, 72 de façon que les deux plateaux 4, 5 déplacent les pièces PI, P2 en les maintenant serrées. Simultanément, pendant le déplacement, on mesure le couple des deux moteurs électriques 71, 72 à chaque instant de façon à maintenir la même force de serrage sur les pièces PI, P2, et on mesure à chaque instant la position des deux plateaux de maintien 4, 5 de façon à contrôler l'écartement des deux plateaux.
Ce procédé permet d'appliquer une force de serrage réglable et ainsi adaptée au type de matériau des pièces à manipuler, et permet de :
- maintenir en contact deux sous-ensembles lors d'une opération de soudage,
- faire supporter aux pièces des efforts de coupe lors d'une opération d'usinage, et
- de maintenir une pièce en position lors d'une opération de contrôle.
En cas de soudage, le procédé prévoit en outre de réaliser la mise sous vide de l'enceinte fermée 10 avant de réaliser les opérations de soudures.
Par exemple, lorsque l'une des pièces PI et/ou P2 est creuse, on réalise la mise sous vide de l'enceinte 10 avant de rapprocher les pièces jusqu'au contact.

Claims (15)

  1. Revendications
    1. Machine de soudage et/ou d'usinage (1) comprenant :
    un bâti support (2), au moins une glissière de guidage (3), au moins deux plateaux de maintien (4, 5) montés coulissants sur la glissière (3) pour pouvoir se rapprocher et s'écarter l'un de l'autre, respectivement pour serrer entre eux et relâcher une pièce et inversement, un mécanisme d'entraînement (81, 82) de chaque plateau (4, 5) le long de la glissière de guidage (3), chaque mécanisme comprenant :
    • un moteur électrique (71, 72), et • un mécanisme de transmission (61, 62) agencé entre le moteur (71, 72) et le plateau (4, 5), des moyens de détection (9) de position et de serrage desdits plateaux (4, 5).
  2. 2. Machine (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque moteur électrique (71, 72) est associé à un seul plateau (4, 5).
  3. 3. Machine (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque mécanisme de transmission (61, 62) comprend :
    une crémaillère (65, 66) reliée fixement à un plateau (4, 5),
    - une roue dentée (63, 64) reliée coaxialement à un arbre moteur, de sorte que ladite roue dentée coopère par engrènement avec la crémaillère (65, 66), de sorte que l'actionnement d'un moteur électrique (71, 72) met en mouvement le plateau de maintien (4, 5) par l'intermédiaire dudit mécanisme de transmission (61, 62) associé.
  4. 4. Machine (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de détection (9) de position et de serrage comprennent au moins un codeur incrémental.
  5. 5. Machine (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une tête de soudage mobile (15).
  6. 6. Machine (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un frein pneumatique agencé et configuré pour agir sur un arbre de rotation d'un moteur électrique (71, 72) en cas d'absence d'alimentation électrique.
  7. 7. Machine (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bâti (2) comprend une enceinte fermée (10) destinée à délimiter un espace de travail (E), enceinte (10) dans laquelle sont placés au moins l'au moins une glissière de guidage (3) et les aux moins deux plateaux de maintien (4, 5).
  8. 8. Machine (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les moteurs électriques (71, 72) sont placés à l'extérieur de l'enceinte fermée (10) et en ce que chaque arbre de rotation traverse, de manière étanche, la paroi de l'enceinte fermée (10).
  9. 9. Machine (1) selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que l'enceinte fermée (10) est fixée à la glissière de guidage (3) près d'une extrémité de la glissière (31).
  10. 10. Procédé de manipulation d'au moins une pièce à souder et/ou usiner par une machine de soudage et/ou d'usinage (1) qui comprend :
    un bâti support (2), au moins une glissière de guidage (3), au moins deux plateaux de maintien (4, 5) montés coulissants sur la glissière (3) pour pouvoir se rapprocher et s'écarter l'un de l'autre, respectivement pour serrer entre eux et relâcher une pièce et inversement, un mécanisme d'entraînement (81, 82) de chaque plateau (4, 5) le long de la glissière de guidage (3), chaque mécanisme (81, 82) comprenant :
    • un moteur électrique (71, 72), et
    -16• un mécanisme de transmission (61, 62) agencé entre le moteur (71, 72) et le plateau (4, 5), des moyens de détection (9) de position et de serrage desdits plateaux (4, 5), le procédé comprenant les étapes suivantes :
    actionner au moins un moteur électrique (71, 72) d'un plateau de maintien (4, 5) de façon que les plateaux se rapprochent de façon à serrer l'au moins une pièce à manipuler, et simultanément mesurer le couple de chaque moteur électrique (71, 72) par les moyens de détection (9) de serrage, détecter via les moyens de détection (9) de serrage un accroissement du couple d'au moins un moteur (71, 72) correspondant au contact des plateaux de maintien (4, 5) avec l'au moins une pièce à manipuler, déterminer la force résultante de serrage s'appliquant sur l'au moins une pièce à manipuler, stopper l'actionnement de l'au moins un moteur électrique (71, 72) d'un plateau de maintien (4, 5) lorsque la force résultante de serrage désirée est atteinte, commander simultanément les deux moteurs électriques (71, 72) de façon à déplacer la pièce à manipuler, et simultanément, mesurer le couple des deux moteurs électriques (71, 72) à chaque instant de façon à maintenir la même force de serrage sur l'au moins une pièce à manipuler pendant le déplacement.
  11. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que, pour le déplacement de la pièce, on commande les moteurs électriques (71, 72) de façon qu'ils appliquent sur deux faces opposées de la pièce une force de serrage respectivement différente pour accélérer et ralentir la pièce, en fonction d'un contrôle de position de la pièce.
  12. 12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que, pour le déplacement de la pièce, on commande un moteur en couple et l'autre moteur en position.
  13. 13. Procédé selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que, lors du déplacement de l'au moins une pièce à manipuler, on mesure en outre à chaque instant la position des deux plateaux de maintien (4, 5) par les moyens de détection (9) de position de façon à contrôler l'écartement
    5 des deux plateaux de maintien (4, 5).
  14. 14. Procédé de manipulation d'au moins une pièce à souder et/ou usiner par une machine de soudage et/ou d'usinage (1) selon l'une des revendications 10 à 13, la machine (1) comprenant en outre une enceinte fermée (10)
    10 destinée à délimiter un espace de travail (E) et agencée et configurée pour être maintenue sous vide, et enceinte (10) dans laquelle sont placés au moins l'au moins une glissière de guidage (3) et les aux moins deux plateaux de maintien (4, 5), procédé au cours duquel on réalise la mise sous vide de l'enceinte (10) de 15 travail.
  15. 15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel on réalise la mise sous vide de l'enceinte (10) avant le serrage de l'au moins une pièce à manipuler.
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