FR3098424A1

FR3098424A1 - Dispositif de soudure

Info

Publication number: FR3098424A1
Application number: FR1907732A
Authority: FR
Inventors: Jose Magalhaes
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2039-07-10
Also published as: FR3098424B1

Abstract

Dispositif de soudure. Dispositif de soudure comprenant : un châssis au moins un module d’outillage (30, 40) comprenant au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42) caractérisé en ce que le module d’outillage (30, 40)est fixé au châssis de manière mobile de façon à définir pour chacune des au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42) : - une position de travail permettant un travail de soudure, et- une position de stockage ne permettant pas un travail de soudure,dans lequel la position de travail d’une des au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42) est exclusive de la position de travail d’une autre des au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42). Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Dispositif de soudure

La présente invention concerne un dispositif de soudure comprenant un module d’outillage pourvu d’au moins deux têtes de soudure.

Les techniques de soudure électriques par exemple la soudure à l’arc ou la soudure par résistance sont utilisés dans un grand nombre d’industries et notamment l’industrie automobile, l’industrie navale et l’industrie aéronautique.

En particulier dans le cas de la soudure par résistance, le dispositif de soudure doit être spécifiquement adapté aux pièces à souder, ce qui peut conduire à la multiplication des dispositifs de soudure pour la fabrication d’objet complexe comme une automobile, nécessitant de multiples soudures différentes.

Le document WO 03/024656 décrit un dispositif de soudure par résistance comprenant un module d’outillage qui peut être retiré du châssis du dispositif de soudure de manière à être stocké ou échangé. Cependant, réaliser cet échange est complexe et diminue la productivité du dispositif de soudure. En outre, un tel échange pose des risques de sécurité liés à la manipulation et au transport d’un module d’outillage de poids élevé ainsi que des risques de qualité liés à un mauvais alignement du module d’outillage par rapport au châssis.

Le dispositif de soudure selon l’invention permet de remédier à cet inconvénient. Il comporte en effet selon une première caractéristique,
un châssis
au moins un module d’outillage comprenant au moins deux têtes de soudure
caractérisé en ce que le module d’outillage est fixé au châssis de manière mobile de façon à définir pour chacune des au moins deux têtes de soudure :
- une position de travail permettant un travail de soudure, et
- une position de stockage ne permettant pas un travail de soudure,
dans lequel la position de travail d’une des au moins deux têtes de soudure est exclusive de la position de travail d’une autre des au moins deux têtes de soudure.

Ainsi, la tête de soudure ou l’électrode de soudure en position de travail peut être facilement échangée par une autre tête de soudure en positon de stockage afin de réaliser rapidement des soudures de différentes pièces ou éléments avec un seul dispositif de soudure et sans remplacement de l’ensemble du module d’outillage. En d’autres termes, un mouvement du module d’outillage au sein du châssis permet de sélectionner au moins une tête de soudure parmi une pluralité de tête de soudure, afin d’effectuer un travail de soudure. Un tel dispositif de soudure est donc flexible et permet une productivité améliorée, tout en réduisant les risques liés à un échange complet du module d’outillage.

De manière avantageuse, le module d’outillage est mobile selon une ligne, c’est-à-dire qu’il est fixé au châssis de façon à pouvoir être déplacé de la position de travail d’une des têtes de soudure à la position de travail d’une autre des têtes de soudure par un mouvement linéaire, par exemple une translation. Ceci permet une réalisation simple et une utilisation intuitive d’un tel dispositif de soudure. Alternativement, d’autres mouvements peuvent être envisagés comme une rotation ou un mouvement complexe dans un plan, notamment pour optimiser l’encombrement du dispositif de soudure. Par exemple, la position de travail peut être dans une position médiane ou une position extrémale de ce mouvement et la position de stockage peut être dans une autre position extrémale.

Avantageusement, un système d’indexation et/ou de verrou est configuré pour définir et/ou verrouiller au moins une position particulière du module d’outillage, correspondant par exemple à une position de travail d’une des têtes de soudure et préférentiellement de chacune des têtes de soudure. Par exemple, un doigt ou un cran d’indexation peut être prévu pour chacune des positions du module d’outillage et/ou une goupille ou un verrou peut servir de moyen de verrouillage.

Avantageusement, l’un du châssis et du module d’outillage comprend au moins un rail de guidage et l’autre du châssis et du module d’outillage est fixé coulissant sur ledit rail de guidage. Par exemple, un rail de guidage INA à billes ou à roulements peut être utilisé. Un tel dispositif de soudure est ainsi réalisable facilement et permet une utilisation simple par un opérateur. Par exemple, des butées peuvent être placées à une ou chaque extrémité dudit rail. En outre, l’alignement des têtes de soudure est ainsi préservé quelle que soit la position du module d’outillage.

En addition, le module d’outillage, pouvant prendre la forme d’un chariot, peut être muni d’une poignée afin de faciliter son déplacement. Cette poignée peut être rotative et munie d’un verrou agencé pour verrouiller une position du module d’outillage et peut donc faire office de moyen de verrouillage. Alternativement ou en combinaison, un moteur peut être pourvu dans le châssis ou le module d’outillage de manière à réaliser ou au moins assister le mouvement du module d’outillage, par exemple avec une vis sans fin, une courroie, une chaine ou une crémaillère.

Avantageusement, la position de travail de chacune des têtes de soudure du module d’outillage est située spatialement dans une même position par rapport au châssis, c’est-à-dire que le module d’outillage permet à chacune des têtes de soudure dans la position de travail d’être positionnée dans une même zone de travail du dispositif de soudure. Ceci facilite grandement le passage d’une tête de soudure à une autre et donc d’un type de soudure à un autre, sans nécessiter de réalignement ou le montage d’un élément support.

De manière spécialement avantageuse, le dispositif de soudure comprend un autre module d’outillage comprenant au moins une et préférentiellement deux têtes de soudure, de manière à donner encore plus de flexibilité au dispositif de soudure selon la présente invention. Cet autre module d’outillage peut être fixe ou mobile.

De manière avantageuse, l’autre module de soudure est fixé au châssis de manière mobile de façon à définir, pour chacune des têtes de soudure :
- une position de travail permettant un travail de soudure,
- une position de stockage ne permettant pas un travail de soudure.

De manière encore plus avantageuse, la position de travail d’une des au moins deux têtes de soudure est exclusive de la position de travail d’une autre des au moins deux têtes de soudure, c’est-à-dire qu’au moins une des têtes de soudure se trouve en position de travail alors qu’au moins une autre des têtes de soudure se trouve en position de stockage.

Avantageusement, l’autre module d’outillage est placé en vis-à-vis du module d’outillage, de manière à effectuer par exemple une soudure sur deux faces d’un élément plan de manière simultanée.

Avantageusement, la position de travail de chacune des têtes de soudure de l’autre module d’outillage est située spatialement dans une même position par rapport au châssis.

De manière spécialement avantageuse, la position de travail d’au moins une des têtes de soudure du module d’outillage correspond à une position de travail d’au moins une des têtes de soudure de l’autre module d’outillage. Ainsi, une zone de travail comprenant deux têtes de soudure placées en vis-à-vis peut être formée, ce qui est avantageux pour certains types de soudure comme la soudure par résistance.

Avantageusement, le dispositif de soudure comprend un détecteur agencé pour déterminer laquelle des aux moins deux têtes de soudure est dans une position de travail, par exemple en détectant une position du module d’outillage, un mouvement du module d’outillage, un contact avec une butée ou un capteur mécanique ou encore une forme ou un type de tête de soudure en position de travail. Ainsi, des mesures de sécurité, d’alimentation de la tête de soudure ou d’opération de soudure adaptées spécifiquement à ou aux têtes de soudure en position de travail peuvent être déployées.

Avantageusement, le dispositif de soudure comprend des moyens de calculs ainsi que des moyens de stockage stockant une pluralité de programmes de soudure, les moyens de calculs étant agencés pour sélectionner et/ou mettre en œuvre un ou plusieurs programmes de soudure en fonction d’une information reçue du détecteur. Ainsi, un programme de soudure adapté à ou aux têtes de soudure en position de travail peut être sélectionné ou présélectionné de manière à limiter les risques de défaut qualité lors de l’opération de soudure. De manière alternative ou en combinaison, un programme de soudure non adapté peut être exclu, masqué, grisé ou soumis à confirmation.

Avantageusement, le dispositif de soudure comprend des moyens d’affichage et/ou des moyens de sélection permettant d’afficher et/ou de sélectionner une ou plusieurs têtes de soudure en position de travail ou bien un ou plusieurs programmes de soudure.

Avantageusement, la tête de soudure peut être choisie parmi une tête de soudure à l’arc, une torche à acétylène ou une électrode de soudure par résistance. Préférentiellement, la tête de soudure est une électrode de soudure par résistance ou bien une électrode de soudure par points ou une électrode de soudure à molette. De plus, le châssis et/ou le module d’outillage peuvent comprendre des moyens d’alimentation en énergie électrique, fil et/ou gaz permettant une opération de soudure par la ou les têtes de soudure en position de travail. Enfin, le châssis peut être muni d’un système de vérin agencé pour rapprocher le ou les modules d’outillage d’une pièce à souder, par exemple par un déplacement vertical.

Avantageusement, une tête de soudure en position de stockage ne reçoit pas d’alimentation en énergie, fil et/ou gaz. Dans le cas d’une soudure multipoints, deux têtes de soudures ou plus peuvent être placés en position de travail alors que deux autres têtes de soudure ou plus peuvent être placés en position de stockage.

Le dessin annexé illustre l’invention :

représente une vue schématique du dispositif de soudure selon la présente invention.

En référence à ce dessin, le dispositif comporte un châssis (non représenté) pourvu d’une platine supérieure 10 et d’une platine inférieure 20 fixées à demeure ou de manière détachable et orientées en vis-à-vis.

La platine supérieure 10 comprend un rail supérieur 11 pourvu en ses deux extrémités de butées supérieures 12. Le rail supérieur 11 accueille un module d’outillage supérieur 30 comprenant deux têtes de soudure supérieures 31, 32 différentes ainsi qu’une poignée 33 permettant de faire coulisser le module d’outillage supérieur 30 le long du rail supérieur 11 entre les deux butées supérieures 12, selon la flèche supérieure de la Fig. 1.

Les têtes de soudures supérieures 31, 32 et donc le module d’outillage supérieur 30 sont alimentés en énergie par une nappe ou une tresse flexible 34, connectée à un dispositif d’alimentation électrique via la platine supérieure 10 et/ou le châssis.

Une position spécifique du rail supérieur 11 comme une position médiane définit une position de travail dans laquelle la tête de soudure supérieure 31 peut réaliser un travail de soudure. L’autre tête de soudure supérieure 32 qui n’est pas dans cette position de travail est dans une position de stockage et ne peut pas réaliser de travail de soudure. Par exemple, cette autre tête de soudure 32 est située vers une extrémité du rail supérieur 11.

Dans la forme de réalisation selon la figure 1, la platine inférieure 20 est identique à la platine supérieure 10 et comprend un rail inférieur 21 et un module d’outillage inférieur 40 identique au module d’outillage supérieur 30 et mobile linéairement entre deux butées inférieures 22 selon la flèche inférieure de la figure 1.

Le module d’outillage inférieur 40 comprenant deux têtes de soudure inférieures 41, 42, une poignée 43 et une nappe ou tresse flexible 44 pour l’alimentation électrique. En outre, une position spécifique du rail inférieur 21 comme une position médiane définit une position de travail T dans laquelle l’une des têtes de soudure inférieures 41, 42 peut réaliser un travail de soudure.

La position de travail du module d’outillage supérieur 30 et la position de travail du module d’outillage inférieur 40 coïncident, c’est-à-dire sont situées dans un même espace de façon à définir un espace de travail T. Cet espace de travail est donc agencé pour accueillir une pièce ou plusieurs pièces à souder, par exemple des éléments de fixation comme des vis, des écrous ou des goujons sur une portion de tôle.

En opération, un opérateur sélectionne simplement une tête de soudure inférieure et une tête de soudure supérieure en faisant coulisser le module d’outillage respectif de manière à placer chaque tête de soudure sélectionnée dans une position de travail, autrement dit dans l’espace de travail T. Les pièces à souder sont alors disposées dans cet espace de travail T et les modules d’outillages sont rapprochés l’un de l’autre, par exemple par un système de vérin hydraulique ou pneumatique, de façon à ce que les têtes de soudure en position de travail viennent en appui sur les pièces à souder. Une opération de soudure comme une opération de soudure par résistance peut alors être réalisée, par exemple par le passage d’un courant électrique entre la tête de soudure inférieure et la tête de soudure supérieure, comme connu de l’homme du métier.

On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l’homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l’invention.

Claims

Dispositif de soudure comprenant :
un châssis
au moins un module d’outillage (30, 40) comprenant au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42)
caractérisé en ce que le module d’outillage (30, 40) est fixé au châssis de manière mobile de façon à définir pour chacune des au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42) :
- une position de travail permettant un travail de soudure, et
- une position de stockage ne permettant pas un travail de soudure,
dans lequel la position de travail d’une des au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42) est exclusive de la position de travail d’une autre des au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42).
Dispositif de soudure selon la revendication précédente caractérisé en ce que le module d’outillage (30, 40) est fixé au châssis de façon à pouvoir être déplacé de la position de travail d’une des têtes de soudure (31, 32, 41, 42) à la position de travail d’une autre des têtes de soudure (31, 32, 41, 42) par un mouvement linéaire.
Dispositif de soudure selon la revendication précédente caractérisé en ce que l’un du châssis et du module d’outillage (30, 40) comprend au moins un rail de guidage et l’autre du châssis et du module d’outillage (30, 40) est fixé coulissant sur ledit rail de guidage.
Dispositif de soudure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la position de travail de chacune des têtes de soudure (31, 32, 41, 42) du module d’outillage (30, 40) est située spatialement dans une même position par rapport au châssis.
Dispositif de soudure selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif de soudure comprend un autre module d’outillage (30, 40) comprenant au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42).
Dispositif de soudure selon la revendication précédente caractérisé en ce que l’autre module de soudure (30, 40) est fixé au châssis de manière mobile de façon à définir, pour chacune des têtes de soudure (31, 32, 41, 42) :
- une position de travail permettant un travail de soudure
- une position de stockage ne permettant pas un travail de soudure.
Dispositif de soudure selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la position de travail d’une des au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42) est exclusive de la position de travail d’une autre des au moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42).
Dispositif de soudure selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la position de travail de chacune des têtes de soudure (31, 32, 41, 42) de l’autre module d’outillage (30, 40) est située spatialement dans une même position par rapport au châssis.
Dispositif de soudure selon l’une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la position de travail d’au moins une des têtes de soudure (31, 32, 41, 42) du module d’outillage (30, 40) correspond à une position de travail d’au moins une des têtes de soudure (31, 32, 41, 42) de l’autre module d’outillage (30, 40).
Dispositif de soudure selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de soudure comprend un détecteur agencé pour déterminer laquelle des aux moins deux têtes de soudure (31, 32, 41, 42) est dans une position de travail.