WO2009080917A1 - Dispositif d'extraction d'electrode de robot de soudure et ensemble d'extraction - Google Patents

Dispositif d'extraction d'electrode de robot de soudure et ensemble d'extraction Download PDF

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WO2009080917A1
WO2009080917A1 PCT/FR2008/001404 FR2008001404W WO2009080917A1 WO 2009080917 A1 WO2009080917 A1 WO 2009080917A1 FR 2008001404 W FR2008001404 W FR 2008001404W WO 2009080917 A1 WO2009080917 A1 WO 2009080917A1
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electrode
extraction device
support
extraction
electrodes
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PCT/FR2008/001404
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English (en)
Inventor
Roger Louzier
Original Assignee
Roger Louzier
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30—Features relating to electrodes
    • B23K11/3072—Devices for exchanging or removing electrodes or electrode tips

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of spot welding robots and in particular the devices for extracting and loading electrodes.
  • the patent FR-2870149 of the present applicant describes a device for extracting used electrodes in which there is provided a rotary extraction block comprising extraction jaws applied around the electrode in relation to a cam in order to print a movement helical to extract the used electrode.
  • the electrode is held by the jaws which requires specific means to close them on the electrode.
  • Patent FR-2760391 also of the applicant describes a device in which the extraction module is double that is to say two superimposed and coaxial elements to allow the simultaneous extraction of two electrodes. Extraction of the electrode always requires the use of extraction jaws.
  • US-5495663 discloses a used electrode extraction device in which the electrode is taken between two jaws and to extract the electrode causes a translation of the jaws and thus ensure a tear force of it. It is understood that with such a device must ensure the immobilization of the gripper of the robot.
  • FR-2651457 discloses an assembly for changing worn electrodes and replace them with new electrodes.
  • the extraction of the electrode is carried out by ensuring the blocking of the electrode in the extraction module and then print to this module a rotational movement and then translation. So we see that this is the entire module.
  • Patent EP-0267109 describes an extraction system in which articulated forks are provided which are introduced between the electrode and the electrode holder. By operating in rotation one fork relative to the other is separated, following a translation this electrode. This embodiment involves specific means to ensure the rotation of one fork relative to the other, which makes this complex and fragile system.
  • the object of the present invention is to provide an integrated electrode extraction device in an assembly ensuring the replacement of used electrodes by new electrodes.
  • the subject of the invention is therefore an electrode extraction device fixed on an electrode holder of a spot welding robot clamp, characterized in that it comprises a support in which slides an extractor intended to come into operation. pressing on the electrode, a receiving housing of the electrode and at least one means of counter-support of the electrode being in the form of a truncated cone in order to print to said electrode under the action of the extractor a helical extraction movement with respect to the electrode holder.
  • the counter-support means is in the form of a frustoconical roller mounted free to rotate relative to the support.
  • the device comprises two support means defining together with the extractor three non-aligned contact points with said electrode.
  • the support comprises two electrode housings each provided with counter-support means.
  • the two housings are open at each end, towards two opposite directions relative to the support.
  • the extractor is in the form of a spur having two claws provided at each end with a serrated surface for printing the electrode a rotational movement.
  • the subject of the invention is also an assembly for extracting used electrodes and for loading new electrodes of spot welding robot clamps, characterized in that it comprises an electrode extraction device and at least one electrode extraction device. a new electrode charger attached to the support of the extraction device to form a compact assembly adapted to be attached to the robot.
  • the electrode charger comprises a stop cooperating with an electrode presence detector, said stop being subjected to the action of a spring to occupy a first position bearing on an electrode and a second position. intended to obscure a detector in the absence of the electrode.
  • a first advantage of the present invention lies in the fact that the extraction of used electrodes only requires a mechanical movement of translation.
  • Another advantage of the present invention results in the extreme compactness of the assembly ensuring its implementation in a production line without any modification thereof.
  • Another advantage of the invention lies in its technical simplicity to obtain automatic operation and install it either stationary or on a robot arm, which does not provide any existing devices.
  • the device according to the invention proposes a light and space-saving solution of a replacement system for used electrodes of spot welding tongs.
  • FIG. 2 is an exploded view showing the structure of the extraction device according to the invention
  • FIG. 3 represents a sectional plan view of the extraction device
  • FIG. 4 is a view showing the position of the electrode in the extraction device
  • FIG. 5 is a general view showing the distribution structure of the new electrodes.
  • the assembly 1 consists of two components, an automatic extractor 2 and two automatic loaders 3 and 4 compactly combined to be easily integrated into a site or be easily mounted on a welding robot arm (not shown), either to be fixed permanently or to be loaded when it becomes necessary to automatically replace the used electrodes.
  • a welding robot arm not shown
  • the extraction module 2 consists of two elements, a motor means 5 which makes it possible to ensure the movement of the extraction mechanism, and a mechanical assembly 6 which makes it possible to extract the used electrodes whatever the diameter of the electrode to extract.
  • the extraction module is connected to the loading module in a cross arrangement on a plate 7 described below.
  • the loading module 3 or 4 is composed of rotary chargers, called cartridges, which can be single or double row of new electrodes.
  • the electrodes are arranged in U-shaped cells, adapted to the electrodes that will have to be loaded on the welding clamp.
  • the extraction module is provided with a body covered by a cover 8 fixed to this body by screws 9 (9a-9c) and shows two indentations 10 and 11 in which are introduced the clamps (not shown) of the robot to replace worn electrodes.
  • a blocking module of the robot gripper described in relation with FIGS. 6 and 7 is fixed on this cover 8.
  • FIG. 2 shows in section the end of a gripper 40 of a welding robot integral with an extension 41 extended by a frustoconical portion 42 forcibly engaging in a blind hole 43 of the same shape. formed in the mass of an electrode 44.
  • Other means of fixing the electrode are known that it is not necessary to further detail. However, it is understood that to extract a used electrode, it is necessary to block the extension 41 to prevent the transmission of forces to the clamp itself.
  • the extraction device will therefore comprise an extraction module of the electrode and a locking module of the extension, these two modules being preferably both integral with the same support.
  • FIG. 3 shows an exploded view of the extraction module 6 linked to the motor 5 ensuring, via a coupling 12, the translation of an extractor 13 directed in the plane of the figure to the left for extracting a used electrode, or to the right to evacuate this electrode which falls by its own weight when it has been extracted from the clamp 40.
  • the extractor 13 is made here in the form of a spur having two claws 14a and 14b provided at each end with a serrated surface 15 for printing to the electrode a rotational movement as will be explained hereinafter .
  • the extractor comprises a support 16 of elongated shape provided with a transverse blind bore 17 in which slides the extractor 13 intended to bear against the electrode.
  • the bore 17 is extended by six transverse holes 18a-18b, 19-22.
  • the holes 18a-18b each constitute a receiving housing of the electrode (not visible in this figure).
  • the holes 19 and 20 constitute the separate receiving housing of a first support means 23 and a second support means 24 of the electrode is in the form of a truncated cone.
  • the bores 21 and 22 constitute separate receiving housings of a third counter-support means 25 and a fourth counter-support means 26 of the electrode.
  • These backing means 23, 24, 25 and 26 are for example made in the form of frustoconical rollers.
  • rollers 23 and 24 are arranged in the same direction while the rollers 25 and 26 are arranged in the opposite direction.
  • This arrangement makes it possible to process a gripper of the robot whose electrode must be changed in one direction and to treat the other gripper of the robot in the other direction, which makes it possible not to have to return the grippers of the robot.
  • these frustoconical rollers could be arranged in the same direction without changing the structure of the means according to the present invention.
  • the support 16 is completed by the plates 27 and 28 and the cover 29 fixed to this support by means of screws 30.
  • Figure 4 there is shown a partial section showing a detail of embodiment in the blind bore 17 where the six holes 18a-18b, 19, 20, 21 and 22 are visible in which the rollers are inserted. It can be seen on the right-hand part of this figure that the first gripper of the robot is intended to be inserted into the bore 18a in order to extract a first electrode in a first direction and that the second gripper of the robot is intended to to be inserted into the bore 18b to extract the second electrode.
  • This left part illustrates the extraction of the other electrode of the welding clamp upwards in a direction perpendicular to the plane of the figure.
  • the electrode is then pressed against the support means 23 and 24 for example.
  • This signal causes the forward movement of the spur 13 which is guided inside the body 16 by the cylindrical rollers 31a and 31b.
  • the conical end 15a of the spur 13 progressively takes over the electrode to be extracted, by placing it on the frustoconical rollers 23 and 24 of the cavities 18a and 18b.
  • These frustoconical rollers are rotatably mounted on pins 33a and 33b.
  • the invention can be realized with a single counter-support means.
  • the cylindrical rollers 31a and 31b are intended to ensure good guidance of the spur 13 during its movement to the left.
  • Figure 5 there is shown a section at the electrodes 35 and 36 engaged in holes 18a and 18b not designated for reasons of convenience.
  • the two electrodes are shown to better highlight the operation of the clamp.
  • the electrode 35 is compressed by the end 14a of the spur with the claws 15a bearing against the side wall of the electrode.
  • the electrode 35 thus comes into intimate contact with the rollers 24 and 23 (only 24 is visible in this figure), which causes with the translation of the spur the rotation and the translation of the electrode and thus its separation from the welding tongs.
  • the process proceeds in the same way for the other electrode with the end
  • the invention also relates to an assembly incorporating an extraction module and an electrode loading module.
  • FIG 6 there is shown an upper blocking module 50 fixed on the cover 8 in the perforations 52 and 53 and a lower blocking module 51 similarly fixed to the lower part of the housing.
  • the opening of the blocking module is aligned with the imprints 10 and 11.
  • FIG. 7 is an exploded view of the upper blocking module 50 but it goes without saying that the lower module 51 has the same structure. It consists essentially of a cover 54 which is fixed on the extraction module jaws 55 and 56 and a cylinder 57 for actuating these jaws. For this purpose, the fixing pins 58 and 59 are screwed into the perforations 52 and 53 of the cover
  • the jaws 55 and 56 are rotatably mounted about the axes 60 and 61. According to the invention, the jaw 55 is associated with an intermediate piece 62 and a jaw 63 by means of a screw 64 through the The jaw 56 comprises a jaw 66 fixed by means of the screw 67 through the lumen 68. It will be understood that the jaws 63 and 66 are adapted to the shape of the extensions of the jaws 55. electrodes to ensure versatility of the blocking module.
  • a finger 69 subjected to the action of the cylinder 57.
  • This finger 69 has in section a trapezoidal end whose side faces abut against the jaws to impress them with a rotational movement around 60 and 61. This rotation brings the jaws 63 and 66 closer together and thus clamping the elongation of the clamp when the electrode is to be changed.
  • the new electrode charging module consists of two removable cartridges 3 and 4, which may have one or two rows of new electrodes, fixed on a plate 100 also receiving the module. 2, as described in FR-2788999.
  • the two used electrodes are extracted one after the other and depending on whether the charging modules are cartridges with one or two rows of new electrodes, the charging of a new electrode at the end of the clamp can take place. either after the extraction of an electrode, to charge on an arm, an electrode of a cartridge to a row, or after extraction of the two electrodes, to simultaneously charge two electrodes of a double row cartridge, which allows supplying new electrodes, simultaneously the two welding clamp arms and thus using a changer for two different robots of the same site.
  • This plate 100 is moreover flexibly linked to a link module (not shown) which makes it possible to fix the automatic changer either on a robot arm or on a support fixed to the ground inside the site.
  • this connection module consists of a collar which is fixed on a tubular element which can be secured to either platinum attached to the robot arm, or a plate fixed to the ground.
  • the loading module 3 has a motor means 105, which drives the cartridges 3 and 4 in rotation at the moment when, the welding tongs being loaded with new electrodes, the latter withdraws from the loading module. The loading station is thus fed with new new electrodes according to a movement whose principle is identical to that described in document FR-2746688.
  • Figure 9 shows an exploded view of one of the cartridges 3 component module.
  • the drawing of this figure shows a cartridge3 with a row of electrodes.
  • Each of the cartridges is rotated by the motor means 105 which causes the rotational movement as soon as the refilled solder clamp exits the loading station.
  • the motor means 105 which causes the rotational movement as soon as the refilled solder clamp exits the loading station.
  • one or two new electrodes are automatically placed in position at the loading station 106 so that it is permanently powered and can ensure at any time a new loading of new electrodes on the welding tong, without loss of productivity.
  • An elastic stop 107 makes it possible to control both the presence of one or two new electrodes 108 at the loading station and the positioning of these electrodes to ensure a still satisfactory loading on the welding clamp.
  • the electrodes 108 are inserted in U-shaped cells.
  • the electrodes are positioned along the same vertical axis, one is oriented upwards, the other towards at the bottom, which allows the two clamp arms to charge simultaneously.
  • the cartridge 3 is dedicated to the upper clamp arm, the electrodes are directed upwards, the cartridge 4 is dedicated to the lower clamp arms, the electrodes are directed downwards.
  • An elastic means 109 holds the electrodes centered in the cells, and makes it possible to absorb the variations in diameter tolerances of said electrodes, variations which may possibly create defects in the positioning of the electrodes at the loading station.
  • Each cartridge 3 with single or double row of electrodes is linked to its motor means by a motor plate 110 which has in its central portion a longitudinal protrusion 111 oriented axially.
  • Cartridges 3 and 4 have a base conformed to this protrusion by a groove (not shown) to ensure their respective positioning with fixing screws.
  • the fixing of the cartridge 3 on the connecting plate 110 is provided by an automatic positioning pin 112, held in position on the one hand by the fixed support 114 and on the other hand by the motor plate 110 which has the appropriate machining automatic clipping of the positioning axis 112.
  • a pressure on the head of the positioning pin 112 makes it possible to remove the axis from its housing 116, and thus to release the lateral movement of the cartridge 3 and its lid 117, which is always secured to the cartridge, when this lid is in working position.
  • a cartridge loaded with new electrodes can then be placed on the motor plate 110 and fixed by replacing the shaft 112.
  • the flexible abutment 107 is composed of a support 121, a spring 126, a abutment, and the assembly is attached to the cartridge cover 117.
  • FIG 10 there is shown a loading station in which the cartridge 4 is fixed on an articulated portion 100a of the support 100.
  • This embodiment allows easy access to the cartridge.
  • the connecting plate 110 then becomes vertical, and by the visibility that results, the exact sliding of the cartridge 4 on the plate 110 and its attachment by the axis 112 becomes very easy.
  • the support 100 finds the characteristics of its function as described above.
  • the rotating cartridges each have two rows of new electrodes.
  • the cartridge can be used to feed one or more welding robots of the same site, using electrodes of equal or different diameter, the extractor operating with electrodes of different diameters.
  • a cartridge 3 having a first lower loading station 140 corresponding to an electrode row and a second charging station 141 corresponding to another row of electrodes.
  • the assembly thus formed composes a very compact automatic electrode changer such that it can be built for a specific use both in a robotic site and on a robot arm.
  • This automatic, space-saving and low weight changing device can be used both on a fixed base inside a robotic site with mobile clamps and on a robot arm to change the fixed clamp electrodes.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'extraction d'électrode (35, 36) fixée sur un porte-électrode d'une pince de robot de soudure par point. Le dispositif comprend un support (16) dans lequel coulisse un extracteur (13) destiné à venir en appui sur l'électrode (35, 36), un logement de réception (10, 11) de l'électrode (35, 36) et au moins un moyen de contre appui (23, 24, 25, 26) de l'électrode se présentant sous la forme d'un tronc de cône afin d'imprimer à ladite électrode sous l'action de l'extracteur (13) un mouvement hélicoïdal d'extraction par rapport au porte électrode, l'électrode étant maintenue à l'aide d'un module de blocage (50, 51).

Description

DISPOSITIF D'EXTRACTION D'ELECTRODE DE ROBOT DE SOUDURE ET ENSEMBLE D'EXTRACTION
Le secteur technique de la présente invention est celui des robots de soudure par point et en particulier les dispositifs d'extraction et de chargement des électrodes.
On connaît différents dispositifs d'extraction et de chargement d'électrodes et on peut se reporter aux brevets FR-2870149, FR-2760391, US-5495663, FR-2651457, EP-0267109.
Le brevet FR-2870149 du présent demandeur décrit un dispositif d'extraction des électrodes usagées dans lequel on prévoit un bloc d'extraction rotatif comportant des mors d'extraction appliqués autour de l'électrode en relation avec une came afin d'imprimer un mouvement hélicoïdal pour extraire l'électrode usagée. Dans cette réalisation, l'électrode est maintenue par les mors ce qui nécessite des moyens spécifiques afin de les fermer sur l'électrode.
Le brevet FR-2760391 également du demandeur décrit un dispositif dans lequel le module d'extraction est double c'est-à-dire deux éléments superposés et coaxiaux afin de permettre l'extraction simultanée de deux électrodes. L'extraction de l'électrode nécessite toujours l'utilisation de mors d'extraction.
Le brevet US-5495663 décrit un dispositif d'extraction d'électrodes usagées dans lequel l'électrode est prise entre deux mâchoires et pour extraire l'électrode on provoque une translation des mâchoires et assurer ainsi un arrachement en force de celle-ci. On comprend qu'avec un tel dispositif il faille assurer l'immobilisation de la pince du robot.
Le brevet FR-2651457 décrit un ensemble permettant de changer les électrodes usées et de les remplacer par des électrodes neuves. L'extraction de l'électrode s'effectue en assurant le blocage de l'électrode dans le module d'extraction et ensuite d'imprimer à ce module un mouvement de rotation puis de translation. On voit donc qu'il s'agit l'ensemble du module.
Le brevet EP-0267109 décrit un système d'extraction dans lequel on prévoit des fourches articulées que l'on introduit entre l'électrode et le porte électrode. En actionnant en rotation une fourche par rapport à l'autre on sépare, suivant une translation cette électrode. Cette réalisation implique des moyens spécifiques afin d'assurer la rotation d'une fourche par rapport à l'autre, ce qui rend ce système complexe et fragile.
De façon générale lorsque ces dispositifs extraction chargement d'électrodes de soudure sont complets, l'ensemble qu'ils forment présente l'inconvénient d'être beaucoup trop important pour être localisé facilement dans un site ou placé sur un bras robot dont la fonction première est de présenter les pièces à souder à portée de la pince de soudure par points.
Le but de la présente invention est de fournir un dispositif d'extraction d'électrode intégré dans un ensemble assurant le remplacement des électrodes usagées par des électrodes neuves.
L'invention a donc pour objet un dispositif d'extraction d'électrode fixée sur un porte-électrode d'une pince de robot de soudure par point, caractérisé en ce qu'il comprend un support dans lequel coulisse un extracteur destiné à venir en appui sur l'électrode, un logement de réception de l'électrode et au moins un moyen de contre appui de l'électrode se présentant sous la forme d'un tronc de cône afin d'imprimer à ladite électrode sous l'action de l'extracteur un mouvement hélicoïdal d'extraction par rapport au porte électrode.
Selon une caractéristique de l'invention, le moyen de contre appui se présente sous la forme d'un galet tronconique monté libre en rotation par rapport au support. Selon une autre caractéristique, le dispositif comporte deux moyens d'appui définissant ensemble avec l'extracteur trois points de contact non alignés avec ladite électrode.
Selon encore une autre caractéristique, le support comprend deux logements d' électrode chacun muni de moyen de contre appui .
Selon encore une autre caractéristique, les deux logements sont ouverts à chaque extrémité, vers deux directions opposées par rapport au support. Selon encore une autre caractéristique, l'extracteur se présente sous la forme d'un éperon comportant deux griffes munies à chacune de leur extrémité d'une surface dentelée destinée à imprimer à l'électrode un mouvement de rotation. L'invention a également pour objet un ensemble d'extraction d'électrodes usagées et de chargement d'électrodes neuves de pinces de robot de soudure par point, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'extraction d'électrode et au moins un chargeur d'électrodes neuves fixé au support du dispositif d'extraction afin de constituer un ensemble compact apte à être fixé au robot.
Selon un mode de réalisation, le chargeur d'électrode comprend une butée coopérant avec un détecteur de présence d'électrode, ladite butée étant soumise à l'action d'un ressort pour occuper une première position en appui sur une électrode et une seconde position destinée à occulter un détecteur en l'absence de l'électrode.
Un tout premier avantage de la présente invention réside dans le fait que l'extraction des électrodes usagées ne nécessite qu'un mouvement mécanique de translation.
Un autre avantage de la présente invention résulte dans l'extrême compacité de l'ensemble assurant son implantation dans une chaîne de fabrication sans aucune modification de celle-ci . Un autre avantage encore de l'invention réside dans sa simplicité technique permettant d'obtenir un fonctionnement automatique et de l'installer soit en poste fixe, soit sur un bras robot, ce que n'assure aucun des dispositifs existants.
Le dispositif selon l'invention propose une solution légère et peu encombrante d'un système de remplacement des électrodes usagées des pinces de soudure par points.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la suite de la description faite en relation avec les dessins sur lesquels : - la figure 1 représente une vue générale de l'ensemble selon l'invention en vue de dessus,
- la figure 2 est une vue éclatée montrant la structure du dispositif d'extraction selon l'invention, - la figure 3 représente une coupe en vue dessus du dispositif d' extraction,
- la figure 4 est une vue montrant la position de l'électrode dans le dispositif d'extraction, et - la figure 5 est une vue générale montrant la structure de distribution des électrodes neuves.
Comme on peut le voir sur la figure 1, l'ensemble 1 selon l'invention est constitué de deux composants, un extracteur automatique 2 et deux chargeurs automatiques 3 et 4 combinés de façon compacte pour être intégrés aisément dans un site ou être montés facilement sur un bras de robot de soudure (non représenté) , soit pour y être fixé à demeure, soit pour y être chargé au moment où il devient nécessaire de remplacer automatiquement les électrodes usagées . Pour plus de précision sur le robot de soudure, on peut se reporter aux documents analysés précédemment, la description détaillée de ce robot n'étant pas nécessaire à la compréhension de l'invention.
Le module d'extraction 2 est constitué de deux éléments, un moyen moteur 5 qui permet d'assurer le mouvement du mécanisme d'extraction, et un ensemble mécanique 6 qui permet d'extraire les électrodes usagées quel que soit le diamètre de l'électrode à extraire. Comme on le voit sur la figure, le module d' extraction est relié au module de chargement suivant une disposition en croix sur une platine 7 décrite ci-après.
Le module de chargement 3 ou 4 est composé de chargeurs rotatifs, dénommées cartouches, qui peuvent être à simple ou double rangée d'électrodes neuves. Dans ces cartouches, les électrodes sont disposées dans des alvéoles en forme de U, adaptées aux électrodes qui devront être chargées sur la pince de soudure.
Le module d'extraction est muni d'un corps recouvert par un couvercle 8 fixé à ce corps par des vis 9 (9a-9c) et laisse voir deux empreintes 10 et 11 dans lesquelles viennent s'introduire les pinces (non représentées) du robot afin de procéder au remplacement des électrodes usées. Un module de blocage de la pince du robot décrit en relation avec les figures 6 et 7 est fixé sur ce couvercle 8. Sur la figure 2, on a représenté en coupe l'extrémité d'une pince 40 d'un robot de soudure solidaire d'une allonge 41 prolongée par une partie tronconique 42 venant s'engager à force dans un trou borgne 43 de même forme pratiquée dans la masse d'une électrode 44. D'autres moyens de fixation de l'électrode sont connus qu'il n'est pas nécessaire de détailler plus avant. Cependant, on comprend que pour extraire une électrode usagée, il faut réaliser un blocage de l'allonge 41 afin d'éviter la transmission des efforts à la pince elle-même. Le dispositif d'extraction comprendra donc un module d'extraction de l'électrode et un module de blocage de l'allonge, ces deux modules étant de préférence tous deux solidaires du même support.
Sur la figure 3, on a représenté une vue éclatée du module d'extraction 6 lié au moteur 5 assurant par l'intermédiaire d'un accouplement 12 la translation d'un extracteur 13 dirigé dans le plan de la figure soit vers la gauche pour extraire une électrode usagée, soit vers la droite pour évacuer cette électrode qui tombe par son propre poids lorsqu'elle a été extraite de la pince 40.
L'extracteur 13 est réalisé ici sous la forme d'un éperon comportant deux griffes 14a et 14b munies à chacune de leur extrémité d'une surface dentelée 15 destinée à imprimer à l'électrode un mouvement de rotation comme cela sera expliqué ci-après.
L'extracteur comprend un support 16 de forme allongée muni d'un alésage 17 borgne transversal dans lequel coulisse l'extracteur 13 destiné à venir en appui sur l'électrode. A cette fin, l'alésage 17 est prolongé par six perçages transversaux 18a-18b, 19-22. Les perçages 18a-18b constituent chacun un logement de réception de l'électrode (non visible sur cette figure) . Les perçages 19 et 20 constituent les logements de réception distincts d'un premier moyen de contre d'appui 23 et d'un second moyen de contre appui 24 de l'électrode se présentant sous la forme d'un tronc de cône. De même, les perçages 21 et 22 constituent des logements de réception distincts d'un troisième moyen de contre appui 25 et d'un quatrième moyen de contre d'appui 26 de l'électrode. Ces moyens de contre appui 23, 24, 25 et 26 sont par exemple réalisés sous la forme de galets tronconiques .
Comme on le voit sur la figure, les galets 23 et 24 sont disposés dans le même sens tandis que les galets 25 et 26 sont disposés dans le sens inverse. Cette disposition permet de traiter une pince du robot dont l'électrode doit être changée dans un sens et de traiter l'autre pince du robot dans l'autre sens, ce qui permet de ne pas avoir à retourner les pinces du robot. Bien entendu, on pourrait disposer ces galets tronconiques dans le même sens sans changer la structure des moyens selon la présente invention.
Le support 16 est complété par les plaques 27 et 28 et le couvercle 29 fixés à ce support par l'intermédiaire de vis 30
(30a-30d) et des galets cylindriques 31a et 31b dont le but est de guider l'extracteur 13 dans son déplacement horizontal .
Sur la figure 4, on a représenté une coupe partielle montrant un détail de réalisation au niveau de l'alésage borgne 17 où les six perçages 18a-18b, 19, 20, 21 et 22 sont visibles dans lesquels les galets sont insérés. On voit sur la partie droite de cette figure que la première pince du robot est destinée à venir s'insérer dans le perçage 18a afin de réaliser l'extraction d'une première électrode dans un premier sens et que la seconde pince du robot est destinée à venir s'insérer dans le perçage 18b pour procéder à l'extraction de la seconde électrode.
Sur la partie droite de la figure, on note le perçage 19 recevant le galet 24 monté sur l'axe 33b, le perçage 20 recevant le galet 23 monté sur son axe 33a. La vue représentée permet de comprendre que ces deux galets sont montés avec leur grande base visible pour imprimer à l'électrode un mouvement vers le bas par rapport à une direction perpendiculaire au plan de la figure.
Sur la partie gauche de la figure, on note de la même manière le perçage 21 recevant le galet 25 monté sur l'axe
13b, le perçage 22 recevant le galet 26 monté sur son axe
13a. Cette partie gauche illustre l'extraction de l'autre électrode de la pince de soudure vers le haut suivant une direction perpendiculaire au plan de la figure.
Le fonctionnement est le suivant lors de l'extraction vers le bas de l'électrode en considérant la partie droite de la figure 3. Lorsqu'une électrode de la pince de soudure du robot est à changer, celle-ci se présente une première fois dans la cavité 18a du module d'extraction pour l'extraction de l'électrode supérieure, puis dans la cavité 18b du même module pour l'extraction de l'électrode inférieure. Sous l'action du moteur 5, l'éperon 13 est déplacé en translation suivant la flèche F dans l'alésage 17 jusqu'à venir en butée contre l'électrode (non représentée) insérée dans le perçage
18a par l'intermédiaire de la partie dentelée 15a.
L'électrode est alors comprimée contre les moyens de contre- appui 23 et 24 par exemple.
Bien entendu, lorsque l'électrode usagée est introduite dans une des cavités 18a ou 18b un signal, soit électrique, soit mécanique, est donné au moteur 5 du module d'extraction
6. Ce signal provoque le mouvement vers l'avant de l'éperon 13 qui se déplace guidé à l'intérieur du corps 16 par les galets cylindriques 31a et 31b. Dans ce mouvement vers l'avant, l'extrémité conique 15a de l'éperon 13 prend progressivement en charge l'électrode à extraire, en la mettant en appui sur les galets tronconiques 23 et 24 des cavités 18a et 18b. Ces galets tronconiques sont montés libres en rotation sur des axes 33a et 33b. Lorsque l'éperon
13 est déplacé vers l'avant, l'électrode, en contact avec l'éperon 13 et les galets coniques 23 et 24 est entraînée à la fois en rotation et en translation, et ce mouvement de type hélicoïdal permet d'extraire les électrodes sans détériorer la pince de soudure. Ce mouvement hélicoïdal est inversé lorsque l'électrode de l'autre pince est traitée.
Bien entendu, on peut réaliser l'invention avec un moyen de contre-appui unique. Les galets cylindriques 31a et 31b ont pour but d'assurer un bon guidage de l'éperon 13 pendant son mouvement vers la gauche. Sur la figure 5, on a représenté une coupe au niveau des électrodes 35 et 36 engagées dans les perçages 18a et 18b non désignés pour des raisons de commodité. Les deux électrodes sont représentées afin de mieux mettre en évidence le fonctionnement de la pince. Dans la configuration représentée, l'électrode 35 est comprimée par l'extrémité 14a de l'éperon avec les griffes 15a en appui contre la paroi latérale de l'électrode. L'électrode 35 vient donc en contact intime avec les galets 24 et 23 (seul 24 est visible sur cette figure) , ce qui provoque avec la translation de l'éperon la rotation et la translation de l'électrode et donc sa séparation de la pince de soudure. Le processus se déroule de la même manière pour l'autre électrode avec l'extrémité
14a de l'éperon dont les griffes 15b viennent prendre en charge cette électrode 36 suivant un mouvement inverse.
L'invention concerne également un ensemble incorporant un module d'extraction et un module de chargement d'électrodes.
Sur la figure 6, on a représenté un module de blocage supérieur 50 fixé sur le couvercle 8 dans les perforations 52 et 53 et un module de blocage inférieur 51 fixé de la même manière sur la partie inférieure du boîtier. Bien entendu, l'ouverture du module de blocage est alignée avec les empreintes 10 et 11.
La figure 7 est une vue éclatée du module de blocage supérieur 50 mais il va de soi que le module inférieur 51 présente la même structure. Il se compose essentiellement d'un couvercle 54 venant se fixer sur le module d'extraction les mâchoires 55 et 56 ainsi qu'un vérin 57 destiné à actionner ces mâchoires. A cette fin, les axes de fixation 58 et 59 sont vissés dans les perforations 52 et 53 du couvercle
8. Les mâchoires 55 et 56 sont montées mobiles en rotation autour des axes 60 et 61. Selon l'invention, la mâchoire 55 est associée à une pièce intermédiaire 62 et un mors 63 par l'intermédiaire d'une vis 64 à travers la lumière 65 de la mâchoire 55. La mâchoire 56 comporte un mors 66 fixé à l'aide de la vis 67 à travers la lumière 68. On comprend que les mors 63 et 66 sont adaptés à la forme des allonges des électrodes afin d'assurer une polyvalence du module de blocage.
Pour actionner les mâchoires 55 et 56, on a prévu un doigt 69 soumis à l'action du vérin 57. Ce doigt 69 présente en coupe une extrémité trapézoïdale dont les faces latérales viennent en appui contre les mâchoires pour leur imprimer un mouvement de rotation autour des axes 60 et 61. Cette rotation provoque le rapprochement des mors 63 et 66 et donc le serrage de l'allonge de la pince lorsque l'électrode doit être changée.
Sur la figure 8, on a représenté la position de ces deux modules. On voit que le module 50 est en prise sur l'allonge 41 afin de la bloquer lors de l'extraction de l'électrode 44 par le module d'extraction 2. Seuls l'éperon 31 et le moyen de contre-appui 31 du module d'extraction sont représentés. Le module de blocage 50 est quant à lui représenté par les mors 63, 66 reliés respectivement aux mâchoires 55 et 56.
Selon l'invention et comme représenté sur la figure 9, le module de chargement en électrodes neuves se compose de deux cartouches amovibles 3 et 4, qui peuvent avoir une ou deux rangées d'électrodes neuves, fixées sur une platine 100 recevant également le module 2, comme décrit dans le document FR-2788999.
Selon l'invention, les deux électrodes usagées sont extraites l'une après l'autre et selon que les modules de chargement sont des cartouches à une ou deux rangées d'électrodes neuves le chargement d'une nouvelle électrode en extrémité de pince peut intervenir soit après l'extraction d'une électrode, pour charger sur un bras, une électrode d'une cartouche à une rangée, soit après extraction des deux électrodes, pour charger simultanément deux électrodes d'une cartouche à double rangée, ce qui permet d'alimenter en électrodes neuves, simultanément les deux bras de pince de soudure et donc d'utiliser un changeur pour deux robots différents d'un même site.
Cette platine 100 est par ailleurs liée de façon flexible à un module de liaison (non représenté) qui permet de fixer le changeur automatique soit sur un bras robot soit sur un support fixé au sol à l'intérieur du site. D'une façon générale, ce module de liaison est constitué d'un collier qui se fixe sur un élément tubulaire qui peut être solidaire soit platine fixée au bras robot, soit d'une platine fixée au sol. Le module de chargement 3 dispose d'un moyen moteur 105, qui permet d'entraîner les cartouches 3 et 4 en rotation au moment où, la pince de soudure étant chargée de nouvelles électrodes, celle-ci se retire du module de chargement. Le poste de chargement est ainsi alimenté en nouvelles électrodes neuves selon un mouvement dont le principe est identique à celui décrit dans le document FR-2746688. La figure 9 représente une vue éclatée d'une des cartouches 3 composant le module. Le dessin de cette figure montre une cartouche3 à une rangée d' électrodes . Chacune des cartouches est entraînée en rotation par le moyen moteur 105 qui provoque le mouvement de rotation dès que la pince de soudure rechargée s'extrait du poste de chargement. Selon le type de cartouche, à simple ou double rangée, soit une, soit deux électrodes neuves sont mises automatiquement en position au poste de chargement 106 afin qu'il soit alimenté en permanence et puisse assurer à tout moment un nouveau chargement d' électrodes neuves sur la pince de soudure, sans perte de productivité.
Une butée élastique 107 permet de contrôler à la fois la présence d'une ou de deux nouvelles électrodes 108 au poste de chargement et le positionnement de ces électrodes pour assurer un chargement toujours satisfaisant sur la pince de soudure .
Dans la cartouche 3, les électrodes 108 sont insérées dans des alvéoles en forme de U. Dans le cas de cartouches à double rangée, les électrodes sont positionnées selon un même axe vertical, l'une est orientée vers le haut, l'autre vers le bas, ce qui permet aux deux bras de pince de se charger simultanément. Dans le cas d'une cartouche à simple rangée, la cartouche 3 est dédiée au bras de pince supérieur, les électrodes sont dirigées vers le haut, la cartouche 4 est dédiée aux bras de pince inférieure, les électrodes sont dirigées vers le bas. Un moyen élastique 109 maintient les électrodes centrées dans les alvéoles, et permet d'absorber les variations de tolérances de diamètre desdites électrodes, variations qui peuvent éventuellement créer des défauts de positionnement des électrodes au poste de chargement.
Chaque cartouche 3 à simple ou double rangée d'électrodes, est liée à son moyen moteur par un plateau moteur 110 qui possède dans sa partie centrale une excroissance longitudinale 111 orientée axialement. Les cartouches 3 et 4 présentent une base conformée à cette excroissance par une rainure (non représentée) afin d'assurer leur positionnement respectif à l'aide de vis de fixation.
Ces cartouches peuvent en cas de besoin être extraites de cette position afin d'être rechargées en électrodes neuves en dehors du poste robotisé.
La fixation de la cartouche 3 sur le plateau de liaison 110 est assurée par un axe de positionnement automatique 112, maintenu en position d'une part par le support fixe 114 et d'autre part par le plateau moteur 110 qui possède l'usinage adapté au clipsage automatique de l'axe de positionnement 112.
Une pression sur la tête de l'axe de positionnement 112 permet de sortir l'axe de son logement 116, et donc de libérer le mouvement latéral de la cartouche 3 et de son couvercle 117 toujours maintenu solidaire de la cartouche, lorsque ce couvercle est en position de travail. Une cartouche chargée d'électrodes neuves peut alors être mise en place sur le plateau moteur 110 et fixée en replaçant l'axe 112. La butée flexible 107 est composée d'un support 121, d'un ressort 126, d'une contrebutée, et l'ensemble est fixé sur le couvercle 117 de cartouche. Lorsque la ou les électrodes (non représentées sur la figure) sont correctement en position au poste de chargement 106, la butée 107 est enfoncée dans son logement et recouvre la partie sensible du détecteur 124. Au cas où, la ou les électrodes sont mal engagées ou absentes du poste de chargement, le détecteur 124 n'est pas activé, ce qui signale le défaut de fonctionnement. Par sécurité, l'action combinée du moyen élastique 109 et de la forme spécifique en creux de l'extrémité de la butée
107 en contact avec l'électrode neuve permet d'éviter les défauts de positionnement des électrodes neuves au poste de chargement .
Sur la figure 10, on a représenté un poste de chargement dans lequel la cartouche 4 est fixée sur une partie 100a articulée du support 100. Cette réalisation permet un accès facile à la cartouche. Dans ce mouvement, le plateau de liaison 110 devient alors vertical, et de par la visibilité qui en résulte, le coulissement exact de la cartouche 4 sur le plateau 110 et sa fixation par l'axe 112 devient très facile. Par le retour de la partie articulée 100a en position horizontale et son immobilisation par un axe 112a, le support 100 retrouve les caractéristiques de sa fonction telle que décrite ci-dessus.
Dans un autre type d'application représenté sur la figure 11, les cartouches rotatives ont chacune deux rangées d'électrodes neuves. Dans ce cas, la cartouche peut être utilisée pour alimenter indifféremment un ou plusieurs robots de soudure du même site, utilisant des électrodes de diamètre égal ou différent, l'extracteur fonctionnant avec des électrodes de différents diamètres. Sur la figure, on voit une cartouche 3' comportant un premier poste de chargement 140 inférieur correspondant à une rangée d'électrodes et un second poste de chargement 141 correspondant à une autre rangée d'électrodes.
L'ensemble ainsi constitué compose un changeur automatique d'électrodes très compact tel qu'on peut le construire pour une utilisation spécifique tant dans un site robotisé que sur bras robot. Ce dispositif de changement automatique, peu encombrant et de faible poids peut être utilisé aussi bien sur socle fixe à l'intérieur d'un site robotisé avec des pinces mobiles que sur bras robot pour changer les électrodes de pinces fixes .

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'extraction d'électrode (35, 36) fixée sur un porte-électrode d'une pince de robot de soudure par point, caractérisé en ce qu'il comprend un support (16)' dans lequel coulisse un extracteur (13) destiné à venir en appui sur l'électrode (35, 36), un logement de réception (10, 11) de l'électrode (35, 36) et au moins un moyen de contre appui
(23, 24, 25, 26) de l'électrode se présentant sous la forme d'un tronc de cône afin d'imprimer à ladite électrode sous l'action de l'extracteur (13) un mouvement hélicoïdal d'extraction par rapport au porte électrode, le porte électrode étant maintenu à l'aide d'un module de blocage (50,
51) .
2. Dispositif d'extraction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de contre appui (23, 24, 25,
26) se présente sous la forme d'un galet tronconique monté libre en rotation par rapport au support (16) .
3. Dispositif d'extraction d'électrode (35, 36) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux moyens d'appui (23, 24, 25, 26) définissant ensemble avec l'extracteur (13) trois points de contact non alignés avec ladite électrode (35, 36) .
4. Dispositif d'extraction d'électrode selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support (16) comprend deux logements (10, 11) d'électrode chacun muni de moyens de contre appui (23, 24, 25, 26) .
5. Dispositif d'extraction d'électrode selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux logements (10, 11) sont ouverts vers deux directions opposées par rapport au support (16) .
6. Dispositif d'extraction d'électrode selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extracteur (13) se présente sous la forme d'un éperon comportant deux griffes (14a, 14b) munies à chacune de leur extrémité d'une surface dentelée (15a, 15b) destinée à imprimer à l'électrode (35, 36) un mouvement de rotation et de translation.
7. Dispositif d'extraction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de blocage (50, 51) comprend des mâchoires (55, 56) actionnées en rotation par un doigt (69) mobile en translation.
8. Dispositif d'extraction selon la revendication 7, caractérisé en ce que les mâchoires (55, 56) sont munies de mors (63, 66) interchangeables.
9. Ensemble d'extraction d'électrodes usagées et de chargement d'électrodes neuves de pinces de robot de soudure par point, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'extraction d'électrode selon l'une quelconque des revendications précédentes, et au moins un chargeur (3, 4) d'électrodes neuves fixé au support (16) du dispositif d'extraction afin de constituer un ensemble compact apte à être fixé au robot .
10. Ensemble d'extraction selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque chargeur (3, 4) d'électrodes neuves comprend une butée (107) coopérant avec un détecteur (124) de présence d'électrode, ladite butée étant soumise à l'action d'un ressort (126) pour occuper une première position en appui sur une électrode et une seconde position destinée à occulter le détecteur (124) en l'absence de l'électrode.
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