WO2012038624A1 - Dispositif de soudage ameliore avec un chariot et deux actionneurs afin d'orienter une tete de soudage - Google Patents

Dispositif de soudage ameliore avec un chariot et deux actionneurs afin d'orienter une tete de soudage Download PDF

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welding head
carriage
actuators
actuator
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Jean-François DAGENAIS
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Serimax
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Definitions

  • the invention relates to the field of welding of mechanical parts, by any process carrying out a melting of materials, in order to assemble these parts or to make between them one or more seals.
  • the invention extends to all sectors of construction, metal or otherwise, and in particular to the welding of pipes or tubular parts that it is desired to butt to form continuous pipes over great distances.
  • the assembly of mechanical parts is made by joining edges or faces with little or no space, and moving welding means along the line or weld zone thus formed.
  • the welding means is moved along the line or lines to be sealed.
  • the invention relates more particularly to the kinematics of the welding means, when they are displaced along the zone or weld line.
  • This movement can be achieved by a carrier of any type, for example a robot, a carriage movable on a rail, a wheeled vehicle or the like, depending on the intended application.
  • the welding means comprise the elements, or tools, which make it possible to implement the various welding processes, such as, for example, so-called TIG ("Tunsgten Inert Gas” or “tungsten and inert gas”) welding. in French), MIG (of "Metal Inert Gas” or “metal and inert gas” in French), MAG (of "Metal Active Gas”, or “metal and active gas in French”), laser, These means include welding torches.
  • this type of prefabrication, or pre-assembly can be done directly on a boat.
  • the welds must then be of very good quality in order to withstand the transport and especially the operation of the pipeline, where environmental conditions, for example high pressures, are often severe and where fluids containing corrosive components (gas, oil, sludge and others) circulate.
  • each pipe can weigh several hundred kilograms, or even several tens of tons.
  • the quality of the weld is a determining factor for the life of the final pipes, as well as for their reliability and / or safety. This is also of great importance for production: a faulty weld must be taken up and thus disturbs the production cycle.
  • this space may have a V-shaped profile or U, then for example a machining of the ends of the parts to be welded.
  • the weld is then deposited from the bottom of the V, or U, to its ends, which generally correspond to the area closest to the outer wall of the parts to be welded. This is done by depositing successive layers. This is frequently the case in the field of pipelines, where the welding between the pipe ends is ring-shaped.
  • a welding assembly external to welding lines comprises two welding torches mounted on a common support. They are arranged one behind the other depending on the length of the weld to be made, that is to say according to the circumferential displacement of the support, along the weld.
  • the torches are connected to a common axis, which ensures the movement of these torches relative to the support. This displacement is mainly rotary, that is to say “pendular” to use the terms of the technique.
  • the torches are thus driven by a common pendulum movement, because the respective displacements of these torches are mechanically interconnected.
  • US Patent 3,748,426 discloses an assembly comprising three welding torches mounted on a common support. These torches are offset in the direction of the circumferential movement of the support and can translate relative to the support, independently of each other. With respect to the pipes, each torch is driven by a so-called “lateral oscillation” movement resulting from the combination of the movement of advance of the support relative to the tubes and the translational movement of the torch relative to the support. The position of these torches can be adjusted, including the radial position, manually. As stated above, manual adjustments are both expensive and delicate.
  • the invention aims to overcome the drawbacks of the state of the art and in particular to provide a modular welding assembly and simple design, while providing the ability to thwart the kinematics welding torches relative to the wearer.
  • the proposed device comprises a carriage supporting at least one welding head, and a first actuator comprising a portion attached to the carriage and a movable portion slidable in a first direction, and a second actuator comprising a portion attached to the carriage and a mobile part capable of sliding in a second direction, substantially parallel to the first direction.
  • the welding head is mounted on the carriage with possibility of relative pivoting about an axis substantially perpendicular to said first direction and to said second direction under the effect of a relative sliding of the movable part of one of the first and second actuators relative to each other among the first and second actuators.
  • the proposed welding device comprises a carrier carriage and at least one welding head, the welding head being mounted on the carrier carriage by means of an intermediate support.
  • the proposed device further comprises a first motorized actuator, a first part of which is fixed to the carrier carriage and a second part movable relative to the first part, is connected to the intermediate support, and a second motorized actuator whose first part is fixed to the carriage.
  • carrier and a second portion, movable relative to the first is connected to the intermediate support.
  • the respective second portions of the first actuator and the second actuator are movable independently of one another in substantially parallel planes, so that a controlled joint movement of said second parts induces a displacement of the intermediate support relative to the carrier truck.
  • This displacement is likely to comprise a rotational component about an axis parallel to said substantially parallel planes and a sliding component parallel to these planes. It is thus possible to achieve controlled and varied movements of the welding head, so torches it supports, through a command that drives the first and second actuators.
  • the movements of these actuators can be combined in different ways to generate specific movements of the welding head.
  • the control can drive the first and second actuators so that their respective moving parts move linearly and simultaneously in the same direction. This makes it possible to shift a central axis of oscillation of each torch and to make two weld beads parallel to each other.
  • the control can also drive the first and second actuators so that their respective moving parts move linearly and simultaneously in two opposite directions. This makes it possible to pivot the welding head about an axis substantially perpendicular to the sliding directions of the actuators. This makes it possible to rotate the welding head without requiring a specific rotating part.
  • the gain is very interesting in terms of simplicity of manufacture, costs, and maintenance in particular. This rotational movement, or pivoting, advantageously allows to extend the kinematic possibilities of oscillations of the head.
  • Control and control can be achieved through a preprogrammed microcomputer for the different types of control mentioned above. Any equivalent technical means can be used without departing from the scope of the invention.
  • control can be arranged to vary independently the sliding amplitude of the moving parts of the first and / or second actuator. This allows to obtain controlled movements of the welding head, differentiated and precise according to each case.
  • the welds thus formed are more precise and of better quality. They can be realized in reduced times, in particular without intervention of an operator.
  • the welding head can be mounted on the carriage with the possibility of relative sliding perpendicular to said first direction and said second direction to position the welding head more or less close to the outer wall of each of the parts to be welded.
  • the device may further comprise means for individually varying the distance between at least a first and / or at least second welding means and said welding joint. This makes it possible to better adapt the device to the type of weld to be produced, as well as to the geometry of the parts to be welded, especially in the case of tubular conduits.
  • the device may further comprise containment means mounted on the welding head.
  • the containment means may comprise at least one flange cooperating with the welding head and together defining a confinement volume. This constitutes an advantageous possibility for producing a confinement space corresponding to the protective atmosphere between the electrode and the parts to be assembled, in particular in the case of a TIG, MIG or MAG type welding.
  • the device may further comprise at least one position sensor attached to the welding head. This allows in particular to position the welding head vis-à-vis the joint plane. This enhances the precision and quality of the weld obtained.
  • the moving part of the first actuator can be connected to the welding head by a pivot link axis perpendicular to the first sliding direction, while the movable portion of the second actuator is connected to the welding head by a connection allowing at least a rotation of axis perpendicular to the second direction of sliding and a sliding perpendicular to the axis of this rotation and the second direction of sliding.
  • the moving part of the first actuator may comprise a first protrusion cooperating with an open housing on a first end face of the welding head, and the movable portion of the second actuator comprises a second protrusion cooperating with a housing open on a second face. end of the welding head.
  • the welding head may comprise an intermediate support mounted on the carriage via the first and second actuators and on which are mounted one or more welding torches.
  • FIG. 1 a welding device according to the invention seen in perspective; - Figure 2, the welding device of Figure 1, seen from the front; Figure 3, the welding device of Figure 2, seen from below; Figure 4A, the device of Figure 2, in section along a line IV-IV, in a characteristic position of a first mode of operation; Figure 4B, the device of Figure 2, in section along a line IV-IV, in a characteristic position of a second mode of operation; Figure 5, the device of Figure 1 positioned on a carrier, seen in perspective; Figure 6, a view similar to Figure 5, at a different viewing angle.
  • FIG. 5 shows a welding device according to the invention put in place with respect to parts not shown, for example tubular conduits.
  • An annular rail portion 1 is fixed by any means known per se and not shown on the outer wall of a tubular conduit.
  • Such means comprise for example a support flange, also called flange or its English equivalent of "clamp", which is fixed around a tubular conduit.
  • the annular rail 1 is fixed near the joint plane between the pipes to be welded together, end to end.
  • the joint plane is defined as the plane containing the end surfaces of each part or pipe to be welded, when in contact with each other.
  • the parts or conduits are positioned relative to each other and pressurized, or support, against each other by means of said "clamping", that is to say, clamping and / or tightening. Such means are known in themselves.
  • the contacting surfaces form most often a ring whose inner diameter substantially corresponds to the inner diameter (substantially identical) of the pipes to be welded.
  • the edges of the pipes are preferably bevelled, frequently with a heel.
  • the weld can then be "V" or "U”, as is said in the art, that is to say that the distance between the end faces of the pipes increases in a radial direction, from interior of the pipes to the outside of these.
  • Different chamfer shapes can also be treated with the device according to the invention.
  • the joint plane is generally perpendicular to the longitudinal axis of the pipes to be welded.
  • the automatic welding of pipes is preferably carried out by a method of the MIG or MAG type.
  • arc welding processes known in themselves, a melting of the metals is obtained by the heat energy released by an electric arc which is formed in an so-called protective atmosphere, between a fusible electrode wire and the parts to assemble. This occurs at or near the joint plane.
  • the difference between the MIG and MAG processes lies in the composition of the gas present in the protective atmosphere.
  • an argon-type neutral gas or a mixture of argon and helium gases, is used, which does not react with the metals to be welded.
  • a mixture of argon, carbon dioxide and hydrogen is used. In all cases, the gas is injected continuously over the arc in order to completely isolate the molten metal from the ambient air. The quality of the weld is highly dependent on the degree of insulation of the molten metal during welding. There are different gas supplies that are suitable for the operation of this type of welding device.
  • a carriage 2, or carrying means, or carrier is movably mounted on the rail 1.
  • the carriage 2 is mounted on the rail 1 by means of wheels 20, here at number of four, or any other means that allows it to be movable along this rail while being retained.
  • the carriage 2 carries welding means grouped into a welding head 4 which is maintained at a substantially constant radial distance from the pipes to be welded.
  • the carriage 2 also includes means necessary for the operation and control of welding means, in particular the supports and electrical and gas connections.
  • the welding device comprises, as welding means, two welding torches 41 and 42, each carried by a common support 3, single.
  • the common support 3 has a substantially parallelepipedal block shape with two large faces parallel to each other, or main faces.
  • the common support 3 and the welding torches form what is called a welding head, which is mounted on the carrier carriage.
  • the common support 3 can be seen as an intermediate support since it is thanks to it that the welding torches 41 and 42 are mounted on the carrier carriage.
  • the support 3 here has an axis of symmetry XX. In the working position, the axis XX is oriented appropriately vis-à-vis the pipes to be welded, that is to say, approximately radially.
  • the two large surfaces are then in planes oriented parallel to the joint plane (not shown).
  • the welding torches 41, 42 are arranged one behind the other in the direction of movement of the support 3 with respect to the welding lines (circumferential), that is to say also of the carriage 2 on the rail 1.
  • the axis of symmetry XX is, at work, at the intersection of a plane containing the longitudinal axis of at least one of the pipes to be welded and the joint plane.
  • the common support 3 has at least a first groove 52 and a second groove 62 which each open on a respective lateral face of the common support 3, perpendicular to the main faces. Each of these lateral faces extends substantially perpendicularly to the joint plane, when the common support 3 is mounted on the pipes to be welded.
  • the grooves can also be seen as dwellings.
  • the housing 52,62 each have a cross section such that respectively one of a first yoke 51 and a second yoke 61 can be housed there.
  • the first yoke 51 is part of a first actuator 5 embedded on the carriage 2, or is attached to such an actuator.
  • the first actuator 5 imparts to the first yoke 51 a linear movement, or sliding, back and forth, in a first plane.
  • the first actuator is motorized.
  • the second clevis 61 is part of a second actuator 6 embedded on the carriage 2, or is attached to such an actuator.
  • the second actuator 6 imparts to the second yoke 61 a linear movement, or sliding, back and forth, in the foreground, or in a plane parallel to this first plane.
  • the second actuator is also motorized.
  • Each actuator 5, 6 may consist of a housing containing a motor, provided with a yoke which protrudes as indicated above.
  • the housing is embedded, that is to say linked to the carriage 2 by any means known per se. According to the embodiment illustrated by the figures, each actuator is bolted to a frame 7, which itself is mounted on the carriage 2.
  • the frame 7 can be fixed to the carriage 2.
  • a specific motor 30 mounted on the carriage 2 moves the support 3 along its axis of symmetry XX. It is then possible to move the support 3 closer to or closer to the joint, radially in the case of tubes, without moving the carriage 2 closer to or closer to it.
  • the effect induced by this characteristic is particularly appreciable when the chamfers are delimited by walls close to each other, forming between them weak angles.
  • each yoke 51, 61 is here in the form of a protuberance, or lug, which has an orifice in which is housed an axis with the possibility of relative rotation around its axis. central axis.
  • the first clevis 51 has a circular orifice 53 which houses a cylindrical pin 54, while the second clevis 61 has an oblong hole 63 which accommodates, with possibility of translation and rotation, a cylindrical pin 64.
  • Each of the journals 54 and 64 is fixed in the common support 3, across a respective groove 52 or 62.
  • the support 3 is connected to the first actuator 5 via a pivot-type connection, the axis of which is parallel to the large faces and the lateral faces of the common support 3, and to the second actuator 6 through a connection of a type combining a rotation whose axis is parallel to the large faces and the lateral faces and a slide axis perpendicular to the axis of rotation of a pin and to the rotation axis of the other trunnion.
  • Each of the yokes 51 and 61 is moved in translation with respect to the plate 7.
  • the support 3 is arranged in such a way that the first 51 and second 61 clevises can be moved according to a substantially circumferential surface around the pipes to be welded.
  • the screeds make it possible to induce a specific and controlled movement of the support 3, with respect to the carriage 2
  • the screeds have, vis-à-vis the parts with which they cooperate, a mechanical clearance necessary for the proper functioning of the device, that is, that is to say that allows their rotation / translation in one and the other of the first groove 52 and the second groove 62.
  • the common support 3 can be moved in a predetermined manner relative to the carriage 2.
  • the support 3 When the first yoke 51 and the second yoke 61 are displaced, with respect to the carriage 2, simultaneously, in the same direction and with the same amplitude, the support 3 translates, or slides, in a back and forth motion in a plane parallel to the plane of the plate 7. It this results in a movement qualified in the "lateral oscillation" technique with respect to the parts to be welded.
  • the amplitude of this movement is adjustable, for example by means of end stops, or automatically by adjusting the amplitude of the actuators 5.
  • FIG. 4A illustrates an instantaneous position of the support 3 when it is animated by a lateral oscillation movement.
  • the two actuators in fact their respective pins, are on the same side with respect to the joint plane P and aligned along a line parallel thereto.
  • two annular weld beads superimposed depending on the thickness of the weld can be formed.
  • the innermost cord is formed by the welding torch 41 or 42 placed in the lead relative to the direction of movement of the carriage 2 while the outermost cord of the pass is formed by the welding torch 41 or 42 placed behind.
  • the support 3 is mounted on the carriage 2 with the possibility of relative pivoting about an axis substantially perpendicular to the direction of sliding of the first yoke 51 and the sliding direction of the second yoke 61 under the effect of relative sliding of these clevises 51,61 relative to each other.
  • this relative sliding can form an offset, or a decentering according to the terminology used above.
  • FIG. 4B illustrates an instantaneous position of the support 3 when it is animated by such a movement.
  • Welding beads are obtained, obtained respectively by the first torch 41 and the second torch 42, offset laterally from one another, one being wider than the other.
  • the center of rotation of the part 3 can be moved along an axis of symmetry YY as a function of the difference of relative amplitudes.
  • FIG. 4B shows an instantaneous position of the support 3 when it is animated by such a movement.
  • this movement in opposite directions of the screeds can be called pseudo pendulum: a guide means successively encounters the side walls of the space between the parts to be welded, each time keeping its distance from this wall but without keeping the center of rotation, unlike a pure pendulum movement.
  • more than two welding means can be provided on the common support 3, that is to say on the same welding head, depending on the case considered.
  • a control and control means is provided which is intended to produce a kinematic or another, as just described for illustrative purposes.
  • Such control and control means may comprise a programmable microcomputer or any equivalent means.
  • Remote and wireless controls can be provided to control the progress of welding operations.
  • this welding means can be driven by a purely rotary oscillation movement.
  • One or more welding means having an inclination angle not perpendicular to the path parallel to the joint plane will have a movement comparable to a pendulum oscillation.
  • the welding means When the welding means are oriented towards the walls of the joint to be welded, they have an angle of attack similar to that provided by a pendulum oscillation.
  • the welding device may comprise containment means for delimiting and closing such a space.
  • these confinement means comprise cheeks, or flanges 10, 10 ', which are fixed on the ends and in the extension of the outer walls of the support 3. These cheeks define with the seal placed near a confined volume substantially parallelepipedic. The molten metal is thus isolated from the ambient air in a simple and efficient manner.
  • An additional feature of the invention is to provide the welding device with at least one sensor for evaluating the position of the support vis-à-vis the seal.
  • a sensor is preferably disposed near the seal. This makes it possible to center Tax XX of the block 3.
  • the use of two sensors of this type, at each end of the block 3, makes it possible to ensure a good centering and to position the axis XX of the support 3 relative to the plane of seal.
  • a TIG type of welding can also be performed, or laser type through the device just described.
  • the support 3 here has a block appearance.
  • the railcar is a specific carrier, the carrier can have a different shape, especially when attached to a robot.
  • the device which has just been described can be seen as a welding device able to weld together a first and a second part at a welding joint, said parts defining a plane between them.
  • seal device the device comprising: a carrier means allowing the device to be moved along the seal; at least one welding means cooperating with said carrier means to be kept at a distance from said welding joint; automatic control and control means including the carrier means.
  • Said at least one welding means is mounted on a single support oriented substantially parallel to said joint plane.
  • the device further comprises a first motorized actuator fixed on said moving carrier means and provided with a first protrusion cooperating with a housing open on a first end face of said single support; a second motorized actuator fixed on said carrier means and provided with a second protrusion cooperating with an open housing on a second end face of said single support so that said first and second protuberances are movable in a plane substantially perpendicular to said joint plane and induce a controlled movement of the support of the welding means.
  • the device then has the following additional and / or additional characteristics:
  • Said control and control means allow a simultaneous movement of said first and second protuberances in the same direction.
  • Said control and control means allow a simultaneous displacement of said first and second protuberances in two opposite directions, so as to create a rotation of said single support means welding around an axis substantially perpendicular to the welding joint.
  • the control means make it possible to vary independently the amplitude of displacement of the first and / or second protuberance.
  • the device further comprises means for varying the distance between said welding means and the welding joint.
  • the device further comprises means for individually varying the distance between at least a first and / or at least second welding means and said welding joint.
  • the device further comprises containment means located between the single support and the welding seal.
  • Said confinement means comprise at least one flange cooperating with the sole support and together defining a confinement volume.
  • the device further comprises at least one sensor attached to at least one means of the device, for measuring the position of said sensor vis-à-vis the welding seal.
  • Said parts to be welded together have at least one annular cross section.

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Abstract

La présente demande décrit un dispositif de soudage apte à assembler par soudure une première et une deuxième pièce au niveau d'un joint de soudage, lesdites pièces définissant entre elles un plan de joint, le dispositif comprenant : un moyen porteur (2) permettant au dispositif d'être déplacé le long du joint de soudage; au moins un moyen de soudage (4) coopérant avec ledit moyen porteur (2) afin d'être maintenu à distance dudit joint de soudage; des moyens de commande et de pilotage automatiques notamment du moyen porteur (2). Le au moins un moyen de soudage est monté sur un unique support (3) orienté sensiblement parallèlement audit plan de joint : le dispositif comprend en outre un premier actionneur motorisé (5) fixé sur ledit moyen porteur de déplacement (2) et muni d'une première protubérance (51) coopérant avec un logement (61) ouvert sur une première face d'extrémité dudit unique support (3); un deuxième actionneur motorisé (6) fixé sur ledit moyen porteur (2) et muni d'une deuxième protubérance coopérant avec un logement ouvert sur une deuxième face d'extrémité dudit unique support (3) de telle sorte que lesdites première et deuxième protubérances sont déplaçables dans un plan sensiblement perpendiculaire audit plan de joint et induisent un déplacement contrôlé du support (3) des moyens de soudage (4).

Description

DISPOSITIF DE SOUDAGE AMELIORE AVEC UN CHARIOT ET DEUX ACTIONNEURS AFIN D'ORIENTER UNE TETE DE SOUDAGE
L'invention se rapporte au domaine du soudage de pièces mécaniques, par tous procédés réalisant une fusion de matériaux, afin d'assembler ces pièces ou de réaliser entre elles un ou plusieurs joints d'étanchéité. L'invention s'étend à tous les secteurs de la construction, métallique ou autre, et en particulier au soudage de conduites ou de pièces tubulaires que l'on souhaite abouter pour former des conduites continues sur de grandes distances.
L'assemblage de pièces mécaniques, qu'elles soient constituées d'éléments plats, tubulaires, comme pour les pipelines par exemple, ou de forme quelconque, est réalisé en accolant des bords ou des faces avec pas ou peu d'espace, et en déplaçant des moyens de soudage le long de la ligne ou zone de soudure ainsi formée.
Si l'on souhaite réaliser un joint d'étanchéité, sur une même pièce ou entre plusieurs pièces, on déplace les moyens de soudage le long de la ou des lignes à rendre étanche.
L'invention concerne plus particulièrement la cinématique des moyens de soudage, lorsqu'ils sont déplacés le long de la zone ou ligne de soudure. Ce déplacement peut être réalisé par un porteur, de type quelconque, par exemple un robot, un chariot mobile sur un rail, un véhicule à roues ou autres, selon l'application envisagée.
Les moyens de soudage comprennent les éléments, ou outils, qui permettent la mise en œuvre des différents procédés de soudage, tels que, par exemple, le soudage dit TIG (de l'anglais "Tunsgten Inert Gas" ou "tungstène et gaz inerte" en français), MIG (de l'anglais "Métal Inert Gas" ou "métal et gaz inerte" en français), MAG (de l'anglais "Métal Active Gas", ou "métal et gaz actif en français), laser, ou autres. Ces moyens comprennent notamment des torches de soudage.
Les opérations de construction mécanique, en particulier l'assemblage de pièces, demandent certaines qualités de soudage, afin d'assurer la sécurité des personnes et la fiabilité des installations.
La réalisation de structures de type pipeline se fait en positionnant bout à bout des tubes, ou conduites, présentant des sections transversales sensiblement identiques, puis en effectuant une soudure annulaire entre les extrémités de conduites ainsi positionnées. Selon une pratique utilisée en offshore ou en on-shore, on soude quelques conduites entre elles, puis on les transporte sur site. Là, on les positionne par rapport à une conduite déjà en place, puis on les soude sur cette dernière.
En off-shore, ce type de préfabrication, ou pré-assemblage, peut être directement réalisé sur un bateau. Les soudures doivent alors être de très bonne qualité afin de résister au transport et surtout à l'exploitation du pipeline, où les conditions environnementales, fortes pressions par exemple, sont souvent sévères et où des fluides contenant des composants corrosifs (gaz, pétrole, boues et autres) circulent.
Pour former de telles conduites, il est usuel de souder une portion de conduite à une extrémité d'un ensemble de conduites déjà soudées entre elles, depuis une barge mobile off shore. Comme la barge bouge en permanence sous l'effet du mouvement des vagues, le soudage s'opère dans des conditions particulièrement difficiles.
En outre, le poids des conduites et les efforts mis en jeu sont considérables : chaque conduite peut peser plusieurs centaines de kilogrammes, voire plusieurs dizaines de tonnes. La qualité de la soudure est un facteur déterminant pour la durée de vie des conduites finales, ainsi que pour leur fiabilité et/ou la sécurité. Cela a aussi une grande importance pour la production : une soudure défectueuse doit être reprise et perturbe ainsi le cycle de production.
En soudage automatique, le remplissage correct de l'espace entre les pièces à souder peut être source de difficultés, notamment lorsque l'écartement entre ces pièces varie avec leur épaisseur.
Plus spécifiquement, cet espace peut présenter un profil en forme de V ou de U, ensuite par exemple d'un usinage des extrémités des pièces à souder. La soudure est alors déposée depuis le fond du V, ou du U, jusqu'à ses extrémités, lesquelles correspondent généralement à la zone la plus proche de la paroi extérieure des pièces à souder. Cela se fait en déposant des couches successives. C'est fréquemment le cas dans le domaine des pipelines, où la soudure entre les extrémités des conduites est de forme annulaire.
Au voisinage de la paroi extérieure, la distance entre les bords des pièces est grande (de fait, la plus grande), ce qui oblige couramment à former deux cordons de soudure côte à côte pour combler correctement l'espace. Lorsque deux moyens de soudage, typiquement des torches, sont utilisés pour ce faire, un réglage est nécessaire pour les décaler latéralement, c'est-à-dire selon l'axe longitudinal des conduites à souder, l'un par rapport à l'autre. Ce réglage est réalisé manuellement par un opérateur. Cela prend du temps, coûteux en matière de production.
Une difficulté particulière, que l'on retrouve notamment dans le soudage de pipelines, réside dans la réalisation (le soudage) de la ou des couches les plus externes du cordon de soudure, celles qui viennent s'intercaler et remplir l'espace, annulaire dans le cas de pipeline, entre deux extrémités de pièces, (tubes ou conduites en ce qui concerne les pipelines). Cette ultime étape est appelée "capping" dans le domaine.
Pour pallier ces difficultés, de nombreuses solutions ont été élaborées.
Dans le document US 3,974,356, un ensemble de soudage extérieur à des conduites à souder comprend deux torches de soudage montées sur un support commun. Elles sont disposées l'une derrière l'autre selon la longueur de la soudure à réaliser, c'est-à-dire selon le déplacement circonférentiel du support, le long de la soudure. Les torches sont reliées à un axe commun, lequel assure le déplacement de ces torches par rapport au support. Ce déplacement est principalement rotatif, c'est-à-dire "pendulaire" pour reprendre les termes de la technique. Par rapport aux conduites à souder, les torches sont ainsi animées d'un mouvement pendulaire commun, du fait que les déplacements respectifs de ces torches sont mécaniquement liés entre eux. Dit autrement, de par la construction intrinsèque de ce système, les mouvements d'oscillations réalisés par les deux moyens de soudage autour de l'axe longitudinal de la soudure sont les mêmes. Un mécanisme complexe permet de régler manuellement la position de chacune des torches par rapport au support commun. Cela permet de réaliser deux cordons de soudure parallèles entre eux en une même passe, ce qui constitue un gain de temps vis-à-vis de systèmes ne possédant qu'une seule torche. Cependant, il existe un inconvénient en ce que le réglage des torches doit être réalisé manuellement, notamment pour être adapté à la largeur du cordon à réaliser. De plus certaines orientations des torches ne peuvent être obtenues avec un tel système.
Le brevet US 3,748,426 décrit un ensemble comprenant trois torches de soudage montées sur un support commun. Ces torches sont décalées dans le sens du mouvement circonférentiel du support et peuvent se translater par rapport au support, indépendamment les unes des autres. Par rapport aux conduites, chaque torche est animée d'un mouvement dit "d'oscillation latérale" résultant de la combinaison du mouvement d'avance du support par rapport aux tubes et du mouvement de translation de la torche par rapport au support. La position de ces torches peut être ajustée, notamment la position radiale, manuellement. Comme énoncé ci- dessus, les réglages manuels sont à la fois coûteux et délicats.
En l'absence de tout lien mécanique liant les mouvements de ces torches entre eux, les oscillations des différentes torches, perpendiculairement au plan de joint, sont nécessairement différenciées. Seul un mouvement d'oscillation latérale de chaque torche indépendamment des autres torches est possible. Ceci exclut tout mouvement particulier, tel que pendulaire.
L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et notamment à proposer un ensemble de soudage modulaire et de conception simple, tout en offrant la possibilité déjouer sur la cinématique des torches de soudage par rapport au porteur. Le dispositif proposé comprend un chariot supportant au moins une tête de soudage, ainsi qu'un premier actionneur comprenant une partie attachée au chariot et une partie mobile susceptible de coulisser selon une première direction, et un second actionneur comprenant une partie attachée au chariot et une partie mobile susceptible de coulisser selon une seconde direction, sensiblement parallèle à la première direction. La tête de soudage est montée sur le chariot avec possibilité de pivotement relatif autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à ladite première direction et à ladite seconde direction sous l'effet d'un coulissement relatif de la partie mobile de l'un parmi les premier et second actionneurs par rapport à l'autre parmi les premier et second actionneurs.
Vu d'une autre manière, le dispositif de soudage proposé comprend un chariot porteur et au moins une tête de soudage, la tête de soudage étant montée sur le chariot porteur grâce à un support intermédiaire. Le dispositif proposé comprend en outre un premier actionneur motorisé dont une première partie est fixée au chariot porteur et une seconde partie, déplaçable par rapport à la première, est reliée au support intermédiaire, et un deuxième actionneur motorisé dont une première partie est fixée au chariot porteur et une seconde partie, déplaçable par rapport à la première, est reliée au support intermédiaire. Les secondes parties respectives du premier actionneur et du second actionneur sont déplaçables indépendamment l'une de l'autre dans des plans sensiblement parallèles entre eux, de telle sorte qu'un déplacement conjoint contrôlé desdites secondes parties induise un déplacement du support intermédiaire par rapport au chariot porteur. Ce déplacement est susceptible de comprendre une composante rotative autour d'un axe parallèle auxdits plans sensiblement parallèles entre eux et une composante de coulissement parallèle à ces plans. Il est ainsi possible de réaliser des déplacements contrôlés et variés de la tête de soudage, donc des torches qu'elle supporte, grâce à une commande qui pilote les premier et second actionneurs. Les mouvements de ces actionneurs peuvent être combinés de différentes façons pour engendrer des mouvements spécifiques de la tête de soudage. La commande peut piloter les premier et second actionneurs de manière que leurs parties mobiles respectives se déplacent linéairement et simultanément dans un même sens. Cela permet de décaler un axe central d'oscillation de chaque torche et de réaliser deux cordons de soudure parallèles entre eux.
Ceci présente un intérêt particulier pour la réalisation de soudures de finition extérieures dites "capping", en particulier sur des conduites tubulaires.
La commande peut également piloter les premier et second actionneurs de manière que leurs parties mobiles respectives se déplacent linéairement et simultanément, dans deux sens opposés. Cela permet de faire pivoter la tête de soudage autour d'un axe sensiblement perpendiculaire aux directions de coulissement des actionneurs. Cela permet de faire pivoter la tête de soudage sans nécessiter de pièce de rotation spécifique. Le gain est très intéressant en termes de simplicité de fabrication, de coûts, et de maintenance notamment. Ce mouvement de rotation, ou de pivotement, permet avantageusement d'étendre les possibilités cinématiques des oscillations de la tête.
La commande et le pilotage peuvent être réalisés grâce à un microcalculateur préprogrammé pour les différents types de pilotage mentionnés ci-dessus. Tout moyen technique équivalent peut être utilisé sans sortir du cadre de l'invention.
En outre la commande peut être agencée pour faire varier indépendamment l'amplitude du coulissement des parties mobiles du premier et/ou du second actionneur. Cela permet d'obtenir des mouvements contrôlés de la tête de soudage, différenciés et précis en fonction de chaque cas de figure. Les soudures ainsi formées sont plus précises, et de meilleure qualité. Elles peuvent être réalisées en des temps réduits, en particulier sans intervention d'un opérateur.
La tête de soudage peut être montée sur le chariot avec possibilité de coulissement relatif perpendiculairement à ladite première direction et à ladite seconde direction pour positionner la tête de soudage plus ou moins près de la paroi extérieure de chacune des pièces à souder. Le dispositif peut comprendre en outre des moyens pour faire varier individuellement la distance entre au moins un premier et/ou au moins deuxième moyen de soudage et ledit joint de soudage. Cela permet d'adapter au mieux le dispositif au type de soudure à réaliser, ainsi qu'à à la géométrie des pièces à souder, notamment dans le cas de conduites tubulaires. Le dispositif peut comprendre en outre des moyens de confinement montées sur la tête de soudage. Les moyens de confinement peuvent comprendre au moins un flasque coopérant avec la tête de soudage et définissant ensemble un volume de confinement. Ceci constitue une possibilité avantageuse pour réaliser un espace de confinement correspondant à l'atmosphère de protection entre l'électrode et les pièces à assembler, notamment dans le cas d'un soudage de type TIG, MIG ou MAG.
Le dispositif peut comprendre en outre au moins un capteur de position attaché à la tête de soudage. Ceci permet notamment de positionner la tête de soudage vis-à-vis du plan de joint. Cela renforce la précision et la qualité de la soudure obtenue.
La partie mobile du premier actionneur peut être reliée à la tête de soudage par une liaison pivot d'axe perpendiculaire à la première direction de coulissement, tandis que la partie mobile du second actionneur est reliée à la tête de soudage par une liaison autorisant au moins une rotation d'axe perpendiculaire à la seconde direction de coulissement et un coulissement perpendiculaire à l'axe de cette rotation et à la seconde direction de coulissement. La partie mobile du premier actionneur peut comprendre une première protubérance coopérant avec un logement ouvert sur une première face d'extrémité de la tête de soudage, et la partie mobile du second actionneur comprend une deuxième protubérance coopérant avec un logement ouvert sur une deuxième face d'extrémité de la tête de soudage.
La tête de soudage peut comprendre un support intermédiaire monté sur le chariot par l'intermédiaire des premier et second actionneurs et sur lequel sont montées une ou plusieurs torches de soudage.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en faisant référence aux figures annexées, qui illustrent : figure 1 , un dispositif de soudage selon l'invention vu en perspective; - figure 2, le dispositif de soudage de la figure 1, vu de face; figure 3, le dispositif de soudage de la figure 2, vu de dessous; figure 4A, le dispositif de la figure 2, en coupe selon une ligne IV-IV, dans une position caractéristique d'un premier mode de fonctionnement; figure 4B, le dispositif de la figure 2, en coupe selon une ligne IV-IV, dans une position caractéristique d'un deuxième mode de fonctionnement; figure 5, le dispositif de la figure 1 positionné sur un porteur, vu en perspective; figure 6, une vue analogue à la figure 5, selon un angle d'observation différent.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. La figure 5 montre un dispositif de soudage selon l'invention mis en place vis-à-vis de pièces à souder non représentées, par exemple des conduites tubulaires. Une portion de rail annulaire 1 est fixée par tout moyen connu en soi et non représenté sur la paroi extérieure d'une conduite tubulaire. De tels moyens comprennent par exemple un flasque support, aussi appelé bride ou par son équivalant anglais de "clamp", qui vient se fixer autour d'une conduite tubulaire.
Le rail annulaire 1 est fixé à proximité du plan de joint entre les conduites à souder ensemble, bout à bout.
Le plan de joint est défini comme le plan contenant les surfaces d'extrémité de chacune des pièces ou conduites à souder, lorsqu'elles sont en contact l'une contre l'autre. Les pièces ou conduites sont positionnées l'une par rapport à l'autre puis mises en pression, ou appui, l'une contre l'autre par des moyens dit de "clampage", c'est-à-dire de bridage et/ou de serrage. De tels moyens sont connus en eux-mêmes.
Dans le cas de l'assemblage de conduites tubulaires, les surfaces en contact forment le plus souvent un anneau dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre intérieur (sensiblement identique) des conduites à souder. Les bords des conduites sont préférentiellement taillés en biseau, fréquemment avec un talon. La soudure peut alors être "en V" ou "en U", comme l'on dit dans la technique, c'est-à-dire que la distance entre les faces d'extrémité des conduites augmente selon une direction radiale, de l'intérieur des conduites vers l'extérieur de celles-ci. Des formes de chanfrein différentes peuvent également être traitées avec le dispositif selon l'invention. Le plan de joint est généralement perpendiculaire à l'axe longitudinal des conduites à souder.
De manière classique, le soudage automatique de conduites est de préférence réalisé par un procédé de type MIG ou MAG. Selon ces procédés de soudage à l'arc, connus en eux- mêmes, une fusion des métaux est obtenue par l'énergie calorifique dégagée par un arc électrique qui se forme dans une atmosphère dite de protection, entre un fil électrode fusible et les pièces à assembler. Cela se produit au niveau du plan de joint, ou à proximité de celui- ci. La différence entre les procédés MIG et MAG tient à la composition du gaz présent dans l'atmosphère de protection.
Selon le procédé MIG, on utilise un gaz neutre de type argon, ou un mélange des gaz argon et hélium, qui ne réagit pas avec les métaux à souder. Selon le procédé MAG, on utilise un mélange d'argon, de dioxyde de carbone et d'hydrogène. Dans tous les cas, le gaz est injecté en continu sur l'arc afin d'isoler complètement le métal en fusion vis-à-vis de l'air ambiant. La qualité de la soudure dépend fortement du degré d'isolation du métal en fusion pendant le soudage. Il existe différentes alimentations en gaz qui conviennent au fonctionnement de ce type de dispositif de soudage.
Sur les figures 5 et 6, un chariot 2, ou moyen porteur, ou porteur, est monté mobile sur le rail 1. Sur la figure 6, le chariot 2 est monté sur le rail 1 par l'intermédiaire de roues 20, ici au nombre de quatre, ou tout autre moyen qui lui permet d'être mobile le long de ce rail tout en y étant retenu. Le chariot 2 embarque des moyens de soudage regroupés en une tête de soudage 4 qui se trouve maintenue à une distance radiale sensiblement constante des conduites à souder. Le chariot 2 embarque également des moyens nécessaires au fonctionnement et à la commande de moyens de soudage, notamment les supports et connexions électriques et de gaz.
Sur les figures 1 à 3, le dispositif de soudage comprend, en tant que moyens de soudage, deux torches de soudage 41 et 42, portées chacune par un support commun 3, unique. Le support commun 3 présente une forme de bloc sensiblement parallélépipédique avec deux grandes faces parallèles entre elles, ou faces principales. Le support commun 3 et les torches de soudage forment ce que l'on appelle une tête de soudage, qui est montée sur le chariot porteur. Le support commun 3 peut être vu comme un support intermédiaire puisque c'est grâce à lui que les torches de soudage 41 et 42 sont montées sur le chariot porteur. Le support 3 présente ici un axe de symétrie XX. En position de travail, l'axe XX est orienté de façon appropriée vis-à-vis des conduites à souder, c'est-à-dire à peu près radialement. Et les deux grandes surfaces sont alors dans des plans orientés parallèlement au plan de joint (non représenté). Les torches de soudage 41,42 sont disposées l'une derrière l'autre selon la direction de déplacement du support 3 par rapport aux conduites à souder (circonférentielle), c'est-à-dire également du chariot 2 sur le rail 1. Dit autrement, l'axe de symétrie XX se trouve, en travail, à l'intersection d'un plan contenant l'axe longitudinal de l'une au moins des conduites à souder et du plan de joint.
Le support commun 3 présente au moins une première rainure 52 et une deuxième rainure 62 qui débouchent chacune sur une face latérale respective du support commun 3, soit perpendiculairement aux faces principales. Chacune de ces faces latérales s'étend sensiblement perpendiculairement au plan de joint, lorsque le support commun 3 est monté sur les conduites à souder. Les rainures peuvent être également vues comme des logements.
Les logements 52,62 présentent chacun une section transversale telle que respectivement l'une d'une première chape 51 et d'une deuxième chape 61 puisse s'y loger.
La première chape 51 fait partie d'un premier actionneur 5 embarqué sur le chariot 2, ou est attachée à un tel actionneur. Le premier actionneur 5 impartit à la première chape 51 un mouvement linéaire, ou de coulissement, de va et vient, dans un premier plan. Le premier actionneur est motorisé. La deuxième chape 61 fait partie d'un deuxième actionneur 6 embarqué sur le chariot 2, ou est attachée à un tel actionneur. Le deuxième actionneur 6 impartit à la deuxième chape 61 un mouvement linéaire, ou de coulissement, de va et vient, dans le premier plan, ou dans un plan parallèle à ce premier plan. Le second actionneur est également motorisé. Chaque actionneur 5, 6 peut consister en un boîtier renfermant un moteur, muni d'une chape qui en dépasse comme indiqué ci-avant. Le boîtier est embarqué, c'est-à-dire lié au chariot 2 par tout moyen connu en soi. Selon le mode de réalisation illustré par les figures chaque actionneur est boulonné sur un cadre 7, qui lui-même est monté sur le chariot 2.
Le cadre 7 peut être fixé au chariot 2. Ici, un moteur spécifique 30 monté sur le chariot 2 permet de déplacer le support 3 selon son axe de symétrie XX. On peut alors éloigner ou rapprocher le support 3 du joint, radialement dans le cas de tubes, sans en éloigner ou en rapprocher le chariot 2. L'effet induit par cette caractéristique est particulièrement appréciable lorsque les chanfreins sont délimités par des parois rapprochées l'une de l'autre, formant entre elles des angles faibles.
Sur les figures 3, 4 A et 4B, chaque chape 51,61 se présente ici sous la forme d'une protubérance, ou d'une patte, qui présente un orifice dans lequel est logé un axe avec possibilité de rotation relative autour de son axe central.
La première chape 51 présente un orifice circulaire 53 qui loge un tourillon cylindrique 54, tandis que la seconde chape 61 présente un trou oblong 63 qui loge, avec possibilité de translation et de rotation, un tourillon cylindrique 64.
Chacun des tourillons 54 et 64 est fixé dans le support commun 3, en travers d'une rainure respective 52 ou 62.
En d'autres termes, le support 3 est relié au premier actionneur 5 par l'intermédiaire d'une liaison de type pivot, dont l'axe est parallèle aux grandes faces et aux faces latérales du support commun 3, et au deuxième actionneur 6 par l'intermédiaire d'une liaison d'un type combinant une rotation dont l'axe est parallèle aux grandes faces et aux faces latérales et d'une glissière d'axe perpendiculaire à l'axe de rotation d'un tourillon et à l'axe de rotation de l'autre tourillon.
Chacune des chapes 51 et 61 est animée d'un mouvement de translation par rapport à la plaque 7. Dans le cas de soudure de conduites tubulaires, le support 3 est disposé de telle manière que la première 51 et la deuxième 61 chapes soient déplaçables suivant une surface sensiblement circonférentielle, autour des conduites à souder.
Ces chapes permettent d'induire un mouvement spécifique et contrôlé du support 3, par rapport au chariot 2 Les chapes présentent, vis-à-vis des pièces avec lesquelles elles coopèrent, un jeu mécanique nécessaire au bon fonctionnement du dispositif, c'est-à-dire qui permet leur rotation/translation dans l'une et l'autre de la première rainure 52 et de la seconde rainure 62.
Selon les mouvements des chapes 51, 61, et leur combinaison, le support commun 3 peut être déplacé d'une façon déterminée par rapport au chariot 2.
Lorsque la première chape 51 et la seconde chape 61 sont déplacées, par rapport au chariot 2, simultanément, dans le même sens et avec la même amplitude, le support 3 se translate, ou coulisse, selon un mouvement de va-et-vient dans un plan parallèle au plan de la plaque 7. Il en résulte par rapport aux pièces à souder un mouvement qualifié dans la technique "d'oscillation latérale". L'amplitude de ce mouvement est réglable, par exemple au moyen de butées de fin de course, ou automatiquement par réglage de l'amplitude des actionneurs 5.
La figure 4A illustre une position instantanée du support 3 lorsqu'il est animé d'un mouvement d'oscillation latérale. Les deux actionneurs, en fait leurs tourillons respectifs, se trouvent d'un même côté par rapport au plan de joint P et alignés selon une ligne parallèle à celui-ci. Ainsi deux cordons de soudure annulaires superposés selon l'épaisseur de la soudure pourront être formés. Le cordon le plus interne est formé par la torche de soudage 41 ou 42 placée en tête relativement au sens de déplacement du chariot 2 tandis que le cordon le plus externe de la passe est formé par la torche de soudage 41 ou 42 placée derrière.
Lorsque les deux chapes 51, 61 sont déplacées simultanément, dans le même sens et avec une amplitude identique par rapport au chariot 2, mais avec un centrage différent, c'est-à-dire à partir d'un alignement différent de ces chapes (non parallèle au plan de joint P), le support 3 et les torches de soudage 41, 42 vont osciller ensemble selon un mouvement dit latéral et deux cordons de soudure parallèles entre eux vont être formés. Ceci est particulièrement intéressant pour les passes de finition-recouvrement appelées "capping" car l'on obtient une grande largeur de cordon en une même passe.
Dit autrement, le support 3 est monté sur le chariot 2 avec possibilité de pivotement relatif autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à la direction de coulissement de la première chape 51 et à la direction de coulissement de la seconde chape 61 sous l'effet d'un coulissement relatif de ces chapes 51,61 l'une par rapport à l'autre. En particulier, ce coulissement relatif peut former un décalage, ou un décentrage selon la terminologie employée plus haut.
Lorsque les deux chapes 51, 61 sont déplacées simultanément dans le même sens et avec une amplitude différente, le support 3 et les deux moyens de soudage 4 oscillent ensemble selon un mouvement dit latéral et deux cordons de soudure vont être formés, tels que décrits ci- avant. Ici, l'un est alors plus large que l'autre.
Lorsque les deux chapes 51, 61 sont déplacées simultanément dans deux sens opposés et avec une même amplitude par rapport au chariot 2, le support 3 est animé d'un mouvement de rotation autour de son axe de symétrie XX. On obtient des cordons de soudure décalés latéralement, c'est-à-dire selon la longueur des conduites à souder. La figure 4B illustre une position instantanée du support 3 lorsqu'il est animé d'un tel mouvement. Lorsque les deux chapes 51, 61 sont déplacées simultanément dans deux sens opposés par rapport au chariot 2 et avec une amplitude différente l'une de l'autre, le support 3 est animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe décalé par rapport à l'axe XX. On obtient des cordons de soudure, obtenus respectivement par la première torche 41 et la deuxième torche 42, décalés latéralement l'un de l'autre, l'un étant plus large que l'autre. Le centre de rotation de la pièce 3 peut être déplacé le long d'un axe de symétrie YY en fonction de la différence d'amplitudes relatives. La figure 4B montre une position instantanée du support 3 lorsqu'il est animé d'un tel mouvement.
Par rapport aux pièces à souder, ce mouvement en sens opposés des chapes peut être qualifié de pseudo pendulaire : un moyen de guidage rencontre successivement les parois latérales de l'espace séparant les pièces à souder, à chaque fois en conservant sa distance par rapport à cette paroi mais sans conserver le centre de rotation, contrairement à un mouvement pendulaire pur.
Sans sortir du cadre de l'invention, plus de deux moyens de soudage peuvent être prévus sur le support commun 3, c'est-à-dire sur la même tête de soudage, en fonction du cas de figure considéré.
Un moyen de commande et de pilotage est prévu qui est destiné à produire une cinématique ou une autre, telles qu'elles viennent d'être décrites à titre illustratif. Un tel moyen de commande et de pilotage peut comprendre un microcalculateur programmable ou tout moyen équivalent. Des commandes à distance et sans fil peuvent être prévues afin de contrôler le déroulement des opérations de soudage.
Lorsqu'un unique moyen de soudage est positionné au centre du support 3, ce moyen de soudage peut être animé d'un mouvement d'oscillation purement rotatif. Un ou plusieurs moyens de soudage ayant un angle d'inclinaison non perpendiculaire à la trajectoire parallèle au plan de joint auront un mouvement comparable à une oscillation pendulaire. Lorsque les moyens de soudage sont orientés vers les parois du joint à souder, ils ont un angle d'attaque similaire à celui fourni par une oscillation pendulaire.
Il est également possible de prévoir une motorisation individuelle pour chaque torche de soudage 4. Cela permet un mouvement différencié de chacune des têtes selon son propre axe longitudinal. De façon intéressante, notamment dans le cas de soudage de type MIG ou MAG, il est important de prévoir une atmosphère spécifique entre le fil d'électrode et la surface à souder. À cet effet le dispositif de soudage peut comprendre des moyens de confinement pour délimiter et fermer un tel espace. Selon un mode de réalisation, ces moyens de confinement comprennent des joues, ou flasques 10, 10', qui sont fixées sur les extrémités et dans le prolongement des parois extérieures du support 3. Ces joues définissent avec le joint placé à proximité un volume confiné sensiblement parallélépipédique. Le métal en fusion se trouve ainsi isolé de l'air ambiant d'une façon simple et efficace. Une caractéristique additionnelle de l'invention consiste à munir le dispositif de soudage d'au moins un capteur destiné à évaluer la position du support vis-à-vis du joint. Un tel capteur est préférentiellement disposé à proximité du joint. Cela permet notamment de centrer Taxe XX du bloc 3. L'utilisation de deux capteurs de ce type, à chaque extrémité du bloc 3, permet d'assurer un bon centrage et de positionner l'axe XX du support 3 par rapport au plan de joint.
Sans sortir du cadre de l'invention, un soudage de type TIG peut également être réalisé, ou encore de type laser grâce au dispositif qui vient d'être décrit.
Le support 3 présente ici une allure de bloc. Le chariot sur rail est un porteur spécifique, le porteur peut présenter une forme différente, en particulier lorsqu'il est attaché à un robot. D'une certaine manière, le dispositif que l'on vient de décrire peut être vu comme un dispositif de soudage apte à assembler par soudure une première et une deuxième pièce au niveau d'un joint de soudage, lesdites pièces définissant entre elles un plan de joint, le dispositif comprenant : un moyen porteur permettant au dispositif d'être déplacé le long du joint de soudage ; au moins un moyen de soudage coopérant avec ledit moyen porteur afin d'être maintenu à distance dudit joint de soudage; des moyens de commande et de pilotage automatiques notamment du moyen porteur. Ledit au moins un moyen de soudage est monté sur un unique support orienté sensiblement parallèlement audit plan de joint. Le dispositif comprend en outre un premier actionneur motorisé fixé sur ledit moyen porteur de déplacement et muni d'une première protubérance coopérant avec un logement ouvert sur une première face d'extrémité dudit unique support; un deuxième actionneur motorisé fixé sur ledit moyen porteur et muni d'une deuxième protubérance coopérant avec un logement ouvert sur une deuxième face d'extrémité dudit unique support de telle sorte que lesdites première et deuxième protubérances sont déplaçables dans un plan sensiblement perpendiculaire audit plan de joint et induisent un déplacement contrôlé du support des moyens de soudage.
Optionnellement, le dispositif présente alors les caractéristiques complémentaires et/ou supplémentaires suivantes :
Ledit moyen de commande et de pilotage permettent un déplacement simultané desdites première et deuxième protubérances dans un même sens.
Ledit moyen de commande et de pilotage permettent un déplacement simultané desdites première et deuxième protubérances dans deux sens opposés, de façon à créer une rotation dudit unique support de moyens de soudage autour d'un axe sensiblement perpendiculaire au joint de soudage.
Les moyens de commande permettent de faire varier indépendamment l'amplitude du déplacement de la première et/ou de la deuxième protubérance.
Le dispositif comprend en outre des moyens pour faire varier la distance entre ledit moyen de soudage et le joint de soudage.
Le dispositif comprend en outre des moyens pour faire varier individuellement la distance entre au moins un premier et/ou au moins deuxième moyen de soudage et ledit joint de soudage.
Le dispositif comprend en outre des moyens de confinement situés entre l'unique support et le joint de soudage.
Lesdits moyens de confinement comprennent au moins un flasque coopérant avec l'unique support et définissant ensemble un volume de confinement.
Le dispositif comprend en outre au moins un capteur fixé sur l'un au moins des moyens du dispositif, destiné à mesurer la position dudit capteur vis-à-vis du joint de soudage.
Lesdites pièces à assembler par soudure présentent au moins une section transversale annulaire.

Claims

Revendications
1. Dispositif de soudage comprenant un chariot (2) supportant au moins une tête de soudage (3), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un premier actiormeur (5) comprenant une partie attachée au chariot (2) et une partie mobile (51) susceptible de coulisser selon une première direction, et un second actionneur (6) comprenant une partie attachée au chariot (2) et une partie mobile (61) susceptible de coulisser selon une seconde direction, sensiblement parallèle à la première direction, et en ce que la tête de soudage (3) est montée sur le chariot (2) avec possibilité de pivotement relatif autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à ladite première direction et à ladite seconde direction sous l'effet d'un coulissement relatif de la partie mobile (51;61) de l'un parmi les premier (5) et second (6) actionneurs par rapport à celle de l'autre parmi les premier (5) et second (6) actionneurs.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de commande capable de piloter un déplacement simultané des parties mobiles des premier et second actionneurs dans un même sens.
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de commande est capable de piloter un déplacement simultané des parties mobiles des premier et second actionneurs dans des sens opposés.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le déplacement simultané des parties mobiles des premier et second actionneurs dans des sens opposés est tel qu'il induit une rotation de la tête de soudage autour d'un axe sensiblement perpendiculaire auxdites première et seconde directions.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de commande est agencé pour faire varier le coulissement des première et seconde parties mobiles en amplitude, indépendamment l'une de l'autre.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête de soudage est montée sur le chariot avec possibilité de coulissement relatif perpendiculairement à ladite première direction et à ladite seconde direction
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour faire varier individuellement la distance entre au moins un premier et/ou au moins deuxième moyen de soudage et ledit joint de soudage.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de confinement montées sur la tête de soudage (3).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de confinement comprennent au moins un flasque (10, 10') coopérant avec la tête de soudage (3) et définissant ensemble un volume de confinement.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un capteur de position attaché à la tête de soudage.
11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie mobile du premier actionneur est reliée à la tête de soudage par une liaison pivot d'axe perpendiculaire à la première direction de coulissement, tandis que la partie mobile du second actionneur est reliée à la tête de soudage par une liaison autorisant au moins une rotation d'axe perpendiculaire à la seconde direction de coulissement et un coulissement perpendiculaire à l'axe de cette rotation et à la seconde direction de coulissement.
12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie mobile du premier actionneur comprend une première protubérance (51) coopérant avec un logement (61) ouvert sur une première face d'extrémité de la tête de soudage, et que la partie mobile du second actionneur comprend une deuxième protubérance (52) coopérant avec un logement (62) ouvert sur une deuxième face d'extrémité de la tête de soudage.
13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête de soudage comprend un support intermédiaire (3) monté sur le chariot (2) grâce aux premier (5) et second (6) actionneurs et sur lequel sont montées une ou plusieurs torches de soudage (41 ;42).
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