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PROCEDE ET DISPOSITIF DE CONTROLE .AUTOMATIQUE DANS LES MACHINES DE SOUDURE ELECTRIQUES PAR RESISTANCE.
L'invention a pour objet un procédé et un dispositif de contrôle automatique du processus de soudure dans les machines de soudage électriques par résistance, par exemple par points ou autres analogues, utilisant pour le courant de soudure un transformateur d'intensité.
Dans les dispositifs connus de l'espèce, ce contrôle automatique est déclenché par l'opérateur, soit qu'il agisse directement sur une pédale ou, dans les 'machines à grande puissance, par l'intermédiaire d'un système pneu- matique ou électrique. quel que soit le genre ou les particularités du déclenchement du contrôle automatique, simultanément au serrage des tôles à souder entre les électrodes de la soudeuse, ou à la compression des pièces à souder par rapprochement effectué par la machine, ce
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contrôle s'exerce électriquement pour régler le passage du courant dans les pièces à souder et assurer, par l'in- tensité du courant et dans le temps, la fusion correcte du métal à souder.
A cet effet, il est connu de prélever sur le circuit primaire de la machine, une énergie propor- tionnelle au courant de soudure, dénommé "Wattheure-métri- que" et dans laquelle interviennent les pertes du transfor- mateur d'alimentation de la machine, un telle disposition nécessite cependant des appareillages électriques compli- qués et coûteux et présente divers inconvénients, notam- ment celui de laisser dépendre le contrôle du temps de soudure, de l'habileté de l'opérateur agissant directement ou indirectement sur un contacteur principal de fermeture des circuits de contrôle.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de réaliser la fusion correcte du métal à souder dans les soudeuses ou machines de l'espèce rappelée, par un dispositif de commande du contrôle automatique, totalement indépendant du déclenchement de la manoeuvre mécanique, pneumatique ou électrique de contrôle effectuée par un opérateur.
Le procédé de l'invention consiste essentiellement à effectuer le contrôle du processus de soudure en fonction de l'énergie calorifique effectivement utilisée au point de contact des électrodes de la machine ou des pièces à souder, en faisant intervenir dans la commande du dispo- sitif de contrôle, une tension fidèlement correspondante à la dite énergie calorifique et directement dépendante du courant de soudure de la machine, pour déterminer au- tomatiquement le temps de soudure.
En d'autres termes, l'invention utilise la variation de l'intensité du courant de soudure en fonction de la variation de la résistance formée, par exemple dans une
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soudeuse par points, par l'électrode supérieure, les deux épaisseurs de métal à souder et l'électrode inférieure, tout en agissant sur le facteur temps de soudure, pour maintenir constante la relation
R x I2 x T qui représente le travail correspondant à l'énergie calo- rifique intervenant au point de contact des électrodes et dans laquelle R est la résistance ci-dessus définie,
I l'intensité du courant de soudure et T le temps de sou- dure.
L'invention sera mieux comprise dans la description qui va suivre avec référence au dessin, qui schématise, à titre d'exemple, le dispositif électrique de contrôle automatique de l'invention dans une soudeuse par points.
Dans ce dessin, 1 et 1' sont les électrodes connues, entre lesquelles s'effectue la soudure par points, par serrage de deux pièces à souder superposées et qui sont branchées sur le circuit extérieur du secondaire 2 du transformateur de soudure, dont le primaire 3 est branché aux bornes 4-4' du réseau, par l'intermédiaire du circuit
5-5'.
Dans le circuit de soudure ou circuit secondaire du transformateur de la soudeuse, se trouve disposé un bobinage voltmétrique 6, qui alimente un système redres- seur 7, par l'intermédiaire d'un potentiomètre 8, dont le curseur 9, permet de disposer d'une tension variable allant de 0 à un maximum. Cette tension variable sert à charger une capacité 10, branchée aux bornes d'un relais voltmétrique ou relais d'asservissement 11, dont l'arma- ture 12 est destinée à couper et à fermer un circuit 13-13' dérivé sur le circuit de branchement 5-5' et compre- nant la bobine 14 du contacteur principal 15 de la sou- deuse.
Le circuit 13-13' comprend en outre un commutateur
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dont l'armature 16, dans sa position normale de repos représentée au dessin, coupe le circuit 13-13' et feinte un circuit de court-circuitage 17-17' du condensateur 10.
Ce circuit de court-circuitage du condensateur 10, peut comprendre une résistance 18 dont la fonction apparaîtra plus loin. Le commutateur 16 peut être actionné selon l'exemple représenté, par un mécanisme comprenant le le- vier 19 d'une pédale de commande 20 et combiné, suivant une disposition connue et non représentée pour la clarté du dessin, pour effectuer simultanément, par la commande de la pédale 20, le serrage mécanique des pièces à souder, entre les électrodes 1-1' de la soudeuse.
Le dispositif décrit fonctionne comme suit :
Le curseur 9 est placé dans une position convenable sur le potentiomètre 8, pour réaliser un réglage fixe dépendant de l'épaisseur des tôles à souder par points, entre les électrodes 1-1' de la soudeuse. L'opérateur agissant sur la pédale 20, pour serrer les tôles superpo- sées à souder entre les électrodes 1-1' de la soudeuse, actionne en même temps l'armature 16 du commutateur corres- pondant. Il en résulte la fermeture instantanée du cir- cuit 13-13' qui, à son tour,détermine la fermeture du contacteur principal 14-15 dans le circuit d'alimentation 5-5', mettant sous tension le transformateur 3-2, dont le circuit secondaire est déjà fermé sur les tôles à sou- der par l'intermédiaire des électrodes 1-1' de la soudeuse.
Le courant de soudure induisant dans la bobine 6 une ten- sion dont le maximum est réglé par le potentiomètre 8-9,on dispose aux bornes de ce potentiomètre, d'une tension exac- tement proportionnelle au courant de soudure et qui est redressée en 7. Cette tension redressée en 7, constitue de même une source d'énergie fidèlement proportionnelle au courant de soudure, pour charger plus ou moins vite le
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condensateur 10. Cette vitesse plus ou moins grande de charge du condensateur 10, détermine le temps de soudure, en déterminant progressivement la tension appliquée à la bobine 11 du relais voltmétrique 11-12 pour ouvrir fina- lement celui-ci au maximum de tension préétablie et dé- pendant de la position du curseur 9 du potentiomètre 8.
Ceci limite automatiquement le temps de soudure, en coupant le circuit 13-13' du contacteur principal 14-15, qui, reprenant sa position normale, coupe le circuit d'alimen- tation 5-5' du transformateur 3-2, indépendamment de la position de l'armature 16 du commutateur, qui est encore appuyée sur les bornes correspondantes de fermeture du circuit 13-13', par l'action que l'opérateur continue d'exeroer sur la pédale 20. La soudure étant visiblement terminée et l'opérateur cessant d'exercer son action sur la pédale 20, l'armature 16 du commutateur est ramenée sur ses bornes de fermeture du circuit 17-17', dans lequel la charge résiduelle du condensateur 10 se perd par la résistance 18, ce qui permet de recommencer le prooessus de soudure entre les électrodes 1-1' de la soudeuse, comme décrit.
Il y a lieu de remarquer que dans la relation constante R x I2 x T, R peut varier suivant l'état des surfaces de contact des électrodes 1-1', suivant l'accos- tage plus ou moins parfait des pièces à souder, ainsi que suivant la pression exercée sur les électrodes.
Mais cette variation de R, qui provoque une variation proportionnelle de l'intensité I, ne modifie nullement la constance de la relation dans laquelle, selon l'inven- tion, on agit automatiquement sur le facteur temps T.
Dans une forme d'exécution et d'application particu- lière de l'invention, la tension destinée à charger le condensateur 7, dont la décharge actionne le relais volt-
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métrique 11-12, peut être produite par le flux de fuite orée par le courant de soudure dans la structure métalli- que de la machine. A cet effet et par exemple, le cou- rant d'alimentation du potentiomètre 8-9 est prélevé sur une bobine telle que 6, disposée sur une pièce métallique du bâti de la machine.
EMI6.1
R E 7 E N D I C T 1 0 N S* 1. Procédé de contrôle automatique du processus de soudure dans les machines électriques de soudure par ré- sistance, telles que les machines de soudage par points et analogues, utilisant pour le courant de soudure, un transformateur d'intensité et dans lequel le déclenche- ment du processus de soudure est mécaniquement, pneumati- quement ou électriquement commandé par un opérateur, caractérisé en ce que le dit contrôle est ef- fectué en fonction de l'énergie calorifique effectivement utilisée au point de contact des électrodes de la machine ou des pièces à souder, en faisant intervenir dans la commande du dispositif de contrôle une tension fidèlement correspondante à la dite énergie calorifique et directe- ment dépendante du courant de soudure de la machine,
pour déterminer le temps de soudure, automatiquement et indé- pendamment de l'action exercée par le dit opérateur.