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La présente invention concerne un dispositif de mise en position d'une tête de soudage, et particulièrement un dispo- sitif de mise en position destiné à assurer un réglage fin,de la position de la tête de soudage.
Dans l'art du sondage automatique à l'arc, il est, désirable de donner à l'électrode une inclinaison par rapport à la pièce à souder. Par exemple, lorsqu'on exécute la soudure d'un congé il est en général nécessaire d'incliner l'électrode
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par rapport à un plan vertical passant par une droite parallèle à la soudure. En outre, il est souvent désirable d'incliner l'électrode par rapport à un plan vertical perpendiculaire à la soudure.
De plus, étant donné l'utilisation croissante de la soudure à l'arc, il existe une demande pour une tête de soudage qu'on puisse régler facilement et avec précision afin qu'elle con- vienne rapidement à une utilisation dans la soudure à l'arc pour une diversité d'agencements initiaux de production ainsi que pour les changements suivants nécessités par n'importe quel agencement de production particulier.
On a conçu dans la présente invention un support de tête de soudage pouvant être mis en position dans toutes les di- rections et comportant des dispositifs perfectionnés permettant de déplacer la tête de soudage et, par suite, de mettre en position l'extrémité de l'électrode par rapport à la pièce à souder. On a prévu autour du mécanisme actionnant le dispositif de mise en position un écran de protection empêchant son obstruction par suite des poussières ou saletés analogues se trouvant dans l'at- mosphère entourant le mécanisme mobile.
On a représenté sur le dessin annexé, en vue de la mise en oeuvre de l'invention le meilleur mode de réalisation en- visagé par la demanderesse.
Sur ce dessin : la figure 1 est une vue en perspective d'une tête de soudage reliée à un dispositif de mise en position; la figure 2 est une vue en perspective faite du côté opposé de la tête et de ce dispositif; la figure 3 est une coupe fragmentaire, faite par un plan vertical passant par le dispositif de montage de la tête de soudage, el qu'on le voit du côté gauche de la figure 1 et du
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côté droit de la figure 2; la figure 4 est une coupe fragmentaire faite par un plan vertical passant par le mécanisme d'actionnement horizontal tel qu'on le voit du côté gauche de la figure 1 et du côté droit de la figure 2; la figure 5 est une coupe fragmentaire similaire à la figure 4, faite par un plan vertical passant par le mécanisme d'actionnement vertical.
En examinant le dessin, et particulièrement les fi- gures 1 et 2, on peut voir qu'on a fixé une tête de soudage 1 à l'extrémité d'un dispositif de montage 2 par un dispositif de mise en position ou déplacement 3 de la tête de soudage pour permettre le déplacement et la mise en place d'une électrode 4.
La tête de soudage 1 oomporte d'une manière générale un plateau 5 d'entraînement et de redressement de l'électrode qui comporte des galets d'entraînement 6 qui déroulent l'électrode constituée par un fil métallique à partir d'une bobine 7 et la font passer par un ajutage 8. Les galets d'entraînement 6 sont reliés, par un système d'engrenage non représenté, à un moteur 9 qui est supporté sur un flasque 10 de la tête, par exemple par des boulons 11.
La bobine 7 du fil oonstituant l'électrode est fixée, de manière à tourner, sur l'extrémité d'un bras 12 qui s'étend vers l'extérieur à partir de la tête de soudage. Ce bras se termine immédiatement au voisinage de la tête par un élément tubulaire 13, qui entoure le moteur 9 et qui est fixé au flasque
10 de la tête de soudage par plusieurs boulons 14, qui traversent ce flasque et qui sont vissés dans des trous taraudés appropriés ménagés dans un rebord 15 de l'élément tubulaire 15. On a prévu . dans la périphérie de l'élément 13 des ouvertures appropriées 16 pour pouvoir accéder aux boulons 11 supportant le moteur.
La
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bobine 7 est disposée de manière à pouvoir tourner sur un arbre ou axe fixe (non représenté), qui s'étend latéralement à partir de l'extrémité libre du bras 12 et qui constitue une surface de portée pour la bobine 7. Un boulon 17 est vissé dans l'extrémité de l'axe et maintient une rondelle 18 au voisinage immédiat de la face extérieure de la bobine 7 de manière à retenir cette dernière sur l'axe, comme représenté sur la figure 1.
La tête 1 est fixée au dispositif de mise en position 3 par un collier de fixation 19 en forme de C, qui entoure la partie arrière de l'élément tubulaire 15. Le collier 19 comporte deux lèvres opposées 20 et deux vis de blocage 21 qui-traversent l'une des lèvres et sont vissées dans des ouvertures alignées et taraudées pratiquées dans la lèvre opposée. Le collier de @ fixation en forme de C permet de faire tourner relativement rapi- dement et à un degré relativement important la tête 1 autour de l'axe longitudinal du moteur 9.
Afin de permettre un réglage fin de la position de l'électrode 4, le dispositif de mise en position 5 est conçu de manière à faire tourner la tête de soudage autour de deux axes géométriques perpendiculaires et à déplaaer la tête verticalement cornue plus complètement décrit par la suite.
Dans le mode de réalisation de l'invention représenté) la rotation de la tête de soudage dans un plan sensiblement ho- @ rizontal par rapport aux figures 1 et 2 et, par conséquent, au- tour d'un axe perpendiculaire à l'axe du collier en forme de C, est déterminée par un arbre de montage 22 qui s'étend vers le bas à partir du collier de fixation 19 diamétralement à l'opposé des lèvres 20. L'arbre 22 tourne dans un cylindre 23 fixe par rapport à celui-ci et, comme clairement illustré sur la figure 3, il comporte une collerette annulaire 24, qui en fait partie inté- grante et qui est située au voisinage immédiat du collier de fixation 19, de manière à constituer une surface de .portée repo-
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sant sur la surface terminale supérieure du cylindre 23.
L'extrémi- té inférieure de l'arbre 22 fait légèrement saillie hors de ce cylindre et l'on.a fixé à cette extrémité un bras de commande 25 au moyen d'un axe 26 qui s'étend dans des ouvertures latérales alignées ménagées dans le bras 25 et l'arbre 22.
Le bras de commande 25 est plat d'une manière générale et '8 la forme d'une "goutte d'huile", et sa grande extrémité com- porte une ouverture.par laquelle passe l'arbre 22.
On peut voir en examinant les figures 4 et 5 que l'ex- trémité opposée ou plus pointue du bras 25 comporte une ouverture recevant un arbre fileté 27 qui la traverse latéralement. L'arbre 27 est fixé au bras 25 par un épaulement de blocage 28 au voisinage immédiat de l'une des surfaces du bras et par un écrou 29 vissé sur l'extrémité opposée de l'arbre 27. L'extrémité de l'arbre qui est adjacente à l'épaulement 28 porte une came 30 à galet à laquelle est appliquée une force de déplacement pour f aire pivoter le bras 25 autour de l'axe géométrique du cylindre et, de ce fait, faire tourner dans un plan horizontal l'arbre 22 et la tête de soudage qui y est fixée.
En examinant particulièrement la figure 4, on peut voir que la came 30 à galet est disposée entre deux collerettes axialement espacées 31 et 32 faisant partie intégrante de la partie centrale d'un arbre mobile 33, qui se déplace longitudi- nalement et perpendiculairement à l'axe géométrique de l'arbre 22 et du cylindre 23. La came 30 accompagne le déplacement longi- tudinal des collerettes et, par conséquent; elle fait tourner le bras 25 et l'arbre 22 qui y est fixé autour de l'axe géométrique du cylindre 23.
On commande à la main le déplacement longitudinal de l'arbre de commande 33 au moyen d'un volant à main 34 fixe une extrémité de l'arbre, par exemple par une goupille 35. La partie
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de l'arbre 33, comprise entre le volant 34 et la collerette 32 qui est la plus rapprochée, est filetée comme indiqué en 36 et elle se visse dans une pièce 37 qui est fixe par rapport à oette ' partie filetée et qui comporte une ouverture centrale taraudée de manière correspondante.
L'extrémité opposée de l'arbre 33 coulisse dans un élément de portée 38. Un chapeau 39 en forme de coupelle est fixé sur la surface extérieure de l'élément 38 et sert à étan- chéiser la portée vis-à-vis de l'atmosphère environnante tout en laissant l'arbre se déplacer longitudinalement dans l'élément de portée. La pièce terminale fixe 37 et l'élément de portée 38 sont emmanchés à la presse de manière amovible dans les ouvertu- res terminales ménagées dans une enceinte de protection 40 de. forme générale tubulaire. L'alésage des ouvertures terminales de l'enceinte 40 est le même, et les éléments de portée 37 et 38 comportent chacun un moyeu de portée 41, s'étendant vers l'in- térieur, qui est emmanché à la presse dans les ouvertures.
Un rebord annulaire 42 prévu sur chaque élément terminal 37 et 38 sert à mettre ceux-ci en position dans les ouvertures.
Les éléments de portée 37 et 38 sont interchangeables, de sorte qu'on peut introduire l'arbre 33 et le volant à main 34 à partir de l'extrémité opposée de l'enceinte 40 pour régler la position de la tête de soudage à partir du côté opposé. Les alésages des ouvertures terminales de l'enceinte 40 sont assez grands pour laisser passer les collerettes 31 et 32 quand on assemble l'arbre 33 avec les éléments de portée 37 et 38.
L'enceinte de protection 40 est une pièce de forme générale tubulaire, qui est fixée à la surface extérieure d'un cylindre rotatif 43 et qui entoure l'arbre 33 ainsi que les collerettes 31 et 32. On a prévu dans la périphérie de l'enceinte tubulaire 40 une ouverture inférieure 44 dans laquelle s'étend la oame en coopération avec les collerettes,. L'ouverture 44 est
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suffisamment longue pour assurer le déplacement complet de la came, étant donné que l'arbre est déplacé entre les limites des éléments de portée 37 et 58.
Comme représenté sur le s figures 1, 2 et 5 on a prévu également une structure similaire de mise en position dans un/plan vertical pour faire tourner la tête 1 autour d'un axe géométrique perpendiculaire à l'arbre 22 et au cylindre 23. On peut voir sur les figures 1 et 2 que cette structure comporte le second cylindre 43, qui est disposé à 90 du premier cylindre 23 et qui est venu de fonderie aussi bien avec la surface extérieure du premier cylindre23 qu'avec l'enceinte 40, ou qui y est fixé d'une autre manière.
En conséquence, la rotation du cylindre 45 a pour ef- fet de faire tourner autour de l'axe géométrique du cylindre 45 le cylindre 23 et l'enceinte 40 qui y sont fixés aveo la tête de soudage qui y est reliée. Un arbre de support 45 relativement fixé s'étend à partir d'une plaque 46 et il est monté dans le cylindre 43 de manière à constituer une surface de purtée pour la rotation de ce cylindre. Une bague élastique 47 s'ajuste dans une gorge ménagée dans l'arbre qui s'étend dans le cylindre 43 et elle maintient ce dernier sur l'arbre 45, comme représenté sur la figure 1.
La rotation du cylindre 43 est provoquée par un bras
48 qui est soudé comme indiqué en 49 ou fixé autrement au cylindre et qui s'étend radialement vers l'extérieur à partir de celui-ci de manière à constituer un levier de commande. Une oame 50 à galet est fixée à l'extrémité extérieure du bras 48, et elle est montée de manière à tuurner sur un goujon fileté 51 qui traverse transversalement l'extrémité libre du bras. Un écrou 52, vissé sur le goujon fileté 31, bloque celui-ci sur la bras. Comme on le voit clairement sur la figure 5, la,came 50 traverse une ouver-
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ture 53 ménagée dans une enceinte de protection 54, similaire à l'enceinte 40,-et elle est disposée entre deux collerettes 55 portées par un arbre 56.
On actionne un volant à main 57, qui est goupillé sur une extrémité del'arbre 56, pour déplacer longitudi- @ nalement celui-ci dans des éléments de portée 58 et 59 fixés dans les extrémités de l'enceinte 54. En se déplaçant, l'arbre 56 fait tourner autour de l'axe géométrique de l'arbre 45 le bras 48 et le cylindre 43 qui y est fixé.
Les éléments de portée 58 et 59 sont également inter- changeables, ce qui permet l'inversion de l'arbre 56 et du volant à main 57 de la manière précédemment décrite pour l'arbre 33 et le volant à main 34.
L'enceinte 54-est fixée à la plaque 46 par deux flasque,
60 orientés vers le bas, qui s'étendent à partir des extrémités opposées de l'enceinte et qui sont fixés eux bords latéraux de la plaque 46 de toute manière appropriée-.
La plaque 46 'comporte également un moyeu 61 dont le diamère est le même que celui du cylindre 43 et par lequel passe l'arbre 45. Le moyeu 61 mainti-ent le cylindre 43 convenablement espacé de la plaque 46 de manière que la came 50 soit disposée dans l'enoeinte 54.
, La plaque 46 est boulonnée par une série de goujons filetés 62, dont -seuls les goujons filetés inférieurs sont repré- santés sur la figure 2, à une plaque mobile 63 sensiblement verti- cale, qui constitue une partie d'une structure en parallélogramme désignée d'une manière .-générale par la référence 64.
Cette structure en parallélogramme sert à déplacer la tête de soudage dans une direction sensiblement verticale, et elle est décrite plus complètement dans la demande de brevet de la demanderesse déposée ce même jour pour "Appareil pour mettre en position une tête de soudage".
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Dans son ensemble, la structure en parallélogramme comporte quatre bras 65 disposés de manière à constituer un paral- lélogramme, qui sont articulés par une extrémité à une équerre de support 66 et par leur extrémité apposée à la plaque mobile 65.
Les bras sont fixés à chaque extrémité 1 sur des axes supérieurs 67 et inférieurs 68, au moyen de rondelles de blocage appropriés ou d'éléments analogues. Un flasque 69 s'étend vers l'arrière à partir du bord supérieur de la plaque mobile 65, et une came 70 porte contre ce flasque. La came a une forme générale triangu- laire et elle est articulée par l'un de ses sommets sur/un axe 71.
Le pivotement de la came est commandé par un arbre 72 désplacable longitudinalement. illustré sur la figure 2, qui est vissé dans un bossage 73 et qui porte contre un galet 74 monté dans un second sommet en forme de chape de la came, et il fait pivoter la came autour de l'arbre. Un galet 75, dont on voit une partie sur la figure 1, est monté dans le troisième sommet en forme de chape 'de la came et il porte contre la surface inférieure du flasque 69 de manière à supporter celui-ci et la plaque 63 qui y est fixée.
En conséquence, lorsque la came 70 pivote autour de l'axe 71, elle élève et abaisse la plaque 63. Un volant à main 76, fixé à l'ex- trémité de l'arbre 72, permet de commander celui-ci à la main.
La structure en parallélogramme 64 est fixée à l'ex- trémité du dispositif de montage 2 par plusieurs boulons espacés 77 qui traversent des ouvertures appropriées ménagées dans le support et qui sont vissés dans des trous taraudés (non représen- tés) pratiqués dans l'extrémité du dispositif de montage.
Le dispositif de montage 2. dont seule la partie ter- minale est représentée, est normalement conçu pour tourner autour d'un point central et également pour être déplacé verticalement afin d'assurer à la tête de soudage un déplacement relativement important en direction de n'importe laquelle des diverses zones
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générales de travail sur la pièce.
On a conçu dans la présente invention un dispositif robuste et précis de mise en position d'une tete de soudage à l'arc. On détermine facilement cette mise en position et le dispositif est protégé contre des obstructions indésirables provenant de matières étrangères.