INDIRECT SPOT WELDING SYSTEM WITH CONTIGUOUS ELECTRODES

WIPO Patent Application WO/2008/065305

The system allows welding of a hollow tube (2) on the window post (3) on one side of the body shell of a motor vehicle without reflecting the welding efforts on the welding system's support. The welding system comprises a support (10) on which is mounted in a mobile way a support mass (11) and an electrode (12). A support element (16) is fixed in relation to a support (10), through an effort retrieving means (14) and placed facing the electrode (12), so as to be able to rest on an opposite surface of two parts to be welded (2, 3). The support mass (11) is mobile in translation, in the same way as the movement of the electrode (12), so as to rest against the welding set. The present invention can be used to weld the window post of one side of the body shell of a motor vehicle.

Verschave, Christophe (21 rue de la petite fontaine, F-VAUHALLAN, 91430, FR)

PCT/FR2007/052410

06/05/2008

11/28/2007

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Renault S. A. S. (13-15 Quai Le GaIIo, Boulogne Billancourt, F-92100, FR)
Verschave, Christophe (21 rue de la petite fontaine, F-VAUHALLAN, 91430, FR)

Renault, Technocentre (SCE 0267-TCR GRA 236, 1 avenue du Golf, Guyancourt, F-78288, FR)

REVENDICATIONS

1. Système de soudage par points indirect à électrodes jointives d'un ensemble de pièces à souder, comprenant un dispositif de soudage possédant : une électrode (12) placée du côté de l'ensemble de pièces à souder ; et un support de dispositif de soudage (10) sur lequel est placée l'électrode (12), caractérisé en ce qu'il comprend : un élément de rattrapage d'effort (14) lié de manière rigide au support (10) ; et un élément d'appui (16) placé sur l'élément de rattrapage d'effort (14) et possédant une surface d'appui (17) perpendiculaire à l'axe de l'électrode (12) et faisant face à une surface de l'ensemble à souder (2, 3) opposé à celle faisant face à l'extrémité (13) de l'électrode (12), caractérisé en ce que le dispositif de soudage (10) comprend une masse d'appui (11) mobile en translation, parallèlement au mouvement de l'électrode (12), pour venir en appui contre l'ensemble à souder, l'élément d'appui (16) étant fixe par rapport à l'élément de rattrapage d'effort (14).

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode (12) est mobile en translation longitudinale le long de leur axe par rapport à l'élément d'appui (16) fixé de manière rigide par rapport au support du dispositif de soudage (10).

SYSTEME DE SOUDAGE PAR POINTS INDIRECT A ELECTRODES JOINTIVES

DESCRIPTION

Domaine de l'invention

L'invention concerne le domaine du soudage, notamment d'éléments métalliques, tels que des ensembles, pièces ou éléments de carrosserie automobile. On pense, en particulier, au soudage d'un corps creux sur une partie du côté de caisse d'un véhicule automobile.

Art antérieur et problème posé

Dans le cadre de la fabrication et le montage de véhicules automobiles, il est nécessaire de pouvoir effectuer de nombreux points de soudure sur différentes parties de la carrosserie du véhicule automobile. En effet, pour certains modèles de véhicules, on éprouve le besoin d'intégrer un tube hydroformé dans le montant de baie d'un côté de caisse de carrosserie automobile. Pour se faire, il est nécessaire de réaliser des liaisons soudées entre ce côté de caisse et le corps creux formé par le tube hydroformé, ceci sans surépaisseur, afin de plaquer le rail support du joint d ' étanchéité .

Or, la section du montant de baie n'est pas constante et ces faces opposées ne sont pas parallèles. Il n'est donc pas possible d'utiliser une pince à

souder standard, telle qu'une pince SR standard (pince à mouvement linéaire ou circulaire permettant la soudure par point de tôles entre deux électrodes opposées). Il n'est pas non plus possible d'assurer un contre appui commun au droit de chaque point sur la longueur du tube hydroformé.

D'autre part, le soudage par points indirect est une technique connue, mais qui n'est pas appliquée dans ce cas là. En effet, le fait de positionner deux électrodes jointives ne permet plus d'assurer la reprise de l'effort de soudage de la pince. De ce fait, la contre réaction de l'effort de soudage est alors encaissée par le bras du robot qui supporte la pince de soudage. Par ailleurs, les documents de brevets

JP 62 081276 et JP 2004 074259 décrivent un principe de soudure d'éléments de sections constantes, l'appareil prenant toujours appui sur une peau. Mais pour l'application spécifique au montant de baie, la difficulté consiste par contre à assembler le côté de caisse sur un tube hydroformé à section complexe et évolutive .

D'autre part, le soudage à l'arc SESG (Soudage Electrique sous Flux Gazeux) impose un ratio d'épaisseurs difficile à souder et une surépaisseur du cordon incompatible avec le support d ' étanchéité .

De plus, l'utilisation du soudage par rayon laser entraîne un coût excessif et l'éventualité d'un investissement spécifique. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en utilisant un

système de soudage par points indirect en évitant un retour d'effort de contre réaction vers le robot porteur du dispositif de soudage.

Résumé de l'invention

A cet effet, l'objet principal de l'invention est un système de soudage par points indirect à électrodes jointives d'un ensemble de pièces à souder comprenant un dispositif de soudage par points indirect possédant lui-même : une électrode placée du côté de l'ensemble de pièces à souder ; et un support sur lequel est placée l'électrode.

Selon l'invention, on utilise un élément de rattrapage d'effort, lié de manière rigide au support, et un élément d'appui placé sur l'élément de rattrapage d'effort et ayant une surface d'appui perpendiculaire à l'axe de l'électrode et faisant face à une surface de l'ensemble à souder opposée à celle faisant face à l'extrémité de l'électrode.

Selon l'invention, une masse d'appui, appelée également électrode de dérivation, complète le dispositif de soudage. Elle est mobile en translation parallèlement au mouvement de l'électrode pour venir en appui contre l'ensemble de pièces à souder, l'élément d'appui étant fixe par rapport à l'élément de rattrapage d'effort. Dans une réalisation avantageuse de l'invention, l'électrode est mobile en translation

longitudinale le long de son axe par rapport au support, c'est-à-dire à l'élément d'appui, lequel est fixé de manière rigide par rapport au support du dispositif de soudage.

Liste des figures

L'invention et ses différentes caractéristiques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante d'une réalisation de l'invention, accompagnée de deux figures représentant respectivement :

- figure 1, en coupe latérale, le système de soudage selon l'invention ; et - figure 2, en vue cavalière, le même système de soudage selon l'invention.

Description détaillée d'une réalisation de 1 ' invention

La figure 1 montre en coupe latérale l'ensemble du système de soudage selon l'invention, appliqué au soudage d'une partie de carrosserie automobile, à savoir un montant de baie faisant partie d'un côté de caisse de carrosserie automobile. Plus précisément, il s'agit ici de souder un côté de caisse 3 sur un corps creux 2 dont la section varie. En effet, des traits pointillés montrent deux formes différentes que prend ce corps creux 2 à des endroits différents de sa longueur.

Le système en lui-même comprend un support 10 fixe sur lequel est montée une électrode 12, de façon mobile et plus exactement de façon à pouvoir se translater le long de son axe longitudinal. Ce système de soudage se complète par une masse d'appui 11 placée de façon jointive à l'électrode 12.

On note que la masse d'appui 11 (ou électrode de dérivation) est destinée à venir se positionner sur le corps creux 2 sur lequel le montant de baie 3 doit être soudé. La masse d'appui 11 est donc mobile en translation, parallèlement au mouvement de l'électrode 12. En parallèle, l'électrode 12 a pour mission de se translater de manière à ce que l'extrémité 13 viennent en contact contre le bord du montant de baie 3 qui est plaqué contre une surface de fixation 4 du corps creux 2.

D'autre part, un élément de rattrapage d'effort 14 est fixé au support 10. Il présente une forme de bras recourbé, à l'extrémité 15 de laquelle est fixé un élément d'appui 16 présentant, dans ce cas, une section plus ou moins cubique. Cet élément d'appui 16, fixe par rapport à l'élément de rattrapage d'effort 14, présente une surface d'appui 17 dont l'orientation est perpendiculaire à l'axe de déplacement et l'axe longitudinal de l'électrode 12.

Or, on rappelle que la section du montant de baie 3, de même que celle du corps creux 2, n'est pas constante. En effet, les deux formes en pointillés montrent deux autres formes possibles du corps creux 2. De plus, les faces opposées du montant de baie 3 ne sont pas parallèles, à savoir la face devant se trouver

en contact de l'extrémité 13 de l'électrode 12 et celle se trouvant en regard de la surface d'appui 17 de l'élément d'appui 16. Ce dernier, en combinaison avec la mobilité de la translation de l'électrode 12 permet de s'adapter à la variation de section du montant de baie 3 en fonction des différents endroits de soudage à effectuer. En effet, pour le soudage, l'élément d'appui 16 est mis en contact, par sa surface d'appui 17, contre le montant de baie 3. Ensuite, la masse d'appui 11 est elle-même mise en contact par translation contre la surface d'appui 4 du corps creux 3 et, enfin, l'extrémité 13 de l'électrode 12 est elle-même mise en contact avec le bord de la surface du montant de baie 3 en contact avec le tube creux 2, à l'endroit où le point de soudure doit être exécuté. Ainsi, quelque soit l'effort de la masse d'appui 11 et de l'électrode 12 sur l'ensemble des pièces à souder, le retour de la force de contre réaction est assuré par l'intermédiaire de l'élément d'appui 16 et de l'élément de rattrapage d'effort 14. Ainsi, ces contraintes de contre réaction ne sont pas transmises aux différents éléments supportant le support de système de soudage 10. Notamment, le fait que la masse d'appui 11 soit mobile en translation s'avère très utile, afin de ne pas subir de telles contraintes de contre réaction et afin d'optimiser le fonctionnement du système de soudage selon l'invention.

On précise que le tube creux 2 est en général un tube hydroformé et suffisamment dimensionné, par exemple avec une épaisseur de 3 mm pour ne pas se

déformer sous la charge appliquée pendant le soudage, environ 450 daN.

La figure 2 montre de façon un peu plus réaliste l'utilisation du système selon l'invention. Sur cette figure 2, on voit le montant de baie 3 du côté de caisse 1 pris en sandwich entre l'élément d'appui 16, par l'intermédiaire de la surface d'appui 17 de ce dernier et l'extrémité 13 de l'électrode 12. On peut également comprendre comment l'élément 14 contribue à supporter les contre réactions dues aux efforts de soudage puisqu'il est fixé au support 10 de système de soudage 10 et que l'élément d'appui 16 lui est également fixé.

On peut ainsi réaliser plusieurs points de soudure entre le montant de baie 3 et le tube creux 2, le système de soudage s 'adaptant à la variation de section de cet ensemble de pièces à souder.