FR2892036A1 - POINT WELDING PROCESS BETWEEN TWO SHEETS AND MACHINE FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS - Google Patents
POINT WELDING PROCESS BETWEEN TWO SHEETS AND MACHINE FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS Download PDFInfo
- Publication number
- FR2892036A1 FR2892036A1 FR0510466A FR0510466A FR2892036A1 FR 2892036 A1 FR2892036 A1 FR 2892036A1 FR 0510466 A FR0510466 A FR 0510466A FR 0510466 A FR0510466 A FR 0510466A FR 2892036 A1 FR2892036 A1 FR 2892036A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- welding
- sheets
- clamp
- electrodes
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 222
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 17
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 13
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000013101 initial test Methods 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000013100 final test Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 4
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 239000013521 mastic Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/25—Monitoring devices
- B23K11/252—Monitoring devices using digital means
- B23K11/257—Monitoring devices using digital means the measured parameter being an electrical current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
- B23K11/163—Welding of coated materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/25—Monitoring devices
- B23K11/252—Monitoring devices using digital means
- B23K11/253—Monitoring devices using digital means the measured parameter being a displacement or a position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
Selon le procédé de soudage par points de l'invention :- on applique un courant dont la vitesse de croissance, l'amplitude maximum, la durée d'application sont préalablement déterminées ;- on détecte la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles par la détection de la chute brutale de la tension de soudage ;- on effectue le soudage entre les tôles, au point de contact entre les électrodes et les tôles, par application d'un courant électrique contrôlé entre les deux électrodes de la pince de soudage et d'une pression régulée des deux électrodes sur les tôles, par la réalisation d'un cycle de soudage comprenant une montée, un palier et une descente du courant. Lors de ce palier, le courant électrique est d'intensité constante et la durée est telle que Sigma Is<2> x dt = A, où A est une consigne et Is le courant traversant effectivement les tôles.According to the spot welding process of the invention: - a current is applied, the rate of growth of which, the maximum amplitude, and the duration of application are determined beforehand; - the drop in the electrical contact resistance between the sheets by detecting the sudden drop in the welding voltage; - welding is carried out between the sheets, at the point of contact between the electrodes and the sheets, by applying a controlled electric current between the two electrodes of the welding and a regulated pressure of the two electrodes on the sheets, by carrying out a welding cycle comprising a rise, a plateau and a fall of the current. During this plateau, the electric current is of constant intensity and the duration is such that Sigma Is <2> x dt = A, where A is a setpoint and Is the current actually passing through the sheets.
Description
L'invention concerne un procédé de soudage par points entre deux tôles, etThe invention relates to a method for spot welding between two sheets, and
la machine réalisant ce procédé. Le soudage par points des tôles, que l'on rencontre en particulier dans le secteur de la réparation automobile, est de plus en plus fréquemment mis en oeuvre pour une paire de tôles présentant des caractéristiques variables d'un point de soudage à l'autre pour la même paire de tôles ou d'une paire de tôles à l'autre. Parmi ces caractéristiques variables influant sur la réalisation du soudage, on peut noter l'épaisseur, la conductivité électrique, et l'état de surface. Sur ce dernier aspect, on doit prendre en considération des tôles comportant des matériaux isolants sur l'une au moins de leurs deux surfaces (cataphorèse, apprêts, colles d'assemblage, d'éventuelles traces de mastic et de peinture du fait d'une mauvaise préparation des tôles) et dont, du fait de la présence de cette couche ou de ce revêtement isolant, le soudage est plus difficile à maîtriser. Les procédés de soudage par résistance de l'art antérieur ne permettent pas d'effectuer des soudures fiables dans ces circonstances et l'emploi d'une machine à souder se traduit bien trop souvent par des soudures impropres, et parfois par la destruction des pièces à souder, et l'endommagement, voir la destruction des électrodes de la machine à souder. Dans ce cas, on cherche à proposer un procédé de soudage par points de tôles qui adapte ses paramètres de soudage en chaque point de soudage, afin d'aboutir pour la très grande majorité des points de soudage à un soudage de qualité acceptable. La présente invention a pour objectif de fournir un procédé permettant de surmonter les inconvénients des procédés de soudage par points de tôles de l'art antérieur et en particulier offrant la possibilité de réaliser des points de soudage de bonne qualité. the machine performing this process. The spot welding of sheets, which is found in particular in the automotive repair sector, is more and more frequently used for a pair of sheets having variable characteristics from one welding point to another. for the same pair of sheets or from one pair of sheets to another. Among these variable characteristics influencing the performance of the welding, one can note the thickness, the electrical conductivity, and the surface condition. On this last aspect, one must take into consideration sheets comprising insulating materials on at least one of their two surfaces (cataphoresis, primers, assembly adhesives, possible traces of mastic and paint due to poor preparation of the sheets) and of which, due to the presence of this layer or this insulating coating, welding is more difficult to control. The resistance welding methods of the prior art do not allow reliable welds to be carried out in these circumstances and the use of a welding machine all too often results in improper welds, and sometimes in the destruction of the parts. welding machine, and damage, see destruction of the electrodes of the welding machine. In this case, an attempt is made to propose a method for spot welding of sheets which adapts its welding parameters at each welding point, in order to lead, for the vast majority of welding points, to welding of acceptable quality. The object of the present invention is to provide a method making it possible to overcome the drawbacks of the prior art sheet spot welding methods and in particular offering the possibility of producing good quality welding spots.
La présente invention a également pour objectif de fournir une machine à souder par résistance permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé. A cet effet, selon la présente invention, le procédé est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a) on fournit deux tôles présentant chacune une face de liaison destinée à être reliée par soudage à l'autre tôle et une face arrière ; b) on met en contact lesdites tôles par leur face de liaison ; c) on réalise un contact électrique entre les deux tôles en au moins un point ; d) on dispose les deux électrodes d'une pince de soudage en appui sous pression contrôlée sur une zone conductrice de la face arrière des tôles, les deux électrodes se trouvant dans le prolongement l'une de l'autre ; e) on applique auxdites électrodes un courant dont la vitesse de croissance, l'amplitude maximum, la durée d'application sont préalablement déterminées ; f) on détecte la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles qui viennent en contact l'une avec l'autre par leurs faces de liaison par la détection de la chute brutale de la tension de soudage ; g) on effectue le soudage entre les tôles, au point de contact entre les électrodes et les tôles, par application d'un courant électrique contrôlé entre les deux électrodes de la pince de soudage et d'une pression régulée des deux électrodes sur les tôles, par la réalisation d'un cycle de soudage comprenant les sous-étapes suivantes : g1) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité croissante ; g2) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité constante régulée d'une durée telle que E Ise x dt = A, où Is est le courant de soudage et A est une consigne, et g3) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité décroissante jusqu'à une valeur nulle. The present invention also aims to provide a resistance welding machine allowing the implementation of such a method. To this end, according to the present invention, the method is characterized in that it comprises the following steps: a) two sheets are provided each having a connecting face intended to be connected by welding to the other sheet and a rear face ; b) said sheets are brought into contact via their connecting face; c) an electrical contact is made between the two sheets at at least one point; d) the two electrodes of a welding clamp are placed in support under controlled pressure on a conductive zone of the rear face of the sheets, the two electrodes being in the extension of one another; e) a current is applied to said electrodes, the rate of growth of which, the maximum amplitude and the duration of application are determined beforehand; f) the drop in the electrical contact resistance between the sheets which come into contact with one another via their connecting faces is detected by detecting the sudden drop in the welding voltage; g) welding is carried out between the sheets, at the point of contact between the electrodes and the sheets, by applying a controlled electric current between the two electrodes of the welding clamp and a regulated pressure of the two electrodes on the sheets , by carrying out a welding cycle comprising the following sub-steps: g1) an electric current of increasing intensity is applied to said electrodes; g2) an electric current of regulated constant intensity is applied to said electrodes with a duration such that E Ise x dt = A, where Is is the welding current and A is a setpoint, and g3) an electric current is applied to said electrodes decreasing intensity to a zero value.
Il faut noter que l'ensemble des étapes d) à g) est mis en oeuvre à nouveau pour réaliser chaque nouveau point de soudure entre cette paire de tôles. De cette manière, on comprend que par le contrôle ou la régulation permanente pendant la phase de soudage comprenant les étapes e) à g), de la pression de la pince, ou plus précisément des électrodes, du courant électrique de soudage ainsi que du temps de soudage pendant lequel le courant électrique est appliqué à la pince, on peut aboutir à une soudure correcte. Ainsi, il faut comprendre que ce procédé tient compte dans les valeurs données à la pression de la pince, du courant électrique de soudage et du temps de soudage, des paramètres des tôles, à savoir au moins de leur épaisseur et de leur comportement électrique lors de l'étape initiale de soudage e). Cette solution présente aussi l'avantage supplémentaire, de permettre, outre le fait d'adapter les valeurs de paramètres de soudage en fonction de chaque point de soudure de chaque paire de tôles conductrices, mais également pour des tôles revêtues d'une matière isolante sur au moins l'une de leurs faces. Globalement, grâce à la solution selon la présente invention, il est possible de réaliser un procédé de soudage qui s'adapte aux paramètres du point de soudage considéré, quel que soit le type de tôles. Dans la suite, on entend par matériau isolant ou matériau conducteur, respectivement un matériau non conducteur ou très mauvais conducteur de l'électricité et un matériau bon conducteur de l'électricité. Egalement, on utilise les expressions suivantes avec le sens qui est indiqué ci-après : - courant de soudage Is: c'est l'intensité électrique appliquée à la pince de soudage, donc aux électrodes puis aux tôles, et qui permet de porter les pièces à souder à haute température. Cette intensité électrique doit être régulée en fonction du nombre et de l'épaisseur des pièces à assembler, de leur résistance intrinsèque et de la somme des résistances de contact, mais aussi du temps de soudage et de l'effort de serrage ; - tension de soudage Us: c'est la tension électrique aux bornes des tôles. Elle est calculée à partir de la tension électrique mesurée aux bornes de la pince de soudage, de la résistance de la pince Rp et du courant de soudage Is, par la relation Us = Up- Rp x Is. - temps de soudage : c'est le temps précis pendant lequel le courant de soudage devra circuler au travers des pièces assemblées pour les porter à la température requise pour un soudage de bonne qualité. - effort de serrage ou pression de soudage : c'est la pression mécanique exercée par les électrodes sur les tôles à assembler, qui doit être régulée pour effectuer un soudage de bonne qualité. De préférence, avant l'étape d) on réalise l'étalonnage de la pince de soudage par le calcul de la résistance aux bornes de la pince lorsque les électrodes sont en contact l'une avec l'autre, en appliquant une impulsion de courant et en mesurant la tension aux bornes de la pince. It should be noted that all of steps d) to g) is carried out again to produce each new weld point between this pair of sheets. In this way, it is understood that by the control or permanent regulation during the welding phase comprising steps e) to g), of the pressure of the clamp, or more precisely of the electrodes, of the welding electric current as well as of the time welding during which the electric current is applied to the clamp, a correct weld can be achieved. Thus, it should be understood that this process takes into account in the values given to the pressure of the clamp, the welding electric current and the welding time, the parameters of the sheets, namely at least their thickness and their electrical behavior during of the initial welding step e). This solution also has the additional advantage of making it possible, in addition to the fact of adapting the values of welding parameters as a function of each weld point of each pair of conductive sheets, but also for sheets coated with an insulating material on at least one of their faces. Overall, thanks to the solution according to the present invention, it is possible to carry out a welding process which adapts to the parameters of the welding point considered, regardless of the type of sheet. In the following, the term “insulating material or conductive material” is understood to mean, respectively, a non-conductive material or a very poor conductor of electricity and a material which is a good conductor of electricity. Also, the following expressions are used with the meaning indicated below: - welding current Is: this is the electrical intensity applied to the welding clamp, therefore to the electrodes then to the sheets, and which makes it possible to carry the parts to be welded at high temperature. This electric current must be regulated according to the number and thickness of the parts to be assembled, their intrinsic resistance and the sum of the contact resistances, but also the welding time and the clamping force; - welding voltage Us: this is the electrical voltage at the terminals of the sheets. It is calculated from the electric voltage measured at the terminals of the welding clamp, the resistance of the clamp Rp and the welding current Is, by the relation Us = Up- Rp x Is. - welding time: c ' is the precise time during which the welding current must flow through the assembled parts to bring them to the temperature required for good quality welding. - clamping force or welding pressure: this is the mechanical pressure exerted by the electrodes on the sheets to be assembled, which must be regulated in order to carry out good quality welding. Preferably, before step d), the welding clamp is calibrated by calculating the resistance at the terminals of the clamp when the electrodes are in contact with each other, by applying a current pulse and measuring the voltage across the clamp.
En effet, si la résistance électrique de la pince de soudage Rp n'est pas déjà connue, elle se calcule au préalable de l'opération de montage de la pince sur les tôles, lors d'une phase d'étalonnage. Cet étalonnage de la pince de soudage est réalisé lorsque les électrodes sont en contact l'une avec l'autre, en appliquant une impulsion de courant Is et en mesurant la tension aux bornes de la pince Up. On obtient la résistance électrique de la pince de soudage Rp par le calcul classique Rp = Up / Is. Selon un mode de réalisation préférentiel, avant l'étape e), on réalise en outre une étape d') au cours de laquelle on injecte une impulsion de courant électrique, on mesure la tension aux bornes de la pince, ce par quoi on calcule une tension de soudage. Cette étape d') est une phase de test initial qui précède la phase de soudage et qui permet avantageusement de connaître plus précisément, par la valeur de la tension de soudage obtenue, les caractéristiques des tôles à souder. En effet, cette tension de soudage est représentative de la nature des matériaux, du traitement de surface des tôles ou de l'isolement de ces dernières. Cette étape permet de déterminer le cycle optimum de soudage objet de la phase suivante consistant en la phase de soudage. Indeed, if the electrical resistance of the welding clamp Rp is not already known, it is calculated beforehand from the operation of mounting the clamp on the sheets, during a calibration phase. This calibration of the welding clamp is carried out when the electrodes are in contact with one another, by applying a current pulse Is and by measuring the voltage at the terminals of the clamp Up. The electrical resistance of the welding gun Rp is obtained by the conventional calculation Rp = Up / Is. According to a preferred embodiment, before step e), a step d ′) is also carried out during which one injects a pulse of electric current, the voltage at the clamp terminals is measured, by which a welding voltage is calculated. This step d ′) is an initial test phase which precedes the welding phase and which advantageously makes it possible to know more precisely, by the value of the welding voltage obtained, the characteristics of the sheets to be welded. Indeed, this welding voltage is representative of the nature of the materials, of the surface treatment of the sheets or of the insulation of the latter. This step makes it possible to determine the optimum welding cycle which is the subject of the following phase consisting of the welding phase.
Dans le cas de ce mode -de réalisation préférentiel précité, on réalise en outre ensuite une étape h) succédant à l'étape g), au cours de laquelle on injecte une impulsion de courant électrique et on mesure la tension aux bornes de la pince, ce par quoi on calcule une tension de soudage pour vérifier la qualité du point de soudure réalisé à l'issue de l'étape g). Cette étape h) est une phase de test final qui suit la phase de soudage et qui permet de vérifier, en fonction de la valeur de la tension de soudage obtenue, la qualité du point de soudage réalisé par le procédé de soudage. L'étape h) est une étape de contrôle du soudage réalisé. In the case of this aforementioned preferred embodiment, a step h) is also then carried out following step g), during which an electric current pulse is injected and the voltage at the terminals of the clamp is measured. , whereby a welding voltage is calculated in order to check the quality of the weld point produced at the end of step g). This step h) is a final test phase which follows the welding phase and which makes it possible to verify, as a function of the value of the welding voltage obtained, the quality of the welding point produced by the welding process. Step h) is a step for checking the welding carried out.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente les diagrammes d'intensité et de tension du courant électrique en fonction du temps pour une mise en 35 oeuvre préférentielle du procédé conforme à la présente invention ; - la figure 2 représente de façon plus détaillée, et uniquement pour l'une des phases du procédé représenté à la figure 1 formant la phase de soudage, les diagrammes d'intensité et de tension du courant électrique en fonction du temps; - les figures 3 et 4 montrent le diagramme d'intensité de la phase de soudage selon d'autres cas de figures, et - la figure 5 est un schéma de principe synoptique de la machine à souder mettant en oeuvre le procédé de soudage conforme à la présente invention. Other advantages and characteristics of the invention will emerge on reading the following description given by way of example and with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 represents the intensity and voltage diagrams of the electric current in as a function of time for a preferential implementation of the method according to the present invention; FIG. 2 represents in more detail, and only for one of the phases of the process represented in FIG. 1 forming the welding phase, the intensity and voltage diagrams of the electric current as a function of time; - Figures 3 and 4 show the intensity diagram of the welding phase according to other cases of figures, and - Figure 5 is a block diagram of the welding machine implementing the welding process according to the present invention.
Selon le mode de réalisation préférentiel du procédé conforme à la présente invention, on réalise au préalable une phase d'étalonnage lors de chaque montage ou changement des bras et/ou des électrodes de la pince de soudage sur la machine. Cet étalonnage de la pince de soudage est réalisé lorsque les électrodes sont en contact l'une avec l'autre, en appliquant une impulsion de courant Is et en mesurant la tension aux bornes de la pince Up. On obtient la résistance électrique de la pince de soudage Rp par le calcul classique Rp = Up / Is. Ensuite, les deux tôles à assembler par soudage par points sont mises en contact par leur face de liaison, et on réalise alors un contact électrique entre les deux tôles afin de permettre le passage du courant entre les deux électrodes quand ces dernières sont appliquées sous pression sur la face arrière de chacune des deux tôles. On doit comprendre que dans le cas, très fréquent, où les deux tôles ne présentent aucun revêtement isolant sur leurs deux faces, en particulier aux emplacements où elles seront soudées ensemble, que le contact électrique se réalise alors par la simple mise en contact des tôles par leur face de liaison. Dans les autres cas, on réalisera une préparation préalable des tôles comme il sera décrit plus loin. Puis on réalise ensuite, pour chaque point de soudage, successivement trois phases : une phase de test initial I, une phase de soudage II et une phase de test final III visibles sur la figure 1 par les diagrammes comparés du courant de soudage (Is) et de la tension de soudage (Us). Lors de la phase de test initial I, on réalise l'injection d'une faible impulsion de courant de soudage I1 d'une durée déterminée puis on détermine de la tension de soudage U1 résultante, à savoir la tension aux bornes des tôles. Cette dernière étant représentative de la nature des matériaux, du traitement de surface des tôles ou de l'isolement de ces dernières, cette phase de test initial I permet de déterminer le cycle optimum de soudage objet de la phase suivante, à savoir la phase de soudage II. A titre d'exemple, on envoie une tension de soudage I1 de l'ordre de 500 à 1000 A pendant 10 à 30 ms et on obtient, une tension de soudage : U1 = Up- Rp x I1, où Up est la tension mesurée aux bornes de la pince et Rp la résistance de la pince déterminée pendant la phase d'étalonnage. Cette valeur U1 obtenue par le calcul précédent, permet de déterminer la résistance des tôles avant soudage Ravs en divisant U1 par I1. Lors de la phase de soudage II, on va soumettre la pince de soudage à une montée de courant en deux étapes, à un palier de courant puis à une descente de courant comme il apparaît sur les figures 1 (traits pointillés) et 3. De façon plus précise, comme il ressort de la figure 3 plusieurs étapes sont successivement mises en oeuvre : Une première étape II-1 de la phase de soudage consiste en une montée progressive du courant Is selon un mode non régulé, soit en continu (figure 1), soit de façon impulsionnelle (figure 2) . Cette montée progressive du courant Is s'effectue à une vitesse choisie en fonction de la résistance des tôles avant soudage Ravs déterminée lors de la phase I. According to the preferred embodiment of the method according to the present invention, a calibration phase is first carried out during each assembly or change of the arms and / or the electrodes of the welding clamp on the machine. This calibration of the welding clamp is carried out when the electrodes are in contact with one another, by applying a current pulse Is and by measuring the voltage at the terminals of the clamp Up. The electrical resistance of the welding gun Rp is obtained by the classical calculation Rp = Up / Is. Then, the two sheets to be assembled by spot welding are brought into contact by their connecting face, and an electrical contact is then made between the two sheets in order to allow current to flow between the two electrodes when the latter are applied under pressure to the rear face of each of the two sheets. It should be understood that in the very frequent case where the two sheets do not have any insulating coating on their two faces, in particular at the locations where they will be welded together, that the electrical contact is then made by simply bringing the sheets into contact. by their connecting face. In the other cases, a preliminary preparation of the sheets will be carried out as will be described below. Then, for each welding point, three phases are successively carried out: an initial test phase I, a welding phase II and a final test phase III visible in FIG. 1 by the compared diagrams of the welding current (Is) and the welding voltage (Us). During the initial test phase I, the injection of a weak welding current pulse I1 of a determined duration is carried out and then the resulting welding voltage U1 is determined, namely the voltage at the terminals of the sheets. The latter being representative of the nature of the materials, of the surface treatment of the sheets or of the insulation of the latter, this initial test phase I makes it possible to determine the optimum welding cycle which is the subject of the following phase, namely the phase of welding II. By way of example, we send a welding voltage I1 of the order of 500 to 1000 A for 10 to 30 ms and we obtain a welding voltage: U1 = Up- Rp x I1, where Up is the measured voltage at the clamp terminals and Rp the clamp resistance determined during the calibration phase. This value U1 obtained by the preceding calculation makes it possible to determine the resistance of the sheets before Ravs welding by dividing U1 by I1. During welding phase II, the welding clamp will be subjected to a current rise in two stages, to a current level and then to a current fall as shown in Figures 1 (dotted lines) and 3. From more precisely, as can be seen from FIG. 3, several steps are successively implemented: A first step II-1 of the welding phase consists of a gradual rise in the current Is according to an unregulated mode, i.e. continuously (FIG. 1 ), or on an impulse basis (figure 2). This gradual rise in current Is is carried out at a speed chosen as a function of the resistance of the sheets before welding Ravs determined during phase I.
On réalise cette première étape II-1 de montée progressive du courant Is vers un premier palier de courant I21 qui est maintenu jusqu'à la chute brutale de la tension sur la pince Up, qui intervient au temps tc. Sur la figure 3, les tôles représentées ne présentent aucune couche isolante et la chute de tension Up, qui correspond à la chute de la tension de soudage Us, est de l'ordre de quelques centaines de milliVolts tout au plus. Il faut noter que cette première étape II-1 est représentée, dans le cas de tôles non isolées, en traits pointillés sur la figure 1. Une deuxième étape II-2 de la phase de soudage consiste en une montée progressive vers un deuxième palier de courant régulé de valeur I2, à une vitesse de montée qui est propre au générateur du courant. This first step II-1 of progressive increase in current Is is carried out towards a first current level I21 which is maintained until the sudden drop in voltage on the Up clamp, which occurs at time tc. In FIG. 3, the sheets shown have no insulating layer and the voltage drop Up, which corresponds to the drop in the welding voltage Us, is of the order of a few hundred milliVolts at most. It should be noted that this first stage II-1 is represented, in the case of non-insulated sheets, in dotted lines in FIG. 1. A second stage II-2 of the welding phase consists of a gradual rise towards a second level of regulated current of value I2, at a rate of rise which is specific to the current generator.
Une troisième étape II-3 de la phase de soudage consiste au maintien du palier de courant de soudage régulé à la valeur I2 pendant une durée telle que 1 Is2 x dt = A, où A est une consigne. La valeur de la consigne A est déterminée par la machine de soudage en fonction de l'épaisseur des tôles, de leur résistance avant soudage Ravs, et de la pression de soudage. Is est le courant de soudage, à savoir l'intensité traversant effectivement les tôles, pendant les étapes II-1, II-2 et II-3, et qui sert à échauffer puis souder les tôles entre elles. On note que du fait du temps très bref (de l'ordre de quelques ms tout au plus), de l'étape de montée progressive II-2, celle-ci peut être négligée dans le calcul de Is2 x dt = A. En effet, puisque le soudage par résistance repose sur l'effet Joule, à savoir l'échauffement d'un conducteur traversé par un courant électrique, l'échauffement des tôles que l'on désire souder est proportionnel au carré de la valeur efficace du courant (Is2) qui les traverse et au temps (t). Ainsi, on peut choisir l'intensité du courant de soudage de ce palier I2 et la durée de ce palier pour obtenir un échauffement prédéterminé. De cette façon, on est sûr d'avoir échauffé les tôles avec une 20 quantité d'énergie connue, de sorte que la soudure réalisée sera de bonne qualité et strictement reproductible. Il faut noter que la régulation du courant de soudage, c'est-à-dire la mise en oeuvre d'un courant d'intensité constante, permet aussi de s'affranchir de toutes les variations des grandeurs qui influent sur celui-ci 25 comme : la tension du réseau électrique, la résistance des câbles, et conducteurs en cuivre ou aluminium, la résistance de la pince, alors que ces résistances varient avec la température. Une quatrième étape II-4 de la phase de soudage consiste simplement en la descente progressive à un courant nul, à la vitesse de 30 descente du générateur du courant). C'est la phase de refroidissement et de forgeage du point de soudure durant laquelle la pression des électrodes est toujours régulée. A titre indicatif, la phase II dure entre 0.2 et 0.8 s et la valeur maximale de courant atteinte I2 pendant le palier de la troisième étape II-35 3 est de l'ordre de 6 000 à 12 000 A. A third step II-3 of the welding phase consists in maintaining the level of welding current regulated at the value I2 for a period of time such that 1 Is2 x dt = A, where A is a setpoint. The value of the setpoint A is determined by the welding machine as a function of the thickness of the sheets, their resistance before Ravs welding, and the welding pressure. Is is the welding current, namely the intensity actually passing through the sheets, during stages II-1, II-2 and II-3, and which is used to heat and then weld the sheets together. It is noted that due to the very short time (of the order of a few ms at most), of the gradual rise step II-2, it can be neglected in the calculation of Is2 x dt = A. Indeed, since resistance welding is based on the Joule effect, namely the heating of a conductor through which an electric current passes, the heating of the sheets that one wishes to weld is proportional to the square of the rms value of the current (Is2) which crosses them and at time (t). Thus, it is possible to choose the intensity of the welding current of this stage I2 and the duration of this stage to obtain a predetermined heating. In this way, one is sure to have heated the sheets with a known quantity of energy, so that the weld carried out will be of good quality and strictly reproducible. It should be noted that the regulation of the welding current, that is to say the use of a current of constant intensity, also makes it possible to be free from all the variations of the quantities which influence it 25 such as: the voltage of the electrical network, the resistance of cables, and copper or aluminum conductors, the resistance of the clamp, while these resistances vary with temperature. A fourth step II-4 of the welding phase simply consists of the gradual descent to zero current, at the descent speed of the current generator). It is the phase of cooling and forging of the weld point during which the pressure of the electrodes is always regulated. As an indication, phase II lasts between 0.2 and 0.8 s and the maximum current value I2 reached during the plateau of the third stage II-35 3 is of the order of 6000 to 12000 A.
Lors de la phase de test final III on réalise l'injection d'une faible impulsion de courant de soudage I3 d'une durée déterminée puis on détermine la tension de soudage U3 résultante, à savoir la tension aux bornes des tôles, cette dernière étant alors représentative de la qualité de la soudure réalisée lors de l'étape précédente. A titre d'exemple, on envoie une tension de soudage I3 de l'ordre de 500 à 1000 A pendant 10 à 30 ms et on obtient, une tension de soudage U3 par le même calcul que celui réalisé pour la phase de test initial I, ce qui permet de déterminer la résistance des tôles après soudage Raps en divisant U3 par I3. Cette valeur de résistance des tôles après soudage Raps est un indicateur de la qualité de la soudure obtenue selon qu'elle dépasse ou non une valeur prédéterminée. Ainsi, on peut fournir, à l'issue du procédé conforme à la présente invention, un paramètre représentatif de la qualité du résultat de ce procédé. Ce paramètre peut être interprété par l'opérateur en fonction de son expérience, ou bien, de préférence, la machine de soudage mettant en oeuvre ce procédé, dispose des informations nécessaires pour comparer la valeur obtenue pour la résistance des tôles après soudage Raps à une valeur de consigne et donner une indication sur la qualité de cette soudure. De cette façon, on aboutit pour réaliser le premier point de soudage, à la suite d'étapes suivantes : a) on fournit deux tôles présentant chacune une face de liaison destinée à être reliée par soudage à l'autre tôle et une face arrière ; b) on met en contact lesdites tôles par leur face de liaison ; c) on réalise un contact électrique entre les deux tôles en au moins un point; d) on dispose les deux électrodes d'une pince de soudage en appui sous pression contrôlée sur une zone conductrice de la face arrière des tôles, les deux électrodes se trouvant dans le prolongement l'une de l'autre ; d') on injecte une impulsion de courant électrique, on mesure la tension aux bornes de la pince, ce par quoi on calcule une tension de soudage ; e) on applique auxdites électrodes un courant dont la vitesse de croissance, l'amplitude maximum, la durée d'application sont préalablement déterminées ; f) on détecte la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles qui viennent en contact l'une avec l'autre par leurs faces de liaison par la détection de la chute brutale de la tension de soudage ; g) on effectue le soudage entre les tôles, au point de contact entre les électrodes et les tôles, par application d'un courant électrique contrôlé entre les deux électrodes de la pince de soudage et d'une pression régulée des deux électrodes sur les tôles, par la réalisation d'un cycle de soudage comprenant les sous-étapes suivantes : g1) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité croissante (croissance de courant); g2) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité constante régulée d'une durée telle que E Ise x dt = A, où Is est le courant de soudage et A est une consigne (palier de courant), et g3) on applique auxdites électrodes un courant électrique d'intensité décroissante jusqu'à une valeur nulle (décroissance de courant) ; et h) on injecte une impulsion de courant électrique et on mesure la tension aux bornes de la pince, ce par quoi on calcule une tension de soudage pour vérifier la qualité du point de soudure réalisé à l'issue de l'étape g). Pour chaque nouveau point de soudure, on réalise alors à nouveau les étapes d) à h). On note que l'étape d') constitue la phase de test initial I, les étapes e) à g) forment la phase de soudage et l'étape h) constitue la phase de test final. Lors de l'étape e), les paramètres du courant appliqué, sont déterminés en fonction des résultats du test initial de la phase I, à savoir de l'étape d'). Dans le cas où on ne réaliserait pas cette étape d'), les paramètres du courant appliqué pendant l'étape e) sont déterminés en fonction d'informations fournies par la machine ou connues de l'opérateur pour des cas de figures analogues. During the final test phase III, a weak welding current pulse I3 of a determined duration is injected and then the resulting welding voltage U3 is determined, namely the voltage at the terminals of the sheets, the latter being then representative of the quality of the weld produced during the previous step. By way of example, we send a welding voltage I3 of the order of 500 to 1000 A for 10 to 30 ms and we obtain a welding voltage U3 by the same calculation as that carried out for the initial test phase I , which makes it possible to determine the resistance of the sheets after Raps welding by dividing U3 by I3. This resistance value of the sheets after Raps welding is an indicator of the quality of the weld obtained depending on whether or not it exceeds a predetermined value. Thus, at the end of the process in accordance with the present invention, it is possible to provide a parameter representative of the quality of the result of this process. This parameter can be interpreted by the operator according to his experience, or else, preferably, the welding machine implementing this process, has the information necessary to compare the value obtained for the resistance of the sheets after Raps welding with a setpoint and give an indication of the quality of this weld. In this way, it is possible to achieve the first welding point, following the following steps: a) two sheets are provided each having a connecting face intended to be connected by welding to the other sheet and a rear face; b) said sheets are brought into contact via their connecting face; c) an electrical contact is made between the two sheets at at least one point; d) the two electrodes of a welding clamp are placed in support under controlled pressure on a conductive zone of the rear face of the sheets, the two electrodes being in the extension of one another; d ') an electric current pulse is injected, the voltage across the clamp is measured, whereby a welding voltage is calculated; e) a current is applied to said electrodes, the rate of growth of which, the maximum amplitude and the duration of application are determined beforehand; f) the drop in the electrical contact resistance between the sheets which come into contact with one another via their connecting faces is detected by detecting the sudden drop in the welding voltage; g) welding is carried out between the sheets, at the point of contact between the electrodes and the sheets, by applying a controlled electric current between the two electrodes of the welding clamp and a regulated pressure of the two electrodes on the sheets , by carrying out a welding cycle comprising the following sub-steps: g1) an electric current of increasing intensity (increase of current) is applied to said electrodes; g2) an electric current of regulated constant intensity is applied to said electrodes with a duration such that E Ise x dt = A, where Is is the welding current and A is a setpoint (current level), and g3) is applied at said electrodes an electric current of decreasing intensity to a zero value (decrease in current); and h) an electric current pulse is injected and the voltage at the terminals of the clamp is measured, whereby a welding voltage is calculated to check the quality of the weld spot produced at the end of step g). For each new weld point, steps d) to h) are then carried out again. It is noted that step d ′) constitutes the initial test phase I, steps e) to g) form the welding phase and step h) constitutes the final test phase. During step e), the parameters of the applied current are determined as a function of the results of the initial test of phase I, namely of step d ′). If this step d ′) is not carried out, the parameters of the current applied during step e) are determined as a function of information supplied by the machine or known to the operator for similar cases.
Avantageusement, on prévoit qu'au cours de l'étape f), la détection de la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles est réalisée par la mesure de la chute brutale de la tension sur la pince de soudage Up. En effet, puisque la relation suivante est respectée : Us = Up- Rp x Is la chute de tension de la pince de soudage Up donne donc directement la valeur de la chute de tension de soudage Us. Advantageously, provision is made that during step f), the detection of the drop in the electrical contact resistance between the sheets is carried out by measuring the sudden drop in voltage on the Up welding clamp. Indeed, since the following relation is respected: Us = Up- Rp x Is the voltage drop of the welding clamp Up therefore directly gives the value of the welding voltage drop Us.
Alternativement, on peut prévoir qu'au cours de l'étape f), la détection de la chute de la résistance de contact électrique entre les tôles est réalisée par la mesure de la variation du courant de soudage au cours du temps dIs/dt. Alternatively, provision can be made that during step f), the detection of the drop in the electrical contact resistance between the sheets is carried out by measuring the variation of the welding current over time dIs / dt.
Avantageusement, on réalise la mesure la température de la pince de soudage afin d'en tenir compte dans le calcul de la valeur de la tension de soudage. De préférence, entre la fin de l'étape d') (fin de la phase I) et le début de l'étape e) (ou étape II-1 du début de la phase II), il s'écoule un intervalle de temps prédéterminé compris, par exemple, entre 10ms et 50ms. Egalement, de préférence, entre la fin de l'étape g) (après les étapes II-2 et II-3 et II-4, c'est-à-dire à la fin de la phase II) et le début de l'étape h) (début de la phase III), il s'écoule un intervalle de temps prédéterminé compris, par exemple, entre 100ms et 500ms, ce temps étant lié à l'épaisseur des tôles. Des explications qui précèdent, on comprend que pendant les étapes e) (ou étape II-1) et g) (ou étapes II-2 et II-3 et II-4), c'est-à-dire pendant la phase de soudage II, on réalise un cycle de soudage dont les amplitudes, les vitesses de montée et les durées ont été déterminées en fonction de l'épaisseur des tôles et de la mesure de la tension de soudage lors de l'étape d'). Il faut bien comprendre que la pression de soudage est régulée pendant toute la réalisation du procédé de soudage conforme à la présente invention. A ce sujet, en fonction de l'évolution des paramètres de soudage et des valeurs prédéterminées ou de consigne à respecter, on peut effectuer, dans certaines limites, une compensation entre le courant de soudage, le temps d'application du palier de la troisième étape II-3 de la phase de soudage (temps de soudage), et la pression de soudage. Ainsi, par exemple on peut compenser un courant de soudage trop faible par une augmentation du temps de soudage ou bien par une réduction de l'effort de serrage. Si le courant de soudage est encore plus faible, on peut le compenser par une augmentation du temps de soudage et une réduction de l'effort de soudage. On peut également compenser un effort de serrage trop faible par une réduction du courant de soudage ou bien par une réduction du temps de soudage. Un effort de soudage encore plus faible peut être compensé à la fois par une réduction du courant de soudage et une réduction du temps de soudage. En variante du mode de réalisation préférentiel qui vient d'être décrit précédemment, le procédé de soudage selon la présente invention peut également être mis en oeuvre sans réaliser les phases I et III, la phase de soudage II présentant dans ce cas toujours un palier respectant la règle 1 Ise x dt = A, où Is est mesuré pendant les étapes II-1, II-2 et II-3 (on peut négliger l'étape II-2). Advantageously, the temperature of the welding clamp is measured in order to take it into account in the calculation of the value of the welding voltage. Preferably, between the end of step d ′) (end of phase I) and the start of step e) (or step II-1 of the start of phase II), an interval of predetermined time comprised, for example, between 10ms and 50ms. Also, preferably, between the end of step g) (after steps II-2 and II-3 and II-4, that is to say at the end of phase II) and the start of 'step h) (start of phase III), a predetermined time interval of, for example, between 100 ms and 500 ms, elapses, this time being linked to the thickness of the sheets. From the foregoing explanations, it is understood that during stages e) (or stage II-1) and g) (or stages II-2 and II-3 and II-4), that is to say during the phase of welding II, a welding cycle is carried out, the amplitudes, the rise rates and the durations of which have been determined as a function of the thickness of the sheets and of the measurement of the welding voltage during step d ′). It should be understood that the welding pressure is regulated throughout the performance of the welding process according to the present invention. In this regard, depending on the evolution of the welding parameters and the predetermined or setpoint values to be respected, it is possible, within certain limits, to make a compensation between the welding current, the application time of the level of the third stage II-3 of the welding phase (welding time), and the welding pressure. Thus, for example, it is possible to compensate for a welding current that is too low by increasing the welding time or else by reducing the clamping force. If the welding current is even lower, it can be compensated by an increase in the welding time and a reduction in the welding force. It is also possible to compensate for a tightening force that is too low by reducing the welding current or else by reducing the welding time. An even lower welding effort can be compensated by both a reduction in welding current and a reduction in welding time. As a variant of the preferred embodiment which has just been described above, the welding process according to the present invention can also be implemented without carrying out phases I and III, the welding phase II in this case always having a level respecting the rule 1 Ise x dt = A, where Is is measured during steps II-1, II-2 and II-3 (step II-2 can be neglected).
Dans la suite, on considère le cas particulier où le procédé décrit précédemment est adapté à la présence de la ou des couches isolantes sur l'une des faces (ou les deux faces) des tôles à souder. On rencontre de nombreux cas de figures différents, selon que le revêtement (ou matériau) isolant est, pour une tôle donnée de la paire de tôles à souder, et pour l'emplacement ponctuel où doit être réalisée la soudure, disposé sur la face arrière, opposée à l'autre tôle, et/ou sur la face avant ou face de liaison tournée vers l'autre tôle. Dans un premier cas de figure, les tôles présentent entre elles un revêtement isolant (par exemple de la colle), qui se trouve donc sur la face de liaison de l'une ou des deux tôles, et la face arrière des deux tôles n'est pas revêtue (tout au moins pas dans les zones où l'on va réaliser le soudage par points) et est donc conductrice. On se trouve alors dans la situation où ladite face de liaison d'au moins une tôle comporte un revêtement électriquement isolant et ladite face arrière comporte, au moins dans des zones conductrices, un état de surface où le métal est nu. Selon une première solution de réalisation du contact électrique entre les tôles, au cours de l'étape c) on dispose les deux mâchoires d'un étau métallique en contact avec une zone conductrice de la face arrière des tôles, ce par quoi les deux tôles sont en contact électrique. Selon une deuxième solution alternative de réalisation du contact électrique entre les tôles au cours de l'étape c) on retire ledit revêtement électriquement isolant de la face de liaison en au moins un point de liaison puis on réalise un point de soudure entre les tôles audit point de liaison, ce par quoi les deux tôles sont en contact électrique audit point de liaison. Ce retrait du revêtement électriquement isolant de la face de liaison en au moins un point de liaison peut s'effectuer de façon mécanique, par exemple par ponçage ou meulage. On indique que l'étau métallique précité peut, dans les deux solutions, être prévu et laissé en place tout le long de l'opération de 5 soudage réalisée en différents emplacements. Dans un deuxième cas de figure, les tôles présentent entre elles un revêtement isolant (par exemple de la colle), qui se trouve donc sur la face de liaison, et la face arrière de ces tôles est également isolante du fait d'un revêtement isolant provenant par exemple d'un traitement de 10 surface. L'opérateur doit alors éliminer préalablement le traitement de surface au moins au niveau de deux zones des deux faces arrières (au moins une zone sur chaque face arrières), ces zones étant placées par paires en regard l'une de l'autre à chaque emplacement où se fera les 15 points de soudure, en formant des zones conductrices. Ainsi, dans ce deuxième cas de figure, avant l'étape a) les deux tôles de départ présentent sur leur face arrière une couche électriquement isolante qui est retirée mécaniquement au moins localement dans les zones conductrices. 20 Ce retrait s'effectue de préférence de façon mécanique, par exemple par ponçage ou meulage. La situation sera alors celle du premier cas décrit précédemment, c'est-à-dire deux faces arrières conductrices (les deux zones conductrices) et les faces de liaison isolées. 25 Ainsi, dans tous les cas, on pourra aboutir à la réalisation d'un contact électrique, autorisant le passage du courant entre les deux électrodes, via les deux tôles. Dans cette situation, on réalise ensuite les mêmes étapes de procédé, seules les valeurs et les formes des courbes variant par rapport 30 aux explications données précédemment, comme il ressort des figures 2 et 4. En effet, les phases I et III sont inchangées, tandis que pour la phase de soudage II, on constate des différences uniquement pour la première étape II- 1 comme suit : 35 Lors de cette première étape de montée progressive lente et contrôlée du courant Is, on ne parvient généralement pas à la valeur du premier palier de courant I21, du fait de la résistance électrique trop forte entre les tôles isolées. En effet, il faut respecter une montée contrôlée, progressive et lente, du courant de soudage Is pour éviter le flashage au moment de la rupture de l'isolation, à savoir lorsque l'isolant fond et que le métal des deux tôles vient en contact, il ne faut ni un courant trop élevé ni une durée trop longue car l'échauffement trop rapide des tôles crée un arc électrique endommageant les tôles. Ici, on fait fondre progressivement l'isolant et on fait en sorte que le courant de soudage Is soit le plus faible possible au moment de la rupture de l'isolation. Cependant, sous l'effet du courant de soudage contrôlé et dela pression contrôlée des électrodes, le revêtement isolant (par exemple un mastic) ramollit et est chassé autour de la zone de la soudure sous l'effort exercé par les électrodes. Lorsque la chute brutale de la tension de soudage est détectée (temps tc), ce qui correspond à la rupture de l'isolation et au fait que les tôles entrent en contact électrique l'une avec l'autre. On a, à ce moment là, et à la fois une augmentation de la valeur du courant de soudage Is et une chute brutale de la tension de 20 soudage Us. Sur la figure 2, les tôles ayant entre elle une couche isolante, la chute de tension de la pince Up, qui correspond à la chute de la tension de soudage Us au temps tc, est de l'ordre de quelques Volts tout au plus (c'est la même chose pour la courbe de tension de soudage ûnon 25 représentée- qui correspondrait à la courbe de courant de la figure 4. A ce stade, puisqu'il n'existe plus de matière isolante entre les tôles qui sont maintenant parfaitement accostées, on retrouve l'étape II-2. au cours de laquelle le courant de soudage est élevé au niveau requis I2 pour souder les tôles. Là, la durée du palier de l'étape II-3 est telle que 30 Ise x dt = A. Dans ce cas, Is est le courant de soudage, à savoir l'intensité traversant effectivement les tôles, uniquement pendant l'étape II-3, et qui sert effectivement à échauffer puis à souder les tôles entre elles. De cette façon, on permet d'éviter l'arc d'accostage et tous ses 35 inconvénients. Le résultat est une soudure nette avec une résistance à l'arrachement égale à celle d'une soudure sur tôles nues. In the following, we consider the particular case where the method described above is suitable for the presence of the insulating layer or layers on one of the faces (or both faces) of the sheets to be welded. There are many different cases of figures, depending on whether the coating (or material) is insulating, for a given sheet of the pair of sheets to be welded, and for the specific location where the welding must be carried out, arranged on the rear face , opposite to the other sheet, and / or on the front face or the connecting face facing the other sheet. In a first case, the sheets have an insulating coating between them (for example glue), which is therefore on the connecting face of one or both sheets, and the rear face of the two sheets n ' is uncoated (at least not in the areas where spot welding is going to be carried out) and is therefore conductive. We then find ourselves in the situation where said connecting face of at least one sheet has an electrically insulating coating and said rear face comprises, at least in conductive zones, a surface state in which the metal is bare. According to a first solution for producing electrical contact between the sheets, during step c) the two jaws of a metal vice are placed in contact with a conductive zone of the rear face of the sheets, whereby the two sheets are in electrical contact. According to a second alternative solution for producing electrical contact between the sheets during step c) said electrically insulating coating is removed from the connection face at at least one connection point and then a welding point is made between the sheets in said sheet. connection point, whereby the two sheets are in electrical contact at said connection point. This removal of the electrically insulating coating from the connection face at at least one connection point can be carried out mechanically, for example by sanding or grinding. It is indicated that the aforementioned metal vice can, in both solutions, be provided and left in place throughout the welding operation carried out at different locations. In a second case, the sheets have an insulating coating between them (for example glue), which is therefore on the connecting face, and the rear face of these sheets is also insulating due to an insulating coating. resulting for example from a surface treatment. The operator must then remove the surface treatment beforehand at least at the level of two zones of the two rear faces (at least one zone on each rear face), these zones being placed in pairs facing each other at each location where the 15 welding points will be made, forming conductive zones. Thus, in this second scenario, before step a) the two starting sheets have on their rear face an electrically insulating layer which is mechanically removed at least locally in the conductive zones. This removal is preferably carried out mechanically, for example by sanding or grinding. The situation will then be that of the first case described above, that is to say two rear conductive faces (the two conductive areas) and the isolated connection faces. Thus, in all cases, it will be possible to achieve an electrical contact, allowing current to flow between the two electrodes, via the two sheets. In this situation, the same process steps are then carried out, only the values and the shapes of the curves varying with respect to the explanations given previously, as emerges from FIGS. 2 and 4. In fact, phases I and III are unchanged, while for the welding phase II, differences are observed only for the first stage II-1 as follows: During this first stage of slow and controlled gradual rise in the current Is, the value of the first is generally not reached. current level I21, due to the excessive electrical resistance between the insulated sheets. Indeed, it is necessary to respect a controlled, gradual and slow rise of the welding current Is to avoid flashing when the insulation breaks, namely when the insulation melts and the metal of the two sheets comes into contact. , neither too high a current nor too long a duration is necessary because the too rapid heating of the sheets creates an electric arc damaging the sheets. Here, the insulation is gradually melted and the welding current Is is made to be as low as possible when the insulation breaks. However, under the effect of the controlled welding current and the controlled pressure of the electrodes, the insulating coating (eg mastic) softens and is driven around the area of the weld under the force exerted by the electrodes. When the sudden drop in the welding voltage is detected (time tc), which corresponds to the breakdown of the insulation and the sheets making electrical contact with each other. At this moment, there is both an increase in the value of the welding current Is and a sudden drop in the welding voltage Us. In FIG. 2, the sheets having an insulating layer between them, the drop The voltage of the Up clamp, which corresponds to the drop in the welding voltage Us at time tc, is of the order of a few volts at most (the same goes for the welding voltage curve not shown - which would correspond to the current curve in figure 4. At this stage, since there is no longer any insulating material between the sheets which are now perfectly docked, we find step II-2. welding current is raised to the required level I2 to weld the sheets. There, the duration of the soak in step II-3 is such that 30 Ise x dt = A. In this case, Is is the welding current, namely the current effectively passing through the sheets, only during stage II-3, and which is effectively used to heat and then to weld the sheets together re them. In this way, the docking arch and all its drawbacks are avoided. The result is a clean weld with a pullout resistance equal to that of a weld on bare sheets.
On se reporte maintenant à la figure 5, sur laquelle est représenté un schéma de principe synoptique de la machine de soudage 10 mettant en oeuvre le procédé de soudage conforme à la présente invention. Reference is now made to FIG. 5, in which is shown a block diagram of the welding machine 10 implementing the welding process according to the present invention.
Cette machine à souder 10 comporte : - une pince de soudage 12 équipée de deux bras 14, 14' à l'extrémité desquels sont disposées deux électrodes 16, 16' aptes à venir sous pression de part et d'autre d'un empilement de deux tôles 18, 20 ; - un système 22 de commande automatique de la position et de régulation de la pression de la pince de soudage 12, relié à une alimentation électrique 24 ; - des moyens 26 de mesure du courant de soudage Is, et - une unité centrale 28 comportant un système d'acquisition et de traitement de données, reliée aux moyens 26 de mesure du courant de soudage Is et au système de commande automatique 22, le système d'acquisition étant destiné à recevoir la valeur de l'épaisseur des tôles 18, 20. De façon caractéristique, la machine à souder 10 comporte en outre des moyens de mesure 30 de la tension aux bornes de la pince 12, reliés à l'unité centrale 28. A titre d'exemple, on considère que le bras mobile de la pince 12 est le bras 14 représenté au dessus du bras fixe 14' sur la figure 5. Le système d'acquisition et de traitement des données de l'unité centrale 28 est de préférence informatisé et relié à une interface homme-machine 29. Ce système d'acquisition et de traitement des données de l'unité centrale 28 doit être en mesure de traiter en temps réel les informations de mesures et de commandes de la machine (Acquisitions, traitements, interprétations, décisions et commandes en temps réel). De façon avantageuse, cette machine à souder 10 comporte en outre des moyens de mesure de la température de la pince, reliés à l'unité centrale 28, tels qu'un capteur de température 34. De préférence, cette machine comporte en outre, de préférence au niveau de la pince 12 elle-même, des moyens 32 de commande manuelle de la position et de la mise en pression de la pince de soudage 12, reliés à l'unité centrale 28. A cet effet, la machine à souder 10 comporte un système 32 de commande manuelle de la pince de soudage qui transmet les demandes de l'opérateur (ouverture / fermeture, la fermeture correspondant au soudage après une mise en pression suffisante de la pince) via l'unité centrale 28 au système 22 de commande automatique. This welding machine 10 comprises: - a welding clamp 12 equipped with two arms 14, 14 'at the end of which are arranged two electrodes 16, 16' capable of coming under pressure on either side of a stack of two sheets 18, 20; a system 22 for automatically controlling the position and regulating the pressure of the welding clamp 12, connected to an electrical supply 24; - means 26 for measuring the welding current Is, and - a central unit 28 comprising a data acquisition and processing system, connected to the means 26 for measuring the welding current Is and to the automatic control system 22, the acquisition system being intended to receive the value of the thickness of the sheets 18, 20. Characteristically, the welding machine 10 further comprises means 30 for measuring the voltage at the terminals of the clamp 12, connected to the 'central unit 28. By way of example, it is considered that the movable arm of the gripper 12 is the arm 14 shown above the fixed arm 14' in FIG. 5. The system for acquiring and processing the data of the The central unit 28 is preferably computerized and connected to a man-machine interface 29. This system for acquiring and processing data from the central unit 28 must be able to process the measurement and control information in real time. of the machine (Acquisitions, processing, interpretation ations, decisions and orders in real time). Advantageously, this welding machine 10 further comprises means for measuring the temperature of the clamp, connected to the central unit 28, such as a temperature sensor 34. Preferably, this machine further comprises, preferably at the level of the clamp 12 itself, means 32 for manual control of the position and pressurization of the welding clamp 12, connected to the central unit 28. For this purpose, the welding machine 10 comprises a system 32 for manual control of the welding clamp which transmits the operator's requests (opening / closing, the closing corresponding to welding after sufficient pressurization of the clamp) via the central unit 28 to the system 22 of automatic control.
Les particularités essentielles de cette machine de soudage 10 sont la réalisation, en temps réel, des mesures du courant de soudage et de la tension de soudage de la pince et de la mesure de la température de la pince. Après étalonnage de la mesure de tension aux électrodes 16 et l'éventuelle préparation des tôles 18, 20, le système d'acquisition et de traitement des données de la machine à souder 10 réalise le procédé de soudage en trois phases I, II, et III comme il a été exposé précédemment en utilisant les données relatives à l'épaisseur des tôles 18, 20 rentrées via l'interface homme machine par l'opérateur et les informations issues des capteurs de mesures : courant de soudage, tension de soudage et température des électrodes. Le système d'acquisition et de traitement des données peut avantageusement afficher pour un opérateur averti, via son interface homme machine, l'une ou plusieurs des informations suivantes issues du traitement des mesures : - La quantité de courant thermique-) Ise x dt L'énergie de soudage -> 1 Us x Is x dt Les résistances apparentes des tôles avant et après soudage Les oscillogrammes des courant et tension de soudage (Is, Us) en fonction du temps Les valeurs des tension, courant et temps de soudage (Us, Is et t) à chaque moment. A cet effet, l'unité centrale comporte des moyens d'affichage aptes à faire apparaître au moins l'un parmi les paramètres suivants : tension de soudage (Us), le courant de soudage (Is) la quantité de courant thermique E Ise x dt, l'énergie de soudage : E Us x Ise x dt et les résistances électriques des tôles avant et après soudage (respectivement avant l'étape e) et après l'étape g)), les oscillogrammes des courant et tension de soudage en fonction du temps.35 The essential features of this welding machine 10 are the carrying out, in real time, of measurements of the welding current and of the welding voltage of the clamp and of the measurement of the temperature of the clamp. After calibration of the voltage measurement at the electrodes 16 and the possible preparation of the sheets 18, 20, the data acquisition and processing system of the welding machine 10 carries out the welding process in three phases I, II, and III as explained above using the data relating to the thickness of the sheets 18, 20 entered via the man-machine interface by the operator and the information from the measurement sensors: welding current, welding voltage and temperature electrodes. The data acquisition and processing system can advantageously display for an informed operator, via its man-machine interface, one or more of the following information resulting from the processing of the measurements: - The quantity of thermal current -) Ise x dt L 'welding energy -> 1 Us x Is x dt The apparent resistance of the sheets before and after welding The oscillograms of the welding current and voltage (Is, Us) as a function of time The values of the voltage, current and welding time (Us , Is and t) at each moment. To this end, the central unit comprises display means capable of showing at least one of the following parameters: welding voltage (Us), the welding current (Is) the quantity of thermal current E Ise x dt, the welding energy: E Us x Ise x dt and the electrical resistances of the sheets before and after welding (respectively before step e) and after step g)), the oscillograms of the welding current and voltage in function of time. 35
Claims (16)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0510466A FR2892036A1 (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | POINT WELDING PROCESS BETWEEN TWO SHEETS AND MACHINE FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS |
| PCT/FR2006/051029 WO2007042738A1 (en) | 2005-10-13 | 2006-10-13 | Method of spot welding between two sheets and machine used for same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0510466A FR2892036A1 (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | POINT WELDING PROCESS BETWEEN TWO SHEETS AND MACHINE FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2892036A1 true FR2892036A1 (en) | 2007-04-20 |
Family
ID=36608593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0510466A Withdrawn FR2892036A1 (en) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | POINT WELDING PROCESS BETWEEN TWO SHEETS AND MACHINE FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2892036A1 (en) |
| WO (1) | WO2007042738A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108318714A (en) * | 2018-02-02 | 2018-07-24 | 浙江杭可科技股份有限公司 | High current grip device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5699082A (en) * | 1980-01-14 | 1981-08-10 | Hitachi Ltd | Resistance welding infrared-ray temperature monitor |
| GB2096039A (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-13 | Hotpoint Ltd | Spot welding of metal components |
| FR2527957A1 (en) * | 1982-06-07 | 1983-12-09 | Gen Electric | METHOD AND ADAPTIVE CONTROL SYSTEM FOR RESISTANCE POINT SOLDERING MACHINE |
| US4734556A (en) * | 1986-10-18 | 1988-03-29 | Miyachi Electronic Company | Inverter type DC resistance welding machine |
| US4973814A (en) * | 1989-08-09 | 1990-11-27 | Kabushiki Kaisha Tetrak | Controller for resistance welding machine |
| FR2694899A1 (en) * | 1992-08-19 | 1994-02-25 | Leon Paul | Measurement of spot welding characteristics - by effecting the quotient of the voltage measured directly at the terminals of the components to be welded, etc. |
| US6342686B1 (en) * | 1999-05-25 | 2002-01-29 | Medar, Inc. | Method for determining a condition of a resistance spotwelding system or a workpiece in the system |
-
2005
- 2005-10-13 FR FR0510466A patent/FR2892036A1/en not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-10-13 WO PCT/FR2006/051029 patent/WO2007042738A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5699082A (en) * | 1980-01-14 | 1981-08-10 | Hitachi Ltd | Resistance welding infrared-ray temperature monitor |
| GB2096039A (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-13 | Hotpoint Ltd | Spot welding of metal components |
| FR2527957A1 (en) * | 1982-06-07 | 1983-12-09 | Gen Electric | METHOD AND ADAPTIVE CONTROL SYSTEM FOR RESISTANCE POINT SOLDERING MACHINE |
| US4734556A (en) * | 1986-10-18 | 1988-03-29 | Miyachi Electronic Company | Inverter type DC resistance welding machine |
| US4973814A (en) * | 1989-08-09 | 1990-11-27 | Kabushiki Kaisha Tetrak | Controller for resistance welding machine |
| FR2694899A1 (en) * | 1992-08-19 | 1994-02-25 | Leon Paul | Measurement of spot welding characteristics - by effecting the quotient of the voltage measured directly at the terminals of the components to be welded, etc. |
| US6342686B1 (en) * | 1999-05-25 | 2002-01-29 | Medar, Inc. | Method for determining a condition of a resistance spotwelding system or a workpiece in the system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 005, no. 172 (M - 095) 31 October 1981 (1981-10-31) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108318714A (en) * | 2018-02-02 | 2018-07-24 | 浙江杭可科技股份有限公司 | High current grip device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2007042738A1 (en) | 2007-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3017274B1 (en) | Method for measuring the thickness of a layer of material, galvanizing method and related measuring device | |
| CA2642057A1 (en) | Short circuit arc welding process using a consumable electrode | |
| FR2576037A1 (en) | METHOD FOR PLATING A THERMAL DIFFUSION ALLOY FOR A STEEL WIRE ON A CONTINUOUS BASE | |
| FR2618097A1 (en) | PROCESS AND MACHINE FOR THE WELDING BETWEEN PLASTIC PARTS WITH INTEGRATED WINDING | |
| FR2906169A1 (en) | Detecting and replacing worn non-fusible electrode for arc welding torch, is carried out automatically by comparing measured wear indicating parameters with reference values | |
| EP1768814B1 (en) | Welding device having a stress transducer mounted on one arm of welding pliers | |
| FR2932404A1 (en) | MEASUREMENT AND CONTROL METHOD FOR RESISTANCE WELDING. | |
| FR2503602A1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A ARC WELDING MACHINE WITH DIRECT CURRENT PULSE MODULATION | |
| EP1342529B1 (en) | Flash butt welding control method and apparatus for two metallic workpieces | |
| FR2892036A1 (en) | POINT WELDING PROCESS BETWEEN TWO SHEETS AND MACHINE FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS | |
| FR2892037A1 (en) | Spot welding for sheet metals having electrically insulated surface comprises applying electrodes with current of rising intensity until insulation melts | |
| EP3237894B1 (en) | Method for the production of an optoelectronic module including a support comprising a metal substrate, a dielectric coating and a conductive layer | |
| EP0610148B1 (en) | Temperature measurement during welding or crimping | |
| FR2850463A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE ARC VOLTAGE IN ARC WELDING | |
| EP0344034A1 (en) | Resistance-welding process and device for carrying it out | |
| WO2007080283A1 (en) | Automated-precision pressure meter | |
| EP0041430B1 (en) | Process and apparatus for continuous soldering from complementary heated solderings by means of a wire | |
| EP1469197B1 (en) | Method for controlling the ignition primary current of a spark ignition internal combustion engine | |
| EP0555455B1 (en) | Method for measuring the temperature of the crimping or welding area during a heat crimping or spot welding operation, and methods for controlling the parameters of crimping and spot welding operations | |
| FR2683755A1 (en) | Method of controlling the parameters of a welding operation | |
| EP0664182B1 (en) | Self-adaptative resistance welding gun control device | |
| FR2694899A1 (en) | Measurement of spot welding characteristics - by effecting the quotient of the voltage measured directly at the terminals of the components to be welded, etc. | |
| FR2849197A1 (en) | Non-destructive control of blank comprising two thin steel pieces glued together by interposed core of polymer by infrared thermography, for reinforcing elements of motor vehicles | |
| FR2982372A1 (en) | System for monitoring high voltage electric cable, has driving unit causing relative displacement of cable with respect to electrode for allowing detection of partial discharges in cable during its displacement with respect to electrode | |
| EP1118418B1 (en) | Resistance welding monitoring method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20080630 |