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1 - GÉNÉRALITÉS

2 - SOUDAGE PAR POINTS

3 - SOUDAGE CONTINU

Article de référence | Réf : BM7750 v1

Généralités
Soudage automatique

Auteur(s) : Roland CAZES

Date de publication : 10 juil. 1997

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Auteur(s)

  • Roland CAZES : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - Ancien directeur des Recherches. Société Sciaky

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INTRODUCTION

Réponse naturelle aux problèmes habituels des limites humaines (aptitude, force, fatigue, vulnérabilité), de valorisation des tâches, et d’organisation de la production et de la diminution des coûts, l’automatisation trouve dans le soudage un vaste domaine d’applications et de développements. Les principaux aspects sont :

  • la manipulation d’outils ou de pièces lourds ou encombrants ;

  • la mise en œuvre d’outils puissants ;

  • l’observation de conditions de soudage sévères et critiques (durée, espace, position) ;

  • le développement de cycles opératoires pouvant inclure un effort, etc.

Ces points constituent autant d’objectifs pris en compte par divers moyens déjà connus et exploités par ailleurs.

Mais les techniques de soudage comportent, cependant, un certain nombre de particularités, par rapport à d’autres techniques de production, tel l’usinage par exemple auquel on se réfère souvent à juste titre. Elles découlent essentiellement du fait que toute opération de soudage est affectée par des perturbations aléatoires déterminant in fine la qualité des assemblages. Or celle‐ci n’est pas accessible en toute certitude. Elle est en effet de nature probabiliste ou statistique, parce que difficilement mesurable autrement que par des moyens indirects lourds et coûteux, tels que la destruction de pièces‐échantillons, la radiographie, les ultrasons, qui posent des problèmes d’extrapolation ou d’interprétation.

C’est pourquoi l’automatisation des procédés de soudage vise à garantir en outre et, plus particulièrement, une meilleure qualité par diminution du nombre de défauts ou de pièces défectueuses et un allègement significatif des opérations de contrôle et de leur coût. Divers moyens sont utilisés dans ce but tels que :

  • des systèmes et des conditions de soudage précis, insensibles aux aléas et s’adaptant automatiquemet sans intervention manuelle, systèmes basés sur la régulation des valeurs de paramètres électriques ou thermiques (courants, tensions, températures) et capables de tenir compte de variations aléatoires de conditions de soudage, d’écarts de géométrie des parties à assembler résultant de leur élaboration ;

  • des dispositifs de surveillance automatique du déroulement des opérations de soudage en cours, avec enregistrement d’événements, émission de messages et édition de rapports.

La qualité des assemblages sera d’autant mieux assurée et son contrôle plus facile et moins cher que l’automatisation à ce niveau sera plus efficiente.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7750


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1. Généralités

L’automatisation du soudage puise ses solutions dans les techniques de commande et de régulation traitées par logique programmée et, plus généralement, par informatique ou micro-informatique :

  • numérisation des fonctions, mécaniques, électriques ou thermiques de la machine dont les actionneurs sont équipés pour ce faire de codeurs ou de capteurs numériques ;

  • réglage par affichage numérique et régulation en boucle fermée des valeurs des paramètres ;

  • emploi des techniques de programmation du cycle et des paramètres, constants ou variables, de la phase de soudage ;

  • stockage en mémoire des programmes pour pouvoir les rappeler à la demande, rapidement, avec précision et dans leur intégralité.

On obtient finalement plus de précision, d’adaptabilité et de reproductibilité. Ces possibilités existent déjà par ailleurs et dans les robots de soudage en particulier.

Les procédés de soudage se classent en deux grandes catégories, à savoir :

  • les procédés localisés, dont l’exemple typique est le soudage par points et dans lesquels l’évolution de la soudure est une fonction du temps ;

  • les procédés continus par cordon comportant le paramètre du déplacement pièce‐outil.

L’automatisation y prend des formes différentes et selon deux aspects complémentaires.

  • Aspect fonctionnel

    Les paramètres (vitesse, puissance ou autre) sont maintenus automatiquement conformes à une consigne ou valeur affichée. Le soudage est dit automatique et l’opérateur, qui n’est pas nécessairement un soudeur qualifié, n’assure, s’il existe, qu’un rôle de surveillant. Le but recherché est le remplacement du soudage manuel pour une amélioration ou une meilleure garantie de qualité.

  • Aspect opérationnel

    Telle opération d’assemblage par soudage, entrant dans la fabrication d’une pièce et comportant en combinaison avec le soudage des phases de transfert nécessitant des manipulations, s’exécute dans une machine sans intervention manuelle. L’assemblage est dit automatique. Dans ce cas, un gain de productivité est recherché.

...

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