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WO2018015529A1 - Procede de martelage robotise et systeme robotise pour la mise en œuvre du procede - Google Patents

Procede de martelage robotise et systeme robotise pour la mise en œuvre du procede Download PDF

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Publication number
WO2018015529A1
WO2018015529A1 PCT/EP2017/068459 EP2017068459W WO2018015529A1 WO 2018015529 A1 WO2018015529 A1 WO 2018015529A1 EP 2017068459 W EP2017068459 W EP 2017068459W WO 2018015529 A1 WO2018015529 A1 WO 2018015529A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tool
hammering
effector
robotic system
carrying
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/068459
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Lefevre
Vincent Desfontaine
Patrick Cheppe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sonats - Nouvelles Applications Des Techniques De Surface Ste
Original Assignee
Sonats - Nouvelles Applications Des Techniques De Surface Ste
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sonats - Nouvelles Applications Des Techniques De Surface Ste filed Critical Sonats - Nouvelles Applications Des Techniques De Surface Ste
Priority to CN201780058000.9A priority Critical patent/CN109789521B/zh
Priority to US16/318,750 priority patent/US20190217441A1/en
Publication of WO2018015529A1 publication Critical patent/WO2018015529A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/10—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for compacting surfaces, e.g. shot-peening
    • 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
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P9/00—Treating or finishing surfaces mechanically, with or without calibrating, primarily to resist wear or impact, e.g. smoothing or roughening turbine blades or bearings; Features of such surfaces not otherwise provided for, their treatment being unspecified
    • B23P9/04—Treating or finishing by hammering or applying repeated pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
    • B24B39/006—Peening and tools therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints

Definitions

  • the present invention relates to methods, systems and installations for the robotic processing of welds by high frequency hammering.
  • High frequency hammering is aimed at improving the fatigue strength of mechanically welded parts. It is a cold mechanical treatment that involves striking the surface of a metal part and more particularly the foot of the weld bead with one or more micro-hammers of high kinetic energy also called needles or impactors, to release the constraints localized voltage in the thermally affected zone (ZAT) by performing on the one hand a work hardening which induces compression stresses and on the other hand a geometric modification ensuring a gradual transition between the base metal and the weld bead.
  • ZAT thermally affected zone
  • the generally spherical needles held in the treatment head are projected at high speed and high frequency against the weld in order to hammer the area.
  • This controlled treatment extends the service life of the welded components by the combined effect of the geometric modification of the transition between the base metal and the weld bead and the introduction of beneficial compressive stresses in the affected area. thermally.
  • ultrasonically activated high frequency hammering is one of the best preventive treatments for improving the fatigue strength of mechanically welded parts.
  • the hammering operation is generally performed manually.
  • the manual implementation of the hammering requires having qualified operators.
  • the hammering can not be implemented on large series but essentially on single pieces.
  • US2011 / 0123820 discloses a robotic hammering treatment method using an impactor with a determined geometry. There is a need to robotize this operation and to be able to implement it on series production, with a more precise traceability, a better controlled quality.
  • the present invention thus relates, according to a first aspect, to a robotic hammering method of a weld bead made on a base surface of a metal part, using a robotic system, comprising the following steps :
  • the trajectory followed by the hammering tool is perfectly adapted to the weld bead to be treated, thanks to the steps of acquisition of the local data of relief and position of the weld bead and its close environment and calculation of the corrected trajectory.
  • the path can be calculated based on the actual position and orientation of the weld bead and the surrounding surfaces and geometries of the workpiece, including the foot of the weld seam and the accessibility of the drawstring for the hammer tool .
  • the initial trajectory is advantageously that of a hammering tool.
  • the local relief and position data of the weld bead and the adjacent area (s) of the base surface of the workpiece may include, for any point of the weld bead, the spatial coordinates of the weld seam foot and the angle formed at the foot between the weld bead and the base surface of the workpiece.
  • the foot forms the end of the weld seam, being located at the boundary between the weld bead and the base surface of the workpiece.
  • the area or areas of the base surface near the weld seam is meant the part or parts of the base surface of the workpiece, eg located from the foot of the weld seam to a distance of less than 100 mm from the weld seam, on one side thereof or on both sides, on either side of the weld seam.
  • This or these zones may form a band next to the weld seam or two strips on either side of it. They may extend in a particular embodiment to a distance of about 8mm from the weld bead. In another embodiment, this or these zones may extend up to a distance of about 60 mm from the weld seam.
  • the method may further comprise, before the hammering step, a corrected trajectory control step consisting of:
  • the corrected trajectory can be corrected again.
  • the step of controlling the corrected trajectory may further include taking geometric measurements of the surface to be hammered.
  • the surface to be hammered may include the weld around the foot and the base surface in the immediate vicinity of the foot or, alternatively, the base surface at a maximum distance from the foot of about 10 mm.
  • the method may further include a differential calculating step for calculating the differential difference between the initial trajectory and the actual position to arrive at the corrected trajectory.
  • the method may further comprise a quality control step of controlling the robotic system provided with the effector carrying the scan tool so as to acquire local data of relief and position of the weld bead hammered in order to control and quantify the quality.
  • the quality control step may comprise the taking of geometrical measurements of the hammered surface, and the comparison with the geometrical measurements of the surface to be hammered, in order to conclude on the quality of the hammering.
  • the geometric measurements are taken in such a way as to be comparable between those of the surface to be hammered and those of the hammered surface.
  • the hammering forms, by the high frequency impact on the foot of the weld bead, a hollow line, called gutter or furrow, having a depth, generally between 0.1 and 0.5 mm, and a generally understood radius between 1 and 3 mm, the depth and the radius of the gutter being related to the force of the impact, the frequency and the speed of displacement, the gutter also having a width related to the penetration into the material and the diameter of the or impactors.
  • predetermined target values in particular for the radius and the depth of the gutter, the depth at the weld bead and the depth at the base surface.
  • the method may comprise a subsequent step of hammering all or part of the hammered surface by controlling the robotic system provided with the effector carrying the hammering tool along the corrected path.
  • the method may include a step of controlling the robotic system provided with an effector carrying a grinding or milling tool along the corrected path to effect a finish of the hammered surface.
  • This finishing operation aims to remove material folds created by hammering while maintaining compressive stresses of the hammered zone or surface.
  • the method comprises at least one effector change step, the robotic system being provided with either an effector carrying the hammering tool adapted to perform the hammering step or steps, or effector carrying the scan tool adapted to perform the step or steps of local data acquisition of relief and position of the weld seam.
  • the method may include an effector change step before performing the grinding step, the robotic system being provided to perform this step of an effector carrying a tool grinding or milling.
  • the effectors carrying the tools of hammering and scanning, and possibly grinding or milling are advantageously configured and connected to the robotic system so as to have the same reference point of the tool (in English Tool Center Point or TCP).
  • TCP English Tool Center Point
  • the method may not include an effector changing step, the robotic system then being provided with an effector carrying at least the hammering tool and the scanning tool, and, if necessary, grinding or milling tool.
  • the method may include a step, when followed by the scan tool of the initial trajectory, of automatically detecting weld defects on the weld seam.
  • This step may consist of allowing, via the welding localization algorithm, to detect an area of the weld bead comprising a succession of aberrant points related to the (x) defect (s).
  • the method may include the step of controlling, during the hammering step, a displacement along an axis allowing clearance of the tool without interference thereof with the treated part or the environment so not to treat by hammering the area.
  • This axis is generally the main axis of the hammering tool or the main axis of the impactor (s).
  • the method may comprise the step of transmitting via a human machine interface (HMI) information, intended for the operator, according to which an identified area of the weld bead has not been treated by hammering. This area can be corrected and processed later, manually or automatically, after correction of the identified defects.
  • HMI human machine interface
  • the method may comprise the step of representing, in a 3D view of the part or on a 3D reconstitution of the trajectory, the location of the identified defect (s).
  • the subject of the invention is also, in combination with the foregoing, a robotic system for implementing the method as defined above, comprising at least one effector comprising at least:
  • a scan tool configured to acquire local data of relief and weld bead position
  • a hammering tool configured to effect a treatment by hammering said weld seam.
  • the robotic system also called robot, can be defined as a poly-articulated mechanical system driven by actuators and controlled by a computer which is intended to perform a wide variety of tasks.
  • the robotic system may include a robotic arm.
  • the precision of a robotic arm, in its absolute positioning, is generally greater than 1 mm. Such inaccuracy may be due to geometric model errors, quantization errors of the position measurement and / or flexibilities.
  • the repeatability of a robot is the maximum error of repeated positioning of the tool at any point in its workspace. In general, the repeatability is less than 1 mm, or even 0.1 mm, so better compared to the accuracy of the robotic system.
  • the robotic system may alternatively comprise a machine tool portal, or other type of robotic system comprising multiple axes of movement.
  • effector is meant a system removably attached to the robotic system, in particular at the end of the robot arm, and actuated by the robot.
  • the robotic system may be provided alternately with an effector carrying said at least one scan tool and an effector carrying said at least one hammering tool.
  • the effectors carrying the scan tool and the hammer tool can be configured so that the reference point of the tool (TCP) is the same for the effector carrying the hammer tool and the effector carrying the scan tool. As indicated above, this makes it possible to rely on the repeatability of the robot, which is generally better than the accuracy of the robot, for the hammering operation.
  • the robotic system may include an effector carrying a grinding or milling tool.
  • the robotic system is alternately provided with the effector carrying the scan tool or the hammering effector or, as the case may be, the effector carrying the grinding or milling tool.
  • the robotic system is provided with a combined effector that integrates the hammering and scanning functions simultaneously.
  • the effector may include in particular two scan tools located on either side of the hammering tool, in the direction of relative progress of the robotic system during the hammering step.
  • the robotic system can also be equipped with the grinding or milling tool.
  • the robotic system can, if necessary, be used to perform, before hammering, the weld, then connected to an effector carrying a welding tool.
  • the trajectory of the welding tool may be similar to the trajectory of the hammering tool.
  • the robotic system may have a planned compliance to maintain contact between the hammer tool and the weld bead during hammering and to control the contact force.
  • the compliance is for example positioned in the detection axis, resulting from the spatial position of the foot of the weld bead and the bisector.
  • the compliance may comprise passive or active damping means.
  • the contact force calibrated at rest, that is to say when the hammering is not active, between the tool hammering and the weld seam is controlled to be preferably between IN and 500N, better between 2N and 200N and usually used between 70N and 100N. Especially when there is no effector change, the compliance can be useful because it helps to reduce the vibrations caused by hammering.
  • the robotic system may comprise an angular compliance, arranged to deflect if necessary the hammering tool to the weld foot to be treated in a plane substantially orthogonal to the bead, the angular compliance allowing an angular clearance of the hammering tool included between 0 and 30 °, better between 0 and 5 °.
  • This angular compliance can be achieved from two rotatable plates relative to each other about an axis and having damped fixed stops.
  • the axis will preferably be concurrent and perpendicular to the main axis of the hammering tool.
  • the damping can be achieved using elastomeric type soft stops or mechanical system, such as gas dampers, springs.
  • the damping system must allow a maintenance in nominal position of the tool regardless of its spatial orientation and ensure a moment on the tool around the axis of rotation preferably between 0, lNm and 100mOm, better between lNm and OONm.
  • the scanning tool is advantageously chosen from the group consisting of contact and relief data acquisition systems, such as mechanical touch probes, and non-contact relief and position data acquisition systems.
  • contact and relief data acquisition systems such as mechanical touch probes, and non-contact relief and position data acquisition systems.
  • optical sensors especially laser or camera, inductive sensors, capacitive sensors.
  • the speed of advance of the hammer tool along the weld bead during the hammering operation can be between 1 and 40 mm / s, preferably between 5 and 10 mm / s.
  • the high frequency hammering technology of the hammer tool is advantageously chosen from the group consisting of ultrasonic hammering, pneumatic hammering, linear mechanical hammering and linear electric motor hammering.
  • the impactors in particular with hemispherical heads, are captive of the treatment head and projected against the weld respectively by the vibration of the sonotrode or a pneumatic actuator in order to hammer the zoned.
  • the impactors can be attached to or propelled by the linear motor carriage, the impactors are held in the tool and driven by the motor's magnetic carriage.
  • the impact frequency of the impactors can be between 1 and 1000 Hz, preferably between 50 and 400 Hz.
  • the hammering tool may comprise between 1 and 50 needles, preferably between 1 and 5 needles, better a single needle. These needles have a diameter of between 0.5 and 20 mm and preferably between 1 and 10 mm, and an impact radius of between 0.25 and 100 mm and preferably between 1 and 10 mm.
  • the vibration frequency of the acoustic assembly can be between 10 kHz and 60 kHz, preferably between 20 kHz and 40 kHz. Still in this case, the amplitude of vibration may be between 5 and 200 ⁇ peak-to-peak, preferably between 15 and 60 ⁇ peak-to-peak.
  • the robotic system may include a counterweight system configured to compensate for the weight of the hammer tool regardless of its orientation. This can thus make it possible to cancel or limit the effect of gravity on the force applied by the impactor on the treated area. With this counterweight system, the effort of the hammering effector on the workpiece can be more easily controlled.
  • FIG. 1 represents, in block diagram form, various steps of the method according to an exemplary implementation of the invention
  • FIG. 2 is a diagrammatic, partial and perspective view of a scanner of a portion of a weld seam
  • FIG. 3A represents, in schematic transverse section, the weld seam of FIG. 2, before hammering
  • FIG. 3B partially shows, in cross-section and schematically, the weld seam of FIG. 2 after hammering
  • FIG. 4 is a diagrammatic perspective view of an effector carrying a scanning tool used in the implementation of the method of FIG. 1
  • FIG. 5 schematically shows in perspective an effector carrying a hammering tool used in the implementation of the method of FIG. 1;
  • FIG. 6 illustrates, in block diagram, another example of implementation of the method according to the invention.
  • FIG. 7 schematically, partially and in perspective, an example of an effector carrying the hammering tool and the scan tool or tools for carrying out the method illustrated in FIG. 6;
  • FIG. 8 is a bottom schematic view in perspective of the effector of FIG. 7,
  • FIG. 9 is a partial schematic and perspective view of a production line with robots each equipped with a robotic system according to an example of the invention.
  • FIGS. 10 and 11 show, schematically, the trajectories respectively real and initial after scanning, and real and corrected after correction
  • FIG. 12 is a diagrammatic perspective view of a weld bead after hammering
  • FIG. 13 schematically and partially shows, in section, a weld seam foot after hammering
  • FIG. 14 represents the solder foot of FIG. 13 after grinding
  • FIGS. 15 and 16 schematically and in perspective show two examples of tools that can be used for the grinding or milling step
  • FIG. 17 is a diagrammatic view of a fatigue resistance diagram with respect to the pressure force of a hammered and / or ground or non-ground weld
  • FIGS. 18 and 19 show, respectively, schematically the effector carrying the scanning tool and the effector carrying the hammering tool connected to the robotic system and having the same TCP,
  • FIGS. 20 and 21 schematically show schematically different examples of solder beads treated by hammering using the method according to the invention
  • FIG. 22 is a block diagram illustrating the robotic system comprising a counterweight system
  • FIG. 23 is an enlarged view of a detail of FIG. 22.
  • FIG. 1 shows the various steps of the robotic hammering method of a weld bead made on a base surface of a metal part, using a robotic system, in accordance with an example of implementation. of the invention.
  • the method comprises a step 1 of defining the initial trajectory of the portion or portions of the weld that will be treated by hammering.
  • the initial trajectory is the trajectory of a hammering tool used during the subsequent hammering operation.
  • This initial trajectory which is theoretical, is determined from the numerical model of the part and using, for example offline programming tools (PHL), or from the real part by manual learning.
  • an effector carrying a scanning tool is removably attached to a robotic system so that, in a step 3, the robotic system equipped with the effector carrying the scanning tool can be controlled so as to scan the weld bead to be treated following the initial trajectory that was defined in step 1.
  • the weld bead scanner will make it possible to acquire, by means of the scan tool, local relief and position data from the weld bead and areas of the base surface of the workpiece adjacent thereto.
  • FIG. 10 A schematic example of a curve illustrating the difference between the plots of the real trajectory and the initial trajectory has been illustrated in FIG. 10. In this figure, the plot of the initial trajectory has been represented at the bottom and that of the real trajectory up.
  • FIG. 2 very schematically illustrates the scan using the scan tool 30 consisting of a terrain and position data acquisition system. performing a scan 31 of the weld bead C, more particularly the foot P consisting of the area extending to the junction between the weld bead C and the base surface S of the metal part on which the weld was made.
  • the effector carries, for performing the scan, a scan tool 30 which may be a system for acquiring terrain and contact data, for example having mechanical feelers, or a system for acquiring terrain data. and non-contact position, such as optical sensors, in particular laser or cameras, inductive sensors or capacitive sensors, or other location system with or without contact.
  • the effector 35 illustrated in FIG. 4 comprises a scanning tool 30 consisting of an optical sensor 36 consisting of a laser line and a camera.
  • a post-processing of the acquired data is performed to locate the foot P of the weld bead C.
  • a step 5 illustrated in FIG. 1 on the basis of the acquired data of the relief and the position of the weld bead C and the post-processing, the difference between the result of the scan, ie the actual trajectory, and the initial trajectory. From this differential calculation results a correction of the initial trajectory, in a step 6, which will make it possible to obtain a corrected initial trajectory, whose plot is illustrated schematically in FIG. 11 as being superimposed on that of the real trajectory modulo la accuracy achieved by the complete installation.
  • step 7 the scanning tool for scanning is used again along the corrected path in order to verify, in a step 8 of FIG. 1, that the correction is correct. If it is not correct, indicated “NOK” in Figure 1, it returns to step 3 as illustrated and steps 3, 4, 5, 6 and 7 are again implemented until the correction is acceptable, indicated "OK” in FIG. 1, in which case it is possible to continue setting implementation of the method.
  • this step 7 may make it possible to obtain output data illustrated in box 9 of FIG. 1, namely geometric measurements of the zone or surface to be hammered, before treatment.
  • step 8 When the correction verified in step 8 is correct, it goes to the effector change step 10 so as to fix an effector carrying a hammering tool on the robotic system.
  • FIG. 5 An example of an effector 40 carrying a hammering tool 41 has been illustrated in FIG. 5.
  • the high frequency hammering technology may consist of ultrasonic, pneumatic, linear mechanical or linear electric motor hammering. preferably ultrasonic.
  • the hammering technology is ultrasonic with a vibration amplitude of between 5 and 200 ⁇ peak-to-peak (c / c).
  • the hammering tool 41 comprises a single needle or impactor 43 in the hammering head 42.
  • the vibration frequency is between 10 kHz and 60 kHz.
  • a step 11 the robotic system is controlled so as to perform a hammering using the hammering tool 41 along the corrected path and then change the effector again in a step 12 so as to put the effector 35 carrying the scan tool 30 on the robot.
  • a new control scan of the hammered zone is performed in order to verify, in step 14, the quality of the treatment of the hammered zone. If it is not correct at least in some places, denoted "NOK" in Figure 1, then it determines in step 16 the specific areas to hammer, changing effector for the robot is equipped with the effector 40 carrying the hammering tool 41 in a step 17 and is made a new hammering of the weld bead C or only one or more defective areas in step 18.
  • the geometrical measurements taken after hammering can comprise data making it possible, in comparison with the geometrical measurements of the frame 9, taken before hammering, to obtain, as illustrated in FIG. 3B: the maximum depth bl, of hammering of the weld bead C, the maximum depth b2 of hammering of the base surface S, the hammer width W, the radius r of the hammered zone Z.
  • the robotic system 32 As already indicated, the robotic system 32, partially illustrated in FIGS. 4 and 5, according to the invention, used for the implementation of the method illustrated in FIG. 1, comprises a mounting interface 45 with a robot-side coupler 46
  • the robotic system 32 also comprises an effector 35 carrying a mechanical interface 49 forming a fixing plate that can be equipped, if necessary, with a spatial positioning adjustment system, an effector-side coupler 48 and a scanning tool 30 configured to locate, digitize the three-dimensional spatial position of the weld seam foot at any point thereof and the angle formed between the base surface S of the workpiece on which the weld was made and the weld seam C of in order to be able to find the bisector and the detection axis A.
  • the robotic system 32 also comprises an effector 40 carrying at least one hammering tool 41. It should be noted that in this example, the mounting interface 45 alternatively enables the effector 35 to be mounted on the robotic system 32, as illustrated in FIG. 4, and the effector 40, as illustrated in FIG.
  • the TCP that is to say the reference point of the tool or Tool Center Point in English, is, in this example, identical for the effector 40 and the effector 35.
  • the robotic system 32 further comprises, on the effector 40, a compliance 47 provided to maintain contact between the hammer tool 41 and the weld bead C and control the contact force.
  • the mobility axis of the compliance 47 is positioned parallel to the detection axis A resulting from the spatial position of the foot and the bisector.
  • Compliance 47 comprises passive or active damping means.
  • the contact force idle that it seeks to ensure is between IN and 500N, better between 2N and 200N and preferably between 70N and 100N.
  • the robotic system 32 further comprises, in this example, an angular compliance arranged to deflect, if necessary, the hammering tool 41 towards the cord foot. solder to be treated in a plane substantially orthogonal to the bead.
  • the angular compliance allows in fact an angular clearance of the hammering tool 41 between 0 and 30 °, better between 0 and 5 °.
  • FIG. 6 shows another example of implementation of the method according to the invention.
  • the robotic system 32 illustrated in FIGS. 7 and 8 differs essentially from that illustrated in FIGS. 4 and 5 in that the effector comprises at least one scanning tool 30 and at least one a hammering tool 40 and carried by the robotic system, requiring no effector change in the implementation of the method.
  • the effector 38 said combined effector, carries both a first scan tool 30 allowing the acquisition of terrain and position data arranged upstream in the direction of the trajectory on the robot, the hammering tool 41 and a second scan tool 30 for the acquisition of terrain and position data downstream in the direction of the trajectory.
  • a step 21 the initial trajectory of the weld bead is defined as well as for the process illustrated in FIG. 1.
  • the robot system 32 of FIGS. 7 and 8 is used for each point of the cord foot. welding, the scan step 22 following the initial trajectory, the theoretical trajectory correction step 23 as a function of a differential calculation, the scan step 24 following the corrected theoretical trajectory with a verification step 25 of trajectory correction and step 26 of measuring the geometry of the zone to be hammered, these steps being performed using the first scan tool 30, and the hammering step 27 following the corrected path using the hammering tool 41 and step 28 control scan of the hammered zone and step 29 of measuring the geometry of the hammered zone using the second scan tool 30.
  • the steps are substantially the same as illustrated in FIG. 1, except that there is no effector change and that instead of performing a complete scan of the portion of the weld bead to be treated or portions of the weld bead to be treated, the scanning steps of a set of points are carried out with the first scan tool 30 just before hammering them before the hammering tool 41 and then controlling them with the second scan tool 30 while performing a scan of other points just before hammering them and then controlling them.
  • This embodiment is called correction in near real time.
  • a second pass is made after performing all the steps of scanning, hammering and control, to control and / or hammer again at least some areas.
  • the robot or robotic system 32 can move to the area of the room that is stationary to treat certain areas.
  • the robot can be gripped to the immovable part, being attached thereto to treat parts thereof.
  • the hammering may consist in treating only certain portions E of a single weld bead C as shown in FIG. 20 or several portions E of different welds, as illustrated in FIG.
  • the previously described system can treat a single part E or more parts E of the same bead of welds or different welds. An entire weld bead can also be treated.
  • FIG. 12 is an exaggerated illustration of the result of the hammering of a weld bead C on which is visualized in an enlarged and schematic manner impacts I obtained on the weld foot P, at least in the area surrounding this foot weld seam P.
  • Impacts I can, as illustrated in FIG. 13, create material folds U.
  • the method can include the finishing step of grinding these folds U as shown in FIG. 14 so as to obtain a smoother hammered surface. Grinding makes it possible to end the folds U forming hammering defects.
  • the method may include an effector changing step for disposing an effector carrying a grinding or milling tool and a grinding or milling step.
  • the grinder can, alternatively, be integrated in the hammering robot.
  • the tool 50 is a milling cutter. ball at the ball end 51.
  • the radius of curvature of the ball mill is approximately equal to the radius of the gutter that is to say, the area formed around the foot P by hammering.
  • the tool 50 is a grinder disc with rounded edge. The rounded edge has a radius of curvature substantially equal to the radius of the gutter.
  • FIG. 22 and 23 Shown in Figures 22 and 23 is the possibility for the robotic system 32 to be provided with a counterweight system 60 having a link 64 for transferring the opposition force, able to pivot about the central axis X, and a counterweight 62.
  • the link 61 is, as visible, fixed at a point 64 to the hammer tool 41 carrying the hammering head 42 and the impactor 43, and at a point 65 opposite to the central axis X, at the counterweight 62.
  • the counterweight system 60 further comprises two translational guiding axes 66 and 67.
  • the hammering tool 41 is slidably mounted on the guide shaft 66 so as to be able to move in translation on the along this one.
  • the counterweight 62 for its part, is slidably mounted on the guide axis 67 so as to be able to move in translation along it. As illustrated in FIG. 23, a distance d1 separates the central axis X from the point 64 and a distance d 2 separates the central axis X from the opposite point 65 on the link 61.
  • the counterweight system 60 is configured to compensate for the weight of the hammer tool 41 regardless of its inclined or straight orientation. The presence of the counterweight system 60 makes it easier to ensure that the hammer head applies a constant force during hammering.

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Abstract

Procédé de martelage robotisé d'un cordon de soudure (C) réalisé sur une surface de base (S) d'une pièce métallique (V) à l'aide d'un système robotisé (32), comportant les étapes suivantes : - commander le système robotisé (32) muni d'un effecteur (35; 38) portant un outil de scan (30) de façon à suivre avec l'outil de scan (30) une trajectoire initiale le long du cordon de soudure (C), cette trajectoire initiale ayant été déterminée à partir du modèle numérique de la pièce ou de la pièce réelle, - acquérir grâce à l'outil de scan (30), le long de la trajectoire initiale, des données locales de relief et de position du cordon de soudure et de la ou des zones de la surface de base à proximité du cordon de soudure, - calculer, à partir des données de relief et de position ainsi acquises et de la trajectoire initiale, une trajectoire corrigée, et - commander le système robotisé (32) muni d'un effecteur (40; 38) portant un outil de martelage (41) pour marteler le cordon de soudure selon cette trajectoire corrigée.

Description

PROCEDE DE MARTELAGE ROBOTISE ET SYSTEME ROBOTISE POUR LA MISE
EN ŒUVRE DU PROCEDE
Domaine de l'invention
La présente invention concerne les procédés, systèmes et installations destinés au traitement robotisé de soudures par le martelage à haute fréquence.
Le martelage à haute fréquence vise à améliorer la tenue en fatigue des pièces mécanosoudées. C'est un traitement mécanique à froid qui consiste à venir percuter la surface d'une pièce métallique et plus particulièrement le pied du cordon de soudure avec un ou plusieurs micro-percuteurs de forte énergie cinétique encore appelés aiguilles ou impacteurs, pour libérer les contraintes de tension localisées dans la zone affectée thermiquement (ZAT) en réalisant d'une part un écrouissage qui induit des contraintes de compression et d'autre part une modification géométrique assurant une transition progressive entre le métal de base et le cordon de soudure.
Inconvénients de l'art antérieur et objectifs de l'invention
Les études établies ou en cours montrent que le martelage à haute fréquence assure une amélioration de la tenue en fatigue, par une action retardant l'initiation des fissures ainsi que leur propagation.
Les aiguilles généralement à tête sphérique maintenues dans la tête de traitement sont projetées à haute vitesse et haute fréquence contre la soudure afin de marteler la zone. Ce traitement contrôlé assure une extension de la durée de vie des composants soudés par l'effet combiné de la modification géométrique de la transition entre le métal de base et le cordon de soudure et de l'introduction de contraintes bénéfiques de compression dans la zone affectée thermiquement. En particulier, le martelage à haute fréquence activé par ultrasons est un des meilleurs traitements préventifs pour améliorer la résistance à la fatigue des pièces mécanosoudées.
L'opération de martelage est généralement réalisée manuellement. La mise en œuvre manuelle du martelage nécessite d'avoir des opérateurs qualifiés. Le martelage ne peut pas être mis en œuvre sur de grandes séries mais essentiellement sur des pièces à l'unité. De plus, il est complexe de contrôler et quantifier la qualité de martelage lors d'opérations manuelles.
On connaît de US2011/0123820 un procédé de traitement par martelage robotisé à l'aide d'un impacteur avec une géométrie déterminée. Il existe un besoin pour robotiser cette opération et pour pouvoir la mettre en œuvre sur la production en séries, avec une traçabilité plus précise, une qualité mieux contrôlée.
Résumé de l'invention
Procédé
La présente invention concerne ainsi, selon un premier de ses aspects, un procédé de martelage robotisé d'un cordon de soudure réalisé sur une surface de base d'une pièce métallique, à l'aide d'un système robotisé, comportant les étapes suivantes :
- commander le système robotisé muni d'un effecteur portant un outil de scan de façon à suivre avec l'outil de scan une trajectoire initiale le long du cordon de soudure, cette trajectoire initiale ayant été déterminée à partir du modèle numérique de la pièce et à l'aide par exemple d'outils de programmation hors ligne (PHL), ou bien à partir de la pièce réelle, notamment par apprentissage manuel,
- acquérir grâce à l'outil de scan, le long de la trajectoire initiale, des données locales de relief et de position du cordon de soudure et de la ou des zones de la surface de base à proximité du cordon de soudure,
- calculer, à partir des données de relief et de position ainsi acquises et de la trajectoire initiale, une trajectoire corrigée, et
- commander le système robotisé muni d'un effecteur portant un outil de martelage pour marteler le cordon de soudure selon cette trajectoire corrigée.
Grâce à l'invention, on dispose d'un procédé de martelage robotisé rapide, précis et fiable. La trajectoire suivie par l'outil de martelage est parfaitement adaptée au cordon de soudure à traiter, grâce aux étapes d'acquisition des données locales de relief et de position du cordon de soudure et de son environnement proche et de calcul de la trajectoire corrigée. La trajectoire peut être calculée en se fondant sur la position et l'orientation réelles du cordon de soudure et des surfaces et géométries environnantes de la pièce, notamment du pied du cordon de soudure et sur l'accessibilité du cordon pour l'outil de martelage.
La trajectoire initiale est avantageusement celle d'un outil de martelage.
Les données locales de relief et de position du cordon de soudure et de la ou des zones adjacentes de la surface de base de la pièce peuvent comprendre, pour tout point du cordon de soudure, les coordonnées spatiales du pied du cordon de soudure et l'angle formé au niveau du pied entre le cordon de soudure et la surface de base de la pièce. Le pied forme en effet l'extrémité du cordon de soudure, étant situé à la limite entre le cordon de soudure et la surface de base de la pièce.
Ces données, géométriques, permettent de déduire les coordonnées spatiales de la bissectrice de l'angle formé au niveau du pied entre le cordon de soudure et la surface de base de la pièce, en chaque point du pied de cordon de soudure. Avec la connaissance de la position spatiale du pied et de la bissectrice, on peut en déduire l'axe dit de détection pour chaque point du pied, consistant en une droite passant par ce point et confondue avec la bissectrice. On peut également, pour lisser la trajectoire corrigée en écartant certains défauts très locaux, appliquer un filtre à une succession de points.
Par « la ou les zones de la surface de base à proximité du cordon de soudure », on entend la ou les parties de la surface de base de la pièce, située(s) par exemple depuis le pied du cordon de soudure jusqu'à une distance inférieure à 100 mm du cordon de soudure, d'un côté de celui-ci ou des deux côtés, de part et d'autre du cordon de soudure. Cette ou ces zones peuvent former une bande à côté du cordon de soudure ou deux bandes de part et d'autre de celui-ci. Elles peuvent s'étendre dans un mode de réalisation particulier jusqu'à une distance d'environ 8mm du cordon de soudure. Dans un autre mode de réalisation, cette ou ces zones peuvent s'étendre jusqu'à une distance d'environ 60mm du cordon de soudure.
Le procédé peut encore comporter, avant l'étape de martelage, une étape de contrôle de la trajectoire corrigée consistant à:
- commander le système robotisé muni de l'effecteur portant l'outil de scan de façon à suivre avec l'outil de scan la trajectoire corrigée,
- acquérir grâce à l'outil de scan, le long de la trajectoire corrigée, des données locales de relief et de position du cordon de soudure et
- comparer la nouvelle trajectoire scannée et la trajectoire corrigée.
Le cas échéant, si besoin, notamment si la trajectoire corrigée n'est pas confondue avec les nouvelles données locales de relief et de position du cordon de soudure, la trajectoire corrigée peut être de nouveau corrigée.
L'étape de contrôle de la trajectoire corrigée peut comporter en outre la prise de mesures géométriques de la surface à marteler. La surface à marteler peut inclure le cordon de soudure autour du pied et la surface de base à proximité immédiate du pied ou, en variante, la surface de base à une distance maximale du pied d'environ 10 mm.
Le procédé peut encore comprendre une étape de calcul différentiel permettant de calculer l'écart différentiel entre la trajectoire initiale et la position réelle permettant d'aboutir à la trajectoire corrigée.
Après l'étape de martelage, le procédé peut encore comprendre une étape de contrôle qualité consistant à commander le système robotisé muni de l'effecteur portant l'outil de scan de façon à acquérir des données locales de relief et de position du cordon de soudure martelé, afin d'en contrôler et quantifier la qualité.
Dans ce cas, et dans le cas où une étape de contrôle de la trajectoire a été effectuée avec prise de mesures géométriques de la surface à marteler, l'étape de contrôle qualité peut comporter la prise de mesures géométriques de la surface martelée, et la comparaison avec les mesures géométriques de la surface à marteler, afin de conclure sur la qualité du martelage. Les mesures géométriques sont prises de manière à être comparables, entre celles de la surface à marteler et celles de la surface martelée.
Le martelage forme, par l'impact à haute fréquence sur le pied du cordon de soudure, une ligne en creux, appelée caniveau ou sillon, présentant une profondeur, généralement comprise entre 0,1 et 0,5 mm, et un rayon généralement compris entre 1 et 3 mm, la profondeur et le rayon du caniveau étant liés à la force de l'impact, à la fréquence et à la vitesse de déplacement, le caniveau présentant également une largeur liée à la pénétration dans la matière et au diamètre du ou des impacteurs. Ainsi, on peut définir des valeurs cibles prédéterminées notamment pour le rayon et la profondeur du caniveau, profondeur au niveau du cordon de soudure et profondeur au niveau de la surface de base. Puis, avec les deux prises de mesures géométriques de la surface avant et après martelage et leur comparaison, on peut calculer les valeurs telles que le rayon et la profondeur et les comparer avec les valeurs cibles prédéterminées. Une marge d'erreur prédéfinie peut être acceptée. Après prise en compte des valeurs cibles prédéterminées et de cette marge d'erreur, on peut conclure si la qualité du martelage est jugée satisfaisante ou non. Les mesures géométriques prises sont telles qu'elles puissent permettre de calculer le rayon et la profondeur de martelage au niveau du cordon de soudure et de la surface de base, par comparaison. Grâce à l'invention, on a une capacité accrue à pouvoir contrôler en amont, c'est-à-dire avant martelage et en aval, c'est-à-dire après martelage, les mesures géométriques.
Si la qualité du martelage est jugée insuffisante, le procédé peut comporter une étape ultérieure de martelage de tout ou partie de la surface martelée par commande du système robotisé muni de l'effecteur portant l'outil de martelage le long de la trajectoire corrigée.
Le procédé peut comporter une étape de commande du système robotisé muni d'un effecteur portant un outil de meulage ou fraisage le long de la trajectoire corrigée afin de réaliser une finition de la surface martelée. Cette opération de finition a pour objectif de supprimer les replis matières créés par le martelage tout en conservant des contraintes de compression de la zone ou surface martelée.
Dans un mode de réalisation particulier, le procédé comporte au moins une étape de changement d'effecteur, le système robotisé étant muni soit d'un effecteur portant l'outil de martelage apte à réaliser la ou les étapes de martelage, soit d'un effecteur portant l'outil de scan apte à réaliser la ou les étapes d'acquisition de données locales de relief et de position du cordon de soudure. De même, lorsqu'une étape de meulage ou fraisage est prévue, le procédé peut comporter une étape de changement d'effecteur avant de réaliser l'étape de meulage, le système robotisé étant muni pour réaliser cette étape d'un effecteur portant un outil de meulage ou fraisage.
Dans ce cas, les effecteurs portant les outils de martelage et de scan, et éventuellement de meulage ou fraisage, sont avantageusement configurés et reliés au système robotisé de manière à présenter le même point de référence de l'outil (en anglais Tool Center Point ou TCP). Cela permet de s'appuyer sur la propriété de répétabilité du robot pour effectuer les étapes successives du procédé avec les différents effecteurs. De plus, le changement d'effecteur permet de s'affranchir des vibrations du martelage pour effectuer le scan.
En variante, le procédé peut ne pas comporter d'étape de changement d'effecteur, le système robotisé étant alors muni d'un effecteur portant au moins l'outil de martelage et l'outil de scan, et, le cas échéant, l'outil de meulage ou fraisage.
Le procédé peut comprendre une étape, lors du suivi par l'outil de scan de la trajectoire initiale, consistant à détecter automatiquement des défauts de soudure sur le cordon de soudure. Cette étape peut consister à permettre, via l'algorithme de localisation d'une soudure, de détecter une zone du cordon de soudure comprenant une succession de points aberrants liés au(x) défaut(s). Dans ce cas, le procédé peut comporter l'étape consistant à commander, lors de l'étape de martelage, un déplacement selon un axe permettant un dégagement de l'outil sans interférence de celui-ci avec la pièce traitée ou l'environnement afin de ne pas traiter par martelage la zone. Cet axe est généralement l'axe principal de l'outil de martelage ou l'axe principal du ou des impacteurs.
Dans ce cas, le procédé peut comporter l'étape consistant à transmettre via une interface homme machine (IHM) une information, destinée à l'opérateur, selon laquelle une zone identifiée du cordon de soudure n'a pas été traitée par martelage. Cette zone pourra être corrigée et traitée ultérieurement, manuellement ou de manière automatique, après correction du ou des défauts identifiés. Le procédé peut comporter l'étape consistant à représenter, sur une vue 3D de la pièce ou sur une reconstitution 3D de la trajectoire, la localisation du ou des défauts identifiés.
Système robotisé
L'invention a encore pour objet, en combinaison avec ce qui précède, un système robotisé pour la mise en œuvre du procédé tel que défini plus haut, comportant au moins un effecteur comportant au moins:
- un outil de scan configuré pour acquérir des données locales de relief et de position de cordon de soudure, et
- un outil de martelage configuré pour effectuer un traitement par martelage dudit cordon de soudure.
Le système robotisé, encore appelé robot, peut être défini comme un système mécanique poly-articulé mû par des actionneurs et commandé par un calculateur qui est destiné à effectuer une grande variété de tâches.
Le système robotisé peut comprendre un bras robotisé. La précision d'un bras robotisé, dans son positionnement absolu, est généralement supérieure à 1 mm. Une telle imprécision peut être due à des erreurs de modèle géométrique, des erreurs de quantification de la mesure de position et/ou des flexibilités.
La répétabilité d'un robot est l'erreur maximale de positionnement répété de l'outil en tout point de son espace de travail. En général, la répétabilité est inférieure à 1 mm, voire 0,1 mm, donc meilleure comparativement à la précision du système robotisé. Le système robotisé peut, en variante, comprendre un portique de machine- outil, ou autre type de système robotisé comprenant de multiples axes de déplacement.
Par « effecteur », on entend un système fixé de manière amovible au système robotisé, notamment au bout du bras du robot, et actionné par le robot.
Le système robotisé peut être muni alternativement d'un effecteur portant ledit au moins un outil de scan et d'un effecteur portant ledit au moins un outil de martelage. Les effecteurs portant l'outil de scan et l'outil de martelage peuvent être configurés de telle sorte que le point de référence de l'outil (TCP) soit identique pour l'effecteur portant l'outil de martelage et l'effecteur portant l'outil de scan. Comme indiqué plus haut, cela permet de se reposer sur la répétabilité du robot, généralement meilleure que la précision du robot, pour l'opération de martelage.
Le système robotisé peut comporter un effecteur portant un outil de meulage ou fraisage.
Dans un mode de réalisation particulier, le système robotisé est alternativement muni de l'effecteur portant l'outil de scan ou de l'effecteur de martelage ou, le cas échéant, de l'effecteur portant l'outil de meulage ou fraisage.
En variante, le système robotisé est muni d'un effecteur combiné qui intègre les fonctions de martelage et de scan simultanément. L'effecteur peut comprendre notamment deux outils de scan situés de part et d'autre de l'outil de martelage, dans le sens de l'avancement relatif du système robotisé lors de l'étape de martelage. Dans ce cas, le système robotisé peut être également muni de l'outil de meulage ou fraisage.
Il est à noter que le système robotisé peut, le cas échéant, être utilisé pour effectuer, avant le martelage, la soudure, relié alors à un effecteur portant un outil de soudure. Dans ce cas ou dans celui où deux robots différents sont utilisés dont un pour la soudure et un pour le martelage, la trajectoire de l'outil de soudure peut être similaire à la trajectoire de l'outil de martelage.
Le système robotisé peut comporter une compliance prévue pour maintenir le contact entre l'outil de martelage et le cordon de soudure lors du martelage et pour contrôler la force de contact. Dans ce cas, la compliance est par exemple positionnée dans l'axe de détection, résultant de la position spatiale du pied du cordon de soudure et de la bissectrice. La compliance peut comporter un moyen d'amortissement passif ou actif. La force de contact tarée au repos, c'est-à-dire lorsque le martelage n'est pas actif, entre l'outil de martelage et le cordon de soudure est contrôlée de manière à être de préférence comprise entre IN et 500N, mieux entre 2N et 200N et usuellement utilisée entre 70N et 100N. En particulier lorsqu'il n'y a pas de changement d'effecteur, la compliance peut être utile car elle permet d'atténuer les vibrations provoquées par le martelage.
Le système robotisé peut comporter une compliance angulaire, agencée pour dévier si besoin l'outil de martelage vers le pied de cordon de soudure à traiter dans un plan sensiblement orthogonal au cordon, la compliance angulaire permettant un jeu angulaire de l'outil de martelage compris entre 0 et 30°, mieux entre 0 et 5°. Cette compliance angulaire peut être réalisée à partir de deux platines pivotantes l'une par rapport à l'autre autour d'un axe et présentant des butées fixes amorties. L'axe sera préférentiellement concourant et perpendiculaire avec l'axe principal de l'outil de martelage. L'amortissement peut être réalisé à l'aide de butées souples type élastomère ou de système mécanique, comme par exemple des amortisseurs à gaz, des ressorts. Le système d'amortissement doit permettre un maintien en position nominale de l'outil quelle que soit son orientation spatiale et assurer un moment sur l'outil autour de l'axe de rotation de préférence compris entre 0,lNm et lOOONm, mieux entre lNm et lOONm.
L'outil de scan est avantageusement choisi dans le groupe constitué par les systèmes d'acquisition de données de relief et de position avec contact, tels que les palpeurs mécaniques, et les systèmes d'acquisition de données de relief et de position sans contact, tels que les capteurs optiques, notamment laser ou caméra, les capteurs inductifs, les capteurs capacitifs.
La vitesse d'avance de l'outil de martelage le long du cordon de soudure lors de l'opération de martelage peut être comprise entre 1 et 40 mm/s, de préférence entre 5 et 10 mm/s.
La technologie de martelage haute fréquence de l'outil de martelage est avantageusement choisie dans le groupe constitué par le martelage à ultrasons, le martelage pneumatique, le martelage mécanique linéaire et le martelage à moteur électrique linéaire. Dans les techniques du martelage haute fréquence à ultrasons ou pneumatique, les impacteurs, notamment à tête hémisphérique, sont captifs de la tête de traitement et projetés contre la soudure respectivement grâce à la vibration de la sonotrode ou d'un actionneur pneumatique afin de marteler la zone. Dans la technique avec moteur linéaire, les impacteurs peuvent être fixés sur ou propulsés par le chariot du moteur linéaire, les impacteurs sont maintenus dans l'outil et mus par le chariot magnétique du moteur.
Pour toutes ces techniques, la fréquence d'impact des impacteurs peut être comprise entre 1 et 1000Hz, de préférence entre 50 et 400 Hz.
En complément, lorsque la technologie de martelage haute fréquence est à ultrasons, l'outil de martelage peut comporter entre 1 et 50 aiguilles, de préférence entre 1 et 5 aiguilles, mieux une seule aiguille. Ces aiguilles ont un diamètre compris entre 0,5 et 20 mm et de préférence entre 1 et 10 mm, et un rayon d'impact compris entre 0,25 et 100mm et de préférence entre 1 et 10mm. Dans ce cas également, la fréquence de vibration de l'ensemble acoustique peut être comprise entre 10 kHz et 60 kHz, de préférence entre 20 kHz et 40 kHz. Toujours dans ce cas, l'amplitude de vibration peut être comprise entre 5 et 200 μιη crête-à-crête, de préférence entre 15 et 60 μιη crête-à-crête.
Le système robotisé peut comporter un système de contrepoids configuré pour compenser le poids de l'outil de martelage quelle que soit son orientation. Cela peut permettre ainsi d'annuler ou de limiter l'effet de la gravité sur l'effort appliqué par l'impacteur sur la zone traitée. Grâce à ce système de contrepoids, l'effort de l'effecteur de martelage sur la pièce peut être plus facilement maîtrisé.
Brève description des figures
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 représente, sous forme de schéma fonctionnel, différentes étapes du procédé conforme à un exemple de mise en œuvre de l'invention,
- la figure 2 représente de manière schématique, partielle et en perspective un scanner d'une partie de cordon de soudure,
- la figure 3A représente, en coupe transversale schématique, le cordon de soudure de la figure 2, avant martelage,
- la figure 3B représente partiellement, en coupe transversale et schématique, le cordon de soudure de la figure 2 après martelage,
- la figure 4 représente, de manière schématique et en perspective, un effecteur portant un outil de scan utilisé dans la mise en œuvre du procédé de la figure 1 , - la figure 5 représente, de manière schématique et en perspective, un effecteur portant un outil de martelage utilisé dans la mise en œuvre du procédé de la figure 1,
- la figure 6 illustre, en schéma fonctionnel, un autre exemple de mise en œuvre du procédé selon l'invention,
- la figure 7 représente, de manière schématique, partielle et en perspective, un exemple d'un effecteur portant l'outil de martelage et le ou les outils de scan pour la mise en œuvre du procédé illustré sur la figure 6,
- la figure 8 est une vue de dessous, schématique et en perspective de l'effecteur de la figure 7,
- la figure 9 illustre, de manière partielle, schématique et vue en perspective, une ligne de production avec des robots munis chacun d'un système robotisé selon un exemple de l'invention,
- les figures 10 et 11 représentent, de manière schématique, les trajectoires respectivement réelle et initiale après scan, et réelle et corrigée après correction,
- la figure 12 représente, de manière schématique et en perspective, un cordon de soudure après martelage,
- la figure 13 représente de manière schématique et partielle, en coupe, un pied de cordon de soudure après martelage,
- la figure 14 représente le pied de cordon de soudure de la figure 13 après meulage,
- les figures 15 et 16 représentent de manière schématique et en perspective deux exemples d'outils pouvant être utilisés pour l'étape de meulage ou fraisage,
- la figure 17 est une vue schématique d'un diagramme de tenue en fatigue par rapport à l'effort de pression d'une soudure martelée et/ou meulée ou non,
- les figures 18 et 19 représentent respectivement, de manière schématique, l'effecteur portant l'outil de scan et l'effecteur portant l'outil de martelage reliés au système robotisé et présentant le même TCP,
- les figures 20 et 21 représentent en vue de dessus de manière schématique différents exemples de cordons de soudure traités par martelage à l'aide du procédé selon l'invention, - la figure 22 est un schéma de principe illustrant le système robotisé comportant un système de contrepoids, et
- la figure 23 est une vue agrandie d'un détail de la figure 22.
Description détaillée de modes de réalisation
On a représenté sur la figure 1 les différentes étapes du procédé de martelage robotisé d'un cordon de soudure réalisé sur une surface de base d'une pièce métallique, à l'aide d'un système robotisé, conforme à un exemple de mise en œuvre de l'invention.
Dans cet exemple, le procédé comporte une étape 1 consistant à définir la trajectoire initiale de la ou des parties du cordon de soudure qui va être traité par martelage. La trajectoire initiale est la trajectoire d'un outil de martelage utilisé lors de l'opération ultérieure de martelage. Cette trajectoire initiale, qui est théorique, est déterminée à partir du modèle numérique de la pièce et à l'aide, par exemple d'outils de programmation hors ligne (PHL), ou bien à partir de la pièce réelle par apprentissage manuel.
Dans une étape 2, on fixe de manière amovible sur un système robotisé un effecteur portant un outil de scan de manière à pouvoir, dans une étape 3, commander le système robotisé muni de l'effecteur portant l'outil de scan de façon à scanner le cordon de soudure à traiter en suivant la trajectoire initiale qui a été définie à l'étape 1. Le scanner du cordon de soudure va permettre d'acquérir, grâce à l'outil de scan, des données locales de relief et de position du cordon de soudure et des zones de la surface de base de la pièce qui lui sont adjacentes. Un exemple schématique de courbe illustrant l'écart entre les tracés de la trajectoire réelle et de la trajectoire initiale a été illustré sur la figure 10. Sur cette figure, le tracé de la trajectoire initiale a été représenté en bas et celui de la trajectoire réelle en haut. Ces tracés ne sont pas totalement superposés avec un écart illustré par des doubles flèches plus ou moins grand entre les deux tracés. Bien entendu, sur la figure 10 ne sont représentés que les trajectoires en deux dimensions mais l'acquisition des données locales de relief et de position du cordon de soudure permettent d'accéder aux coordonnées spatiales en trois dimensions du cordon de soudure et de son environnement proche, notamment du pied de cordon de soudure et de l'angle formé entre la soudure et la surface de la pièce, au niveau du pied.
Sur la figure 2, on a illustré de manière très schématique le scan à l'aide de l'outil de scan 30 consistant en un système d'acquisition de données de relief et de position effectuant un balayage 31 du cordon de soudure C, plus particulièrement du pied P consistant en la zone s 'étendant à la jonction entre le cordon de soudure C et la surface de base S de la pièce métallique sur laquelle a été réalisée la soudure.
Lorsque l'on effectue le balayage ou scan du cordon de soudure, on cherche à obtenir, comme illustré sur la figure 3A, des données locales du relief et de position du cordon de soudure et de son environnement proche, en particulier le positionnement en trois dimensions du pied de cordon de soudure, en tout point Pi de la soudure à marteler, et également l'angle 2* formé entre la soudure et la pièce, au niveau du pied, afin de déterminer les coordonnées en trois dimensions de la bissectrice, en tout point Pi de ce pied, consistant en la demi-droite passant par le pied à équiangle a entre la surface S et le cordon de soudure C au niveau du pied P. Ainsi, par ce balayage, on peut connaître les coordonnées tridimensionnelles du point Pi et également celles de la droite A, formant l'axe de détection, d'orientation confondue à celle de la bissectrice passant par Pi.
L'effecteur porte, pour effectuer le scan, un outil de scan 30 qui peut être un système d'acquisition de données de relief et de position avec contact, par exemple comportant des palpeurs mécaniques, ou un système d'acquisition de données de relief et de position sans contact, tel que capteurs optiques, notamment laser ou caméras, capteurs inductifs ou capteurs capacitifs, ou autre système de localisation avec ou sans contact. Dans l'exemple illustré, l'effecteur 35 illustré sur la figure 4 comporte un outil de scan 30 consistant en un capteur optique 36 constitué d'une raie laser et d'une caméra.
On effectue, dans une étape 4, un post-traitement des données acquises pour localiser le pied P du cordon de soudure C.
On calcule, dans une étape 5 illustrée sur la figure 1 , sur la base des données acquises du relief et de position de cordon de soudure C et du post-traitement, la différence entre le résultat du scan, c'est-à-dire la trajectoire réelle, et la trajectoire initiale. De ce calcul différentiel résulte une correction de la trajectoire initiale, dans une étape 6, qui va permettre d'obtenir une trajectoire initiale corrigée, dont le tracé est illustré schématiquement sur la figure 1 1 comme étant superposé à celui de la trajectoire réelle modulo la précision atteinte par l'installation complète.
Dans une étape 7, on utilise à nouveau l'outil de scan pour scanner en suivant la trajectoire corrigée afin de vérifier, dans une étape 8 de la figure 1 , que la correction est correcte. Si celle-ci n'est pas correcte, indiquée « NOK » sur la figure 1 , on revient à l'étape 3 comme illustré et on met à nouveau en œuvre les étapes 3, 4, 5, 6 et 7 jusqu'à ce que la correction soit acceptable, indiquée « OK » sur la figure 1, auquel cas on peut poursuivre la mise en œuvre du procédé.
Par ailleurs, cette étape 7 peut permettre d'obtenir des données de sortie illustrées dans le cadre 9 de la figure 1 , à savoir des mesures géométriques de la zone ou surface à marteler, avant traitement.
Lorsque la correction vérifiée à l'étape 8 est correcte, on passe à l'étape 10 de changement d'effecteur de manière à fixer un effecteur portant un outil de martelage sur le système robotisé.
Un exemple d'effecteur 40 portant un outil de martelage 41 a été illustré sur la figure 5. Il est à noter que la technologie de martelage haute fréquence peut consister en un martelage à ultrasons, pneumatique, mécanique linéaire, ou à moteur électrique linéaire, de préférence à ultrasons.
Dans l'exemple illustré, la technologie de martelage est à ultrasons avec une amplitude vibrations comprise entre 5 et 200 μιη crête-à-crête (c/c). Dans l'exemple illustré, comme visible notamment sur les figures 7 et 8, l'outil de martelage 41 comporte une unique aiguille ou impacteur 43 dans la tête de martelage 42. La fréquence de vibrations est comprise entre 10 kHz et 60 kHz.
Dans une étape 11, on commande le système robotisé de manière à réaliser un martelage à l'aide de l'outil de martelage 41 en suivant la trajectoire corrigée puis on change à nouveau l'effecteur dans une étape 12 de manière à mettre l'effecteur 35 portant l'outil de scan 30 sur le robot.
On réalise, dans une étape 13, un nouveau scan de contrôle de la zone martelée afin, à l'étape 14, de vérifier la qualité du traitement de la zone martelée. Si celle-ci n'est pas correcte au moins en certains endroits, notée « NOK » sur la figure 1, alors on détermine à l'étape 16 les zones spécifiques à marteler, on change d'effecteur pour que le robot soit muni de l'effecteur 40 portant l'outil de martelage 41 dans une étape 17 et on effectue un nouveau martelage du cordon de soudure C ou seulement d'une ou plusieurs zones défectueuses à l'étape 18.
On peut réaliser également lors de ce scan de contrôle de la zone martelée, une mesure de la géométrie de la zone martelée, notée dans le cadre 19, et on compare celle-ci à la mesure de la géométrie de la zone avant martelage 2 du cadre 9. Cette comparaison peut permettre le cas échéant, notamment si le martelage n'est pas satisfaisant, d'effectuer également un nouveau martelage de tout ou partie du cordon de soudure ensuivant les étapes 16, 17 et 18.
En revanche, si cette comparaison et la vérification aboutissent à une conclusion satisfaisante sur le martelage effectué, dite « OK », après nouveau martelage ou non, on peut repositionner le système robotisé pour effectuer un nouveau traitement de martelage d'un cordon de soudure comme illustré à l'étape 20.
Les mesures géométriques prises après martelage peuvent comprendre des données permettant, par comparaison avec les mesures géométriques du cadre 9, prises avant martelage, d'obtenir, comme illustré sur la figure 3B : la profondeur bl maximale, de martelage du cordon de soudure C, la profondeur b2 maximale de martelage de la surface de base S, la largeur w de martelage, le rayon r de la zone martelée Z.
Comme déjà indiqué, le système robotisé 32, illustré partiellement sur les figures 4 et 5, conforme à l'invention, utilisé pour la mise en œuvre du procédé illustré sur la figure 1, comporte une interface de montage 45 avec un coupleur côté robot 46. Le système robotisé 32 comporte également un effecteur 35 portant une interface mécanique 49 formant une platine de fixation pouvant être équipée le cas échéant d'un système d'ajustement de positionnement spatial, un coupleur côté effecteur 48 et un outil de scan 30 configuré pour repérer, numériser la position spatiale en trois dimensions du pied de cordon de soudure en tout point de celui-ci et l'angle formé entre la surface de base S de la pièce sur laquelle a été réalisée la soudure et le cordon de soudure C de manière à pouvoir trouver la bissectrice et l'axe de détection A. Le système robotisé 32 comporte également un effecteur 40 portant au moins un outil de martelage 41. Il est à noter que dans cet exemple, l'interface de montage 45 permet alternativement de monter sur le système robotisé 32 l'effecteur 35, comme illustré sur la figure 4, et l'effecteur 40, comme illustré sur la figure 5.
Comme illustré sur les figures 18 et 19, le TCP, c'est-à-dire le point de référence de l'outil ou Tool Center Point en anglais, est, dans cet exemple, identique pour l'effecteur 40 et l'effecteur 35. Cela permet d'assurer une répétabilité du mouvement du robot et de se baser sur cette répétabilité pour fiabiliser le contrôle de trajectoire et la trajectoire de martelage. Le système robotisé 32 comporte en outre, sur l'effecteur 40, une compliance 47 prévue pour maintenir le contact entre l'outil de martelage 41 et le cordon de soudure C et contrôler la force de contact. L'axe de mobilité de la compliance 47 est positionné parallèlement à l'axe de détection A résultant de la position spatiale du pied et de la bissectrice. La compliance 47 comporte un moyen d'amortissement passif ou actif. La force de contact tarée au repos qu'elle cherche à assurer est comprise entre IN et 500N, mieux entre 2N et 200N et préférentiellement entre 70N et 100N.
De manière non visible dans un souci de clarté du dessin car disposée à l'intérieur, le système robotisé 32 comporte en outre, dans cet exemple, une compliance angulaire agencée pour dévier si besoin l'outil de martelage 41 vers le pied de cordon de soudure à traiter dans un plan sensiblement orthogonal au cordon. La compliance angulaire permet en effet un jeu angulaire de l'outil de martelage 41 compris entre 0 et 30°, mieux entre 0 et 5°.
On a représenté sur la figure 6 un autre exemple de mise en œuvre du procédé selon l'invention. Dans la mise en œuvre de ce procédé, le système robotisé 32, illustré sur les figures 7 et 8, diffère essentiellement de celui illustré sur les figures 4 et 5 en ce que l'effecteur comporte au moins un outil de scan 30 et au moins un outil de martelage 40 et portés par le système robotisé, ne nécessitant pas de changement d'effecteur dans la mise en œuvre du procédé. Dans cet exemple, comme visible, l'effecteur 38, dit effecteur combiné, porte à la fois un premier outil de scan 30 permettant l'acquisition de données de relief et de position disposé en amont dans le sens de la trajectoire sur le robot, l'outil de martelage 41 et un deuxième outil de scan 30 permettant l'acquisition de données de relief et de position en aval dans le sens de la trajectoire.
Dans ce cas, on a à la fois un contrôle et un martelage quasi simultanés et point par point du pied de cordon de soudure qualifié de correction quasi temps réel.
Le procédé dont les étapes sont illustrées sur la figure 6 se déroule comme suit. On définit, dans une étape 21, la trajectoire initiale du cordon de soudure de même que pour le procédé illustré sur la figure 1. On réalise à l'aide du système robotisé 32 des figures 7 et 8, pour chaque point du pied de cordon de soudure, l'étape 22 de scan en suivant la trajectoire initiale, l'étape 23 de correction de trajectoire théorique en fonction d'un calcul différentiel, l'étape 24 de scan en suivant la trajectoire théorique corrigée avec une étape 25 de vérification de la correction de la trajectoire et l'étape 26 de mesure de la géométrie de la zone à marteler, ces étapes étant effectuées à l'aide du premier outil de scan 30, et l'étape 27 de martelage en suivant la trajectoire corrigée à l'aide de l'outil de martelage 41 et l'étape 28 de scan de contrôle de la zone martelée et l'étape 29 de mesure de la géométrie de la zone martelée à l'aide du deuxième outil de scan 30.
Comme visible, les étapes sont sensiblement les mêmes qu'illustrées sur la figure 1, hormis le fait qu'il n'y a pas de changement d'effecteur et qu'au lieu de réaliser un scan complet de la partie du cordon de soudure à traiter ou des parties de cordon de soudure à traiter, on réalise les étapes de scan d'un ensemble de points avec le premier outil de scan 30 juste avant de les marteler avant l'outil de martelage 41 puis de les contrôler avec le deuxième outil de scan 30 tout en réalisant un scan d'autres points juste avant de les marteler et puis de les contrôler. Ce mode de réalisation est appelé correction en quasi temps réel.
Si besoin, comme illustré sur la figure 6, on effectue un deuxième passage après avoir réalisé l'ensemble des étapes de scan, de martelage et de contrôle, pour contrôler et/ou marteler à nouveau au moins certaines zones.
Comme visible sur la figure 9, on peut avoir une ligne de production avec une cellule robotisée en atelier et la pièce V, dans cet exemple un véhicule automobile, est traitée par un ensemble de robots R fixes portant chacun le système robotisé 32 sous forme de bras robotisé.
En variante, de manière non illustrée, le robot ou système robotisé 32 peut se déplacer jusqu'à la zone de la pièce qui est immobile afin de traiter certaines zones. Enfin, en variante, le robot peut être agrippé à la pièce immobile, étant fixé à celle-ci pour traiter certaines parties de celle-ci.
Le martelage peut consister à traiter seulement certaines parties E d'un unique cordon de soudure C comme illustré sur la figure 20 ou plusieurs parties E de cordons de soudure différents, comme illustré sur la figure 21.
Dans ce cas, le système précédemment décrit peut traiter une seule partie E ou plusieurs parties E d'un même cordon de soudure ou de cordons de soudure différents. Un cordon de soudure entier peut également être traité.
Le martelage produit, à partir d'une succession d'impacts un sillon appelé également caniveau qui est généralement plutôt lisse. On a illustré sur la figure 12 de manière exagérée le résultat du martelage d'un cordon de soudure C sur lequel on visualise de manière agrandie et schématique des impacts I obtenus sur le pied de cordon de soudure P, du moins dans la zone entourant ce pied P de cordon de soudure. Les impacts I peuvent, comme illustré sur la figure 13, créer des replis matière U. Le procédé peut comporter l'étape de finition consistant à meuler ces replis U comme illustré sur la figure 14 de manière à obtenir une surface martelée plus lisse. Le meulage permet d'étêter les replis U formant des défauts de martelage. Dans ce cas, le procédé peut comporter une étape de changement d'effecteur pour disposer un effecteur portant un outil de meulage ou fraisage et une étape de meulage ou fraisage. La meuleuse peut, en variante, être intégrée au robot de martelage.
Des exemples d'outils de meulage ou fraisage 50 coupants ou abrasifs pouvant être utilisés pour l'effecteur de meulage ont été illustrés sur les figures 15 et 16. Dans l'exemple illustré sur la figure 15, l'outil 50 est une fraise-boule au bout sphérique 51. Le rayon de courbure de la fraise-boule est environ égal au rayon du caniveau c'est-à-dire de la zone formée autour du pied P par martelage. Dans l'exemple de la figure 16, l'outil 50 est une meuleuse-disque à arête arrondie. L'arête arrondie a un rayon de courbure sensiblement égal au rayon du caniveau.
Comme illustré sur la figure 17, la tenue en fatigue d'une soudure, quelle que soit la force exercée, est plus performante lorsque la soudure a été martelée. Cette soudure martelée est encore plus performante si le martelage a été suivi d'un meulage maîtrisé, toujours comme illustré sur cette figure 17.
On a représenté sur les figures 22 et 23 la possibilité pour le système robotisé 32 d'être muni d'un système de contrepoids 60 comportant une biellette 61 de transfert de l'opposition d'effort, apte à pivoter autour de l'axe central X, et un contrepoids 62. La biellette 61 est, comme visible, fixée en un point 64 à l'outil de martelage 41 portant la tête de martelage 42 et l'impacteur 43, et en un point 65 opposé par rapport à l'axe central X, au contrepoids 62. Le système de contrepoids 60 comporte encore deux axes de guidage en translation 66 et 67. L'outil de martelage 41 est monté coulissant sur l'axe de guidage 66 de manière à pouvoir se déplacer en translation le long de celui-ci. Le contrepoids 62, quant à lui, est monté coulissant sur l'axe de guidage 67 de manière à pouvoir se déplacer en translation le long de celui-ci. Comme illustré sur la figure 23, une distance di sépare l'axe central X du point 64 et une distance d2 sépare l'axe central X du point 65 opposé, sur la biellette 61. Les poids Pt de l'outil de martelage 41 et Pc du contrepoids 62 sont reliés par la relation : Pc= di/d2*Pt. Si di=d2, alors Pc=Pt.
Le système de contrepoids 60 est configuré pour compenser le poids de l'outil de martelage 41 , quelle que soit son orientation, inclinée ou droite. La présence du système de contrepoids 60 permet plus facilement d'assurer que la tête de martelage applique un effort constant lors du martelage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de martelage robotisé d'un cordon de soudure (C) réalisé sur une surface de base (S) d'une pièce métallique (V) à l'aide d'un système robotisé (32), comportant les étapes suivantes :
- commander le système robotisé (32) muni d'un effecteur (35 ; 38) portant un outil de scan (30) de façon à suivre avec l'outil de scan (30) une trajectoire initiale le long du cordon de soudure (C), cette trajectoire initiale ayant été déterminée à partir du modèle numérique de la pièce ou de la pièce réelle,
- acquérir grâce à l'outil de scan (30), le long de la trajectoire initiale, des données locales de relief et de position du cordon de soudure et de la ou des zones de la surface de base à proximité du cordon de soudure,
- calculer, à partir des données de relief et de position ainsi acquises et de la trajectoire initiale, une trajectoire corrigée, et
- commander le système robotisé (32) muni d'un effecteur (40 ; 38) portant un outil de martelage (41) pour marteler le cordon de soudure selon cette trajectoire corrigée.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les données locales de relief et de position du cordon de soudure comprennent, pour tout point du cordon de soudure (C), les coordonnées spatiales du pied (P) du cordon de soudure et l'angle formé au niveau du pied entre le cordon de soudure (C) et la surface de base (S) de la pièce.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant une étape de contrôle de la trajectoire corrigée consistant à :
- commander le système robotisé muni de l'effecteur portant l'outil de scan (35) de façon à suivre avec l'outil de scan la trajectoire corrigée,
- acquérir grâce à l'outil de scan, le long de la trajectoire corrigée, des données locales de relief et de position du cordon de soudure, et
- comparer la nouvelle trajectoire scannée et la trajectoire corrigée.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, l'étape de contrôle de la trajectoire corrigée comportant la prise de mesures géométriques de la surface à marteler.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant, après l'étape de martelage, une étape de contrôle qualité consistant à commander le système robotisé muni de l'effecteur portant l'outil de scan de façon à acquérir des données locales de relief et de position du cordon de soudure martelé, afin d'en contrôler et quantifier la qualité.
6. Procédé selon les revendications 4 et 5, l'étape de contrôle qualité comportant la prise de mesures géométriques de la surface martelée, et la comparaison avec la prise de mesures géométriques de la surface à marteler, afin de conclure sur la qualité du martelage.
7. Procédé selon la revendication précédente, comportant, si la qualité du martelage est jugée insuffisante, une étape ultérieure de martelage de tout ou partie de la surface martelée par commande du système robotisé muni de l'effecteur portant l'outil de martelage le long de la trajectoire corrigée.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape de commande du système robotisé muni d'un effecteur portant un outil de meulage ou fraisage (50) le long de la trajectoire corrigée afin de réaliser une finition de la surface martelée.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins une étape de changement d'effecteur, le système robotisé étant muni soit d'un effecteur (40) portant l'outil de martelage (41) apte à réaliser la ou les étapes de martelage, soit d'un effecteur (35) portant l'outil de scan (30) apte à réaliser la ou les étapes d'acquisition de données locales de relief et de position du cordon de soudure.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel aucune étape de changement d'effecteur n'est prévue, le système robotisé étant muni d'un effecteur (38) portant à la fois au moins l'outil de scan (30) et l'outil de martelage (41), et éventuellement l'outil de meulage ou fraisage (50).
11. Système robotisé (32) pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comportant au moins un effecteur (35, 40 ; 38) comportant au moins:
- un outil de scan (30) configuré pour acquérir des données locales de relief et de position de cordon de soudure, et
- un outil de martelage (41) configuré pour effectuer un traitement par martelage dudit cordon de soudure (C).
12. Système robotisé (32) selon la revendication 11, le système robotisé (32) étant muni alternativement d'un effecteur (35) portant ledit au moins un outil de scan (30) et d'un effecteur (40) portant l'outil de martelage (41), les effecteurs (35 ; 40) portant l'outil de scan (30) et l'outil de martelage (41) étant configurés de telle sorte que le point de référence de l'outil (TCP) soit identique pour l'effecteur (40) portant l'outil de martelage (40) et l'effecteur (35) portant l'outil de scan (30).
13. Système robotisé (32) selon la revendication 12, le système robotisé (32) étant muni d'un unique effecteur (38) portant ledit au moins un outil de scan (30) et ledit au moins un outil de martelage (41), notamment portant deux outils de scan (30) et l'outil de martelage (41).
14. Système robotisé (32) selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, comportant une compliance (47) prévue pour maintenir le contact entre l'outil de martelage
(41) et le cordon de soudure (C) lors du martelage et pour contrôler la force de contact, la compliance (47) étant située dans un axe de détection (A) résultant de la position spatiale du pied (P) du cordon de soudure et de la bissectrice, la compliance (47) comportant un moyen d'amortissement passif ou actif, la force de contact tarée au repos étant comprise entre IN et 500 N, mieux entre 2 et 200N, notamment entre 70N et 100N.
15. Système robotisé (32) selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, comportant une compliance angulaire, agencée pour dévier si besoin l'outil de martelage (41) vers le pied (P) de cordon de soudure à traiter dans un plan sensiblement orthogonal au cordon, la compliance angulaire permettant un jeu angulaire de l'outil de martelage (41) compris entre 0 et 30°, mieux entre 0 et 5°.
16. Système robotisé (32) selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, comportant un effecteur portant un outil de meulage ou fraisage (50) ou l'effecteur portant un outil de meulage ou fraisage (50).
17. Système robotisé (32) selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, dans lequel l'outil de scan (30) est choisi dans le groupe constitué par les systèmes d'acquisition de données de relief et de position avec contact, tels que les palpeurs mécaniques, et les systèmes d'acquisition de données de relief et de position sans contact, tels que les capteurs optiques, notamment laser ou caméra, les capteurs inductifs, les capteurs capacitifs.
18. Système robotisé (32) selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, la technologie de martelage de l'outil de martelage (41) étant choisie dans le groupe constitué par le martelage à ultrasons, pneumatique, mécanique linéaire et à moteur électrique linéaire.
19. Système robotisé selon l'une quelconque des revendications 11 à 18, comportant un système de contrepoids (60) configuré pour compenser le poids de l'outil de martelage (41) quelle que soit son orientation.
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