FR2752180A1 - Procede et dispositif de soudage a pilotage du faisceau de soudage - Google Patents

Abstract

Dans un procédé de soudage de deux pièces mises bout à bout suivant un joint d'assemblage à souder par faisceau laser, on observe le joint en continu, au moyen d'un dispositif de prise de vues (47) solidaire de la tête de soudage (43), en déplaçant l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) le long du joint, on détecte la position du joint pour chaque position de l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) le long du joint, on observe en continu l'impact du faisceau de soudage, et on asservit sa position à la position de joint détectée, par translation de l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) orthogonalement au joint.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour effectuer le soudage de deux pièces mises bout à bout en position d'assemblage par un faisceau de soudage. Développée principalement pour le soudage par faisceau laser, la technique concernée peut aussi convenir à d'autres processus de soudage ponctuel, tels que ceux de type à torche plasma, TIG, MIG, MAG, ou à faisceau d'électrons.

L'invention s'applique en particulier au soudage de tronçons de tube destinés à réaliser des canalisations pour le transport des hydrocarbures, notamment sur les fonds marins. Ce soudage peut avoir lieu dans des conditions difficiles, comme cela est le cas sur une barge qui est soumise aux mouvements communiqués par la mer et à de nombreuses vibrations engendrées par les équipements et les moteurs qu'elle porte.

A cet effet, on a déjà conçu une machine à souder comportant une source laser fixe qui est disposée à distance des tronçons de tube à raccorder et dont le faisceau est guidé, à l'aide de moyens de chemin optique articulés, jusqu'à une tête laser qui porte un dispositif de focalisation et qui est fixée sur un plateau tournant autour de l'axe des tronçons de tube maintenus bord à bord par leurs extrémités. Pour le soudage, on fait tourner le plateau au moyen d'un premier moteur électrique autour des tronçons de tube, en réglant la position de la tête laser par translation axiale au moyen d'un deuxième moteur électrique. Un tel dispositif est décrit dans le brevet français 93 04642 publié sous le numéro 2 704 166.

Le soudage laser nécessite un positionnement extrêmement précis du faisceau laser focalisé sur le joint à souder, à savoir +/- 0,2 mm. Le réglage en suivi du joint utilise habituellement un capteur à détection par courants de Foucault qui est fixé sur la tête laser. Ce système de suivi de joint guide la tete laser mais non le faisceau laser lui-meme. Par suite, tout défaut d'alignement du chemin optique induit un écart entre la position du faisceau laser et le joint à souder, ce qui risque d'entrainer une soudure défectueuse, la cinématique du faisceau laser ne pouvant être déduite simplement de la cinématique de la tete laser. Par ailleurs, le capteur à courants de Foucault ne permet pas de détecter le joint dans un assemblage bord à bord sans jeu'
La présente invention vise à réaliser un pilotage direct et précis du faisceau de soudage et de son impact par asservissement de sa position, là où se forme le plasma de soudure, à la position du joint à souder.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de soudage de deux pièces mises bout à bout en position d'assemblage suivant un joint d'assemblage à souder au moyen d'une tete de soudage à faisceau ponctuel, notamment à faisceau laser, caractérisé en ce que, au moins pendant une phase de soudage, on observe le joint en continu, au moyen d'un dispositif de prise de vue solidaire de la tête de soudage, en déplaçant l'ensemble de la tête de soudage et du dispositif de prise de vues le long du joint et en détectant la position orthogonale du joint pour chaque position de l'ensemble de la tête de soudage et du dispositif de prise de vues, on observe en continu la position d'impact dudit faisceau sur lesdites pièces, et l'on assure un pilotage de configuration d'un chemin optique de guidage dudit faisceau en asservissant la position d'impact à la position de joint détectée dans la commande d'une translation de l'ensemble de la tête de soudage et du dispositif de prise de vues orthogonalement au joint.

Le dispositif de prise de vues peut etre constitué notamment par une caméra, soit plus particulièrement, pour le repérage d'un faisceau laser, par une caméra CCD ou une caméra infrarouge.

On effectue ainsi un suivi du plasma de soudure en asservissant sa position sur le joint en fonction de la position de joint détectée ; en d'autres termes, on positionne le faisceau laser lui-même, et non la tête laser seulement, sur le joint à souder, et ce en temps réel. Cela permet d'obtenir une précision du positionnement du faisceau laser, donc du plasma de soudure créé, qui est suffisante pour assurer une bonne soudure, contrairement aux techniques antérieures.

Selon un mode de réalisation de l'invention, pendant une phase d'apprentissage, on déplace l'ensemble de la tête de soudage et du dispositif de prise de vues le long de la totalité du joint d'assemblage et l'on établit une cartographie des positions orthogonales du joint par rapport à un repère rectiligne parallèle à la ligne de joint, et pendant une phase ultérieure de soudage, on réalise le soudage avec asservissement de la position du plasma de soudure lors d'un deuxième déplacement de l'ensemble de la tête de soudage et du dispositif de prise de vues le long du joint, le faisceau de soudage étant alors en fonction.

Avantageusement, on fixe donc, sur l'une des deux pièces maintenues en position d'assemblage, un repère optique linéaire qui s'étend le long du joint d'assemblage, pour établir la cartographie de la distance séparant ce repère de la ligne de joint pour toutes les positions opérantes de la tête de soudage le long du joint. Il suffit ensuite de commander le réglage de la position du plasma par rapport au repère pour que la distance orthogonale entre le joint et le repère fournie par la cartographie soit respectée. I1 est à noter que ce pilotage asservi peut se faire en temps réel, au cours du même déplacement de la tête de soudage le long du joint.

L'utilisation du repère permet en particulier de s'affranchir des mouvements éventuels des tronçons de tube par rapport à l'ensemble de la tête de soudure et du dispositif de prise de vues entre la phase d'apprentissage et la phase de soudage. En outre, un repère à bord rectiligne facilite les opérations de repérage en suivi de la position de joint.

Dans le cas où les deux pièces à assembler sont des tronçons de tube mis bout à bout, le repère est constitué préférentiellement par une bande formant collier, le positionnement de l'ensemble de la tête de soudage et du dispositif de prise de vues est obtenu par un déplacement axial par rapport à l'axe des tronçons de tube, et l'établissement de la cartographie et le soudage sont obtenus par un mouvement orbital autour des tronçons de tube. I1 est utile qu'un tel collier présente une marque axiale, donc suivant une génératrice des pièces, qui détermine en référence une position initiale de l'ensemble de la tête de soudage et du dispositif de prise de vues lors du déplacement orbital.

Dans le cas où les deux pièces à souder sont assemblées à affleurement de surfaces planes, il peut être utile d'aménager un chanfrein sur le bord d'une des pièces.

On peut alors détecter aisément la position du joint en observant son ombre sous un faisceau d'éclairage.

Pour l'établissement de la cartographie, on peut effectuer plusieurs déplacements de l'ensemble de la tête de soudage et du dispositif de prise de vues. Ainsi, dans le cas où certains points de la cartographie sont flous ou inexistants, on obtient une cartographie complète et précise après plusieurs phases d'apprentissage.

Avantageusement, pendant la phase de soudage, un écran anti-éblouissement et un filtre sont disposés entre le dispositif de prise de vues et le plasma de soudage. Ceci permet d'obtenir une vision correcte du repère pendant cette phase de soudage et d'atténuer et filtrer le plasma pour une détection plus précise de ce dernier.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le faisceau d'observation optique du dispositif de prise de vues est divisé en deux parties séparées dans l'espace, qui sont envoyées respectivement vers le voisinage du repère et vers celui du joint ou du plasma de soudure. Ceci permet l'utilisation d'un objectif à faible champ, apportant une bonne précision, même dans le cas où le repère et le joint à souder ou le plasma sont séparés par une grande distance.

L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus.

Avantageusement, le dispositif de prise de vues comporte un capteur de type CCD, disposé en amont de la tête laser par rapport au déplacement le long du joint d'assemblage afin de laisser la place souhaitable pour la tête laser en aval. En outre, il est avantageux que la tête de soudage comprenne un dispositif de focalisation à miroir de renvoi du faisceau monté à rotation autour de son axe optique.

Dans le cas où l'invention est appliquée à un dispositif destiné au soudage de tronçons de tube mis bout à bout et comportant une source laser fixe qui est disposée à distance des tronçons de tube à raccorder, le faisceau de soudage est avantageusement guidé à l'aide d'un chemin optique articulé jusqu'à une tête laser comportant un dispositif de focalisation qui est fixée sur un plateau tournant autour de l'axe des tronçons de tube maintenus bord à bord par leurs extrémités. Un tel chemin optique comporte préférentiellement une première partie, partant de la source laser, dont les moyens sont disposés à montage flottant avec tous les degrés de liberté sur un plateau fixe, et une deuxième partie conduisant le faisceau de la première partie jusqu a un dispositif de focalisation qui est fixe sur un plateau rotatif pouvant tourner autour des tronçons de tube par rapport au plateau fixe.

Une telle disposition permet d'obtenir un chemin optique "mou" entre la source laser et le dispositif de focalisation. Les mouvements relatifs entre le plateau fixe et les tronçons de tube à souder (dans le cas où le plateau fixe est rendu solidaire des tronçons de tube) sont entièrement gouvernés par la première partie flottante du chemin optique, et le suivi de repère ou de joint est effectué sur la deuxième partie du chemin optique sans avoir à tenir compte des mouvements relatifs des différents éléments du dispositif de soudage. Or, comme indiqué plus haut, ces mouvement sont très nombreux dans le cas du soudage sur barge.

Ce montage flottant peut notamment etre réalisé au moyen d'un palier à billes placé sur le plateau fixe et supportant un dispositif à translation libre dans la direction perpendiculaire au plateau fixe. On peut également utiliser une liaison par glissement impliquant par exemple des patins en polytétrafluoréthylène ou un dispositif à coussins d'air, ou encore une table de déplacement en coordonnées X-Y avec rotation.

Avantageusement, la première partie du chemin optique comporte un bras monté à articulation libre par rapport à un axe parallèle au plateau fixe de manière à obtenir une inclinaison variable dudit bras par rapport au plateau fixe. Cette première partie du chemin optique peut comporter un bras dont les deux extrémités sont montées à rotation l'une par rapport à l'autre autour de l'axe du bras, ceci permettant d'obtenir l'un des degrés de liberté, ici en rotation.

L'invention sera maintenant plus complètement décrite dans le cadre de caractéristiques préférées et de leurs avantages, en faisant référence aux figures des dessins annexés qui les illustrent et dans lesquelles
- la figure 1 représente schématiquement les éléments essentiels d'une installation particulière de mise en oeuvre de l'invention ;
- la figure 2 illustre la constitution d'un repère
- la figure 3 est un organigramme d'un mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention dans le cas où celui-ci implique une phase d'apprentissage
- les figure 4 et 5 représentent, respectivement en vue axiale et en vue radiale, la disposition de la tête de soudage et celle du dispositif de prise de vues en direction du joint à souder
- la figure 6 est une vue schématique de côté d'un dispositif de soudage selon l'invention, illustrant notamment les moyens de constitution du chemin optique du faisceau laser jusqu'au plasma de soudure, dans une application préférée visant le soudage de tronçons de tube maintenus bout à bout
- la figure 7 est une vue en perspective du dispositif de soudage de la figure 6
- la figure 8 est une vue de dessus du dispositif de la figure 6
- et la figure 9 est une vue de détail de la figure 6.

L'invention concerne le soudage par un faisceau à impact ponctuel, plus particulièrement un faisceau laser, entre deux pièces 22 et 23 qui sont mises bout à bout comme illustré notamment par la figure 4, dans une position d'assemblage où elles sont accolées suivant un joint à souder 3. Le faisceau laser 4 est entraîné en déplacement le long du joint 3. Il est focalisé sur ce joint au moyen d'une tête de focalisation 43. La focalisation doit correctement aligner le faisceau laser 4 sur le joint 3, faute de quoi la soudure ne serait pas bonne. On considère ici qu'il faut assurer un positionnement à + ou - 0,2 mm pour obtenir une soudure correcte, ce qui n'est pas possible quand on se contente de régler uniquement la position de la tête de focalisation au cas où l'on constate que le faisceau est désaligné.

L'invention propose donc de réaliser un asservissement en temps réel du point d'impact du faisceau de soudage 4 en fonction de la position exacte du joint perpendiculairement à la ligne de joint qui est parcourue par le faisceau au cours des opérations de soudage.

A cet effet, en se référant au mode de mise en oeuvre illustré par les figures 1 à 3, on observe le joint en continu pour détecter sa position, en utilisant un dispositif de prise de vue solidaire de la tête de soudage, on procède à une phase d'apprentissage au cours de laquelle on établit une cartographie de la position du joint pour chaque position de l'ensemble de la tête de soudage et du dispositif de prise de vues le long du joint, et, simultanément ou en différé, on observe en continu l'impact du faisceau de soudure et l'on asservit sa position en commandant une translation de l'ensemble de la tête de soudage et du dispositif de prise de vues orthogonalement au joint, c'est-à-dire perpendiculairement au déplacement de la tête de soudage le long de la ligne de joint, en fonction de la position de joint détectée suivant ladite cartographie.

Cela peut se faire en un seul déplacement, le joint étant observé à une distance fixe en avant du plasma de soudure, la position du joint étant déterminée par la position du moteur d'asservissement et la position de l'image du joint sur un écran d'affichage des informations fournies par le dispositif de prise de vues. On asservit la position de l'image du plasma de soudure sur l'écran en fonction de la position du joint fournie par la cartographie, en tenant compte de la distance séparant le point d'observation du joint et celle du point d'impact où se forme le plasma de soudure.

On peut également opérer en deux phases distinctes, impliquant deux opérations successives de déplacement le long du joint à réaliser. Pendant le premier déplacement, correspondant à une phase d'apprentissage, on établit la cartographie de la position du joint, et pendant le deuxième déplacement, en phase de soudage, on pilote la tête de soudage en réglant la position du faisceau de soudage par rapport au joint par asservissement en fonction de cette cartographie. On peut éventuellement répéter la phase d'apprentissage pour obtenir une cartographie plus précise et sans lacunes.

Dans ce mode de réalisation, on utilise avantageusement un repère optique 6 (voir figure 3), constitué sous la forme d'une bande linéaire, que l'on fixe sur l'une des pièces 22 ou 23 le long du joint 3. Dans ce cas, la cartographie est constituée par la distance mesurée en continu entre le joint 3 et le repère 6 et on asservit la position de la tête 43 pour que la distance entre le plasma de soudure et le repère 6 recopie celle du joint pour chaque position le long du trajet du joint lors du déplacement de la tête en phase de soudage.

Le repère 6 illustré par la figure 2 comporte une marque transversale 7, qui permet de repérer une position initiale pour les déplacements à opérer le long du joint. On peut également repérer la position longitudinale à chaque instant à l'aide d'un codeur sensible aux intervalles angulaires lors de la rotation de la tête de soudage lors de la soudure de tubes assemblés bout à bout, ou à son déplacement dans un plan dans d'autres applications, telles que la soudure de tôles planes bord à bord.

On voit schématiquement illustrée sur la figure 1 une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Elle comporte une caméra numérique 8, par exemple une caméra CCD, qui observe simultanément le repère 6 et le joint 3 ou le plasma de soudure. Un ordinateur 9, comportant préférentiellement un écran de visualisation 11, reçoit et traite des données de la caméra 8 ainsi que des données de position qui lui sont fournies par le moteur 12 d'asservissement en position orthogonale et par le moteur 13 de déplacement le long du joint. L'ordinateur établit à partir de ces données la cartographie de la position du joint par rapport au repère et il élabore et fournit à un variateur 15 commandant le moteur d'asservissement 12, des ordres de déplacement réalisant le réglage de position orthogonale asservie, par l'intermédiaire d'une carte d'entrée/sortie 14.

Le repère est avantageusement disposé à faible distance du joint, par exemple 20 mm, de manière à avoir des images de bonnes dimensions du joint, du repère et du plasma. Dans le cas où il n'est pas possible de disposer un tel repère à faible distance, on peut diviser le faisceau d'observation de la caméra en deux faisceaux, par exemple au moyen de prismes ou de miroirs, à partir desquels on distingue, par des techniques en soi connues, d'une part les informations relatives au repère, d'autre part celles relatives à la position du faisceau de soudage ou à celle du joint lui-même.

La figure 5 vient en complément de la figure 4 pour faire apparaître la caméra 47, référencée 8 sur la figure 1.

Cette caméra est montée fixe sur le même bâti que la tête de focalisation 43 des figures. Un écran anti-éblouissement 48 est placé dans le faisceau de vision de la caméra, devant le plasma créé au voisinage du joint 3 entre les pièces 22 et 23 pendant la phase de soudage, de manière à bien distinguer un repère illustré en 46, qui normalement n'est pas très lumineux. On peut également placer un filtre escamotable 49 qui permet d'affiner l'image du plasma observée. Une buse 51 est interposée de manière en soi classique sur le trajet du faisceau laser focalisé, à l'entrée d'une enceinte de confinement visuel délimitée par l'écran 48.

Les figures 6 à 9 représentent une installation faisant application du procédé et du dispositif selon l'invention dans le cadre du soudage sur barge de tronçons de tube mis bout à bout, notamment pour la réalisation et la pose de canalisations pour le transport des hydrocarbures.

Le dispositif de l'invention comporte un support fixe 21, lequel supporte une source laser fixe 27, qui est disposée à distance des tronçons de tube à raccorder 22 et 23. Le faisceau de soudage laser issu de cette source est guidé par un chemin optique articulé vers une tête de soudage 43 qui est fixée sur un plateau 24 monté à rotation dans le plateau 21. Le plateau tournant 24 est disposé coaxialement par rapport aux deux tronçons 22 et 23 et il est entraîné en rotation autour de leur axe 25 par un moteur 26.

Les deux tronçons de tube constituant les pièces à souder sont maintenus en position d'assemblage par tous moyens appropriés, généralement soit par des griffes ou colliers de préhension externes, soit par des systèmes de préhension à patins gonflables ou à ventouses introduits à l'intérieur. Ils sont accolés en position jointive d'assemblage par leurs faces terminales respectives.

Dans les moyens définissant le chemin optique on distingue une première partie, au départ de la source laser 27, qui constitue un montage flottant avec tous les degrés de liberté par rapport au plateau fixe 21, et une deuxième partie qui lui fait suite pour conduire le faisceau jusqu'à la tete de focalisation 43 portée par le plateau rotatif 24.

La première partie du chemin optique comprend un bras 28, de longueur fixe, matérialisé par deux éléments tubulaires coulissant l'un par rapport à l'autre. A l'extrémité de ce bras opposée à la source 27, un miroir de renvoi 29 est monté à rotation autour de l'axe vertical d'une partie coudée 32, à l'extrémité de laquelle est disposé un autre miroir de renvoi 33 tournant sur axe horizontal. Le faisceau est ainsi renvoyé en direction verticale, ctest-à-dire perpendiculairement au plateau fixe 21. La rotation du miroir 29 permet une inclinaison du bras 28 par rapport au plateau fixe 21.

L'ensemble des bras 28 et 32 et des miroirs 29 et 33 est monté à translation libre dans la direction verticale par coulissement sur un rail vertical solidaire d'un bâti vertical 35. A l'extrémité supérieure de ce dernier, un miroir de renvoi 30 dirige le faisceau vers la deuxième partie du chemin optique.

Ce miroir 30 est monté tournant autour d'un axe vertical de manière à assurer une rotation de la deuxième partie du chemin optique par rapport à la première partie parallèlement au plateau 21.

Le bâti vertical 35 est monté sur le plateau 21 avec possibilité de translation libre dans deux directions dans le plan du plateau 21 et de rotation libre selon un axe vertical. Cela peut être réalisé au moyen d'un palier à billes 36 roulant sur un tapis de billes disposé dans le plateau 21. On peut également utiliser des coussins d'air ou des patins en polytétrafluoréthylène à faible glissement. En variante, les memes effets peuvent encore être obtenus au moyen d'une table de déplacement X-Y avec un système de rotation.

La deuxième partie du chemin optique comprend un bras télescopique 37 qui reçoit le faisceau renvoyé par le miroir 30 et qui assure un mouvement de translation le long de son axe. Il comporte à son extrémité un couple de miroirs de renvoi 38 et 39 qui servent à admettre le faisceau dans un bras 41, qui est de longueur fixe.

Le bras 41 comporte à son autre extrémité un miroir de renvoi 42 qui est monté à rotation sur un bâti 45 pour diriger le faisceau sur le dispositif de focalisation 43. Ce dernier est porté par un bâti secondaire 44 (figure 9) qui est monté mobile en translation verticale, sous la commande du moteur d'asservissement, par rapport au bâti 45 qui est, lui, fixe sur le plateau rotatif 24. Il peut etre utile en outre de monter la tete de focalisation 43 à rotation sur le bâti 44, autour de l'axe vertical de rotation du miroir 42, de manière à régler à volonté l'angle d'inclinaison du faisceau dans le plan du joint 3.

L'application illustrée notamment par les figures 6 et 9 implique un repère continu de positionnement latéral qui est constitué par un collier 46 porté par le tronçon de tube 22, et la caméra 47 est montée sur le bâti 45.

Le procédé est résumé par l'organigramme de la figure 3. Dans une première étape 52, la tête laser est positionnée en arrière de la marque 7 (fig. 2) au moyen du moteur 26 d'entraînement du plateau 24. On commande alors le moteur d'asservissement pour rechercher le collier 46 dans le champ de la caméra. Lorsque le collier est repéré, on le cadre de façon à percevoir le joint 3.

Dans l'étape 53, on réalise la phase d'apprentissage en déclenchant un parcours orbital du plateau 24 autour des tronçons 22 et 23. Dès que la caméra détecte la marque 7, on enregistre en continu la distance collier-joint en fonction de la position angulaire du plateau, et lorsque l'on détecte de nouveau la marque 7, on arrête le moteur 26 et on passe en mode contrôle. Pendant cette phase, on effectue un suivi du collier lequel est bien régulier, ce qui limite les mouvements gérés par le moteur d'asservissement.

Dans l'étape 54, l'ordinateur effectue un traitement des informations acquises en évaluant les données manquantes (joint non repéré) ou douteuses et on effectue par interpolation le meilleur ajustement analytique de la distance joint-collier. Le cas échéant, on peut commander une nouvelle phase d'apprentissage pour affiner la cartographie.

Dans la dernière étape 55, on réalise le soudage. La tête laser est positionnée à l'arrière de la marque 7 et le mouvement orbital est déclenché. Dès que la marque est repérée, le système d'asservissement est commuté en mode de pilotage du faisceau de soudage, pour assurer que le plasma de soudure soit repositionné en permanence à l'aplomb du joint d'assemblage à souder tout au long du déplacement orbital. Les écrans sont placés devant la caméra et le tir laser est commandé. L'asservissement corrige en continu la distance joint-collier par rapport aux valeurs enregistrée fournies par la cartographie d'apprentissage.

Il est possible d'effectuer une deuxième phase de soudage avec métal d'apport. Le procédé selon l'invention convient également pour effectuer en plus une phase de contrôle de la qualité de la soudure en analysant les défauts du plasma, par exemple par examen de sa forme ou par détection de son extinction éventuelle.

L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation et on peut y apporter des modifications ou variantes. En particulier, elle peut être appliquée à toutes les opérations de soudage par faisceau ponctuel nécessitant une grande précision de positionnement du faisceau de soudage sur le joint à souder, cependant également qu'elle est aisée à adapter au pilotage d'un faisceau réalisant le soudage entre deux tôles planes maintenues en position d'assemblage bord à bord selon une ligne de joint moyenne rectiligne.

Par ailleurs, le dispositif de prise de vues peut être conçu pour répartir l'observation visuelle de détection de position en deux trajets optiques différents, ou il peut comporter deux appareils différents, pour observer respectivement le joint et le plasma de soudure. En particulier on peut diviser le champ de vision du dispositif de prise de vues (47) au moyen de prismes ou de miroirs.

D'autre part, on peut préférer utiliser une caméra à vision infrarouge pour observer le plasma de soudure, la position du plasma étant déterminée par l'épicentre de l'image obtenue.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé de soudage par faisceau laser de deux pièces (22, 23) mises bout à bout en position d'assemblage suivant un joint d'assemblage (3) à souder au moyen d'une tête de soudage (43) à faisceau ponctuel (43), caractérisé en ce que l'on observe en continu le joint (3), au moyen d'un dispositif de prise de vues (47) solidaire de la tête de soudage (43), en déplaçant l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) le long du joint (3) et en détectant la position orthogonale du joint (3) pour chaque position de l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) le long du joint (3), en ce que l'on observe en continu la position d'impact du faisceau de soudage, et en ce que l'on assure un pilotage d'un chemin optique de guidage dudit faisceau à partir d'une source (27) par commande d'une translation de l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) orthogonalement au joint (3) sous asservissement de la position d'impact du faisceau à la position de joint détectée.

2. Procédé de soudage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les opérations d'observation du joint (3), de détection de la position du joint (3), d'observation de l'impact du faisceau de soudage et de pilotage asservi du chemin optique sont réalisées simultanément au cours meme déplacement de l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) le long du joint (3).

3. Procédé de soudage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant une phase d'apprentissage, on déplace l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) le long de la totalité du joint (3) d'assemblage en établissant une cartographie des positions orthogonales du joint (3), et en ce que, pendant une phase ultérieure de soudage, on réalise le soudage avec asservissement de la position d'impact du faisceau de soudage par référence à ladite cartographie lors d'un deuxième déplacement de l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) le long du joint (3).

4. Procédé de soudage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on fixe, sur l'une des deux pièces, un repère optique linéaire (6) qui s'étend le long du joint (3) d'assemblage, en ce que l'on établit la cartographie de la distance séparant le repère (6) du joint (3) et en ce que l'on asservit la distance entre le plasma de soudure et le repère (6).

5. Procédé de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux pièces à assembler sont des tronçons de tube (22, 23) mis bout à bout, en ce que le repère est une bande formant collier, en ce que le positionnement de l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) est obtenu par un déplacement axial par rapport à l'axe des tronçons de tube (22, 23), et en ce que l'établissement de la cartographie et le soudage sont obtenus, séparément ou simultanément, par un mouvement orbital de l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47) autour des tronçons de tube (22, 23).

6. Procédé de soudage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le collier présente une marque axiale (7) déterminant la position initiale de l'ensemble de la tête de soudage (43) et du dispositif de prise de vues (47).

7. Procédé de soudage par faisceau laser selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 , caractérisé en ce que, pendant la phase de soudage, un écran antiéblouissement (48) est disposé entre le dispositif de prise de vues (47) et le plasma de soudage.

8. Procédé de soudage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 , caractérisé en ce que le faisceau d'observation optique du dispositif de prise de vues (47) est divisé en deux parties séparées dans l'espace qui sont envoyées respectivement sur le repère (6) et sur le joint (3) et/ou le plasma de soudure.

9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de prise de vues (47) est disposé en amont de la tête laser par rapport au déplacement le long du joint (3) d'assemblage.

10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de prise de vues (47) comporte un capteur de type CCD et/ou une caméra infrarouge pour observer le plasma de soudure d'un faisceau laser de soudage.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la tête de soudage comprend un dispositif de focalisation (43) qui comporte un miroir de renvoi du faisceau de soudage monté à rotation autour de son axe optique.

12. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, destiné au soudage de tronçons de tube (22, 23) mis bout à bout suivant un joint d'assemblage (3), caractérisé en ce qu'il comporte une source laser fixe (27) disposée à distance des tronçons de tube à raccorder (22, 23), un chemin optique articulé (28-42) de guidage du faisceau émis par ladite source (27) vers une tête de focalisation (43) fixée sur un plateau rotatif (24) tournant autour de l'axe (25) des tronçons de tube (22, 23) par rapport à un plateau fixe (21), associé à un moteur d'entraînement en déplacement orbital le long dudit joint, et des moyens de pilotage du faisceau laser pour régler la configuration dudit chemin optique en permanence au cours du soudage, par asservissement de la position d'impact du faisceau laser sur les pièces à souder en fonction d'une position orthogonale du joint (3) détectée tout au long dudit joint

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit chemin optique comporte une première partie (28-35) partant de la source laser (27) qui est à montage flottant avec tous les degrés de liberté sur ledit plateau fixe (21), avantageusement réalisé au moyen d'un dispositif de rotation (36) sur le plateau fixe (21) supportant un dispositif (35) à translation libre dans la direction perpendiculaire au plateau fixe (21), et une deuxième partie (37-42) lui faisant suite jusqu'au dispositif de focalisation (43) fixé sur le plateau rotatif (24).

14. Dispositif suivant la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la première partie du chemin optique comporte un bras (28) monté à articulation libre par rapport à un axe parallèle au plateau fixe (21) de manière à obtenir une inclinaison variable dudit bras (28) par rapport au plateau fixe (21), ledit bras (28) présentant deux extrémités montées à rotation l'une par rapport à l'autre autour de l'axe du bras (28).