Brevet FR2112492A1 — publié le 19720616

La présente invention concerne la commande d'une presse à forger hydraulique, le lingot de presse étant transformé par forgeage en un produit fini,gr ce à un actionnement correspondant des soupapes effectué à partir d'un poste de contrôle, tout en étant guidé dans un ou deux manipulateurs. Les commandes employées jusqu'à présent de manipulateurs et de presses sont des commandes à réglage prédéterminé pour le déroulement des différentes opérations successives, commandées dont les données limites sont fixées à nouveau d'une passe à l'autre. Ceci est valable pour le point de renvoi inférieur, pour le point de renvoi supérieur, la commutation des commandes de l'opération d'abaissement à celle de pressage, le degré de pression et la pause au point mort supérieur pour la presse ainsi que pour l'avance longitudinale et l'angle de pivotement du manipulateur. Ces valeurs sont préréglées à la main et avant chaqu passa en tantgquefconXtantes par le machiniste du poste de commande par l'intermédiaire de commutateurs sélectifs, c'est-à-dire au moyen d'un clavier.Ces grandeurs eont choisies d'apures l'expérience et l'intuition du machiniste, le rendement de l'installation ainsi que la qualité du produit fini (danger de formation de criques en cas de non-respect de la température de forgeage nécessaire et du degré de déformation, lequel est fonction de la température), étant fonction des * rLences et des connaissances individuelles du machiniste. L'objectif de l'invention est d'utiliser de façon optimale la capacité de la presse pendant l'ansemble de l'opération de matriçage et de tenir complètement compte des précisions nécessaires de forgeage. Pour résoudre le problème posé et envie d'améliorer au maximum l'opération de forgeage, on propose d'utiliser pour la commande de presse un calculateur auquel sont préfournies les données caractéristiques du produit de forge, telles que les dimensions du lingot d'entrée, les constantes de matériau, la gamme des températures de forgeage et les dimensions du lingot de sortie,le calculateur en déduisant à chaque course de presse les données pour la réduction aux différentes passes et pour l'avance du produit de forge. Gracie à la prédétermination des données valables pour la course de forgeage et la puissance de pressage, le calculateur permet une utilisation maximale de la presse. Dans ce cas, dans la version la plus simple, les données respectives de commande concernant la course de forgeage et la puissance de pressage peuvent etre lues par le machiniste pour commander la presse en fonction de ces données. Selon une autre caractéristique de l'invention, les valeurs trouvées par le calculateur peuvent entre appliquées en permanence et directement à la commande de presse, pour chaque course de presse, de sorte qu'on obtient un forgeage à la presse, complètement automatique, le machiniste étant supprimé. Pendant la course de presse le calculateur peut effectuer une recherche permanente de l'utilisation de la puissance admissible de la presse et corriger, en tenant compte des constantes de matériau, les valeurs prédéterminées pour la réduction aux différentes passes et pour l'avance de matériau. En outre, le calculateur doit corriger en permanence la flexion transversale de lingot, par agrandissement de la course à vide, par l'intermédiaire du calculateur.Enfin, les fonctions de commande de la presse à forger doivent titre prises en charge par le calculateur. En outre, le ressort hydraulique du manipulateur, ressort servant de butée pour le maintien de la pièce de forge dans une position horizontale, doit etre corrigé au moyen du calculateur pendant la totalité de la course de presse. En employant ces différents étages de calculateur, la presse peut fonctionnner de façon ettièrement automatique et sans interventions de commande de la part du machiniste, pendant toute l'opération de forgeage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la descriptin-qui va survre d'exemples de réalisation, description se référant aux dessins annexés sur leCrqbels - la figure 1 représente un schéma-bloc d'une commande de presse; - la figure 2 représente l'usité d'entrée et l'unité de commande montée en tant que calculateur à commande indirecte; - la figure 3 représente l'unité d'entrée et l'unité de commande montées en tant que calculateur avec boucle de co*trleet a ande directe;et - la figure 4 représente la réunion d'une unité de commande et d'une unité de calcul dans-un calculateur. Sur la figure 1 un bati d'une presse à forger hydraulique est désigné par la référence 1. La presse à forger possède un entraînement en soussol, entrainement qui comporte un cylindre principal 5, le piston de presse 6 supporte la table de presse 4 munie de l'étampe inférieure 3. L'étampe supérieure 2 prend appui contre le bati 1. Les étampes supérieure et inférieure 2, 3 sont les outils de forgeage. A la presse à forger est associé un manipulateur 8 qui est déplaçable dans un plan horizontal et qui assure l'achèvement et la rotation du lingot de forge 9. Le lingot de forge 9 est saisi sur une de ses extrémité par une pince de manipulateur 10. La manoeuvre de la presse à forger et du manipulateur de forge 8 est effectuée par l'intermédiaire d'une commande électro-hydraulique. Les valeurs de mesure provenant de la presse à forger 1 sont détectées au moyen de transmetteurs, de thermo-palpeurs et de manomètres et sont transmises par l'intermédiaire d'un système de détection des valeurs de mesure 12 et de conducteur 12a, à l'unité de commande 13 et à l'unité d'entrée ou de calcul 14 Les valeurs captées sur le manipulateur 8 sont de la méme manière prélevées par l'intermédiaire du système de détection des valeurs de mesure 15 et sont également envoyées à l'unité de commande 13 et à l'unité de calcul 14 par l'intermédiaire des conducteurs 15a. L'alimentation de l'unité d'entrée ou de calcul 14 en valeurs prédéterminées se fait suivant la flèche V par le mach ni ste, à la main et selon son expérience. L'unité d'entrée et de calcul 14 transmet le produit résultant des valeurs de mesure et des valeurs prédéterminées V, à l'unité de commande 13 qui émet en direction de la commande hydraulique 16, par l'intermédiaire du conducteur 16a, les valeurs convenant à la commande de la presse à forger 1 et en direction de la commande hydraulique 17, par l'intermédiaire du conducteur 17a, les valeurs concernant la conduite du manipulateur 8. Dans ce cas, on corrige aussi la force antagoniste du ressort mécanique ou hydraulique du manipulateur 8, ressort servant à maintenir le lingot de forge 9 en position horizontale. Surla figure 2, l'unité d'entrée 14 et l'unité de commande 13 sont complétées par une unité de calcul 18. A l'unité de calcul 18 sont appliquées les valeurs prédéterminées de produit P et, à la sortie de l'unité de calcul 18, sont lues les valeurs optimales de machine M1 et M2 qui sont manuellement appliquées à l'unité d'entrée 14 et à l'unité de commande 13. A l'unité d'entrée 14 et à l'unité de commande 13 sont également appliquées les valeurs de mesure, c'est-à-dire les valeurs réelles captées d'une part par le système de détection 12 des valeurs réelles de la presse 1 et, d'autre part, par le système de détection 15 des valeurs réelles du manipulateur 8, et transmises par l'intermédiaire d'une part des conducteurs 12a et d'autre part des conducteurs 15a. Les valeurs de totrecstion déterminées finalement par l'unité de commande 13 sont alors appliquées, d'une part à la commande hydraulique 16 de la presse à forger 1, par l'intermédiaire de la conduite 16a, et, d'autre part, à la commande hydraulique 17 du manipulateur 8, par l'intermédiaire de la conduite î7à. Sur la figure 3, une unité de calcul 18a est montée directement en amont de l'unité d'entrée 14 et de l'unité de commande 13. Dans l'unité de calcul 18a sont introduites les valeurs de produit P et à partir de la sortie de ladite unité 18a sont transmises directement à l'unité d'entrée 14b les valeurs pour l'utilisation optimale des machines (presse 1 et manipulateur 8). De ce fait, sont transmises également à l'unité de commande 13 les valeurs optimales de machines en vue du réglage et de la commande de l'ensemble de l'installation. L'unité de commande 13 reçoit les valeurs réelles de mesure, par l'intermédiaire des conducteurs 12a, 15a et transmet les valeurs de correction, par l'intermédiaire des conducteurs 16a et l7a, aux commandes électro-hydrauliques de la presse à forger 1 et du manipulateur 8. Sur la figure 4, les unités de calcul, d'entrée et de commande sont rassemblées dans un calculateur opérationnel 19 auquel sont appliquées les valeurs prédéterminées de produit P. le calculateur opérationnel P reçoit les issleurs réelles de mesure de la presse à forger 1 et du chariot de manipulateur 8, par l'intermédiaire des conducteurs 12a, 15a et en déduit en une succession permanente les valeurs optimales de machine et les valeurs de commande et de réglage correspondantes et nécessaires à cet effet, et transmet celles-ci à la commande électro-hydraulique 16, 17 de la presse à forger 1 et du manipulateur 8, par l'intermédiaire des conducteurs 16a, 17a. Ainsi, les fonctions de commande de la presse sont également assumées par le calculateur 19. En outre, la flexion transversale du lingot est corrigée en permanence par le calculateur 19 qui agit alors sur la commande de presse dans le sens de l'augmentation de la course à vide de ladite presse 1. Par ailleurs, le ressort hydraulique ou mécanique du manipulateur 8 est corrigé par le calculateur 19 pendant toute la course de la presse 1. Les exemples de réalisation des figures 2 à 4 permettent une utilisation optimale de l'installation et donc d'atteindre un débit optimal. Bien entendu, diverses modifications peuvent entre apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Commande d'une presse à forger hydraulique dans laquelle le lingot de presse est transformé par forgeage en un produit fini et est guidé à l'aide d'un ou de deux manipulateurs, gracie à un actionnement correspondant des soupapes à partir d'un poste de contrôle, caractérisée en ce que, pour optimiser i'opération de forgeage, on prévoit dans la commande de presse un calculateur auquel sont appliquées les données caractéristiques réelles du produit à forger telles que les dimensins du lingot d'entrée, les constantes de matériau, la gamme de température de forgeage et les dimensions du lingot de sortie, et que le calculateur en déduit, à chaque course de presse, les données pour la réduction aux différentes passes et pour l'avance du produit de forge. 2 - Commande d'une presse à forger hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les valeurs déterminées par le calculateur sont appliquées en permanence directement à la commande de presse, pour chaque course de presse. 3 - Commande opérationnelle pour une presse hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le calculateur est agencé de manière à corriger pendant la course de presse et tout en évaluant en permanence le degré d'utilisation de la puissance admissible de presse, la température du produit de forge et du mouvement d'avance de la presse et du manipulateur, en tenant compte des constantes de matériau, les valeurs prédéterminées pour la réduction aux différentes passes et pour l'avance de matériau. 4 - Commande opérationnelle selon la revendication 3, caractérisée en ce que la flexion transversale de lingot est corrigée en permanence à l'aide du calculateur qui émet des signaux dans le sens d'un agrandissement de låf course à vide. 5 - Calculateur opérationnel selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les fonctions de commande de la presse à forger sont également assumées par le calculateur. 6 - Calculateur opérationnel selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort hydraulique du manipulateur est corrigé au moyen du calculateur pendant toute la course de presse.