Brevet FR2242170A1 — publié le 19750328

l'invention concerne un dispositif porte-outils destiné à servir avec une presse hydraulique qui traite-de grandes pièces. le mot "grand" désigne ici spécialement des pièces d'extension considérable dans deux dimensions, ctest-à-dire des pièces de tale ou autre matière relativement mince.Toutefois, l'invention est applicable aussi lorsqu'il n'y a pas de différence notable entre les mesures de la pièce dans les trois dimensions Pour donner un exemple d'un domaine technique dans lequel les avantages de llinvention sont spécialement remarquables, on pourrait mentionner des parties de carrosserie d'automobile telles que des portes, toits, capots de moteur, etc.. Quand ces pièces doivent être soumises à une déformation plastique telle que l'emboutissage profond, le pliage, etc. et aussi quand elles doivent Astre découpées ou poinçonnées au moyen d'une presse, il est désirable d'employer des presses hydrauliques parce que, contrairement aux presses mécaniques, on peut les commander meme pendant le parcours d'une course de la presse. Cela est désirable, principalement parce qu'il est important de donner au piston de la presse une courbe de vitesse telle que le mouvement de la presse commence lentement et se termine lentement. loutefoisy dans les applications cidessus et dans des applications similaires, il ntétait pas possible en général, antérieurement, d'employer des presses hydrauliques. Âu--lieu de cela, on était forcé dans ces cas d'accepter les inconvénients susdits des presses mécaniques. La raison de cette limitation est la suivante. Afin que la presse travaille avec une productivité élevée et un bas prix de revient, il est nécessaire que le changem#ent de pièce puisse s'effectuer automatiquement, c'est-à-dire au moyen d'un certain type d'appareil manipulateur ou de robot En général, un appareil de ce genre comprend plusieurs bras portant à leurs extrémités libres des ventouses, des électro-aimants ou 'd1au- tres moyens de prise permettant de manipuler la pièce. voute- fois, si l'on veut qu'au moyen d'un appareil manipulateur il soit possible de changer la pièce dans l'espace défini par l'espacement de la presse, il faut que la course de la presse soit considérablement supérieure à ce qui est nécessaire à l'opération de pressage elle#meAme. pour illustrer cette indication, on peut mentionner que dans une presse classique ayant par exemple une course effective de 1,5 m, l'utilisation d'un appareil manipulateur oblige à porter la course à 7,5 m au moins. Toutefois, les dimensions horizontales des outils de presse, leur grand poids et la nécessité d'une grande force de pressage imposent une limite inférieure à la section du cylindre de travail d'une presse hydraulique. S'il est nécessaire, pour la raison indiquée ci-dessus, d'augmenter ainsi considérablement la course, le résultat net inévitable est que le cylindre de travail de la presse prend un très grand volume. L'accroissement correspondant des dimensions de la presse entratne naturellement un prix de revient plus élevé, mais d'autres inconvénients sont encore plus sérieux. Il n'est pas possible de déplacer le piston de la presse à une vitesse notablement accrue sur la distance correspondant à la différence entre la course effective et la course maximale nécessaire, afin d'éviter un rythme lent, parce que les grandes vitesses du piston entraient une usure accélérée des joints Cela ne peut pas être toléré en raison des interruptions de fonctionnement correspondantes et de l'accroissement du coft de l'entre tien.En outre, la présence de grands volumes de liquide hydraulique signifie que la compressibilité du liquide n'est plus négligeable, ce qui rend plus difficile une commande presse du processus de pressage. Un autre inconvénient résultant des grandes quantités de liquide est la difficulté de mouvoir rapidement de tels volumes à travers le système hydrauliqe, spécialement les valves et les tuyaux. On peut facilement démontrer que ces composants doivent être très largement surdimensionnés pour satisfaire à cette dernière condition. le but principal de l'invention est de fournir une disposition qui permette d'une part d'utiliser une presse hydraulique dont la course est seulement limitée par la dimension verticale de la pièce et, d'autre part, d'avoir en même temps une distance verticale considérable entre les outils dans leur position écartée de façon que l'on puisse changer la pièce au moyen d'un appareil manipulateur automatique. Grâce à l'invention, il est possible de satisfaire simultanément ces deux Conditions apparemment incompatibles.Selon la particularité principale de l'invention, ce but est atteint grâce à un porte-outii portant les deux outils de la presse et leur permettant, hors de la presse, de se mouvoir l'un par rapport à l'autre entre une première position dans laquelle la distance verticale entre eux est grande, de sorte que le changement de la pièce est facilité, et une deuyième position dans laquelle les outils sont proches de la pièce, de préférence en contact direct avec celle-ci La disposition comprend aussi des moyens permettant d'effectuer le mouvement relatif entre les porteoutils hors de la presse et des moyens qui, quand les porteoutils sont dans la position rapprochée, peuvent les amener dans la presse et hors de celle-ci. Dans un mode d'exécution préféré de l'invention, la presse est une presse à montants ouverts, et plusieurs porteoutils peuvent entre introduits successivement dans l'espacement de la presse au moyen d'une table à revolver supportant les outils. Toutefois, d'après ce qui a été dit plus haut, il apparaît qu'il rentre aussi dans le cadre de l'invention d'utiliser des presses d'autres types que les presses à mon- tants ouverts, et d'amener les porte-outils dans la presse et hors de celle-ci selon d'autres principes que celui du re volve La-description qui Va suivre en regard du dessin annexé, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention La figure unique montre, en perspective schématique, une presse hydraulique à montants ouverts munie d'un porte- outils extérieur. Dans le mode de réalisation-représenté, la presse est donc sous la forme d'une presse hydraulique à montants ouverts 7. Elle est conçue pour travPi11er avec de très hautes pressions et comporte un cadre extérieur de renforcement 8 contenant des fils métalliques précontraints. La presse est ici conçue pour exécuter une opération complète de travail comprenant quatre étapes consécutives différentes. Â cet effet, on a prévu quatre #jeux d'outils 9, 10, Il et 12 comprenant chacun un outil inférieur a et un outil supérieur b. les quatre jeux d'outils 9 à 12 sont portés par une table à revolver 5 qui peut tourner autour d'un arbre vertical 6 et présente quatre bras 1 à 4 disposés en croix. Les bras 9 à 12 forment des porte-outils et étant donné qu'ils peuvent être tous identiques, on ne décrira ici plus en détail qu'un seul bras, à savoir le bras 1. Il comprend un châssis inférieur 13 relié rigidement à la partie centrale 14 de la table à revolver et un chassis supérieur 15. Comme le montre le dessin, le châssis 13 supporte l'outil inférieur 9a tandis que le châssis 15 porte l'outil supérieur 9b.Au moyen d'un vérin hydraulique de commande 16, on peut faire varier la distance verticale entre les châssis 13 et 15, entre une position fermée dans laquelle les outils 9a, 9b sont très proches de la pièce (non représentée) et de préférence en contact direct avec celle-ci, et une position ouverte dans laquelle la distance verticale entre les deux outils est assez grande pour qu'un appareil manipulateur puisse effectuer librement le changement de la pièce, Quand le châssis supérieur 15 se meut entre ces deux positions extrêmes, il est guidé par quatre tiges verticales 17. Les outils portés par les bras de revolver 1 et 4 sont en position fermée car le premier approche de l'espacement de la presse et le second en sort, tandis que les outils portés par les bras 2 et 3 ont été ouverts pour un changement de pièce.Comme on l'a dit plus haut, ce changement nécessite un appareil manipulateur à fonctionnement automatique. Toutefois, étant donné qu'il ne fait pas partie de l'invention, il n'est pas représenté. le vérin de commande 16 est représenté sous la forme d'un vérin à simple effet dont le corps est fixé au chassis supérieur 15 tandis que l'extrémité de sa tige de piston est reliée rigidement au chassies inférieur 13. Bien entendu, cela signifi#e que l'on compte sur la pesanteur pour provoquer le mouvement de fermeture des outils mais, dans beaucoup d'applications, on pourra utiliser des vérins de commande à double effet de façon à obtenir un fonctionnement plus rapide et plus précis. le vérin 16 est relié par un tuyau 18 à un bloc de distribution 19 auquel sont reliés des tuyaux correspondants venant des vérins#-"- d# commande des autres bras. le bloc de distribution est commandé à distance ou programmé de façon telle que chaque paire d'outils s'ouvre et se ferme automatiquement à l'occasion du changement automatique de pièce. Il apparaît d'après la description ci-dessus que l'invention apporte une solution très rationnelle aux problèmes exposés dans le préambule. Ainsi, d'une part, il est possible d'utiliser une presse hydraulique à course modérée et de profiter ainsi des avantages inhérents des presses hydrauliques, d'autre part, une disposition selon l'invention assure entre les outils de presse une distance verticale maximale considérablement supérieure à la course de la presse, de sorte que l'on peut utiliser un appareil manipulateur pour le changement des pièces. la terminologie adoptée ici doit s'entendre au sens fonctionnel plutSt qu'au sens littéral. A titre d'exemple, on a supposé que chaque jeu d'outils se compose de deux outils ou de deux moitiés d'outil, parce que cela représente un cas normal. Toutefois, il est évident que l'expression ne s'étend pas Seulement aux outils de #presse classiques mais aussi à tous organes correspondants qui coopèrent avec un outil, par exemple à une matrice. les avantages caractéristiques de l'in- vention sont réalisés du moment que la presse ne comprend pas elle-m#me les outils mais coopère avec un porte-outils extérieur, de sorte que les outils peuvent, hors de la presse, titre espacés d'une distance verticale notablement supérieure à la course effective de la presse. I1 est évident aussi que la course utilisée dans une certaine opération de presse ne doit pas nécessairement co#ncider avec la course maximale de la presse. Comme on l'a déjà indiqué par un exemple numérique, la gamme de ces variations de course est notablement inférieure à l'accroissement de course qui devient nécessaire quand le changement de pièce se fait à l'intérieur de la presse. Autrement dit, les avantages qui accompagnent la réduction de la course sont obtenus quelle que soit la gamme des variations de course. REVENDICADIONS 1. Presse hydraulique servant à travailler de grandes pièces, particulièrement des flans de tale, comprenant des outils montés sur des porte-outils situés hors de la presse, ces outils pouvant se mouvoir l'un par rapport à l'autre, hors de la presse, entre une position ouverte qui permet un changement de pièce commandé par un appareil manipulateur, et une position fermée dans laquelle ils peuvent se log#er dans l'es- pacement de la presse, des moyens étant prévus pour déplacer les outils entre les positions ouverte et fermée et pour les transférer dans l'espacement de la presse et hors de celui-ci. 2. Presse hydraulique selon la revendication 1, comprenant plusieurs porte-outils dont chacun correspond à l'une de plusieurs étapes de travail que doit exécuter successivement la presse et porte un jeu d'outils. 3. Presse hydraulique selon la revendication 2, dans laquelle chaque porte-outils est constitué par un bras qui dépasse d'une table à revolver. 4. Presse hydraulique à montants ouverts servant à travailler de grandes pièces, particulièrement des flans de table, comprenant des outils montés sur des porte-outils situés hors de la presse, ces outils pouvant se mouvoir l'un par rapport à l'autre, hors de la presse, entre une position ouverte qui permet un changement de pièce commandé par un appareil manipulateur, et une position fermée dans laquelle ils peuvent se loger dans l'espacement de la presse, des moyens étant prévus pour déplacer les outils entre les positions ouverte et fermée et pour les transférer dans l'espacement de la presse et hors de celui-ci. 5. Presse hydraulique selon la revendication 1 ou la revendication 4, comportant des vérins hydrauliques de commande servant à exécuter le mouvement des outils entre leurs positions ouverte et fermée.