Brevet FR2647390A1 — publié le 19901130

L'invention a trait à un procédé et à une installation de façonnage, par emboutissage, de pièces, issues d'un matériau en bande prédécoupé. La présente invention trouvera son application dans le domaine de la mécanique en général et, notamment, dans celui de la quincaillerie du bâtiment. Il est fréquent, dans de nombreux domaines, de réaliser des pièces par emboutissage, ces pièces étant issues d'un matériau en bande stocké sous forme de bobines. Ainsi, un dévidoir, disposé en début d'installation, commande le déroulement de ladite bande, celle-ci étant orientée, ensuite, en direction d'une unité de tronçonnage o elle est découpée en plusieurs tronçons de longueur déterminée en fonction de la pièce à réaliser. Puis ces tronçons de bande prédécoupés sont amenés sous une presse et subissent une ou plusieurs opérations d'emboutissage. A ce propos, on précisera que lorsqu'il est nécessaire d'effectuer plusieurs opérations d'emboutissage sur une pièce, il est fréquent de faire progresser cette dernière sous une même presse munie de plusieurs matrices correspondant aux différentes opérations d'emboutissage à réaliser. Les techniques actuelles ont permis de développer 'des presses à cadence de production particulièrement élevées. Ceci pose un certain nombre de problèmes au niveau de leur alimentation qui, bien évidemment, doit s'effectuer à une cadence identique. Des difficultés sont, notamment, rencontrées lorsque les matériaux en bande mis en oeuvre sont du type métallique. En effet, dans ces conditions, il est généralement nécessaire de redresser ladite bande en sortie de la bobine de manière à obtenir, après découpage, des tronçons de bande sensiblement rectilignes. Cette opération tente à ralentir la phase de déroulement de la bande en matériau métallique et, par conséquent, la cadence d'alimentation de la presse. De plus, il convient de prendre en considération le fait que les bobines, dont sont issus les matériaux en bande, sont particulièrement lourdes et présentent une inertie, non négligeable, en début de rotation et au freinage. Ceci est d'autant plus gênant que le déroulement de ces bobines s'effectue de façon séquentielle et non en continu. En fait, la présente invention se propose de remédier à ce problème que pose l'alimentation d'une presse à cadence de production élevée en pièces issues d'un matériau en bande. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de façonnage par emboutissage de pièces issues d'un matériau en bande prédécoupé caractérisé par le fait que: - on alimente, par l'intermédiaire de plusieurs bandes, provenant de bobines distinctes, un dispositif de découpage de manière à constituer des tronçons de bande de longueur correspondant aux pièces à réaliser; - on amène les différents tronçons de bande prédécoupés dans une position d'attente pour constituer un stock tampon; - on prélève un à un les tronçons de bande ainsi stockés et en position d'attente pour les acheminer, progressivement, sous les différents postes d'usinage d'une presse à emboutir. L'invention concerne également une installation permettant la mise en oeuvre de ce procédé, installation caractérisée par le fait qu'elle comporte: - des premiers moyens de transfert permettant d'amener un ou plusieurs tronçons de bande prédécoupés depuis le dispositif de découpage dans une position d'attente à l'entrée d'une presse à emboutir; - et des seconds moyens de transfert susceptibles de prélever un à un, lesdits tronçons de bandes en position d'attente pour les acheminer, progressivement, sous les différents postes d'usinage de ladite presse à emboutir. Les avantages obtenus grâce à la présente invention consistent, essentiellement, en ce qu'il est possible d'alimenter une presse à emboutir au moyen de plusieurs bobines de matériau en bande de sorte que cette cadence d'alimentation, ainsi multipliée, soit en concordance avec la cadence de production de ladite presse à emboutir. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Celle- ci ne correspond, cependant, qu'à un mode de réalisation qui n'est donné qu'à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant au dessins joints en annexe et dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématisée de l'installation conforme à l'invention - la figure 2 est une vue schématisée et en élévation d'une installation pour le façonnage par emboutissage de pièces issues d'un matériau en bande, cette installation comprenant une presse à emboutir et les différents moyens de transfert permettant de véhiculer des tronçons de bande à façonner depuis une zone d'alimentation à une zone d'évacuation - les figures 3 à 5 sont des vues identiques à la figure 2 et illustrant dans différentes positions les éléments constitutifs de l'installation au cours d'un cycle d'emboutissage - la figure 4 est une vue schématisée et de dessus des moyens de commande actionnant les différents moyens de transfert des tronçons de bande. On se réfère plus précisément à la figure 1. La présente invention est relative à un procédé de façonnage par emboutissage de pièces issues d'un matériau en bande prédécoupé. Plus précisément, ladite bande 1, notamment, du type métallique, est stockée, initialement, sous forme d'une bobine 2. Celle-ci est disposée sur un dévidoir qui en assure la rotation, préférentiellement, de façon séquentielle de manière à provoquer le déroulement de la bande 1. Cette dernière passe, initialement, au travers d'un redresseur 3 de sorte que, après découpage, les tronçons de bande obtenus soient, sensiblement, rectilignes. Enfin, la bande 1 est insérée dans une enfileuse 4 qui en assure l'engagement, selon une longueur prédéterminée correspondant à la longueur des pièces à réaliser, dans un dispositif de découpage 5. En fait, et selon une caractéristique du procédé, objet de la présente invention, le dispositif de découpage 5 est alimenté par l'intermédiaire de plusieurs bandes 1, 1A issues de bobines 2, 2A distinctes de sorte que la cadence de cette alimentation puisse être considérablement augmentée. En effet, tel que déjà précisé plus haut, il s'avère, qu'en raison du matériau mis en oeuvre et son stockage sous forme de bobines particulièrement lourdes, l'alimentation au moyen d'une seule bande d'une presse à emboutir est largement insuffisante pour autoriser le fonctionnement de cette dernière à une cadence de production maximum. Cependant, dans le cadre d'un approvisionnement par l'intermédiaire de plusieurs bandes 1, 1A se pose le problème du transfert, un par un, des différents tronçons de bande 15, 15A depuis le dispositif de découpage 5 vers la presse à emboutir 8. L'invention résout le problème en assurant un stock tampon 6 de ces tronçons de bande 15, 15A issus du dispositif de découpage 5, entre ce dernier et ladite presse à emboutir 8. Il suffit, alors, de prélever, un par un, ces tronçons de bande 15, 15A depuis leur position d'attente 9, 9A, 9B de manière à les transférer progressivement, d'un poste d'usinage 11, 11A, 11B, à un autre sous ladite presse à emboutir 8. La présente invention est également relative à une installation 14 permettant la mise en oeuvre du procédé tel que décrit ci-dessus. Cette installation est représentée schématiquement dans la figure 1 et de manière plus en détail dans les figures 2 à 6 suivantes. Ainsi, tel que déjà précisé plus haut dans la description, les différentes bandes 1, 1A alimentent, initialement, un dispositif de découpage 5 de manière à constituer des tronçons de bandes 15, 15A de longueur définie par la pièce finale à réaliser. Depuis, ce dispositif de découpage 5, ces tronçons de bandes 15, 15A sont prélevés, selon l'invention, par des premiers moyens de transfert 16 de manière à les amener dans une position d'attente 9, 9A à l'entrée 17 de la presse à emboutir 8. Il s'agit, en somme de créer un stock tampon 6 au niveau de cette entrée 17 de la presse à emboutir 8 autorisant ainsi, une alimentation à cadence élevée de cette dernière. Préférentiellement, les premiers moyens de transfert 16 sont constitués, par exemple, par au moins deux bras 18 s'étendant au-dessous du dispositif de découpage 5 et comportant, dans leur chant supérieur 19, des logements 20, 20A susceptibles d'accueillir les différents tronçons de bandes 15, 15A découpés simultanément. Ces bras 18 sont, par ailleurs, animés d'un mouvement cyclique se décomposant en une montée, de manière à prélever, au niveau du dispositif de découpage 5 lesdits tronçons de bande 15, 15A, cette montée étant suivie d'un déplacement horizontal, puis d'une descente pour déposer, à nouveau, ces tronçons de bande 15, 15A dans leur position d'attente 9, 9A. Celles-ci correspondent, par exemple, en des réservations 21, 21A, 21B aménagées dans une table 22 disposée à l'avant du dispositif de découpage 5. Ces bras 18 sont, ensuite, animés d'un second déplacement horizontal de manière à retrouver leur position initiale au dessous des tronçons de bandes 15', 15A' suivants du dispositif de découpage 5. On précisera, cependant, que ces bras 18 peuvent être remplacés par des pinces exécutant, également, un mouvement cyclique pour transférer les tronçons de bandes 15, 15A depuis le dispositif de découpage 5 dans leur position d'attente 9, 9A. Ces premiers moyens de transfert 16 peuvent, encore, être constitués par un tapis de transfert comportant des moyens support des tronçons de bande 15, 15A et présentant un mouvement d'avance de type séquentiel. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'installation 14 comporte, en outre, des seconds moyens de transfert 23 susceptibles de prélever, un à un les tronçons de bande 15, 15A, 15B depuis leur position d'attente 9, 9A, 9B de manière à les acheminer en direction des différents postes d'usinage 11, 11A à 11D sous la presse à emboutir 8. En fait, ces seconds moyens de transfert 23 ont pour office de déplacer, pas à pas, tant les tronçons de bandes , 15A, 15B disposés en position d'attente 9, 9A, 9B que ceux 15C, 15D, 15E, 15F, 15G déjà présents aux différents postes d'usinage 11, 11A à 11D sous la presse à emboutir 8 depuis l'entrée 17 de cette dernière jusqu'à la sortie 24. Ainsi, au cours d'un cycle d'emboutissage correspondant à une remontée et à une descente de la presse, ces seconds moyens de transfert 23 viennent à prélever l'ensemble des tronçons de bandes 15, 15A à 15C pour les faire avancer d'un pas 34 de sorte que le tronçon de bande 15G, disposé, initialement, en sortie 24 de la presse à emboutir 8, se voit éjecté de l'installation 14 au niveau d'une rampe d'évacuation 33, tandis que les tronçons 15B à 15F viennent à occuper les postes d'usinage 11, 11A à 11D. Ils assurent par ailleurs, le transfert des tronçons de bande 15, 15A, depuis leur position d'attente 9, 9A dans leur position d'attente suivante, respectivement 9A, 9B. On comprend, au vu de la description qui précède qu'un cycle des seconds moyens de transfert 23 ne permet de dégager qu'une seule position d'attente 9 et, plus précisément celle située au plus près du dispositif de découpage 5. De ce fait, un cycle de fonctionnement des premiers moyens de transfert (16) engendre un nombre de cycles des seconds moyens de transfert (23) égal au nombre de tronçons de bande (15, 15A) découpés et véhiculés, simultanément par lesdits premiers moyens de transfert (16). Finalement, cette disposition particulière de la présente invention permet d'éviter que la cadence d'alimentation de la presse à emboutir 8 ne limite la cadence de production de ces dernières. Ces seconds moyens de transfert 23 peuvent emprunter une configuration identique au premier moyen de transfert 16 décrit ci-dessus. Ainsi, ils sont constitués, selon un premier mode de réalisation d'au moins deux bras 25 s'étendant au- dessous de l'ensemble des tronçons de bande 15, A à 15G disposés tant sur la table 22 que sous la presse à emboutir 8. Ces bras 25 comportent dans leur chant supérieur 26 des logements 27, 27A à 27C au nombre égal auxdits tronçons de bande 15, 15A à 15G de sorte qu'ils soient en mesure de déplacer l'ensemble de ces derniers d'un pas 34 au cours d'un cycle. Celui-ci se décompose, d'une montée des bras 25 de manière à prélever de leur position initiale l'ensemble des tronçons 15, 15A à 15G, montée suivie d'un déplacement horizontal sur une longueur correspondant à un pas 34. Ces bras 25 effectuent, ensuite, une descente pour disposer les tronçons de bande 15, 15A à 15G, soit dans leur position d'attente, 9A, 9B soit sous les postes d'usinage 11, 11A à 11D suivants, ou encore sur une rampe d'évacuation 33. Finalement, ces bras 25 effectuent un second déplacement horizontal de manière à retourner dans leur position d'origine. Il convient de préciser que ce cycle des seconds moyens de transfert 23 est commandé par la presse à emboutir 8 de telle sorte que la montée, suivie du déplacement d'un pas 34 des différents tronçons de bande et la descente des bras 25 ait lieu pendant les phases de montées et descentes de ladite presse à emboutir 8. Selon un autre mode de réalisation, non représenté sur les différentes figures, ces seconds moyens de transfert 23 sont constitués par des pinces en nombre équivalent aux différents tronçons de bande 15, 15A, 15B en position d'attente et aux tronçons de bande 15C à 15G disposés sous les postes d'usinage 11, 11A à liD. Ces pinces évoluent, dans ces conditions, selon un mouvement cyclique de manière à faire avancer d'un pas 34 les différents tronçons de bande , 15A à 15G à chaque cycle d'emboutissage. Par ailleurs, aux pinces précitées peuvent être substituées des ventouses ou tout autre élément de préhension susceptible de déplacer les tronçons de bande dans les conditions exposées ci-dessus. Dans tous les cas, tant les premiers moyens de transfert 16 que les seconds moyens de transfert 23 peuvent être actionnés par l'intermédiaire de moyens de commande 28 classiques. Ainsi et selon un mode de réalisation représenté dans la figure 6, il peut être fait appel à des arbres à came 29, 30 disposés au-dessous du dispositif de découpage 5 et de la table 22. Ces arbres à cames 29, 30 confèrent le mouvement cyclique et selon la cadence désirée, aux bras 18 des premiers moyens de transfert 16 ou aux bras 25 des seconds moyens de transfert 23. Un moteur 31 assure l'entraînement desdits arbres à came 29, 30 au travers d'un système d'engrenage 32 permettant d'en faire varier la vitesse de rotation. Tel que déjà précisé plus haut dans la description, le fonctionnement des différents moyens de transfert 16, 23 est dépendant de la fréquence des cycles d'emboutissage, d'une part, et des différentes phases de ces cycles d'autre part. Aussi, le fonctionnement desdits moyens de transfert 16, 23 peut être géré, avantageusement, par l'intermédiaire d'une unité de traitement électronique programmable. A noter que celle-ci permet d'assurer l'entraînement des arbres à cames 29, 30 par l'intermédiaire de moteurs distincts. Le fonctionnement de ces derniers est, alors, géré par ladite unité de traitement programmable de manière à l'ajuster à la cadence de la presse ou vice-versa. Une telle disposition autorise, en fait, la commande individuelle des différents moyens de transfert 16, 23 et, finalement, un meilleur réglage de l'installation. En- conclusion, s'il est des difficultés d'accélérer la vitesse de déroulement d'une bande, notamment, de matériau de type métallique, la présente invention permet de résoudre le problème en autorisant la multiplication de l'alimentation d'une presse à emboutir par l'intermédiaire de plusieurs bandes. Cette presse à emboutir peut, ainsi, fonctionner selon un rendement de production maximum d'o, découle, en définitif, un coût de production inférieur. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'téloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Procédé de façonnage par emboutissage de pièces issues d'un matériau en bande prédécoupé, caractérisé par le fait que: - on alimente, par l'intermédiaire de plusieurs bandes (1, lA), provenant de bobines (2, 2A) distinctes, un dispositif de découpage (5) de manière à constituer des tronçons de bande (15, 15A, 15B) de longueur correspondant aux pièces à réaliser; - on amène les différents tronçons de bande (15, 15A, B) prédécoupés dans une position d'attente (9, 9A, 9B) pour constituer un stock tampon (6) - on prélève un à un les tronçons de bande (15, 15A, 15B) ainsi stockés et en position d'attente (9, 9A, 9B) pour les acheminer, progressivement, sous les différents postes d'usinage (11, 11A à liD) d'une presse à emboutir (8). 2. Installation permettant la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte: - des premiers moyens de transfert (16) pour amener le ou les tronçons de bande (15, 15A) prédécoupés depuis un dispositif de découpage (5) dans une position d'attente (9, 9A) à l'entrée (17) d'une presse à emboutir (8). - et des seconds moyens de transfert (23) pour prélever un à un lesdits tronçons de bande (15, 15A) en position d'attente pour les acheminer, progressivement, sous les différents postes d'usinage (11, 11A à 11D) de ladite presse à emboutir (8). 3. Installation selon la revendication 2 caractérisée par le fait que les premiers moyens de transfert (16) sont constitués par au moins deux bras (18) s'étendant au-dessous du dispositif de découpage (5) et comportant, dans leur chant supérieur (19), des logements (20, 20A) susceptibles d'accueillir les différents tronçons de bande (15, 15A) découpés simultanément. il 4. Installation selon la revendication 3 caractérisée par le fait que les bras (18) sont animés d'un mouvement cyclique se décomposant en une montée de manière à prélever lesdits tronçons de bande (15, 15A) découpés, suivis d'un déplacement horizontal puis d'une descente pour déposer les tronçons de bande (15, 15A) dans leur position d'attente (9, 9A), ces bras (18) effectuant, ensuite, un second déplacement horizontal pour retourner dans leur position initiale au- dessous des tronçons de bande (15', 15'A) suivants du dispositif de découpage (5). 5. Installation selon la revendication 2 caractérisée par le fait qu'elle comporte une table (22) disposée à l'avant du dispositif de découpage (5) et à l'entrée (17) de la presse à emboutir (8), cette table (22) comporte des réservations (21, 21A, 21B) correspondant aux positions d'attente (9, 9A, 9B) des tronçons de bande (15, 15A, 15B). 6. Installation selon les revendications 2 et 5 caractérisée par le fait que les seconds moyens de transfert (23) sont constitués par au moins deux bras (25) s'étendant au-dessous de l'ensemble des tronçons de bande (15, 15A à G) disposés sur la table (22) et sous la presse à emboutir (8), ces bras (25) comportant, dans leur chant supérieur (26) des logements (27, 27A à 27G) au nombre égal auxdits tronçons de bande (15, 15A à 15G). 7. Installation selon la revendication 6 caractérisée par le fait que les bras (25) évoluent selon un mouvement cyclique pour faire avancer les tronçons de bande (15, 15A à G) sur une longueur correspondant à un pas (34), ce mouvement cyclique se décomposant en une montée, de manière à prélever, de leur position initiale, l'ensemble des tronçons de bande (15, 15A à 15G), montée suivie d'un premier déplacement horizontal sur la longueur d'un pas (34), puis d'une descente pour disposer les tronçons de bande (15, 15A à G), soit dans leur position d'attente (9A, 9B), soit sous les postes d'usinage (11, 11A à 11D), suivants, ou encore sur une rampe d'évacuation (33). 8. Installation selon la revendication 7 caractérisée par le fait que le mouvement cyclique des bras (25) est commandé par la presse à emboutir (8) de telle sorte que la montée, suivie du déplacement d'un pas (34) des différents tronçons de bande (15, 15A à 15G) et la descente des bras (25) ait lieu pendant les phases de montées et descentes de ladite presse à emboutir (8). 9. Installation selon les revendications 4 et 7 caractérisée par le fait qu'un cycle de fonctionnement des premiers moyens de transfert (16) engendre un nombre de cycle des seconds moyens de transfert (23) égal au nombre de tronçons de bande (15, 15A) découpés et véhiculés, simultanément, par lesdits premiers moyens de transfert (16). 10. Installation selon les revendications 3 et 6 caractérisée par le fait que les bras (18, 25), respectivement, des premiers moyens de transfert (16) et des seconds moyens de transfert (23) sont actionnés par l'intermédiaire de moyens de commande (28) constitués d'arbres à came (29, 30) dont l'entraînement est assuré, soit à l'aide d'un seul moteur (31) et au travers d'un système d'engrenage (32) approprié, soit au moyen de deux moteurs - distincts, le fonctionnement de ce ou ces moteurs étant ajusté à la cadence de la presse à l'aide d'une unité de traitement électronique programmable.