Brevet FR2700176A1 — publié le 19940708

Procédé pour fabriquer un ensemble formant bras de levage pour un véhicule de travaux La présente invention concerne, d'une manière générale, un procédé pour fabriquer un ensemble formant bras de levage pour un véhicule de travaux et, plus particulièrement, les différentes étapes du procédé pour obtenir l'ensemble formant bras de levage fini. Les ensembles formant bras de levage de l'art antérieur prévus pour des véhicules de chantiers et de terrassement sont en général réalisés sous la forme d'ensembles préfabriqués, et puis usinés pour définir les différents perçages de raccordement et les différentes surfaces de butée Etant donné que ces ensembles ont des dimensions et un encombrement assez importants, les machines-outils utilisées pour effectuer l'usinage de finition et les perçages sont importantes, complexes et onéreuses Des machines-outils plus petites, moins complexes et moins onéreuses peuvent être utilisées pour usiner des parties d'un ensemble avant leur assemblage pour former le produit fini En outre, les relations géométriques ou les contraintes fonctionnelles de l'ensemble fini sont plus faciles à respecter en éliminant un usinage sur les ensembles préfabriqués de dimensions importantes et en exécutant moins d'usinage sur des éléments plus petits avant qu'ils ne soient assemblés pour former l'ensemble préfabriqué final de dimensions plus importantes. La présente invention comporte plusieurs étapes de procédé spécifiques pour contrôler et respecter des tolérances. La présente invention a pour but de résoudre l'un au moins des problèmes défini ci-dessus. Selon l'un des aspects de la présente invention, un procédé pour fabriquer un ensemble formant bras de levage pour un véhicule de travaux comporte plusieurs étapes qui consistent à découper plusieurs plaques de bras à partir d'une grosse plaque de métal, à souder plusieurs plaques formant bossages à des zones de surface présélectionnées de chaque plaque de bras, à fixer ensemble par serrage au moins deux plaques de bras et à positionner les plaques fixées par serrage dans un premier dispositif de maintien, puis à percer plusieurs trous à travers les plaques de bras et les plaques formant bossages Le procédé comporte également les étapes qui consistent à écarter les plaques de bras percées d'une distance présélectionnée et à les positionner dans un second dispositif de maintien, des broches du dispositif de maintien passant à travers les trous alignés de chacune des plaques de bras En outre, le procédé comporte les étapes qui consistent à positionner un ensemble formant traverse tubulaire entre les plaques de bras écartées, à souder l'ensemble formant traverse tubulaire aux plaques de bras, et à ôter l'ensemble formant bras de levage du dispositif de maintien. Les procédés de fabrication actuels utilisés pour produire des ensembles formant bras de levage préfabriqués de dimensions importantes consistent généralement à préfabriquer l'ensemble et puis à exécuter les opérations d'usinage sur l'ensemble préfabriqué Ceci nécessite des machines-outils et des installations très importantes et très complexes pour manipuler les ensembles formant bras de levage encombrants. Le procédé de la présente invention utilise une série d'étapes pour exécuter l'usinage de finition de sous- ensembles de l'ensemble de dimensions plus importantes avant la préfabrication de celui-ci, et pour contrôler des tolérances pendant l'opération de préfabrication finale. Ce qui précède ainsi que d'autres buts, avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan schématique d'une plaque de bras de levage découpée au chalumeau à partir d'une grosse plaque d'acier; la figure 2 est une vue en élévation latérale schématique d'une plaque de bras de levage sur laquelle sont soudées plusieurs plaques formant bossages au niveau d'emplacements spécifiques; la figure 3 est une vue en plan de dessus schématique de la plaque de bras de levage de la figure 2, réalisée, d'une manière générale, suivant les lignes 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue en plan de dessus schématique montrant deux plaques de bras de levage fixées ensemble par serrage et une machine-outil en position pour percer des trous à travers les plaques de bras et les bossages; la figure 5 est une vue en plan de dessus schématique d'un ensemble formant bras de levage, comprenant un ensemble formant traverse tubulaire maintenu dans un dispositif de manipulation; la figure 6 est une vue en plan de dessus schématique, semblable à celle de la figure 5, montrant des machines de soudage en place pour souder l'ensemble formant traverse tubulaire aux plaques de bras de levage; la figure 7 est une vue en élévation latérale schématique d'un ensemble formant bras de levage de la présente invention terminé, montrant des presses en place pour redresser les plaques de bras; et la figure 8 est une vue en élévation latérale schématique d'une partie d'un véhicule sur chemins de roulement sur lequel est fixé l'ensemble formant bras de levage objet de la présente invention. En référence aux dessins, un procédé pour fabriquer un ensemble formant bras de levage 10 destiné à un véhicule de travaux 12 comporte les étapes qui consistent à découper plusieurs plaques de bras profilées 14 à partir d'une grosse plaque de métal 16, et à souder plusieurs plaques formant bossages 18 à des zones présélectionnées de première et seconde surfaces 20, 22 de chacune des plaques de bras 14. Les plaques formant bossages 18 comprennent des première et seconde plaques de raccordement de godet 24, 26 reliées aux première et seconde surfaces 20, 22 respectives, des première et seconde plaques de raccordement de vérins à fluide 28, 30 également reliées aux première et seconde surfaces 20, 22 respectives, et des première et seconde plaques de raccordement de véhicule 32, 34 elles-aussi reliées aux première et seconde surfaces 20, 22 respectives. Des premier et second profils de butée 36, 38 sont définis sur les plaques de bras de levage 14 pendant l'opération de découpage Des plaques de butée remplaçables 39 sont reliées aux plaques de bras au niveau de la zone de chacun des seconds profils de butée 38. Une fois les plaques formant bossages 18 reliées aux plaques de bras 14, ces dernières sont fixées ensemble par serrage par paires, plusieurs organes d'espacement 40 étant positionnés entre les plaque de bras 14 au niveau d'emplacements présélectionnés De préférence, les organes d'espacement 40 sont positionnés dans les zones des plaques formant bossages 18 Les plaques de bras 14 fixées par serrage sont placées dans un premier dispositif de maintien 42, les premier et second profils de butée 36, 38 servant à aligner les plaques de bras 14 avec précision Les profils de butée 36, 38 sont utilisés pour le positionnement, car il existe une relation fonctionnelle entre les profils de butée 36, 38 et les perçages définis à travers les plaques de raccordement de godet 24, 26 Une fois l'alignement réalisé, une machine- outil 44 est utilisée pour percer plusieurs trous 46 alignés à travers les plaques de bras 14 et les plaques formant bossages 18, c'est-à- dire un trou 46 au niveau de l'emplacement de chaque plaque formant bossage 18 Après que les trous 46 ont été percés, les plaques de bras 14 sont -séparées et écartées l'une de l'autre d'une distance présélectionnée, pour être ensuite placées dans un second dispositif de maintien 48 Le second dispositif de maintien 48 possède plusieurs broches de fixation 50, chacune des broches 50 étant adaptée pour passer à travers les trous 46 alignés, définis dans chaque paire de plaques de bras 14 écartées Les premier et second profils de butée 36, 38 prévus sur chacune des plaques de bras 14 servent de préférence à venir en contact avec des parties d'accouplement du second dispositif de maintien afin d'aligner les plaques de bras 14 pendant une opération de soudage suivante. Un ensemble formant traverse 52 est prévu et positionné entre les plaques de bras 14 écartées L'ensemble formant traverse 52 possède des première et seconde parties formant rebords espacés 54, 56 comportant chacune des premier et second perçages traversants alignés axialement 58, 60 respectifs Le second dispositif de maintien 48 possède une tige de positionnement 62 adaptée pour passer à travers les premier et second perçages traversants 58, 60 afin de maintenir et d'aligner l'ensemble formant traverse 52 par rapport aux plaques de bras 14 Lorsque l'ensemble formant traverse 52 est supporté par la tige 62, il peut être amené par rotation jusqu'à une position prédéterminée entre les plaques de bras 14, o il est soudé par points aux plaques de bras 14 pour être maintenu en place avant son soudage final auxdites plaques de bras 14. Une fois que l'ensemble formant traverse est assujetti aux plaques de bras 14 par les soudures par points, des première et seconde masses d'absorption de chaleur 64, 66 sont fixées par serrage aux faces extérieures de chaque plaque de bras 14 au niveau d'un emplacement situé sensiblement en face de l'ensemble formant traverse 52 Les masses d'absorption de chaleur 64, 66 vont aider à éviter une déformation importante des plaques de bras 14 pendant l'opération de soudage Un ou plusieurs chalumeaux 68 sont ensuite utilisés pour souder l'ensemble formant traverse 52 aux plaques de bras 14 De préférence, les plaques de bras 14 sont animées d'un mouvement de rotation pendant l'opération de soudage et plusieurs passes de soudage sont utilisées Une fois l'opération de soudage terminée, l'ensemble formant bras de levage 10 est ôté du second dispositif de maintien 48 et posé sur un plateau ou une table 70 Une ou plusieurs presses ou un ou plusieurs vérins à fluide 72 appliquent ensuite une force à l'ensemble formant bras de levage 10 pour redresser les plaques de bras 14 et les rendre sensiblement parallèles entre elles L'ensemble formant bras de levage 10 est alors terminé et peut être monté sur un véhicule 12 L'ensemble formant bras de levage 10 est adapté pour être relié au véhicule 12 par l'intermédiaire des première et seconde plaques de raccordement de véhicule 32 et 34 Cet ensemble formant bras de levage 10 est adapté pour être relié à deux vérins de levage 74 actionnés par un fluide par l'intermédiaire des première et seconde plaques de raccordement de vérins 28, 30 Un godet 76, ou un autre type d'outil de travail, est adapté pour être relié à l'ensemble formant bras de levage 10 par l'intermédiaire des première et seconde plaques de raccordement de godet 24, 26 Un ensemble formant tringlerie d'inclinaison de godet 78 est adapté pour être relié à l'ensemble formant bras de levage 10 par l'intermédiaire des premier et second perçages traversants 58, 60 des premier et second rebords 54, 56. En référence aux dessins, le procédé objet de la présente invention est particulièrement utile pour produire un ensemble formant bras de levage 10, et l'ensemble formant bras de levage 10 produit à l'aide de ce procédé est particulièrement utile sur des véhicules de terrassement, tels que des machines de chargement à godet sur roues et sur chemins de roulement L'ensemble formant bras de levage 10 constitue l'organe principal de la machine pour lever et manipuler le godet 76 ou un autre outil de travail Etant donné que l'ensemble formant bras de levage 10 est un ensemble préfabriqué de dimensions importantes, et du fait que plusieurs autres organes se raccordent à l'ensemble formant bras de levage 10, le respect de tolérances étroites des multiples trous 46 et perçages traversants 58, 60 et très important Il est également important de maintenir les sous- ensembles étroitement alignés pendant le processus de fabrication, et de contrôler une déformation pendant l'assemblage des éléments par soudage Le procédé objet de la présente invention permet les contrôles nécessaires pour maintenir les tolérances à l'intérieur de plages acceptables et pour produire un ensemble formant bras de levage 10 fini conforme aux spécifications de fabrication. Bien que la description précédente ait porté sur un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention, il est bien entendu que celle-ci n'est pas limitée à l'exemple particulier décrit et illustré ici, et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé pour fabriquer un ensemble formant bras de levage ( 10) pour un véhicule de travaux ( 12), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes qui consistent à découper plusieurs plaques de bras profilées ( 14) à partir d'une plaque de métal ( 16); à souder plusieurs plaques formant bossages ( 18) à des zones de surface présélectionnées de chaque plaque de bras ( 14); à fixer ensemble par serrage des paires de plaques de bras ( 14), plusieurs organes d'espacement ( 40) étant positionnés entre les plaques de bras au niveau d'emplacements présélectionnés; à placer les plaques de bras ( 14) fixées par serrage dans un premier dispositif de maintien ( 42); à percer plusieurs trous alignés ( 46) à travers les plaques de bras ( 14) fixées par serrage et les plaques formant bossages ( 18) au niveau de l'emplacement de chaque plaque formant bossage; à séparer et à écarter les plaques de bras ( 14) percées d'une distance présélectionnée pour placer les plaques de bras dans un second dispositif de maintien ( 48) afin que leurs profils soient alignés, le second dispositif de maintien comportant plusieurs broches de fixation ( 50) dont chacune passe à travers les trous alignés ( 46) de chaque paire de plaques de bras ( 14); à prévoir un ensemble formant traverse ( 52) et à positionner cet ensemble formant traverse entre les plaques de bras ( 14) écartées; à fixer par serrage une masse d'absorption de chaleur ( 64, 66) à la face extérieure de chaque plaque de bras ( 14) au niveau d'un emplacement situé sensiblement en face de l'ensemble formant traverse ( 52); à souder l'ensemble formant traverse ( 52) aux plaques de bras ( 14); et à ôter l'ensemble formant bras de levage ( 10) du dispositif de maintien ( 48). 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape qui consiste à souder par points l'ensemble formant traverse ( 52) aux plaques de bras ( 14) avant le soudage de l'ensemble formant traverse auxdites plaques de bras. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le soudage de la traverse ( 52) aux plaques de bras ( 14) comporte plusieurs passes de soudage. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape qui consiste à faire tourner les plaques de bras ( 14) pendant le soudage. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de découpage au chalumeau comporte la définition de premier et second profils de butée ( 36, 38) sur des surfaces découpées des plaques de bras ( 14). 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape qui consiste à relier des plaques de butée ( 39) aux plaques de bras ( 14) au niveau de la zone du second profil de butée ( 38). 7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte l'application d'une force aux plaques de bras ( 14) après l'étape de soudage, la force agissant pour redresser les plaques de bras et pour les rendre sensiblement parallèles entre elles. 8 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble formant traverse ( 52) comporte des première et seconde parties formant rebords espacés ( 54,56) pourvues de premier et second perçages traversants alignés axialement ( 58,60) respectifs, le second dispositif de maintien ( 48) comportant une tige de positionnement ( 62) adaptée pour passer à travers les premier et second perçages traversants ( 58,60) afin de maintenir et d'aligner l'ensemble formant traverse ( 52) par rapport aux plaques de bras ( 14). 9 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les premier et second profils de butée ( 36,38) sont adaptés pour venir en contact avec des parties d'accouplement du second dispositif de maintien ( 48) pendant l'étape de soudage.