Brevet FR2705052A1 — publié le 19941118

La présente invention est relative aux presses-plieuses hydrauliques dont le tablier mobile est actionné par au moins trois vérins.Le plus souvent. sur ce type de machine, c'est le tablier inférieur qui est mobile et actionné par un circuit hydraulique à simple effet dans lequel l'ouverture se fait par gravité et écoulement libre de 17huile des vérins vers la bâche Le nombre des vérins de ces machines peut entre quelconque,mais il existe de nombreux modèles ne comportant que trois vérins dont un au voisinage de chaque extrémité et un vérin au centre.Ce vérin central est double,ctest à dire qu'il comporte deux sections indépendantes.à savoir:une première section,par exemple centrale, pour l'approche rapide, recevant tout le débit de la pompe durant cette phase;une deuxième section annulaire formant,avec la premiere,une section double alimentée en pression pendant la phase pliage et donnant une poussée centrale apte à provoquer une déformation du tablier mobile parallèle à celle du tablier fixe;cette caractéristique est essentielle pour obtenir une bonne régularité de l'angle de pliage Cette conception a été choisie à titre d'exemple non limitatif et il est évident que le vérin central double peut être remplacé par deux vérins juxtaposés ou superposés sans que cela change la nature de l'invention. Dans ces machines,tous les vérins sont alimentés habituellement par un flux d'huile commun donc à une pression identique.Lorsque la tôle à piief,moins longue que la presse, est excentrée,il se produit un couple de basculement qui ne peut être compensé que par un guidage mécanique.Ce guidage,bien que très résistant,ne permet pas de conserver un parallèlisme correct entre les deux tabliers en raison des déformations élastiques non maîtrisées de la matière. Pour pallier ce défaut, deux solutions ont été prévues: -Supprimer le vérin central et commander les vérins latéraux séparément par leur propre systeme de distribution asservi au parallèlisme;cette solution perd l'davantage de la déformée parallèle des deux tabliers si aucun dispositif spécial additionnel n > est mis en oeuvre. -Placer,comme prévu dans le brevet français 89 16778,entre les trois vérins et l'alimentation centrale, des organes de modification de distribution, pression et débit, agissant de façon différente sur ces vérins et asservis à un détecteur de paral lèlisme.Cette solution est relativement complexe et nécessite l'entrée de données extérieures, sous forme de paramètres, tels que la force, la longueur pliée, la position de la t6le,etc. La présente invention relève d'un principe différent puisqu' elle fait appel à deux systèmes de distribution comme dans la première solution précitée,tout en préservant I'avantage de la déformée parallèle due à la présence d'un vérin central;Elle est simple et ne nécessite pas de rentrer les données numériques du pliage. Elle est caractérisée en ce que: -Chaque vérin latéral est associé à un demi-vérin central pour constituer un ensemble alimenté par son propre distributeur proportionnel et géré par sa propre boucle d'asservissement électronique appelée carte d'axe. -En phase d'approche,l'un des àemi-vérins centraux est seul alimenté gràce à la pleine ouverture de son distributeur proportionnel ainsi qulà la fermeture de la vanne situee sur le circuit alimentant le vérin latéral qui lui est associé. -Le vérin latéral et le demi-vérin central dsun ensemble peuvent être dissociés afin que l'un des deux seulement soit alimenté, -Entre chaque distributeur proportionnel et l'ensemble de vérins auquel il est associé,se trouve un distributeur hydraulique à trois positions permettant d'alimenter,soit seulement un demi-vérin central,soit un vérin latéral,soit les deux à la même pression. -I1 existe un signal agissant sur les deux distributeurs à trois positions de manière à éliminer l'alimentation du vérin latéral ayant la pression la plus basse ainsi que celle du vérin central ayant la pression la plus élevée. -Le signal résulte de la comparaison des pressions dans les deux vérins latéraux. -Le signal est activé pour commander deux bobines homologues des distributeurs lorsque le rapport des pressions droite-gauche est supérieur à une valeur prédéterminée, ou pour commander les deux autres bobines lorsque le rapport des pressions droite-gauche est inférieur à l'inverse de cette même valeur. -Le signal commandant les deux distributeurs est fourni par la détection d'un défaut de parallélisme. -l'invention est étendue à plusieurs vérins latéraux répartis de chaque côte du centre de la presse;chaque vérin étant muni d'une valve ouverte/fermée et la répartition des fermetures de valves se faisant par itération en fonction de la détection d'un défaut de parallèlisme. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à travers la description qui suit de deux exemples de realisation illustrés par les dessins annexés parmi lesquels: -La figure 1 représente une presse-plieuse équipée de deux verins latéraux et d'un vérin central à double section.. -La figure 2 représente un premier exemple de schéma électro-hydraulique conforme à l'invention. -La figure 3 représente un deuxième exemple de schéma électro-hydraulique conforme à l'invention. -La figure 4 représente un troisième exemple de schéma electro-hydraulique conforme à l'invention. Sur la figure i,la presse-plieuse représentée comprend un bâti avec ses deux montants (Fa) et (lb) supportant le tablier supérieur fixe C2) muni du poinçon allongé (3) et le tablier inférieur mobile (4) muni de la matrice (5). Tous deux contribuent à plier la tôle (6) excentree par rapport à l'axe médian de la presse sous l'effet d'une poussée donnée par 3 vérins (7),(8),(9). Le vérin (8) est double,c'est à dire qutil comporte une section (10) centrale et une section (11) annulaire.Au droit des verins latéraux (7) et (9) sont placés deux appareils de mesure de la course (12) et (13)1 le plus souvent sous forme de règles incrémentales digitales raccordées à deux cartes d'axe électroniques asservies en parai lèlisme. Selon le mode de fonctionnement,des capteurs de pression (14) et (15) raccordés respectivement aux vérins (7) et (g) délivrent des tensions électriques U1,U2 proportionnelles aux pressions existant respectivement dans ces vérins. La figure 2 représente un premier mode de réalisation du schéma électro-hydraulique;le vérin(7) et la section (11) du vérin (8) sont reliés directement à l'orifice (16) de sortie du distributeur proportionnel (17).De même, lue vérin (9) et la section (10) sont reliés à l'orifice (18) de sortie du distributeur proportionnel (19). Rappelons que les distributeurs proportionnels sont généralement complétés par une balance de pression1 non representée sur les schemas,qui permet de délivrer un débit d'huile proportionnel à la tension appliquée aux bobines quelle que soit la pression nécessaire pour plier et,reciproquement,d'adapter le débit distribué,pour une pression donnée,au régime programmé à la carte d'axe. Sur le conduit reliant le vérin (g) à l'orifice (18) se trouve une valve (20) permettant d'isoler ou non ce vérin Les bobines (17a)(17b)(1Sa)(1SbAsont alimentées en tension proportionnelle par les amplificateurs (21) et (22) qui reçoivent leur consigne des cartes d'axe (23) et C24) reliées aux règles incrémentales (12) et (13);un comparateur et calculateur (25) assure la synchronisation des cartes d'axe (23) et (24) en intégrant d'éventuelles corrections de course sur les vérins latéraux pour tenir compte de la différence de déformation des montants (la) (lb) et maintenir le parallelisme global des deux tabliers (2) et (4)meme en travail excentré. En amont des distributeurs proportionnels, le distributeur (26) a pour tâche de mettre la pompe (27) entraînée par le moteur (28) en communication soit avec le circuit,soit avec les pilotes d'ouverture des clapets anti-retour (29) (30) qui, lorsqu'ils sont ouverts, provoquent la descente du tablier après l'opération de pliage. Le fonctionnement du cycle est le suivant: L'action sur l'organe de commande,non représenté,excite la bobine (31) de la valve (26)et ferme la valve (20).Elle met sous tension maximum la bobine (1sua) du distributeur proportionnel (19) de sorte que le tablier monte en approche à grande vitesse puisque tout le débit de la pompe passe dans la chambre (10) du vérin (8).Les autres vérins sont remplis par aspiration d'huile à travers les clapets anti-retour (29) et (30).Arrivé au point de changement de vitesse,détecté par l'une des règles incrémentales (12) (13),le distributeur (19) se ferme,la valve (20) s' ouvre et le cycle de travail commence;les deux distributeurs proportionnels (17) et (19) s'ouvrent suivant les tensions appliquées aux bobines par les amplificateurs (21) et (22),qui résultent du programme défini et des informations fournies par les règles (12) et (13);pendant cette phase, la répartition des pressions dans les deux ensembles de vérins (7) (11) et (9) (10) dépend de la position de la tôle plus ou moins excentrée.Le vérin central double assure toujours son rôle de bombage sur le tablier mobile.On remarquera que ltexcentration maximum correspond à une pression nulle dans un des ensembles de vérins donc à la position du centre de gravité des forces appliquées par l'autre ensemble c'est à dire le barycentre des forces représentées par leurs sections.Le système se comporte donc comme si,en ce point,il y avait un vérin virtuel.La course s'arrete au point fixé par le calculateur (25) lorsque les deux règles incrémentales (12) (13) arrivent au niveau programmé. Lorsque l'ordre d'ouverture est donné,celle-ci se fait en deux temps: Un premier temps pour la décompression de tous les vérins à travers les distributeurs proportionnels 117) et (19) dont les bobines (17b) et (19b) reçoivent une tension modulée;un deuxième temps pour le retour rapide par l'excitation de la bobine (32) qui ouvre les clapets (29) (30) par alimentation de leur pilote respectif. Dans ce premier exemple de réalisation,nous avons vu que l'excentration de la tôle ne pouvait pas dépasser l'axe des vérins virtuels,C7est pourquoi l'invention est complétée par la solution représentée sur la figure 3 qui permet d'excentrer la tôle jusqu'au droit td7un vérin latéral. Le schéma de cette figure 3 a la mme base que celui de la figure 2.La valve (20) est remplacée par les distri- buteurs (33j et (34) et les vérins (7) et (9) sont équipés des capteurs de pression (14) et (15).La course d'approche rapide s'obtient de la même manière que sur la figure 2,en excitant, cette fois la bobine (37) du distributeur (34);puis,au changement de vitese,le distributeur (34) revient au repos et les deux distributeurs proportionnels (17) et Ci9) s'ouvrent suivant la tension appliquée aux bobines comme précédemment.Si le rapport entre les pressions détectées par les capteurs (f5) et (14) soit U2/Ul est supérieur à une valeur prédéterminée, par exemple, parce que la tôle est excentrée à droite, le comparateur calculateur (25) provoque l'excitation des bobines (36) et C383 de sorte que, seuls le vérin (9) ayant la pression la plus haute est alimenté par le distributeur (19 > et le demi-vérin (11) ayant la pression la plus basse est alimenté par le distributeur (17).les autres vérins sont alors remplis par aspiration à travers les clapets anti-retour (29) et (40). IL est évident que le système est symétrique et que pour une tôle excentrée à gauche, les bobines (35) et (37) seront excitées lorsque le rapport des tensions U2/Ul deviendra inférieur à la valeur inverse de la limite précitée. On voit donc que,pour une forte excentration,il reste en pression seulement un vérin pour chaque carte d'axe; par conséquent,si la résultante des efforts de pliage se trouve au voisinage de l'axe du vérin (9) par exemple, la pression dans ie demi-vérin Cli) tend vers zéro et le parallélisme est conservé. Le reste du fonctionnement se comporte comme dans le cas précédent. Bien entendu, on peut imaginer d'autres systèmes de détection que les capteurs de pression dans les vérins latéraux;on peut, par exemple,détecter directement le défaut de parallèlisme,témoin de l'impossibilité d'équilibrer le couple de basculement par la simple répartition des pressions dans tous les verins.On peut aussi prendre l'information directement sur la carte d'axe qui n'arrive pas à atteindre la vitesse programmée sur le côté le plus chargé,ou l'inverse. On remarquera,en outre, que l'action sur les distributeurs (33) et (34) ne provoque pas de décompression brutale puisque les vérins sont simplement isolés sans mise en communication avec la bâche grâce à l'utilisation de distributeurs à transfert fermé.La décompression se fait donc doucement dans le demi-vérin central par le fait que le piston continue sa course,puis,des que la décompression est terminée, le clapet anti-retour (39), (40) s'ouvre pour laisser entrer l'huile dans le demi-vérin. Quant au vérin latéral,sa pression était, par conception, très faible mais la décompression se fait d la même manière. A ce stade,il faut remarquer que l'augmentation de vitesse qui pourrait résulter de l'élimination brusque d'un des ensembles de vérins est vite corrigée par la réaction de la carte d'axe qui est capable de modifier la tension appliquée aux distributeurs proportionnels dans le temps très court de un à deux dixiemes de seconde,c'est à dire sur environ un millimètre de course; la partie excédentaire du débit tant alors envoyée à la bâche par le canal (60). La figure 4 montre l'extension de l'invention à des presses-plieuses dont les vérins sont plus amplement répartis le long du tablier mobile donc possédant plusieurs vérins latéraux de chaque côté de l'axe,soit deux sur la figure Dans ce cas,il devient plus simple de remplacer les distributeurs (33) et (34) par une série de valves à deux positions ouverte/fermee (41) à (46) à raison d'une valve par vérin (51) (52 > (11) (10) (55) (56) et de les commander par itération à partir de la détection d'un défaut de parallèlisms. Supposons,par exemple que la tôle est pliée à droite si la répartition des pressions entre la série des trois vérins de droite (10)(55)(56)et la série des trois vérins de gauche (51)(52)(11)ne permet pas d'équilibrer le tablier,et que, par conséquent,un défaut de parallélisme est détecté, les valves (41) et (44) se ferment puis,si c'est insuffisant, la valve (42) se ferme à son tour. Il ne reste alors en service,à gauche, que le demi-vérin (11) et,à droitesque les vérins (55) et (56).Enfin.si la résultante des efforts de pliage est au droit du vérin (56)Lgequilibrage ne sera obtenu que par la fermeture de la valve (45) donc de l'isolement du vérin (55).0n voit donc l'analogie totale avec le cas de la figure 3, seule la distribution est légèrement différente pour être mieux adaptée à ce cas. Il n'est pas exclu que cette variante de distribution soit appliquée au cas précédent,les distributeurs (33) et (34) étant remplacés par 4 valves ouvertes/fermées. Tous les utilisateurs de presse-plieuse connaissaient l'avantage de qualité fourni par les machines à trois vérins ou plus mais ils ne pouvaient pas obtenir une qualité comparable en travail excentré.Or, le travail excentré permet,en particulier,de monter plusieurs postes de travail sur la même machine ce qui présente un surcroît de productivité important et est largement pratiqué dans la fabrication des boites de toutes formes qui nécessitent,pour être bien ajustées,une excellente qualité de pliage.La présente invention constitue le moyen le plus simple pour obtenir cette qualité en travail excentré, ce qui permet d'envisager un large développement de ce type de machine. REVEND ICAT IONS 1. Presse-plieuse hydraulique dont le tablier mobile (4) est actionné par au moins trois vérins (7)C8)(9) c'est à dire un vérin à chaque extrémité de la presse et,au centre, soit un vérin double composé de deux sections (10)(11) concentriques soit deux vérins côte à côte ou superposés; le débit et la pression dans les vérins étant distribuÇs par un système électro-hydraulique comportant deux asservissements électroniques aptes à gérer la course du tablier mobile et le parallélisme entre les deux tabliers et équipés chacun d'un organe de mesure (12) (13) situé au voisinage d'un vérin latéral,et d'un distributeur hydraulique proportionnel (17) (19) ;chaque vérin latéral étant éventuellement équipé d'un capteur de pression (14)(15);caractérisé en ce que chaque vérin latéral (7)(9) est associé respectivement à un demi-verin central(11)(10) pour constituer un ensemble alimenté par son propre distributeur proportionnel(17)(19) et géré par sa propre boucle d'asservissement electronique 2. Presse plieuse selon la revendication 1 caractérisée en ce que,en phase d1approche,l'alimentation de l'un des demi-vérins centraux (10) se fait par la pleine ouverture de son distributeur proportionnel(19) ainsi que par la fermeture de la valve (20) située sur le circuit d'alimentation du vérin laréral (9 > qui iui est associé. 3. Presse-plieuse selon la revendication 1 caractérisée en ce que le vérin latéral (7)(9) et le demi-vérin central (11)(10) d'un ensemble peuvent être dissociés de sorte que l'un des deux seulement soit alimenté en pression 4. Presse-plieuse selon la revendication 3 caractérisée en ce que,entre chacun des distributeurs proportionnels (17)(19) et l'ensemble des vérins auquel il est associése trouve un distributeur hydraulique à trois positions (33) (34) permettant d'alimenter soit seulement un vérin latéral(7)(9) soit seulement un vérin central (11)(10) soit les deux à la même pression. 5. Presse-plieuse selon la revendication 4 caractérisée en ce qu'il existe un signal capable d'agir sur les deux distributeurs à trois positions (33)(34) de manière à éliminer l'alimentation du vérin latéral ayant la pression la plus basse ainsi que celle du demi-vérin central ayant la pression la plus haute. 6 Presse-plieuse selon la revendication 5 caractérisée en ce que le signal résulte de la comparaison des pressions dans les deux vérins latéraux fournies par les capteurs de pression (14)(15). 7. Presse-plieuse selon la revendication 5 caractérisée en ce que le signal est activé pour commander les bobines homologues (36)C38) des deux distributeurs lorsque le rapport des pressions droite/gauche (15)/(14 > est supérieur à une valeur prédéterminée, ou pour commander les bobines homologues (35)(37) lorsque le rapport des pressions droite/gauche (15)/(14) est inférieur à l'inverse de cette même valeur. 8. Presse-plieuse selon la revendication 5 caractérisée en ce que le signal commandant les deux distributeurs (33)(34) dans un sens ou dans l'autre est fourni par la détection d'un défaut de parallélisme. 9 Presse-plieuse selon la revendication 1 comportant plusieurs vérins latéraux de chaque côté de l'axe de la presse;caractérisée en ce que chacun des vérins est muni d'une valve ouverte/fermée(41)à(46);la répartition des fermetures de valves se faisant par itération en fonction de la détection d'un defaut de parallélisme.