Brevet FR2742082A1 — publié le 19970613

I " Dispositif de sertissage de panneaux en tôle " La présente invention concerne un dispositif de sertissage de panneaux en tôle par un procédé par lequel on rabat, en deux étapes, un bord de quelques millimètres de largeur (classiquement environ 12 mm) préalablement replié à angle droit d'un panneau extérieur contre le rebord d'un panneau intérieur, ce de préférence sur la totalité de la périphérie de ces panneaux, de façon à permettre leur fixa- tion l'un contre l'autre; la première et la seconde étape de ce procédé consiste, de manière classique, à replier le bord du panneau extérieur d'un angle d'environ 45 à l'aide d'outils respectifs porteurs de lames ayant une inclinaison adaptée, à savoir un outil de pré- sertissage à 45 et un outil de sertissage à 900. Un tel procédé est couramment mis en oeuvre dans le domaine de l'industrie automobile, en particulier pour la fabrication de pièces telles que portes avant et arrière, capots avant, portes de coffre (hayons), et permet d'assembler un panneau extérieur et un panneau intérieur classiquement appelés doublure ou caisson de façon à obte- nir un ensemble rigide. Conformément à l'art antérieur, cette opération de sertissage est effectuée par deux procédés différents. Le premier de ces procédés consiste à faire passer successivement par transfert les panneaux à sertir dans des outils constitués chacun d'une partie supérieure (poinçon) et d'une partie inférieure (matrice) qui sont fixés dans une presse. Avant le sertissage proprement dit, les panneaux à sertir doivent être positionnés et fixés sur la matrice qui correspond le plus souvent à une surface ho- rizontale. Un premier outil classiquement nommé " outil à " sert à plier le bord du panneau extérieur en le fai- sant évoluer de la verticale vers 45 tandis qu'un second outil classiquement nommé " outil à 90 " reprend ce bord en le faisant évoluer de 45 vers l'horizontale. Le second procédé de sertissage couramment uti- lisé dans le cadre de la construction automobile consiste à faire passer les panneaux à sertir dans des machines spéci- fiques nommées " tables ouvertes " entre lesquelles ils peuvent être déplacés par transfert ou par manutention à l'aide de robots. De telles machines sont constituées, d'une part, d'une matrice centrale fixée sur une table mo- bile et, d'autre part, de plusieurs abattants (en général quatre à cinq selon la forme de la pièce à sertir) qui sont porteurs de lames de présertissage à 45 et de lames à sertissage à 900. Un tel procédé de sertissage fonctionne de la manière suivante: Les abattants, ouverts en position de charge- ment, se ferment au-dessus des panneaux à sertir, une fois ceux-ci positionnés dans la matrice; la table mobile ef- fectue une course verticale jusqu'à un premier niveau pour effectuer le pré-sertissage à 45 ; ensuite, la table des- cend et les abattants s'ouvrent avant de remonter à un se- cond niveau; à ce moment, les abattants se referment de façon à présenter les lames de sertissage à 90 , et la ta- ble remonte pour effectuer le sertissage. Les abattants s'ouvrent alors à nouveau et la table redescend au niveau de chargement et de déchargement. Le premier des procédés antérieurs susmentionné présente l'inconvénient de nécessiter une presse de grande dimension et la mise en oeuvre de deux opérations de pré- sertissage et de sertissage totalement séparées. De plus, les dispositifs permettant la mise en oeuvre de ces deux procédés se distinguent en ce qu'ils sont commandés par vérins et centrale hydraulique, d'o il résulte un certain nombre d'inconvénients: encombrement important, nuisances (décibels), maintenance nécessitant un personnel qualifié, risques de fuite, sécurité insuffisante (ces appareillages fonctionnent sous des pressions de l'ordre de 180 bars)... L'invention a pour objet de remédier à ces in- convénients en proposant un dispositif permettant le ser- tissage de panneaux en tôle par le procédé susmentionné qui fonctionne, non pas par commande hydraulique, mais par com- mande électrique. Selon l'invention, ce dispositif est caractéri- sé en ce qu'il comporte: - une matrice supportant le panneau extérieur ainsi que le panneau intérieur et équipée d'organes de positionnement et de fixation de ces panneaux, l'un au-dessus de l'autre, - une console mobile en rotation autour d'un axe principal fixe situé substantiellement dans le plan des panneaux à sertir, - au moins un abattant coudé articulé à sa partie médiane autour d'un axe d'articulation solidaire de la console, substantiellement parallèle à l'axe principal et dont l'une des branches ou première branche est équipée à son extrémité de l'outil de pré-sertissage à 45 et de l'outil de sertissage à 90 , et - des moyens d'entraînement à commande électrique comman- dant, d'une part, la rotation de la console autour de l'axe principal et, d'autre part, le pivotement de l'abattant autour de l'axe d'articulation. Compte tenu de ce qui précède, les moyens d'entraînement permettent d'obtenir successivement la mise en oeuvre des étapes constitutives de la totalité du procé- dé de sertissage, à savoir: - le positionnement de l'outil de présertissage à 45 en regard des panneaux à sertir, - le repliement à l'aide de cet outil du bord du panneau extérieur d'un angle d'environ 45 , - le dégagement de l'outil de pré-sertissage, o - le positionnement de l'outil de sertissage à 90 en re- gard du panneau à sertir, - le rabattement du bord du panneau extérieur préalablement replié de 45 contre le panneau intérieur, et - le dégagement de l'outil de sertissage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la première branche de l'abattant s'élargit obliquement à son extrémité de façon à définir, à sa partie interne, la lame de l'outil de pré-sertissage à 45 . La lame de l'outil de sertissage à 90 est, quant à elle, avantageusement constituée par la face in- terne d'une nervure faisant saillie sur la première branche de l'abattant, immédiatement en arrière de l'outil de pré- sertissage à 45 . Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, les moyens d'entraînement sont constitués par deux cames mobiles en rotation autour d'axes d'entraînement fixes substantiellement parallèles à l'axe principal, à sa- voir, d'une part, une came motrice coopérant avec un galet moteur solidaire de la console et, d'autre part, une came de guidage coopérant avec un galet de guidage fixé à l'extrémité de la seconde branche de l'abattant. Par suite de cette configuration, les mouve- ments de l'outil de pré-sertissage et de l'outil de sertis- sage correspondent à la résultante de deux mouvements: un mouvement premier de rotation de la console et, en particu- lier, du galet moteur autour de l'axe principal, et un mou- vement second de rotation de l'abattant et en particulier du galet de guidage autour de l'axe d'articulation. Bien entendu, les dimensions et la géométrie de la came motrice ainsi que de la came de guidage doivent être calculées pour que ces mouvements correspondent exac- tement aux différentes étapes du procédé de sertissage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la came motrice et la came de guidage sont montées sur un axe d'entraînement commun actionné par un motoréducteur. Il est avantageux, conformément à l'invention, que les mouvements de la console et de l'abattant nécessai- res à la mise en oeuvre de la totalité du procédé de ser- tissage, correspondent à un tour de l'axe d'entraînement, c'est-à-dire à une rotation de celui-ci d'un angle de 360 . Les caractéristiques du dispositif qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma explicatif du dispositif, - les figures 2a, 2b et 2c sont des détails montrant la po- sition de l'outil de pré-sertissage et de l'outil de ser- tissage au début du pré-sertissage, à la fin du pré- sertissage et à la fin du sertissage. Selon les figures 1, 2a, 2b et 2c, le disposi- tif est adapté au sertissage d'un panneau extérieur 1 con- tre le rebord d'un panneau intérieur 2. Dans l'exemple non limitatif représenté sur les figures, les panneaux 1 et 2 sont des panneaux constitutifs d'une porte P d'un véhicule automobile. Au début du processus de sertissage (figure 2a), le bord 3 du panneau extérieur 1 est replié environ à angle droit. Partant de cette position préalable, le proces- sus de sertissage est mis en oeuvre en deux étapes: la première étape (pré-sertissage) consiste à replier le bord 3 du panneau extérieur 1 d'un angle a environ égal à 45 (figure 2b), tandis que la seconde étape (sertissage) con- siste à rabattre ce bord 3 contre le rebord du panneau in- térieur 2 (figure 2c). Selon les figures, la pièce P à sertir est po- sitionnée et fixée sur une matrice 4 qui n'est pas repré- sentée de manière détaillée. Le dispositif permettant de mettre en oeuvre ce sertissage est essentiellement constitué d'une console 5 mobile en rotation autour d'un axe principal fixe 6 situé substantiellement dans le plan des panneaux 1 et 2 qui doi- vent être sertis, ainsi que d'un abattant coudé 7 articulé à sa partie médiane autour d'un axe d'articulation 8 soli- daire de la console 5 et substantiellement parallèle à l'axe principal 6. Une première branche 9 de l'abattant 7 est équipée, à son extrémité, d'un outil de pré-sertissage à 45 10 et d'un outil de sertissage à 90 11. Selon les figures 2a, 2b et 2c, l'outil de pré- sertissage à 45 10 est défini par l'extrémité obliquement élargie de la première branche 9 de l'abattant coudé 7; plus précisément, la partie interne 12 de cette extrémité correspond à une lame de pré-sertissage à 45 . L'outil de sertissage à 90 11 est, quant à lui, défini par une nervure qui fait saillie sur la pre- mière branche 9 de l'abattant 7, directement en arrière de l'outil de pré-sertissage à 45 10; la face interne 13 de cette nervure 11 correspond à la lame de sertissage à 90 proprement dite. Selon la figure 1, il est par ailleurs prévu une came motrice 14 ainsi qu'une came de guidage 15 montées sur un axe d'entraînement commun 16 actionné par un motoré- ducteur non représenté; seules les lignes moyennes des ca- mes 14 et 15 ont été représentées sur la figure 1. Au cours de sa rotation, la came motrice 14 coopère avec un galet moteur 17 solidaire de la console 5 et se déplaçant par suite en rotation autour de l'axe prin- cipal fixe 6. La came de guidage 15 coopère quant à elle avec un galet de guidage 18 fixé à l'extrémité de la seconde branche 19 de l'abattant coudé 7. Compte tenu de cette configuration, au cours de la rotation de l'axe d'entraînement 16, le galet de guidage 18 se déplace selon un mouvement qui correspond à la résul- tante du mouvement de pivotement du galet moteur 17 autour de l'axe principal fixe 6 et de son propre pivotement au- tour de l'axe d'articulation 8. L'outil de pré-sertissage à 45 10 et l'outil de sertissage à 90 11, tous deux fixés à l'extrémité de la première branche 9 de l'abattant 7, se déplacent bien en- tendu selon un mouvement correspondant. Il est essentiel, conformément à l'invention, de calculer la géométrie des deux cames 14 et 15 de sorte qu'au cours d'une rotation de 360 de l'axe d'entraînement 16, les outils de pré-sertissage à 45 10 et de sertissage à 90 11 se déplacent de façon à permettre la mise en oeu- vre des différentes étapes du procédé de sertissage qui sont les suivantes: - positionnement de la lame de pré-sertissage à 45 12 en regard des panneaux 1 et 2 à sertir (figure 2a), - déplacement de cette lame 12 selon la flèche A de façon à obtenir le repliement du bord 3 du panneau extérieur 1 d'un angle d'environ 45 (figure 2b), - dégagement de l'outil de pré-sertissage 10, - positionnement de la lame 13 de l'outil de sertissage à 90 en regard des panneaux 1 et 2 à sertir, - rabattement du bord 3 du panneau extérieur 1 contre le panneau intérieur 2 (figure 2c), et - dégagement de l'outil de sertissage 11 et repositionne- ment de l'outil de pré-sertissage 10 de sorte que le dis- positif soit prêt à recommencer une opération de sertis- sage. R E V E N D I C A T I ONS 1 ) Dispositif de sertissage panneaux en tôle, notamment destinés à l'industrie automobile, par un procédé par lequel on rabat, en deux étapes, un bord de quelques millimètres de largeur préalablement replié à angle droit d'un panneau extérieur contre le rebord d'un panneau inté- rieur, ce de préférence sur la totalité de la périphérie de ces panneaux, de façon à permettre leur fixation l'un con- tre l'autre, la première et la seconde étape de ce procédé consistant à replier le bord du panneau extérieur d'un an- gle d'environ 45 à l'aide d'outils respectifs porteurs de lames ayant une inclinaison adaptée, à savoir un outil de pré-sertissage à 45 et un outil de sertissage à 90 , dis- positif caractérisé en ce qu'il comporte: - une matrice (4) supportant le panneau extérieur (1) ainsi que le panneau intérieur (2) et équipée d'organes de po- sitionnement et de fixation de ces panneaux, l'un au- dessus de l'autre, - une console (5) mobile en rotation autour d'un axe prin- cipal fixe (6) situé substantiellement dans le plan des panneaux (1, 2) à sertir, - au moins un abattant coudé (7) articulé à sa partie mé- diane autour d'un axe d'articulation (8) solidaire de la console (5), substantiellement parallèle à l'axe princi- pal (6) et dont l'une des branches ou première branche (9) est équipée à son extrémité de l'outil de pré- sertissage à 45 (10) et de l'outil de sertissage à 90 (11), et - des moyens d'entraînement à commande électrique comman- dant, d'une part, la rotation de la console (5) autour de l'axe principal (6) et, d'autre part, le pivotement de l'abattant (7) autour de l'axe d'articulation (8) de fa- çon à obtenir successivement: - le positionnement de l'outil de présertissage à 45 (10) en regard des panneaux à sertir, - le repliement à l'aide de cet outil du bord du panneau (1) extérieur d'un angle d'environ 45 , - le dégagement de l'outil de pré-sertissage (10), - le positionnement de l'outil de sertissage à 90 (11) en regard des panneaux à sertir, - le rabattement du bord du panneau extérieur (1) préala- blement replié de 45 contre le panneau intérieur (2), et - le dégagement de l'outil de sertissage (11). 2 ) Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la première branche (9) de l'abattant (7) s'élargit obliquement à son extrémité de façon à définir, à sa partie interne, la lame (12) de l'outil de pré- sertissage à 45 (10). 3 ) Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisé en ce que la lame (13) de l'outil de sertissage à 90 (11) est constituée par la face interne d'une nervure faisant saillie sur la première bran- che (9) de l'abattant (7), immédiatement en arrière de l'outil de pré-sertissage à 45 (10). 4 ) Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement sont constitués par deux cames mobiles en rotation autour d'axes d'entraînement fixes substantielle- ment parallèles à l'axe principal (6), à savoir, d'une part, une came motrice (14) coopérant avec un galet moteur (17) solidaire de la console (5) et, d'autre part, une came de guidage (15) coopérant avec un galet de guidage (18), fixée à l'extrémité de la seconde branche (19) de l'abattant (7). ) Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que la came motrice (14) et la came de guidage (15) sont montées sur un axe d'entraînement commun (16) ac- tionné par un motoréducteur. il 6 ) Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que les mouvements de la console (5) et de l'abattant (7) nécessaires à la mise en oeuvre de la tota- lité du procédé de sertissage, correspondent à une rotation de l'axe d'entraînement (16) de 360 .