Brevet FR2806943A1 — publié le 20011005

La présente invention concerne un perfectionnement pour une machine à commande numérique pour le cambrage, le formage, le pliage ou le cintrage barre ou de profilés. L'invention concerne également les procédés de commande de ladite machine. Les machines actuelles de ce type présentent des limites à plusieurs niveaux - boucles sont difficiles à réaliser, surtout quand leur diamètre important et quand elles doivent être fermées. - nombre de rayons possibles sur une même pièce est souvent limité. - formation de boucles aux deux extrémités d'une pièce est rarement possible. - réalisation de plis en dernière extrémité d'une pièce longue nécessite ralentir le pliage suite à l'inertie importante de la pièce. - planéité des cadres fermés est difficile à garantir du fait du retour pièce sur le fil initial. - pièce comportant à la fois des rayons grands avec un grand angle d'enroulement et des rayons de faible valeur suivis de longueurs droites courtes posent des problèmes de variation de distance doigt de pliage nez de pliage. - réalisation de plis inverses (baïonnettes) demande du temps du fait changements de côtés du doigt de pliage. - travail des fils tendres ou revêtus est difficile du fait des contraintes contact et des mouvements relatifs entre outil et fil. En concevant une machine de cintrage dont le nez de pliage et de coupe effaçable, demanderesse réussit à réaliser toutes les fonctions énumérées ci- dessus, fonctions difficilement réalisables ou non réalisables auparavant. Cet objectif est atteint par l'invention consistant en une machine commande numérique pour le cambrage, le formage, le pliage ou le cintrage d'une barre, machine comportant classiquement un bâti et une tête de cintrage tournante pour pouvoir obtenir des plis dans différents plans, machine dans laquelle une barre est déplacée horizontalement selon un axe de défilement par un poste d'amenage situé en amont, et amenée à travers un nez de pliage porté par le bâti, puis travers tournette de la tête de cintrage, ladite tournette étant formée d'un galet de cintrage et d'un doigt de pliage, ladite tournette pouvant tourner dans un plan horizontal autour d'un axe de rotation aligné avec l'axe du galet de cintrage machine caractérisée en ce que le nez de pliage est monté mobile en translation dans l'axe de défilement et déplacé en continu entre une ou plusieurs positions avancées de cintrage dans laquelle le nez est à proximité du galet et une ou plusieurs positions de retrait vers l'amont dégageant totalement la zone de cintrage entre tournette et le bâti. On comprendra mieux l'invention à la lecture de la description suit faite en référence aux figures annexées suivantes Figure 1 : schéma de principe de l'invention montrant différents mouvements réalisables sur la machine. Figures 2a, 2b, 2c,: cinématique pour la réalisation d'une boucle fermée à branche parallèle. Figure 3 : schéma de principe pour la réalisation de boucles ou de pliages à plusieurs rayons. Figures 4a, 4b, 4c, 4d, 4e : cinématique pour la réalisation boucles aux deux extrémités d'une portion de fil. Figure 5 : cinématique pour la réalisation de dernier pli d'une pièce longue. Figures 6 : cinématique pour la réalisation de pièces fermées planes. Figures 7a, 7b, 7c, 7d, 7e : cinématique pour la réalisation grand arc à grand rayon suivi d'un pli à petit rayon. Figures 8a, 8b : cinématique pour la réalisation de deux contre-pli en une fois. Figures 9a, 9b, 9c, 9d l: cinématique pour plier sans mouvement relatif entre le doigt de pliage et le fil. Pour simplifier la lecture on a utilisé, dans la description et les revendications le terme barre pour désigner plus généralement une pièce brute pouvant être une barre, un fil, un profilé avant cintrage. Pour simplifier également, on a choisi de décrire les réalisations et les mouvements par rapport au plan horizontal des figures, mais ces réalisations sont bien entendu reproductibles dans tous les plans de travail. Une machine à commande numérique selon l'invention, (représentée schématiquement en vue de dessus à la figure 1) comporte classiquement un bâti (1) et une tête de cintrage tournante pour pouvoir obtenir des plis dans différents plans. Une barre (4) est déplacée horizontalement selon un axe de defilement (5) par un poste d'amenage situé en amont (non représenté), et amenée a travers un nez de pliage (7) porté par le bâti (1) , puis à travers une tournette 0) de la tête de cintrage, ladite tournette étant formée d'un galet de cintrage (8) d'un doigt de pliage(9). De façon connue en soi, la tournette (10) peut tourner dans un plan horizontal autour d'un axe de rotation aligné avec l'axe du galet de cintrage (8). Selon une caractéristique de l'invention, la tournette (10) portée par un chariot transversal (2) apte à déplacer la tournette dans un sens dans l'autre, perpendiculairement à la direction de l'axe de défilement. Selon une caractéristique de l'invention une pince de reprise est placée sur l'axe de defilement (5), en aval de la tournette, par exemple exterieurement à celle-ci comme sur les figures. Ladite pince n'est utilisée que dans certaines opérations détaillées plus loin. Ainsi dans l'invention, la tournette est dotée de deux possibilités de mouvement - rotation dans un plan horizontal de manière à faire pivoter la tournette et réaliser : soit un angle de pliage entre la portion de barre (4a)et la portion de barre (4b) traversant la tournette par appui sur le nez soit une boucle par formage sur le galet de cintrage(8). - translation horizontale, perpendiculairement à l'axe défilement En outre selon la caractéristique principale de l'invention, le pliage (7) et des moyens de coupe (6) sont montés mobiles en translation dans l'axe de défilement , et déplacés en continu , solidairement entre ou plusieurs positions avancées de travail dans laquelle le nez est à proximité du galet (8) , et une ou plusieurs positions de retrait vers l'amont dégageant totalement la zone de travail entre tournette et le bâti. Sur exemples représentés, les moyens de coupe (6) sont placés en amont du nez de pliage , sur l'axe de défilement , et se déplacent avec lui , mais d'autres emplacements sont possibles. C'est combinaison de ces deux nouveaux mouvements (translation tournette + translation nez) avec les mouvements déjà connus (rotation tournette et défilement barre) qui permet de réaliser des opérations non réalisables auparavant à savoir par exemple Réalisation d'une boucle fermée le nez étant en position avancée, on réalise par rotation vers la gauche de la tournette (10) le début de la boucle (figure 2a) puis, rotation et translation vers la droite de la tournette (10) , on réalise boucle elle- même (figure 2b), et enfin, après retrait du nez on ferme la boucle à l'angle voulu, par exemple en ramenant l'extrémité la barre parallèlement à l'axe de défilement (figure 2c). Réalisation de boucles ou pliages à plusieurs rayons : par changement d'outil, on peut réaliser des boucles ou des pliages à plusieurs rayons (figure 3) en utilisant une broche escamotable épaulée à plusieurs rayons , en combinaison avec un nez de profil adapté, dont le positionnement par rapport à l'outil pourra être réglé de façon à réaliser un bon guidage de la barre et à diminuer la contre réaction. Par réalisation de la boucle on entend réalisation de pièce fermée ou de plis supérieurs à 180 . Réalisation de boucles aux deux extrémités d'un tronçon de barre # Figure 4a : une rotation de la tournette (10) vers la gauche amorce la première boucle, le nez étant dans première position avancée (7a). # Figure 4b : le nez est avancé vers l'aval jusqu'à position avancée (7b) et la rotation de la tournette (10) vers la droite ferme la première boucle. # Figure 4c : après défilement de la longueur droite de barre, la tête pivote à gauche pour amorcer la deuxième boucle, nez est encore avancé et mis en position (7c), tandis que galet de cintrage (8) est effacé sous le nez. # Figure 4d : le tronçon de barre est repris dans la pince reprise (3), afin de couper la barre à la longueur voulue et la tete déplacée en translation et tournée vers la droite pour cintrer deuxième boucle puis le nez est reculé en position (7d) de coupage. # Figure 4e : le nez est reculé et effacé complètement position (7e) pour permettre à la tournette (10) de poursuivre rotation pour terminer la deuxième boucle et libérer l'extrémité la barre. - Réalisation du dernier pli d'une pièce longue : la pince de reprise (3) saisit le fil (9), le nez (7) et les moyens de coupe (6) se positionnent pour couper la pièce à la longueur voulue. La pièce étant coupée, le nez se dégage en reculant , et la tournette (10) termine le dernier pli de la pièce longue (figure 5). - Réalisation de pièces fermées planes (figure 6) : les étapes de travail pour terminer le dernier pli refermant un cadre , sont les mêmes que pour la réalisation du dernier pli d'une pièce longue. - Réalisation d'un grand arc à grand rayon suivi d'un pli à petit rayon . # Figure 7a : Le nez de guidage est remplacé par un nez dissymétrique (7a') avec une forme de pliage à rayon différent (9b). # Figure 7b : on amorce le grand arc de la pièce par translation et rotation de celle-ci pour enrouler la pièce le grand rayon de courbure (9a), le nez étant en position (7b'). # Figure 7c : le nez est avancé en (7'c), tête poursuit ses déplacements en translation et en rotation afin d'obtenir l'angle souhaité , par exemple pour ramener l'extrémité de la pièce parallèlement à l'axe de défilement (5) comme la figure. # Figure 7d : le nez est reculé en position (7'd) pour dégager totalement la boucle et placer le nez à la position choisie pour réaliser le pli , tandis que la tournette retourne en translation vers sa position de départ. # Figure 7e : le nez avance en position (7'e) , la tournette continue son retour en translation et réalise le pliage par une rotation inverse de la précédente. - Réalisation de deux contre-plis en une fois : la combinaison des mouvements d'avance du nez (7) , de défilement de la barre (4), de translation de la tournette permet de réaliser deux contre plis simultanément (figures 8a, 8b). - Pliage sans mouvement relatif entre le doigt de pliage (9) et la barre par la combinaison des mouvements (avance barre, avance nez, pliage, et montée la tête) , le déplacement relatif du doigt (9) par rapport à la barre peut être supprimé (figures 9a à 9d). Cette liste de realisation n'est pas limitative et le logiciel de commande de la machine pourra être développé en fonction du cahier des charges. Les avantages l'invention sont non limitativement - Réalisation boucles de grands diamètres, fermées ou non. - Réalisation plusieurs rayons sur une même pièces sans limitation. - Formation boucles aux deux extrémités d'une même pièce. - Réalisation pli en dernière extrémité d'une pièce longue sans ralentissement du pliage. - Réalisation cadre sans retour de la pièce sur elle-même, garantissant la planéité cadre. - Suppression problèmes de variation de distance doigt de pliage I nez de pliage. - Réalisation plis inverses sans perte de temps. - Travail des fils tendres ou revêtus rendu possible par réglage du contact entre outil et ils. - Possibilité rapprocher le nez de la pièce pendant le pliage pour un bon guidage de l'effacer au dernier moment pour dégager la zone de travail. - Possibilité de terminer une boucle par escamotage du nez. REVENDICATIONS 1 Machine à commande numérique pour le cambrage, formage, le pliage ou le cintrage d'une barre, machine comportant classiquement un bati (1) et une tête de cintrage tournante pour pouvoir obtenir des plis dans différents plans, machine dans laquelle une barre est déplacée horizontalement selon un axe de défilement (5) par un poste d'amenage situé en amont, et amenée à travers un nez de pliage porté par le bati (1), puis à travers une tournette (10) de la tête de cintrage, ladite tournette étant formée d'un galet de cintrage (8) et d'un doigt de pliage ladite tournette (10) pouvant tourner dans un plan horizontal autour axe de rotation aligné avec l'axe du galet de cintrage (8),caractérisée en ce que le nez de pliage (7) est monté mobile en translation dans l'axe de défilement (5) et déplacé en continu entre une ou plusieurs positions avancées de cintrage dans laquelle le nez est à proximité du galet (8) et une ou plusieurs positions retrait vers l'amont dégageant totalement la zone de cintrage entre tournette et le bâti. 2 Machine selon la revendication 1 caractérisé en ce que moyens de coupe (9) sont placés en amont du nez (7) sur l'axe de défilement (5) et se déplacent avec ledit nez. 3 Machine selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que une pince de reprise (3) est placée sur l'axe de défilement (5) en aval de la tournette (10). 4 Machine selon l'une des revendications 1 à 3 caractérise en ce que la tournette (10) est portée par un chariot transversal (2) apte à déplacer ladite tournette perpendiculairement à l'axe de défilement 5 Procédé de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il permet la realisation d'une boucle fermée : le nez étant en position avancée, on réalise par rotation vers la gauche de la tournette le début de la boucle puis, par translation rotation vers la droite de la tournette, on réalise la boucle elle-même enfin, après retrait du nez on ferme la boucle à l'angle voulu. 6 Procédé de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il permet la réalisation de boucles ou pliages à plusieurs rayons : en utilisant une broche escamotable épaulée à plusieurs rayons en combinaison avec un nez de profil adapté. 7 Procédé de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il permet la realisation de boucles aux deux extrémités d'un tronçon de barre - une rotation de la tournette (10) vers la gauche amorce la première boucle, le nez étant dans une première position avancée (7a). - le nez est avancé vers l'aval jusqu'à une position avancee (7b) et la rotation de la tournette (10) vers la droite ferme la première boucle. - après défilement de la longueur droite de la barre, la tete pivote à gauche pour amorcer la deuxième boucle, le nez est encore avancé et mis en position (7c) tandis que le galet de cintrage (8) est effacé sous le nez. - le tronçon de barre est repris dans la pince de reprise le nez est reculé en position de cintrage (7d), et la tournette deplacée en translation et tournée vers la droite pour cintrer la deuxième boucle, puis nez est reculé en position de coupe. - le nez est reculé et effacé complètement en position (7e) pour permettre à la tournette de poursuivre sa rotation et de terminer la deuxieme boucle. 8 Procède de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il permet la réalisation du dernier d'une pièce longue : la pièce de reprise (3) saisit fil (9), le nez (7) les moyens de coupe (6) se positionnent ; pour couper la pièce à la longueur voulue puis, le nez se dégage en reculant et tournette termine dernier pli de la pièce longue. 9 Procède de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il permet la réalisation de pièces fermées planes : les étapes de travail pour terminer dernier pli refermant un cadre étant les mêmes que pour la réalisation dernier pli d'une pièce longue. 10 Procède de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il permet la réalisation d'un grand arc à grand rayon suivi d'un pli à petit rayon - Le nez guidage est remplacé en nez dissymétrique (7a') avec une forme pliage (9b) à rayon différent. - on amorce le grand arc de la pièce par translation et rotation celle-ci pour enrouler la pièce sur le grand rayon de courbure (9a), nez étant en position (7b'). -le nez avancé en (7'c), la tête poursuit ses déplacements en translation et en rotation pour continuer la boucle ramener l'extrémité de la pièce parallèlement à l'axe de défilement - le nez reculé en position (7'd) pour dégager totalement boucle et placer nez à la position choisie pour réaliser le pli, tandis la tête retourne en translation vers sa position de départ. - le nez avance en position (7'e), la tête continue son retour en translation et réalise le pliage par une rotation inverse de la précédente. 11 Procédé de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il permet la réalisation deux contre-plis en une fois, la combinaison des mouvements d'avance nez (7) et de la translation de la tournette permettant de réaliser deux contre plis simultanément. 12 Procédé de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il permet le pliage sans mouvement relatif entre un doigt de pliage (9) et le fil.