Brevet FR2826888A1 — publié le 20030110

- 1 2826888 DISPOSITIF INTÉGRATEUR POUR DÉTECTER ET RÉCUPÉRER LA DÉFORMATION DES ÉPAULES DANS UNE MACHINE À PRESSER ET A PLIER La présente invention a pour objet un dispositif intégrateur pour détecter, récupérer et compenser la déformation des épaules, dans une machine à presser et à plier. L' invention trouve son application particulière, bien que non exclusive, dans le domaine des machines-outils. Prémisse Les machines à presser et à plier, comme chacun sait, trouvent un emploi largement diffusé dans l'industrie métallurgique et mécanique, et en particulier dans l'usinage des feuilles de tôle, pour obtenir, par exemple, des profils longitudinaux diversement galbés, parfois avec la possibilité d'être repris et de nouveau soumis à un cycle de pressage et de pliage. Opérationnellement, un cycle de pressage et de pliage consiste en la descente verticale d'un outil, jusqu'à insister sur le dessous de la feuille de tôle appuyée sur la matrice, lors de l'exécution du pliage, pour finalement poursuivre avec la remontée, jusqu'à une position d'origine. Pour accomplir les phases mentionnées, la machine se compose de deux parties, respectivement une première, dynamique, constituant généralement la partie supérieure, et une partie essentiellement statique, constituant la partie inférieure de la machine située sur la perpendiculaire de la partie dynamique. Attenant à la première partie, dynamique, dans l'exécution d'un cycle de pressage et de pliage, est prévu un outil, constitué par un poincaon diversement galbé, également de type interchangeable, lequel, supporté par un pilon ou traverse supérieure, accomplit exclusivement un mouvement, sur axe vertical, de va- et-vient. Ledit mouvement est assuré par au moins deux cylindres oléodynamiques, d'extrémité, qui déterminent la descente, l'éventuel stationnement et la 2 - remontée du pilon lequel supporte longitudinalement l'outil. Chaque groupe de cylindres, dans une presse plieuse traditionnelle, est uni et rendu solidaire au cadre ou corps statique de la machine, et, dans le cas d'espèce, à un flanc correspondant ou épaule latérale du cadre de la presse. Ces caractéristiques donnent origine, pendant la phase de pressage, à une multitude de forces, plutôt élevées, qui se distribuent dans plusieurs directions connues pour intéresser les diverses parties de la machine, les déformant temporairement. De plus, surtout quelques-unes parmi celles- ci, finissent par modifier la conformation de chaque épaule, aussi de manière non uniforme. Par conséquent, pendant la phase d'exécution d'un cycle de pressage et pliage, une déformation diffusée se vérifie, laquelle a une répercussion nagative sur le résultat qualitatif de l'usinage demandé. Des tests conduits au banc d'essai ont mis en évidence que cette déformation caractéristique temporaire de chaque épaule a une progression logique, accentuée selon l'insistance du poinçon sur la tôle, et est toujours proportionnelle à l'épaisseur de la tôle et au type de matériau. La nécessité va donc de soi de disposer d'un système de contrôle permettant de détecter la flexion des épaules, en vue d'intervenir en amont de l'usinage. Ensuite, il s'agira de prédisposer correctement la presse plieuse, afin que celle-ci exécute un cycle d'usinage consentant d'obtenir avec précision l' angle de pli prédéterminé. Etat de la technique Actuellement, deux techniques de résolution du problème sont connues, lesquelles ne semblent toutefois pas entièrement satisfaisantes. Dans un des cas, voir par exemple les figures 11, 12 et 13, le mouvement du pilon & ou chapeau porte poincon, des presses plieuses synchronisées est procurce par deux - 3 - cylindres hydrauliques, placés aux côtés du premier et solidaires aux épaules R. lesquels assument le nom des deux axes Y1 et Y2. Ces axes, Y1 et Y2, sont contrôlés latéralement par des rangs optiques H o coulisse un chariot lecteur I. Le chariot lecteur I est pivoté, par une lance L, à l'extrémité supérieure d'une épaule de récupération flexions ou fausse épaule D, superposée à l'épaule R. laquelle, dans la seule partie inférieure est rendue solidaire à la traverse F. à la table M et à la matrice N (cf. fig. 11). Étant donné que la fausse épaule D est solidaire à la traverse F. à la table M et à la matrice N. le poinçon O devrait, aussi bien en condition sous pression qu'à vide, maintenir un point de référence en correspondance au point mort inférieure O (cf. fig. 12). De façon prévisible, cela devrait se vérifier car la fausse épaule D n'est pas liée à l'épaule R. Un second système, non illustré, mais tout aussi commun, est constitué par la solution suggérée initialement par la société Beyler. Il se rétère à une fiche électronique laquelle comprend une base de donnses, coopérant avec l'unité logique de la machine, o sont emmagasinées une myriade de données relatives aux déformations connues, incluses donc la déformation des épaules, en fonction de toute une série de paramètres comme: extension de la charpenterie, extension des rangs optiques, changements sur la viscosité de l'huile, déséquilibres électriques, déséquilibres sur le contrôle des valves. Ces données ont été acquises précédemment sur base d'une série d'essais et successivement transférées dans la base de données. L'élaboration et la comparaison de celles-ci de la part d'une unité logique avec d'autres valeurs, permet la définition, en un cycle d'usinage de la tôle, des valeurs théoriques attribuables de façon présumable à la déformation localisse des épaules qui sera donc récupérée convenablement. - 4 Inconvénients En ce qui concerne la première des deux solutions mentionnées, l'emploi de la traditionnelle ligne optique ne semble pas être entièrement suffisant pour permettre, avec précision, la récupération de la flexion de la fausse épaule et par conséquent obtenir l' angle prédéterminé. En effet (cf. fig. 13) bien que rejoignant la hauteur programmée du chariot I sur la ligne optique H. sous pression le point O n'est pas maintenu comme c'est par contre le cas dans la condition à vide (cf. fig. 12). Cette différence est due en partie à l'écrasement de quelques éléments particuliers de la machine, comme par exemple dans la partie inférieure, la traverse F. la table M et la matrice N. lesquelles, altérant la donnce rapportable à la valeur B. font varier la valeur du point A. De la méme façon, dans la partie supérieure de la machine se crée le méme écrasement entre poinçon O et pilon G que font varier la valeur A. Ultérieurement, avec la déformation de l'épaule R on détecte un déplacement C de la partie supérieure de la fausse épaule D et donc du point d'appui de l'extrémité inférieure du levier L du chariot I, qui dans cette hypothèse avance. En phase de travail, le déplacement de la fausse épaule D opposé à celui de l'épaule R concourt à l' accentuation du phénomène, comme indiqué par les lettres P et Q. Finalement, on relève que la donnée C est proportionnelle au bras E qui se situe entre le point d'ancrage du levier L au chariot I. La conséquence, donc, est que l'obtention du point de référence O de la machine à vide A, est différent par rapport à lorsque le système est sous pression A1, du fait de la complète différence des points A, B et C. A propos de la solution suggérée par Beyler, on observe tout comme dans la proposition précédente, la quasi impossibilité de conduire à une récupération correcte de la flexion des épaules de façon à exécuter - 5 avec précision l' angle de pli prédéterminé. Cela est essentiellement lié au fait que les valeurs des points A, B et C sont présumés et ne correspondent pas à ceux effectivement relevables, ou récls, déductibles à partir du mesurage des phénomènes pendant l'exécution du cycle de pressage-pliage d'une tôle. D'o la nécessité pour les entreprises d'individualiser des systèmes alternatifs et plus efficaces que ceux décrits précédemment. Un but de la présente proposition est aussi celui d'éviter les inconvénients susmentionnés. Brève description de l' invention Ce but et d'autres sont atteints avec la présente invention selon les caractéristiques détaillées des revendications annexces, résolvant les problèmes exposés, par l'intermédiaire d'un dispositif intégrateur pour détecter et récupérer la déformation des épaules, dans une machine à presser et à plier, comprenant une ligne optique unie au pilon et un charict de lecture, rappelé avec souplesse, sollicité par la fausse épaule; ledit dispositif prévu placé au-dessus de la fausse épaule, est constitué d'une lance perpendiculaire au pilon, laquelle est d'un côté appuyée à l'épaule de la machine, alors que l'extrémité opposée, oscillant et orientée vers ledit pilon, est sollicitée par le bras uni au chariot de lecture de la ligne optique, et encore o ladite lance prévoit un moyen de glissement par rapport à un plan de repère situé en-dessous, faisant partie de la fausse épaule. Avantages L'apport créatif remarquable, relevé dans la proposition maintenant décrite, détermine un progrès technique immédiat, apte à obtenir différents avantages. Avant tout, le système offre la possibilité, à l'utilisateur, de trouver l' angle voulu de manière rapide, avec des opérations extrémement simples et À 6 - prévisibles. Plus particulièrement, tout d'abord, il exécute des essais sur une petite pièce pour ensuite le porter sur une pièce définitive, aussi sur la longueur totale de la machine ou placé diversement le long de la ligne de pli (droite, centre et gauche). Tout cela, indépendamment de la force de pliage, qui, comme chacun sait, change selon la pièce à plier. En deuxième lieu, ce système a la qualité de corriger de façon automatique les différentes flexions relevables d'une épaule à l'autre, causées par la variation de l'épaisseur du matériau avec lequel sont obtenues les épaules, de la diversité des matériaux, ainsi que des variations continues de la température du milieu o ladite machine est opérationnelle. Parmi les particularités de la présente invention, on signale aussi le fait que, sous l' aspect exécutif, ayant deux toles de la méme longueur mais avec sections de pliage diverses, le résultat entre les deux pièces est maintenu constant. Un autre aspect avantageux concerne la simplicité du dispositif; il en résulte la presque absence d'entretien avec des frais, quant à la construction et à l' installation, plutôt contenus. La particularité du dispositif permet en outre son installation sur des machines déjà existantes, favorisant l' augmentation de la qualité et, dans l'ensemble, des usinages en vigueur. Ces avantages ont la qualité tout autre que négligeable, d'obtenir un produit manufacturé avec un bon contenu technologique, fonctionnel et extrémement fiable, méme si soumis à des conditions de travail particulières. D'autres avantages apparaitront dans la description détaillée qui suit de quelques solutions préférentielles de réalisation, à l' aide des dessins schématiques en annexe, dont les détails d'exécution ne doivent pas étre considérés limitatifs, mais seulement illustratifs. Contenu des dessins _ 7 _ 2826888 La Figure 1 représente une vue latérale d'une portion de la zone de travail de la machine à presser et à plier, à laquelle est uni un dispositif pour le contrôle de la flexion de l'épaule. La Figure 2 est une vue toujours latérale d'une portion de la machine à presser et à plier montrée à la figure précédente, comprenant le dispositif pour le contrôle de la flexion de l'épaule, représentée en une condition de travail à vide. La Figure 3 est une vue encore latérale d'une portion de machine à presser et à plier montrée à la figure 1, mais représentée en condition effective de travail. La Figure 4 illustre latéralement une portion de machine à presser et à plier, avec une variante du dispositif pour le contrôle de la flexion de l'épaule. La Figure 5 est une vue latérale d'une portion de machine à presser et à plier montrée à la figure précédente, représentée en une condition de travail à vide. La Figure 6 est une vue encore latérale d'une portion de machine à presser et à plier montrée à la figure 4, mais représentée en condition effective de travail. La Figure 7 est une vue latérale agrandie du particulier de la figure 1, d'une portion de la zone de travail de la machine à presser et à plier, à laquelle est uni un dispositif pour le contrôle de la flexion de l'épaule. La Figure 8 est une vue latérale, agrandie, de la portion de machine à presser et à plier de la figure 4, qui représente la variante au dispositif pour le contrôle de la flexion de l'épaule. La Figure 9 est un autre agrandissement d'un particulier de la portion de machine à presser et à plier de la figure 4. - 8 La Figure 10 est une vue frontale et globale d'une machine à presser et à plier. La Figure 11 représente une vue latérale d'une portion de la zone de travail d'une la machine à presser et à plier, à laquelle est uni un dispositif pour le contrôle de la flexion de l'épaule conforme à l'art antérieur. La Figure 12 est une vue toujours latérale d'une portion de la machine à presser et à plier montrée à la figure précédente, comprenant le dispositif pour le contrôle de la flexion de l'épaule de l'art antérieur, représentée en une condition de travail à vide. La Figure 13 est une vue encore latérale d'une portion de machine à presser et à plier montrse à la figure 11, mais représentée en condition effective de travail. Description d'un exemple de réalisation Faisant réLérence aussi aux figures 1 à 10, on relève qu'une machine à presser et à plier (A), pourvue d'un dispositif pour le contrôle de la flexion de l'épaule, comprend un pilon supérieur (1), mobile verticalement par rapport au cadre, sur l'extrémité inférieure de laquelle on prévoit associé, longitudinalement, un outil du type interchangeable, constituant le poincon (2). Toujours la machine (A), prévoit aux deux extrémités, un groupe cylindre par côté (3, 4), lesquels étant synchrones, déterminent le mouvement vertical de descente et vice- versa du pilon (1) vers la traverse inférieure du dessous (5), qui supporte une table (6) qui supporte la matrice (7) elle aussi du type interchangeable. Avec pour but de détecter et par la suite permettre la récupération des flexions que subissent les deux épaules (8), pendant l'exécution d'un cycle de pressage- pliage, par exemple d'une feuille de métal (Z) interposée entre la matrice (7) et le poincon (2), sont prévues, pour chacune des dites épaules (8), adossées sur le côté tourné 9 2826888 vers l'extérieur, des fausses épaules ou épaules de récupération flexions (9a, 9b). Chaque fausse épaule (9a, 9b), constituée par un robuste corps métallique plat sur les deux faces, présente une conformation caractéristique en "C" o la partie vide est tournée vers l'outil (2) et la matrice située en- dessous (7). En ce qui concerne la fixation de la fausse épaule (9a, 9b), celle-ci est prévue en correspondance avec la seule extrémité inférieure (9la, 91b), de façon telle à la rendre solidaire à la traverse inférieure (5), étant directement unie à la même, et solidaire avec la table (6) et la matrice (7). Une ligne optique (10) est également présente, unie au pilon (1), coopérant avec un chariot lecteur (100). Ce chariot lecteur (100) de la ligne optique (10), au lieu d'être ancré directement à la fausse épaule (9a, 9b), comme relevé dans les solutions précédentes, est maintenant doté d'au moins un coude en saillie (101), avec à l'extrémité un coussinet (102) lequel insiste en correspondance aux extrémités (111, 141) d'une lance (11, 14) de neutralisation des jeux horizontaux appuyée en (112, 143) à l'épaule (8). Le nécessaire et constant contact du coussinet (102) le long de la lance (11, 14), qui dans le cas d'espèce est du type réalisée en acier à ressorts, est assuré par l' action d'un moyen de rappel élastique (12) situé au-dessous lequel, d'un côté est engagé à l'épaule (8) et de l'autre au chariot lecteur (100) qui comprend ledit moyen élastique. Dans une première proposition de l' invention, avec pour but de contrôler l' oscillation de la lance de neutralisation des jeux horizontaux (11), est prévu le long de la même, un corps mobile (13). Ce corps mobile (13), qui n'est autre qu'un chariot, dans la partie inférieure, est pourvu dun point d'appui (131), par exemple un coussinet, qui coulisse le long du bord plat de l'extrémité supérieure (921) de la fausse épaule (9a). De À 10 - 2826888 cette manière, la lance (11) assume la fonction d'un levier de second degré, de sorte que lorsque la position du corps mobile (13) varie, l'amplitude de mouvement de la lance varie proportionnellement à la déformation de l'épaule due à la pression exercée des cylindres pour le pliage. Opérationnellement, pour faire en sorte que le point 0 ne varie pas au changement de la pression, il faudra agir sur le corps mobile (13). Cette action détermine la variation de la valeur (K) jusqu'à ce qu'on obtienne un maintien constant du point 0 aussi au changement de la presslon. La condition décrite, dans ce cas, est atteinte, grâce au déplacement en sens opposé (P. Q) de l'épaule (8) et de la fausse épaule (9a), lequel détermine de facon simultanée le mouvement du corps mobile (13) le long du plan (921). Grâce au glissement du corps mobile (13) par rapport au plan (921) de l'extrémité (92a) de la fausse épaule (9a), il est possible de maintenir la valeur de la ligne optique (10) et faire descendre le pilon (1) jusqu'à lobtention de la position 0 (valeur d'obtention à vide) proportionnel lement à la press ion exercée sur le pilon ( 1). Une variante au dispositif mentionné est représentée dans les successives figures 4, 5 et 6. Selon cette hypothèse également, ayant pour but de détecter et récupérer les flexions que subissent les deux épaules (8), pendant l'exécution d'un cycle de pressage-pliage, par exemple d'une feuille de métal (Z) interposée entre la matrice (7) et le poincon (2), sont prévues, pour chacune des épaules (8), adossées sur le côté tourné vers l'extérieur, des fausses épaules ou épaules de récupération flexions (9b). Chacune des deux fausses épaules (9b), est constituée d'un corps métallique robuste, plat sur les deux faces, avec une conformation caractéristique en "C" o la partie - 1 1 2826888 vide est tournée vers l'outil (2) et la matrice du dessous (7). Dans ce cas aussi, la fixation de la fausse épaule (9b), est prévu en correspondance avec la seule extrémité inférieure (9lb), de façon telle à la rendre solidaire à la traverse (5), étant directement unie à la même, et solidaire à la table (6) et à la matrice (7). Une ligne optique (10) est toujours présente, unie au pilon (1), coopérant avec un chariot lecteur (100). Ledit chariot lecteur (100), est doté d'un coude (101), avec à l'extrémité un coussinet (102) lequel insiste en correspondance avec l'extrémité (141) d'une lance d'acier (14) de neutralisation des jeux horizontaux. Le nécessaire et constant contact du coussinet (102) le long du côté supérieur de la lance (14) est assuré par l' action d'un moyen élastique (12) lequel, d'un côté, est engagé à l'épaule (8) et de l'autre, au chariot lecteur (100). Ultérieurement, on relève qu'au-dessus de l'extrémité (92b) de la fausse épaule (9b), est appuyée, sur le point (143), à l'épaule (8) ladite lance (14) de neutralisation des jeux. Celle-ci, à une extrémité (141), le long du côté inférieur, est pourvue d'un coussinet (142), lequel insiste le long d'un plan (15) enregistrable fixé à la fausse épaule (9b), pourvu des entailles de référence quant à la lecture des degrés pour permettre de déterminer une inclinaison plus ou moins importante. Encore plus en détail, ledit plan enregistrable (15) est axé en correspondance avec l'extrémité supérieure (92b) de la fausse épaule (9b), laquelle, dispose d'un bref trait de prolongement orienté verticalement, destiné au soutien dudit plan enregistrable (15). Opérationnellement, pendant le pressage, la fausse épaule (9b) bouge en direction (P) et l'épaule (8), en sens opposé (Q), de façon que, la lance (14) étant ancrée à l'épaule (8), le coussinet (142) coulisse sur le plan réglable (15) donnant ainsi un déplacement en sens vertical (K) proportionnel à la force de travail. - 12 _ 2826888 Le plan (15), est incliné jusqu'à trouver, de manière pratique, le maintien du point O du poincon (2) à n'importe quelle pression de travail. Cela est consenti grâce au déplacement opposé de (P) et (Q) lequel fait coulisser le coussinet (142) le long du plan incliné (15). Grâce au glissement du coussinet (142) par rapport au plan (15) il est possible de maintenir la valeur de la ligne optique et faire descendre le pilon (1) jusqu à l'obtention de la position O [valeur d'obtention à vide] proportionnellement à la pression exercée sur le pilon ( 1) À Après une soigneuse mise au point de l' angle, le système va récupérer les anomalies des flexions et déformations des épaules (8) dues aux déplacements (P. Q) et aux compressions en conservant de cette facon inaltéré le point O (point de réalisation valeur) quelle que soit la pression, aussi bien à vide que sous charge maximum. - 13 _ 2826888 REVENDICATIONS 1. Dispositif intégrateur pour détecter et récupérer la déformation des épaules, dans une machine à presser et à plier, comprenant une ligne optique (10) unie au pilon (1) et un chariot de lecture (100) sollicité par la fausse épaule, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'une lance (11, 14) perpendiculaire au pilon (1), laquelle est appuyée d'un côté (112, 143) à l'épaule (8) de la machine, alors que l'extrémité opposce (111, 141), oscillant et orientée vers ledit pilon (1), est sollicitée par le bras (101, 102) uni au chariot (100) de lecture de la ligne optique (10), et encore o ladite lance (11, 14) prévoit un moyen de glissement (142, 13, 131) par rapport à un plan de repère situé audessous (15, 921) faisant partie de la fausse épaule (9a, 9b). 2. Dispositif pour détecter la déformation des épaules selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est placé au-dessus de la fausse épaule (9a, 9b). 3. Dispositif pour détecter la déformation des épaules selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le chariot lecteur (100) de la ligne optique (10), est doté dau moins un coude en saillie (101) avec à l'extrémité un coussinet (102), et comprend un moyen de rappel élastique (12) lequel, d'un côté est engagé à l'épaule (8) et de l'autre, au chariot lecteur (100). 4. Dispositif pour détecter la déformation des épaules selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'est prévu, le long de la lance de neutralisation des jeux horizontaux (11), un corps mobile en guise de chariot (13) qui dans la partie inférieure, est pourvu d'un point d'appui (131) qui coulisse le long du bord plat (921) de l'extrémité supérieure (92a) de la fausse épaule (9a). 5. Dispositif pour détecter la déformation des épaules selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, À 14 _ 2826888 caractérisé par le fait que grâce au glissement du corps mobile (13) par rapport au plan (921) de l'extrémité (92a) de la fausse épaule (9a), il est possible de maintenir la valeur de la ligne optique (10) et faire descendre le pilon (1) jusqu'à l'obtention de la position 0, (valeur d'obtention à vide), proportionnellement à la pression exercée sur le pilon (1). 6. Dispositif pour détecter la déformation des épaules selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'au-dessus de l'extrémité (92b) de la fausse épaule (9b), est appuyée, à l'épaule (8), ladite lance (14) de neutralisation des jeux, qui à une extrémité (141), le long du côté inférieur, est pourvue d'un coussinet (142), lequel insiste le long d'un plan (15) enregistrable, fixé à la fausse épaule (9b). 7. Dispositif pour détecter la déformation des épaules selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, et selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit plan enregistrable (15) est axé en correspondance avec l'extrémité supérieure (92b) de la fausse épaule (9b), laquelle dispose d'un bref trait de prolongement orienté verticalement, destiné au soutien dudit plan enregistrable (15). 8. Dispositif pour détecter la déformation des épaules selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,, et selon les revendications 6 et 7 caractérisé par le fait que le plan (15), est incliné jusqu'à trouver, de manière pratique, le maintien du point O du poincon (2) à n'importe quelle pression de travail. 9. Dispositif pour détecter la déformation des épaules selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la lance (11, 14), est du type réalisée en acier pour ressorts.