Brevet FR2833870A1 — publié le 20030627

Installation et procédé de production de flans de tôle. La présente invention concerne une installation de production de flans de tôle ainsi qu'un procédé de production de flans de tôle correspondants. Une application particulièrement intéressante de ce type d'installation et de procédé est la réalisation de flans de tôle destinés à être d'emboutis pour la réalisation d'éléments de carrosserie de véhicule automobile. Dans les installations robotisées de production de flans de tôle, ces derniers sont réalisés en prélevant de manière séquentielle une longueur prédéterminée de tôle, correspondant à celle d'une ébauche de la pièce à former, à partir d'une bobine d'alimentation, et en actionnant un outil de découpe approprié pour séparer le flan du reste de la bobine. La largeur de la tôle délivrée par la bobine correspond à celle de l'ébauche à réaliser. Dans les installations de production de ce type, se pose essentiellement le problème de la productivité, et en particulier de la cadence de production. Comme on le conçoit, la cadence de production des flans de tôle est égale à la cadence de travail de l'installation et, en particulier, à celle des phases d'actionnement de l'outil de découpe. Aussi, le but de l'invention est de fournir une installation de production de flans de tôle, permettant l'obtention d'un gain de productivité accrû. Aussi, selon l'invention, il est proposé une installation de production de flans de tôle par découpes successives d'une bande de tôle comprenant une bobine d'alimentation de l'installation en tôle, des moyens moteurs séquentiels de commande du déroulement de la bobine d'alimentation selon un pas prédéterminé et un outil de découpe destiné à être actionné après chaque avance d'une longueur de z : l tôle. Selon un aspect de cette installation, le pas et la largeur de la bande de tôle délivrée à partir de la bobine sont l'un, double de celui des flans découpés et l'autre, égal à celui des flans découpés, l'outil ZD de découpe étant conformé pour la découpe de deux flans à chaque actionnement. On double ainsi la productivité de l'installation sans nécessiter d'augmenter la cadence de fonctionnement de cette dernière. Selon un mode de réalisation de cette installation, le pas est choisi pour délivrer une longueur de bande de tôle sensiblement double de celle des flans découpés, la largeur de la bande de tôle étant sensiblement égale à celle des flans découpés. Avantageusement, selon ce mode de réalisation, l'outil de découpe comporte deux lames parallèles s'étendant transversalement en considérant la direction de déroulement de la bande de tôle, les lames étant distantes l'une de l'autre d'une distance correspondant à la longueur des flans. La longueur de chaque lame peut être supérieure à la largeur de la bande de tôle, de manière à compenser les variations de positionnement latéral de la bande au cours du déroulement de cette dernière. Selon un autre exemple de réalisation de l'installation selon l'invention, la largeur de la bande de tôle est sensiblement double de celle des flans découpés et le pas est choisi de manière à dérouler une longueur de bande sensiblement égale à celle des flans découpés. e Selon ce mode de réalisation, l'outil de découpe comporte de préférence une première lame s'étendant sensiblement transversalement par rapport à l'axe longitudinal général de la bande et une deuxième lame s'étendant à partir de la première lame, perpendiculairement à cette dernière et selon l'axe général de symétrie de la bande, vers la zone d'extrémité libre de la bande. Dans ce cas, l'installation peut comporter en outre un poinçon disposé en amont de l'outil de découpe, en considérant le sens de déroulement de la bande, apte à être actionné pour créer un trou dans la bande en un emplacement correspondant à la zone d'impact de l'intersection des première et deuxième lames. En variante, selon ce deuxième mode de réalisation, l'outil de découpe comporte une première lame s'étendant longitudinalement au voisinage de l'axe général de symétrie de la bande et des deuxième et troisième lames transversales s'étendant respectivement à partir des extrémités libres de la première lame, de part et d'autre de cette dernière. Dans ce cas, la première lame peut être sensiblement décalée angulairement par rapport à l'axe général de symétrie de la bande. De préférence, les deuxième et troisième lames s'étendent audelà du bord latéral correspondant de la bande. Selon l'invention, il est également proposé un procédé de production de flans de tôle par découpes successives d'une bande de tôle prélevée à partir d'une bobine d'alimentation de l'installation, comprenant le déroulement séquentiel de la bobine d'alimentation selon un pas prédéterminé et l'actionnement d'un outil de découpe après avance d'une longueur de tôle. Selon un aspect de ce procédé, le pas et la largeur de la bande de tôle délivrée à partir de la bobine sont l'un, double de celui des flans découpés et l'autre, égal à celui des flans découpés, l'outil de découpe étant conformé pour la découpe de deux flans à chaque actionnement. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue très schématique en perspective d'une installation de production de flans de tôle conforme à l'invention ; - la figure 2 illustre schématiquement l'agencement de l'outil de découpe de l'installation de production de la figure 1 ; - la figure 3 illustre un autre mode de réalisation d'un outil de découpe d'une l'installation de production de flans de tôle conforme à l'invention ; et - la figure 4 illustre une variante de réalisation de l'outil de découpe de la figure 3. Sur la figure 1, on a représenté une installation automatisée de production de flans de tôle conforme à l'invention, désignée par la référence numérique générale 10. Cette installation 10 comporte essentiellement un châssis 12 supportant un outil de découpe constitué par une presse et comportant, dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, deux ensembles 14 et 16 de deux lames supérieure et inférieure et une bobine 18 d'alimentation de l'outil de découpe en tôle. Sur la figure 1, seules les lames supérieures des deux ensembles de lames 14 et 16 sont visibles. Les lames sont montées chacune sur un porte-lame 20,22 luimême monté sur un plateau 24 supérieur. En ce qui concerne les lames inférieures, celles-ci sont montées sur un plateau inférieur de la presse. La bobine d'alimentation 18 et le plateau 24 supérieur sont raccordés à des moyens moteurs séquentiels respectifs (non représentés) pilotés par une unité centrale (non visible sur cette figure), par exemple intégrée au carter 12, pour piloter séquentiellement le déroulement de la bobine d'alimentation et l'avance de la tôle selon un pas prédéterminé entre les lames supérieure et inférieure de la presse, ainsi que l'actionnement de cette dernière pour presser les lames supérieures contre les lames inférieures après chaque avance d'une longueur de tôle. 1 Le fonctionnement de l'installation s'effectue dès lors selon un ensemble de cycles de fonctionnement successifs comportant chacun une première phase au cours de laquelle la presse est ouverte, une deuxième phase d'avance d'une longueur de tôle, une troisième phase de découpe proprement dite de la tôle et de libération de deux flans de tôle. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la largeur de la bande de tôle T, délivrée selon le sens désigné par la flèche FI, correspond à la largeur des flans découpés délivrés en sortie de l'installation, prêts à être fournis en entrée d'une presse d'emboutissage. Pour obtenir une productivité compatible avec les exigences de production à haute cadence, et comme indiqué précédemment, l'outil de découpe comporte deux ensembles de lames 14 et 16, s'étendant parallèlement et transversalement, en considérant le sens d'avance de la bande de tôle T. Elles ont une longueur sensiblement supérieure à celle de la largeur de la bande de tôle T, de manière à, d'une part, s'adapter à des tôles de différentes largeurs et, d'autre part, s'affranchir des variations de position latérale de la bande au cours de son avance. En outre, les lames 14 et 16 sont distantes l'une de l'autre d'une distance correspondant à la longueur des flans à réaliser. Dès lors, à chaque coup de presse, l'installation produit deux flans, F'1 et F'2, ces flans étant évacués au moyen de dispositifs 25 d'évacuation, respectivement longitudinal et latéral, selon les directions désignées par les flèches F2 et F3. Dans l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, la largeur z : l de la bande de tôle T délivrée par la bobine 18 correspond sensiblement à celle des flans découpés, le pas correspondant à la longueur d'avance de la tôle, entre chaque coup de presse, étant égal au double de la longueur des flans à réaliser. Il a été constaté qu'un tel agencement permet un gain de productivité allant de 15% à 100%, en fonction du pas de déroulement de la bobine de tôle. Il est également possible, selon un autre mode de réalisation, comme représenté sur les figures 3 et 4, d'utiliser une bande de largeur double de celle des flans à réaliser, le pas correspondant alors à la longueur des flans découpés. Ainsi, par exemple, comme visible sur la figure 3, on utilise un outil de découpe comportant une première lame 26 de longueur légèrement supérieure à la largeur de la bande de tôle T et s'étendant transversalement par rapport à cette dernière, en considérant le sens d'avance de la bande, désigné par la flèche F4. t > Une deuxième lame 28 s'étend perpendiculairement à partir de la partie médiane de la première lame 26 en direction de la zone d'extrémité libre de la tôle T, le long de l'axe général de symétrie de la bande. Dès lors, à chaque coup de presse, deux flans F'3 et F'4 sont découpés, lesquels sont ensuite évacués à l'aide de dispositifs d'évacuation appropriés dans les directions désignée par les flèches F5 et F6. On notera que, dans cet exemple de réalisation, afin d'éviter l'apparition d'une déformation de la tôle T au voisinage de la jonction entre les première et deuxième lames 26 et 28, l'installation est pourvue d'un poinçon 30, par exemple porté par le plateau supérieur de la presse, et déplacé conjointement avec les lames 26 et 28. Ce poinçon est destiné à ménager un trou 32 dans la tôle, en amont des lames, en un emplacement correspondant à la zone d'impact de l'intersection 34 des première et deuxième lames 26 et 28 lors du coup de presse suivant. Il a été constaté q'un tel agencement permet d'obtenir un gain de productivité pouvant aller jusqu'à 92%. Enfin, selon un autre mode de réalisation visible sur la figure 4, la bande de tôle présente une largeur double de celle des flans de tôle F'5 et F'6 à réaliser et le pas d'avance de la bande de tôle correspond à la longueur des flans découpés, tels qu'ils sont délivrés en sortie de l'installation. L'outil de découpe comporte une première lame 36 s'étendant longitudinalement au voisinage de l'axe général de symétrie A de la bande de tôle et des deuxième et troisième lames 38,40 s'étendant respectivement à partir des extrémités libres de la première lame 36, de part et d'autre de cette dernière. Dès lors, chacune des deuxième et troisième lames 38 et 40 procède à la découpe d'une demi-largeur de bande de tôle, la première lame 36 assurant la découpe longitudinale de la tôle T de manière à séparer le flan F'6 formé par la troisième lame 40 du reste de la bande de tôle. Comme dans les exemples de réalisation décrits précédemment, de préférence, les deuxième et troisième lames 38,40 présentent une longueur légèrement supérieure à la largeur des flans F'5 et F'6 de z : l manière à s'étendre respectivement au-delà des bords latéraux de la bande T. On s'affranchit alors des variations de position de la bande T par rapport aux lames au cours du déroulement de la bobine 18. Cependant, afin de réduire ces variations de position relatives de la tôle T et des lames 36,38 et 40, l'outil de découpe est pourvu d'un centreur 42 venant en prise avec l'un des bords longitudinaux de la bande de tôle de manière à positionner cette dernière transversalement. Dans le but d'éviter tout risque d'altération des lames, et en particulier de la lame longitudinale 36, celle-ci est sensiblement décalée angulairement de l'axe longitudinal A de la tôle T d'une angle a, dans le sens anti-horaire, de sorte que cette première lame 36 ne vienne pas découper la zone de tôle Z s'étendant le long de son axe A de symétrie, entre le bord libre de la moitié de tôle située du côté de la troisième lame 40 et la deuxième lame 38, et ce, même en cas de variation de positionnement latéral de la bande de tôle. Après découpe, comme dans les exemples de réalisation décrits précédemment, les flans F'5 et F'6 réalisés sont évacués à l'aide de dispositifs d'évacuation appropriés selon les directions désignées par les flèches F7 et F8. REVENDICATIONS 1. Installation automatisée de production de flans de tôle par découpes successives d'une bande de tôle (T), comprenant une bobine (18) d'alimentation de l'installation en tôle, des moyens moteurs séquentiels de commande du déroulement de la bobine d'alimentation selon un pas prédéterminé et un outil de découpe (14,16 ; 26,28 ; 36, 38,40) destiné à être actionné après chaque avance d'une longueur de tôle, caractérisée en ce que le pas et la largeur de la bande de tôle délivrée à partir de la bobine sont l'un double de celui des flans découpés et l'autre égal à celui des flans découpés, l'outil de découpe 0 (14,16 ; 26,28 ; 36,38, 40) étant conformé pour la découpe de deux flans à chaque actionnement. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pas est choisi pour délivrer une longueur de bande de tôle sensiblement double de celle des flans découpés, la largeur de la bande de tôle étant sensiblement égale à celle des flans découpés. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'outil de découpe comporte deux lames (14,16) parallèles s'étendant transversalement en considérant la direction de déroulement de la bande de tôle, les lames étant distantes l'une de l'autre d'une distance correspondant à la longueur des flans (F'1, F'2). 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la longueur de chaque lame (14, 16) est supérieure à la largeur de la c bande de tôle (T) de manière à compenser les variations de positionnement latéral de la bande au cours du déroulement de cette dernière. 5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la largeur de la bande de tôle est sensiblement double de celle des flans découpés, le pas étant choisi de manière à dérouler une longueur de bande sensiblement égale à celle des flans découpés. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'outil de découpe comporte une première lame (26) s'étendant sensiblement transversalement par rapport à l'axe longitudinal général de la bande et une deuxième lame (28) s'étendant à partir de la première lame, perpendiculairement à cette dernière et selon l'axe général de symétrie de la bande, vers la zone d'extrémité libre de la bande. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'elle comporte en outre un poinçon (30) disposé en amont de l'outil de découpe, en considérant le sens de déroulement de la bande, apte à être actionné pour créer un trou (32) dans la bande en un emplacement correspondant à la zone d'impact de l'intersection (34) des première et deuxième lames. 8. Installation selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'outil de découpe comporte une première lame (36) s'étendant longitudinalement au voisinage de l'axe général de symétrie de la bande et des deuxième et troisième lames transversales (38,40) s'étendant respectivement à partir des extrémités libres de la première lame, de part et d'autre de cette dernière. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisé en ce que la première lame est sensiblement décalée angulairement par rapport à l'axe général de symétrie de la bande. 10. Installation selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les deuxième et troisième lames (38,40) s'étendent au-delà du bord latéral correspondant de la bande. 11. Procédé de production de flans de tôle par découpes successives d'une bande de tôle (T) prélevée à partir d'une bobine (18) d'alimentation de l'installation, comprenant le déroulement séquentiel de la bobine d'alimentation selon un pas prédéterminé et l'actionnement d'un outil de découpe (14,16 ; 26,28 ; 36,38, 40) après avance d'une longueur de tôle, caractérisé en ce que le pas et la largeur de la bande de tôle délivrée à partir de la bobine sont l'un, double de celui des flans découpés et l'autre, égal à celui des flans découpés, l'outil de découpe étant conformé pour la découpe de deux flans à chaque actionnement.