Brevet FR2850592A1 — publié le 20040806

DISPOSITIF DE MANIPULATION DE PIECE La présente invention se rapporte à un dispositif de manipulation de pièce en relation avec un dispositif de déformation, notamment une plieuse. On a recours à une plieuse pour déformer une pièce, notamment pour obtenir un pliage. Ainsi, la pièce pressée entre deux mors subit une déformation selon une 5 ligne de pliage parallèle aux mors, l'angle formé par les parties de ladite pièce disposées de part et d'autre desdits mors étant modifié. Un ou plusieurs opérateurs sont prévus pour manipuler la pièce à déformer, notamment pour l'introduire au droit des mors, la suivre lors de la déformation et la ressaisir à la fin de l'opération. Lorsque la pièce est relativement lourde et encombrante, ces manipulations sont difficiles et peuvent être dangereuses pour les opérateurs. Aussi, la présente invention vise à proposer un dispositif de manipulation permettant d'assister l'opérateur lors des différentes manoeuvres de la pièce, assurant notamment un maintien sr de la pièce en dehors de la phase de 1 5 déformation. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de manipulation d'une pièce susceptible d'être déformée par des moyens de déformation, notamment une plieuse, ledit dispositif de manipulation comprenant une tête équipée de moyens pour maintenir une ou plusieurs pièces et des moyens de déplacement et 20 d'orientation de ladite tête, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour synchroniser les moyens de déplacement et d'orientation avec les moyens de déformation. Lorsque les moyens de déplacement et d'orientation sont motorisés, la ou lesdites motorisations sont désaccouplées ou débrayées lors de la déformation. Ainsi, le dispositif de manipulation permet de saisir la pièce, de la déplacer et de l'orienter par rapport à la plieuse. Lors de la déformation de la pièce, cette 5 dernière est maintenue par les moyens de déformation, notamment les mors de la plieuse, et la tête, à l'état dit débrayé, suit les mouvements de la partie de la pièce à laquelle elle est cinématiquement liée. Avant que la pièce ne soit relâchée par les moyens de déformation, la tête revient à l'état dit embrayé, et maintient de nouveau la pièce afin de l'évacuer. Selon un mode de réalisation évolué, le dispositif de manipulation autorise six mouvements, trois translations et trois rotations. La présente invention propose également un procédé de pilotage dudit dispositif de manipulation. b'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va 15 suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels: - Les figures IA à 1C sont des représentations schématiques illustrant le fonctionnement du dispositif de manipulation de l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique illustrant la cinématique d'une 20 variante du dispositif de manipulation, - la figure 3 est une vue en perspective d'un poste de pliage. Sur les différentes figures, on a représenté en 10 un dispositif de manipulation de pièce 12, dit manipulateur, intégré dans un poste de pliage, assurant le maintien et le déplacement dans l'espace desdites pièces, notamment afin de les 25 introduire entre les mors 14 d'une presse 16 et de les évacuer une fois déformées. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette application et ainsi ce manipulateur peut être utilisé pour tous types de pièces susceptibles d'être déformées par tous dispositifs appropriés. Selon l'invention, le manipulateur comprend une tête 18 équipée de moyens 20 pour maintenir une ou plusieurs pièces 12, ainsi que des moyens permettant le déplacement et l'orientation de ladite tête 18. Selon un mode de réalisation préféré et illustré sur les différentes figures, les 5 moyens 20 se présentent sous la forme de pinces dont la description n'est pas plus détaillée car connue de l'homme de l'art. Ces moyens 20 de maintien doivent assurer un maintien sr et efficace de la pièce et peuvent prendre tout autre forme. Sur les figures 1A à 1C, pour simplifier l'explication, la pièce subit une 10 déformation selon une ligne de pliage et le mouvement de la tête 18 lors de la déformation s'inscrit dans un plan, celui de la feuille. bes mouvements plus complexes seront envisagés ultérieurement. A cet effet, les moyens de déplacement et d'orientation de la tête 18 comprennent des moyens 22 d'orientation selon un premier axe de rotation, 15 appelés articulation angulaire, des moyens 24 de translation selon une première direction, à titre d'exemple verticale, et des moyens 26 de translation selon une deuxième direction, à titre d'exemple horizontale, les directions et l'axe de rotation étant de préférence orthogonaux. Selon un mode de réalisation illustré par les différentes figures, la tête 18 est articulée par rapport à un support de 20 tête 28 grâce à l'articulation angulaire 22. Le support de tête 28 peut se translater le long d'un mât 30 grâce aux moyens 24 de translation, ledit mât 30 étant susceptible de se translater le long d'une traverse 32 grâce aux moyens 26 de translation. Selon l'invention, les moyens de déplacement et d'orientation de la tête 18 25 comprennent des moyens de débrayage synchronisés avec les moyens de déformation, notamment les mors 14. Ainsi, comme illustré sur la figure IA, les moyens de déplacement et d'orientation assurent le positionnement de la pièce 12 par rapport aux mors 14. Lors de cette phase, les moyens de déplacement et d'orientation ne sont pas débrayés et sont accouplés avec leurs motorisations respectives. Cet accouplement est nécessaire notamment pour les moyens 24 de translation selon la direction verticale, et maintenir l'ensemble à la hauteur désirée. Comme illustré sur la figure 2A, lors de la phase de déformation, la pièce 12 est pincée entre les mors 14 de la presse et les parties disposées de part et d'autre desdits mors se déforment. Pour permettre à la tête de suivre le mouvement de la partie de pièce à laquelle elle est cinématiquement liée, les moyens de déplacement et d'orientation sont débrayés et ne sont plus accouplés avec leurs 10 motorisations. Selon un type de déformation illustrée par la figure 1B, l'orientation de la tête 18 est modifiée par rapport au support de tête 28 grâce à l'articulation angulaire 22, le support de tête 28 se translate par rapport au mât 30 et ce dernier se translate par rapport à la traverse 32. Le fait de débrayer les moyens de déplacement et d'orientation de la tête 15 permet de n'induire aucune perturbation sur l'action de pliage. Avant que les mors 14 de la presse ne relâchent la pièce 12, les moyens de déplacement et d'orientation de la tête ne sont plus débrayés et de nouveau accouplés avec leurs motorisations. Ainsi, comme illustré sur la figure 1C, le manipulateur maintient de nouveau la pièce de manière sre, notamment afin de 20 l'évacuer. Selon une autre caractéristique, un contre poids est prévu au niveau du support de tête 28 afin de compenser la masse propre de la tête 18. Cet agencement permet de ne pas contrarier la déformation de la pièce lors du pliage. Sur la figure 2, on a représenté une variante du manipulateur 10 comprenant des 25 moyens de déplacement et d'orientation incluant un autre mouvement, à savoir des moyens 34 d'orientation selon un deuxième axe de rotation, appelés mouvement de rotation de la pince 20. A cet effet, la tête 18 comprend une première partie avant 36 solidaire de la pince et une seconde partie arrière 38 reliée au support de tête 28, la partie avant 36 étant susceptible de pivoter par rapport à la partie arrière 38. Cette variante permet un pliage selon différentes orientations de la pièce, notamment d'effectuer des pliages sur l'une des faces de la pièce, puis sur la face opposée. Sur la figure 3, on a représenté un mode de réalisation préféré du manipulateur intégré dans un poste de pliage comportant une plieuse 16 avec des mors 14. Le manipulateur 10 comprend en partie supérieure un premier chariot dit longitudinal 40 susceptible de se translater le long de rails 42 disposés de 10 manière sensiblement parallèle aux mors 14. Cet agencement permet d'obtenir des moyens de déplacement avec un mouvement supplémentaire par rapport à ceux représentés sur les figures lA à 1C et 2, un mouvement de translation selon une troisième direction matérialisée par la double flèche 44. Le chariot longitudinal 40 comprend au moins une traverse 32, le long de laquelle 15 se translate un mât 30 à la manière décrite précédemment. Avantageusement, le chariot longitudinal 40 comprend deux traverses 32 sur lesquelles peut se translater un chariot 46, dit transversal, supportant le mât 30. Cet agencement permet d'obtenir le mouvement de translation selon la deuxième direction matérialisée par la double flèche 48. De préférence, le mât 30 peut pivoter par rapport au chariot transversal 46 grâce à des moyens d'orientation 50. Cet agencement permet d'obtenir des moyens de déplacement avec un mouvement supplémentaire par rapport à ceux représentés sur les figures 1A à 1C et 2, un mouvement de rotation autour d'un troisième axe de rotation 52. Ce degré de liberté supplémentaire contribue à 25 accroître les possibilités de prise de la pièce. Ainsi, la pièce peut être manipulée en bout ou en transversal. Le support de tête 28 peut se translater le long du mât 30 grâce aux moyens 24 de translation, assurant un mouvement de translation selon la première direction matérialisée par la double flèche 54. La tête 18 peut s'orienter par rapport au support de tête 28 grâce à l'articulation angulaire 22 assurant un mouvement de rotation autour de l'axe 56. Enfin, la partie avant 36 de la tête supportant des pinces 20 peut pivoter par rapport à la partie arrière 38 de la tête grâce aux moyens 34 de rotation assurant un mouvement de rotation selon un axe 58. Selon ce mode de réalisation, ce manipulateur dispose de six mouvements, trois mouvements de translation 44, 48, 54 et trois mouvements de rotation selon les axes 52, 56, 58. Les différents mouvements peuvent être motorisés par tout moyen approprié. En 10 fonction des mouvements de la pièce 12 générés lors de la déformation, les motorisations comportent des moyens de débrayage ou de désaccouplement permettant de rendre libre le mouvement assujetti à la motorisation afin que la tête 18 suive le mouvement de ladite pièce. Dans certains cas, seuls les mouvements de translation verticale 54 et de 15 rotation autour des axes 56 et 58 sont motorisés. Les mouvements de translation 44, 48 dans un plan horizontal et le mouvement de rotation 52 autour de l'axe vertical sont manuels et réalisés par l'opérateur. Selon une autre variante plus évoluée, tous les mouvements sont motorisés. Les moyens de translation sont assurés par tout moyen approprié, par exemple 20 par des roues 60 motorisées ou non, roulant sur les rails 42 ou les traverses 32 ou grâce à un ensemble pignon/crémaillère, notamment dans le cas de la translation verticale 54. Les rotations autour des axes sont assurées par tout moyen approprié, par exemple grâce à un ensemble pignon/couronne crantée. Des moyens 62 de commande et de contrôle pour commander les différents mouvements de la tête et de la pince sont également prévus. Pour synchroniser les moyens de débrayage avec les moyens de déformation, une captation d'information électrique est prise dans le coffret de la presse 16, à proximité des mors, détectant le pincement et le maintien de la pièce 12 entre les mors 14. Ainsi, dès que la pièce est pincée entre les mors, les moyens 62 de contrôle et de commande du manipulateur 10, informés par le capteur, rendent libres les mouvements de la tête 18 en débrayant les motorisations. Avant que la 5 pièce 12 ne soit relâchée par les mors 14 de la presse, le capteur informe les moyens 62 de commande et de contrôle qui assujettissent de nouveau les mouvements aux motorisations afin de maintenir la tête 18 dans la position obtenue en fin de déformation. Le fonctionnement du poste de pliage équipé du manipulateur est maintenant 10 décrit au regard de la figure 3. La tête 18 du manipulateur est déplacée dans l'espace afin de placer la pince 20 au droit d'une pièce 12 à déformer disposée dans une zone de stockage 64. La pièce est saisie en l'introduisant entre les mâchoires de la pince 20, un capteur informant l'opérateur lorsque la pièce vient en butée au fond de la pince. 15 L'opérateur commande alors la fermeture de la pince 20 afin de saisir la pièce et la maintenir. La tête 18 se déplace de nouveau dans l'espace afin de disposer la pièce 12 à déformer correctement par rapport aux mors 14 de la presse. Lorsque la pièce 12 est correctement positionnée, l'opérateur commande la fermeture des mors 20 de la presse afin de réaliser l'action de pliage. Dès que les mors pincent la pièce et la maintiennent, les moyens de déplacement et d'orientation de la tête 18 sont rendus libres en commandant le débrayage des motorisations. Ainsi, lors de la déformation, la tête 18 suit le mouvement de la pièce sans entraver l'opération de pliage, la pince 20 étant toujours en position fermée. Avant que les mors ne relâchent la pièce 12, les mouvements de la tête sont de nouveau assujettis aux motorisations afin que la tête 18 maintienne la pièce 12. Suite à cette phase, l'opérateur peut retourner et/ou déplacer la pièce afin de la positionner correctement par rapport aux mors pour réaliser un nouveau pliage. En fin de processus, la pièce déformée est évacuée en déplaçant la tête 18 dans 5 l'espace, manuellement et/ou en commandant les moteurs qui génèrent les mouvements. La pince est ouverte afin de libérer la pièce 12. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les moyens 20 de maintien, le nombre de 10 mouvements permis par le manipulateur ainsi que les moyens assurant les différents mouvements. REVENDICATIONS 1. Dispositif de manipulation d'une pièce susceptible d'être déformée par des moyens de déformation, notamment une plieuse, ledit dispositif de manipulation comprenant une tête (18) équipée de moyens (20) pour maintenir une ou plusieurs pièces (12) et des moyens de déplacement et d'orientation de 5 ladite tête (18), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour synchroniser les moyens de déplacement et d'orientation avec les moyens de déformation. 2. Dispositif de manipulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement et d'orientation comportent des motorisations ainsi que des moyens pour désaccoupler ladite ou lesdites motorisations lors de la 10 déformation de la pièce (12). 3. Dispositif de manipulation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la tête (18) est reliée à un support de tête (28) par l'intermédiaire d'une articulation angulaire (22), ledit support de tête (28) étant susceptible de se translater selon une première direction le long d'un mât (30) susceptible de se 15 translater selon une deuxième direction le long d'une traverse (32). 4. Dispositif de manipulation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tête (18) comprend une première partie avant (36) solidaire des moyens (20) de maintien de la ou des pièces (12) et une seconde partie arrière (38), la partie avant (36) étant susceptible de pivoter par rapport 20 à la partie arrière (38). 5. Dispositif de manipulation selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend en partie supérieure un premier chariot dit longitudinal (40) susceptible de se translater selon une troisième direction, le chariot longitudinal (40) comportant au moins une traverse (32). 6. Dispositif de manipulation selon la revendication 5, caractérisé en ce que le chariot longitudinal (40) comprend deux traverses (32) sur lesquelles peut se translater un chariot (42), dit transversal, supportant le mât (30). 7. L)ispositif de manipulation selon la revendication 6, caractérisé en ce que 5 le mât (30) peut pivoter par rapport au chariot transversal (42) selon un axe sensiblement vertical. 8. Poste de pliage comportant une plieuse ainsi qu'un dispositif de manipulation de pièces selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Procédé de pilotage d'un dispositif de manipulation de pièce en relation 10 avec un dispositif de déformation de pièce, ledit dispositif de manipulation comprenant une tête (18) équipée de moyens (20) pour maintenir une ou plusieurs pièces (12) et des moyens de déplacement et d'orientation de ladite tête (18), caractérisé en ce qu'il consiste à rendre libre le mouvement de la tête (18) lors de la déformation de la pièce. 10. Procédé de pilotage d'un dispositif de manipulation selon la revendication 9, les moyens de déplacement et d'orientation comportant des motorisations, caractérisé en ce qu'il consiste à désaccoupler ladite ou lesdites motorisations lors de la déformation de la pièce (12).