Brevet FR2900078A1 — publié le 20071026

La présente invention concerne un nouveau concept de machine de pliage de fil et ses procédés de pilotage. Actuellement, il existe deux grands types de machines de pliage de fil. Un premier type de machine travaille de manière séquentielle, plis après plis, en utilisant des outillages standards simples et économiques, par exemple des outils appelés "tournette", avec éventuellement un dispositif de rotation du fil permettant de réaliser des plis dans des plans différents. Ce type de machine convient parfaitement pour façonner de petites séries de pièces, au plan de la qualité du façonnage et au plan de la rentabilité et du coût par pièce. Un autre type de machine automatique de pliage permet de façonner une pièce à plusieurs plis sur une plaque d'outillages dont les outils sont actionnés en temps masqué pour augmenter la productivité et travailler à cadence élevée. Une telle machine est commandée par commande numérique et est décrite dans le brevet européen EP 0 301 972. Plus particulièrement, il s'agit d'une machine de pliage de fil et son procédé de pilotage. Une telle machine, en raison de son coût, convient pour le façonnage de pièces en grandes séries. Les machines citées ci-dessus ne présentent pas une rentabilité optimum pour le façonnage de moyennes séries de pièces, en effet la machine séquentielle travaille à cadence trop faible, et la machine à plaque d'outillages représente un investissement important. Dans les deux cas, l'incidence est un coût par pièce non optimisé pour ce type de fabrication en moyenne série. Il n'existe pas actuellement de machine permettant de diminuer le coût par pièce 25 dans le cas de façonnage en moyenne série, et la présente invention a donc pour objectif d'apporter une solution à ce problème. L'invention consiste en une machine pour le façonnage automatique de pièces par différents pliages réalisés dans un même plan ou dans des plans différents, caractérisée en ce qu'elle comporte en combinaison un premier dispositif pour réaliser un 30 façonnage séquentiel à outils standards pli par pli, et un deuxième dispositif mettant en oeuvre une plaque d'outillages, les deux dispositifs étant gérés par une commande numérique unique. De façons préférentielles la machine se caractérise en ce que le premier dispositif comporte au moins une tournette et/ou en ce qu'elle comporte en outre au moins une pince tournante et/ou la plaque d'outillages pouvant être montée et actionnée dans un plan différent du plan de façonnage du premier dispositif, et comporte en outre un dispositif de transfert adapté au changement de plan. En outre, le procédé de pilotage selon l'invention se caractérise en ce que la commande numérique prévoit la possibilité de réaliser une ébauche d'une pièce pli par pli sur le premier dispositif puis de transférer la pièce sur le deuxième dispositif de façon à terminer la pièce, et/ou la commande numérique prévoit la possibilité de façonner une partie de la pièce sur le premier dispositif et de façonner la ou les parties restantes sur le deuxième dispositif, et/ou la commande numérique prévoit la possibilité d'utiliser chaque machine seule, et/ou la commande numérique prévoit la possibilité de mettre en oeuvre les deux machines pour réaliser la même pièce. On comprendra mieux l'invention à l'aide des figures 1 et 2 annexées qui représentent schématiquement en vue de face et en vue en coupe selon AA une machine selon une variante non limitative de l'invention. On rappelle également, à l'aide des figures 3 et 4 annexées, le principe d'une machine numérique selon le brevet européen EP 0 301 972 et son procédé de 20 fonctionnement. La machine représentée sur les figures est une combinaison d'une machine à façonnage séquentiel (1) et d'une machine à façonnage sur table équipée d'une plaque d'outillages (2) telle que décrite dans le brevet EP 0 301 972 cité en introduction. Sur l'exemple des figures 1 à 2 la machine séquentielle (1) comporte des outillages 25 standards, par exemple des tournettes (3.4) mobiles selon deux axes (x) et (y) pour réaliser des plis dans un plan (x,y), et éventuellement une pince tournante (5) lorsque le profil de la pièce nécessite un pli dans une direction inclinée par rapport au plan(x,y). Sur la variante des figures 1 à 2, la deuxième machine dispose d'une table (6) équipée d'une plaque d'outillages (7) chaque outil étant mobile de façon autonome et 30 entraîné mécaniquement par des systèmes à tirants tels que (8) et non représentés en détail sur ces figures, chacun commandé par un programme prédéterminé d'une commande numérique (9). Comme expliqué dans le brevet sus-mentionné, cet ensemble d'outils permet de réaliser des pièces complexes et/ou des pièces à cadence élevée. Dans la variante représentée sur les figures, la plaque d'outillages (7) est positionnée dans le plan (x,y) de travail de la première machine, et le même dispositif d'avance de fil peut transférer directement le fil de la première à la deuxième machine. Un moyen de transfert peut aussi être envisagé pour transférer le fil de la première à la deuxième machine tout en restant dans le plan (x,y). Une même commande numérique gère les outils des deux machines. Selon une autre variante de réalisation non représentée, on peut prévoir de décaler les plans de façonnage des deux machines selon une direction horizontale (z) et il convient dans ce cas de prévoir un bras ou autre moyen de transfert de la pièce du plan de façonnage (x,y) de la première machine au plan de façonnage de la table d'outillage (7). La combinaison des deux machines a donc pour avantage de faciliter le transfert des pièces et de synchroniser les mouvements des outils des deux machines. Le déroulement du façonnage d'une pièce peut s'effectuer selon plusieurs techniques qui sont choisies en fonction de la complexité du profil à obtenir, de l'investissement en outillage spécifique ou de la cadence souhaitée : 1) on peut, par exemple, réaliser une ébauche pli par pli de pièce sur la première machine (1) puis transférer la pièce et effectuer les opérations complexes, et/ou travailler à cadence élevée, sur la deuxième machine de façon à terminer la pièce. Cette technique voit en particulier une application pour des façonnages complexes (par exemple en cas de changement de plan délicat, ou en cas de réalisation de boucles fermées). La réalisation d'une ébauche sur la première machine permet de réduire la complexité de l'outillage de la deuxième machine et donc le coût global par pièce. 2) On peut également envisager de façonner une partie de la pièce sur la première machine (1) et de finaliser la ou les parties restantes sur la deuxième machine (2). 3) On peut également utiliser chaque machine seule en fonction du besoin. Par 30 exemple, pour réaliser des prototypes, seule la première machine est utilisée ou, pour réaliser certaines pièces immédiatement en grande série, c'est la deuxième machine qui sera la plus appropriée. 4) Une solution mettant en oeuvre les deux machines pour la réalisation d'une même pièce peut aussi être envisagée dans les cas suivants : augmentation progressive des cadences à produire, plusieurs pièces avec une partie commune (sur plaque d'outillages) et une partie spécifique (sur tournette par exemple), pièce dont la définition n'est pas complètement figée sur une partie ou évolution d'une pièce initialement prévue sur plaque d'outillages. Ainsi, une machine selon l'invention présente une grande souplesse d'utilisation et peut répondre à tous les besoins industriels du façonnage de fil avec la meilleure optimisation coût/cadence et/ou coût/complexité du façonnage. Selon ces techniques, la pièce peut être coupée après le premier façonnage, après le transfert entre les deux machines ou après le deuxième façonnage ; un premier façonnage sur la première machine peut s'effectuer sur une pièce, tandis que le façonnage final de la pièce précédente s'effectue sur la deuxième machine ce qui augmente la productivité. On rappelle ici le principe de fonctionnement d'une machine à plaque d'outillage et son procédé de commande à l'aide des figures 3 et 4. Une machine de ce type comprend des moyens actifs, une plaque de travail, une plaque d'outillages, des tirants et des outils, dont les moyens actifs autonomes, indépendants et solidarisés à la plaque de travail actionnent des leviers reliés par des 20 tirants aux outils montés sur la plaque d'outillages, les moyens actifs étant montés sur un moyen de translation commun par l'intermédiaire d'un moyen débrayable, lesdits moyens actifs (60,61,62,63) étant mus par des moteurs électriques sans balai (70) par l'intermédiaire de vis à billes, et les leviers (50,51,52,53) d'actionnement des outils (21,22,23,24,25) étant reliés aux tirants (30,31,32,33) par des connections 25 (40,41,42,43) par l'une de leurs extrémités (513) et, au moyen de translation, par l'autre extrémité (511). De façon préférentielle, une machine de ce type se caractérise en ce que le moyen de translation commun (45) des moyens actifs (60,61,62,63) est une vis tournante (45) entraînée par un moteur (90) : les moyens débrayables étant des demi-écrous en prise 30 sur cette même vis. De façon préférentielle, une machine de ce type se caractérise en ce que les moyens actifs (60,61,62,63) sont, en position débrayée, fixés à la plaque de travail (1). En outre, son procédé de pilotage se caractérise en ce que, après étude des mouvements d'outils, on introduit les coordonnées des points de liaison, on mémorise les caractéristiques des moyens actifs (60,61,62,63) et en ce que l'unité de traitement calcule les points de démarrage théorique des moteurs de façon que les outils travaillent en temps masqué. De façon préférentielle, ledit procédé prend en compte l'inertie du système pour déterminer les points réels de démarrage. En outre, de façon préférentielle, l'unité de traitement calcule les déplacements des points de liaison lorsque l'on modifie les caractéristiques des moyens actifs (60,61,62,63) et/ou une des valeurs des coordonnées des points de liaison. Enfin, de façon préférentielle, les débuts et les fins d'amenage coïncident avec les débuts et les fins de cycles. L'homme du métier pourra aisément se reporter à la description correspondante pour se remémorer le fonctionnement de ce type de machine mettant en oeuvre une 15 plaque d'outillages. REVENDICATIONS 1. Machine pour le façonnage automatique de pièces par différents pliages réalisés dans un même plan ou dans des plans différents, caractérisée en ce qu'elle comporte en combinaison un premier dispositif (1) pour réaliser un façonnage séquentiel à outils standards pli par pli, et un deuxième dispositif mettant en oeuvre une plaque d'outillages (7), les deux dispositifs étant gérés par une commande numérique unique. 2. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le premier dispositif comporte au moins une tournette (3 ou 4). 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une pince tournante (5). 4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la plaque d'outillages peut être montée et actionnée dans un plan différent du plan de façonnage (x,y) du premier dispositif, et comporte en outre un dispositif de transfert adapté au changement de plan. 5. Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif à plaque d'outillages comprend des moyens actifs, une plaque de travail, une plaque d'outillages, des tirants et des outils, dont les moyens actifs autonomes, indépendants et solidarisés à la plaque de travail actionnent des leviers reliés par des tirants aux outils montés sur la plaque d'outillages, les moyens actifs étant montés sur un moyen de translation commun par l'intermédiaire d'un moyen débrayable, lesdits moyens actifs (60,61,62,63) étant mus par des moteurs électriques sans balai (70) par l'intermédiaire de vis à billes, et les leviers (50,51,52,53) d'actionnement des outils (21,22,23,24,25) étant reliés aux tirants (30,31,32,33) par des connections (40,41,42,43) par l'une de leurs extrémités (513) et, au moyen de translation, par l'autre extrémité (511). 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen de translation commun (45) des moyens actifs (60,61,62,63) est une vis tournante (45) entraînée par un moteur (90) : les moyens débrayables étant des demi-écrous en prise sur cette même vis. 7. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens actifs (60,61,62,63) sont, en position débrayée, fixés à la plaque de travail (1). 8. Procédé de pilotage d'une machine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la commande numérique prévoit la possibilité de réaliser une ébauche d'une pièce pli par pli sur le premier dispositif (1) puis de transférer la pièce sur le deuxième dispositif (2) de façon à terminer la pièce. 9. Procédé de pilotage d'une machine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la commande numérique prévoit la possibilité de façonner une partie de la pièce sur le premier dispositif (1) et de façonner la ou les parties restantes sur le deuxième dispositif (2). 10. Procédé de pilotage d'une machine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la commande numérique prévoit la possibilité d'utiliser chaque machine seule. 11. Procédé de pilotage d'une machine selon l'une des revendications 1 à 7, 15 caractérisé en ce que la commande numérique prévoit la possibilité de mettre en oeuvre les deux machines pour réaliser la même pièce.