Brevet FR2914870A1 — publié le 20081017

Système pour le poinçonnage d'une pièce La présente invention concerne un système pour le poinçonnage d'une pièce, telle qu'une pièce destinée à être montée dans un véhicule, notamment un véhicule automobile. Cette invention peut également s'appliquer à de nombreux domaines tels que celui de l'industrie navale, aéronautique et tout autre domaine industriel où le besoin de poinçonnage en grande cadence existe. La figure 1 représente un système S' pour le poinçonnage d'une pièce 1 comprenant un chariot 2 destiné à porter une pièce à poinçonner 1, le chariot 2 étant apte à se déplacer le long d'une ligne de convoyage 3 orientée selon l'axe XX' représenté sur la figure 1. Ce système S' comprend deux paires d'unités de poinçonnage U1r U' l et U2, U12, chaque paire permettant de réaliser des poinçonnages de forme et de dimensions différentes. Chaque paire d'unités de poinçonnage U1r U'1 et U2, U'2 comprend une unité de poinçonnage U1 et U2 d'un côté de la ligne de convoyage et une unité de poinçonnage U'1 et U'2 de l'autre côté de la ligne de convoyage de façon que chaque paire d'unités de poinçonnage U1r U'1 et U2, U'2 réalise au moins deux poinçonnages de même type et symétriques l'un de l'autre sur une pièce se déplaçant le long de la ligne de convoyage. Chaque unité de poinçonnage U1r U2, U'2 est apte à se déplacer entre une position de repos dans laquelle l'unité de poinçonnage U1r U2, U'2 attend l'arrivée d'une pièce à poinçonner 1 et une position de travail dans laquelle l'unité de poinçonnage U1r U2, U'2 effectue un poinçonnage. Ce système S' présente l'inconvénient d'être onéreux et encombrant du fait du nombre d'unités de 35 poinçonnage nécessaires lorsque plusieurs poinçonnages de différents types doivent être réalisés. De plus, ce système S' présente un positionnement des unités de poinçonnage insuffisamment précis par rapport aux tolérances prescrites dans certains domaines, tel que celui de l'industrie automobile. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités en proposant un système pour le poinçonnage d'une pièce comprenant un chariot de convoyage destiné à porter une pièce à poinçonner, apte à se déplacer le long d'une ligne de convoyage, au moins une unité de poinçonnage apte à se déplacer entre une position de repos dans laquelle l'unité de poinçonnage attend l'arrivée d'une pièce à poinçonner et une position de travail dans laquelle l'unité de poinçonnage effectue un poinçonnage, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau tournant monté sur le chariot et destiné à porter la pièce à poinçonner et en ce qu'il comprend une unité de commande numérique reliée au plateau tournant et à l'unité de poinçonnage pour commander le déplacement de l'unité de poinçonnage et la rotation du plateau tournant. Grâce à l'invention, le nombre d'unités de poinçonnage est réduit. Il peut passer, par exemple, de deux unités, disposées de chaque côté de la ligne de convoyage, à une unité disposée d'un seul côté de la ligne de convoyage, ce qui donne plus de flexibilité ou choix de l'emplacement d'installation de la ligne de convoyage. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité de poinçonnage est apte à se déplacer dans un deuxième plan parallèle à un premier plan dans lequel se déplace le chariot. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité de poinçonnage comprend une tête de poinçonnage apte à se déplacer dans un troisième plan perpendiculaire au premier plan dans lequel se déplace le chariot. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité de poinçonnage peut recevoir des sous-ensembles poinçon - matrice interchangeables. Selon une autre caractéristique de l'invention, le plateau tournant est muni de moyens de retenue de la pièce à poinçonner. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de retenue sont interchangeables et adaptés à la 10 forme de la pièce à poinçonner. Selon une autre caractéristique de l'invention, le plateau tournant est monté sur le chariot par l'intermédiaire d'une table à inclinaison variable. Selon une autre caractéristique de l'invention, la 15 table à inclinaison variable est montée sur le chariot par l'intermédiaire d'au moins un vérin. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens provoquant l'inclinaison de la table à inclinaison variable sont pilotés numériquement. 20 Selon une autre caractéristique de l'invention, le système comporte au moins deux unités de poinçonnage disposées du même côté de la ligne de convoyage, et aptes à poinçonner la pièce en deux points distincts. L'invention sera maintenant décrite en détails, en 25 référence aux figures annexées, parmi lesquelles : la figure 1, déjà décrite, est une représentation schématique en vue de dessus d'un système classique pour le poinçonnage d'une pièce; la figure 2 est une vue en perspective d'un 30 système pour le poinçonnage d'une pièce selon l'invention; - les figures 3 à 5 sont des représentations schématiques en vue de dessus du système de la figure 2, la pièce à poinçonner occupant des positions différentes; - les figures 6 à 10 sont des vues de dessus d'une pièce à poinçonner dans différentes positions qu'elle occupe lors de poinçonnages au moyen du système de la figure 2. Les figures 2 à 5 représentent un système S pour le poinçonnage d'une pièce 1. Le système S comprend un chariot de convoyage 2 destiné à porter une pièce à poinçonner 1. Le chariot 2 est apte à se déplacer le long d'une ligne de convoyage 3 orientée selon l'axe XX' représenté sur les figures. Pour ce faire, le chariot 2 est monté coulissant sur une glissière 3g de ligne de convoyage 3. Le système S comprend également trois unités de poinçonnage U1r U2, U3 présentant chacune un poinçon distinct de celui des deux autres unités de sorte que les trois unités de poinçonnage U1r U2, U3 réalisent des poinçonnages de dimensions et de formes différentes. Chaque unité de poinçonnage U1r U2, U3 est apte à se déplacer entre une position de repos dans laquelle l'unité de poinçonnage U1r U2, U3 attend l'arrivée d'une pièce à poinçonner 1 et une position de travail dans laquelle l'unité de poinçonnage U1r U2, U3 effectue un poinçonnage. Sur la figure 2, les unités de poinçonnage U2 et U3 25 occupent la position de repos, et l'unité de poinçonnage U1 occupe la position de travail. Particulièrement selon l'invention, le système S comprend un plateau tournant 4 qui est monté sur le chariot 2 et qui est destiné à porter la pièce à 30 poinçonner 1, et comprend une unité de commande numérique, non représentée, reliée au plateau tournant 4 et aux unités de poinçonnage U1r U2, U3 pour commander le déplacement des unités de poinçonnage U1r U2, U3 ainsi que la rotation et le pivotement du plateau tournant 4. 35 Comme visibles sur les figures 2 à 5, les unités de poinçonnage U1r U2, U3 sont disposées d'un même côté de la ligne de convoyage 3. Seuls deux types de poinçonnage sont nécessaires pour réaliser ce cycle de poinçonnage de sorte que seules 5 deux unités de poinçonnage U1 et U2 y sont utilisées. Les unités de poinçonnage U1r U2, U3 sont aptes à se déplacer dans un plan, dit deuxième plan P2, qui est parallèle à un plan, dit premier plan P1, dans lequel se déplace le chariot 2. 10 Comme visible de la figure 2, chaque unité de poinçonnage U1r U2, U3 se déplace transversalement à la ligne de convoyage 3, parallèlement a l'axe YY' représenté sur les figures, pour passer de sa position de repos à sa position de travail et de sa position de 15 travail à sa position de repos. Pour ce faire, les unités de poinçonnage U1r U2, U3 sont montés sur des glissières 5 orientées selon l'axe YY'. Le déplacement transversal des unités de poinçonnage U1r U2, U3 dans un plan P2 est commandé par 20 l'unité de commande numérique. Leurs secondes positions varient en fonction des coordonnées du point à poinçonner sur la pièce. Chaque unité de poinçonnage U1r U2, U3 comprend une tête de poinçonnage 6. De façon à pouvoir positionner la 25 tête de poinçonnage 6 aux coordonnées souhaitées, chaque tête de poinçonnage 6 est apte à se déplacer dans un troisième plan P3 perpendiculaire à un premier plan P1 dans lequel se déplace le chariot 2, c'est-à-dire selon un axe parallèle à l'axe ZZ' représenté sur les figures. 30 Il est possible d'envisager que le déplacement de la tête de poinçonnage 6 soit également piloté par l'unité de commande numérique. De façon à pouvoir s'adapter aux différents types de poinçonnage souhaités, les unités de poinçonnage U1r 35 U2, U3 peuvent recevoir des sous-ensembles poinçon matrice interchangeables, chaque sous-ensemble correspondant par exemple à une certaine forme et une certaine dimension de trou souhaitées dans la pièce 1. Comme visible sur la figure 2, le plateau tournant 5 4, destiné à recevoir la pièce à poinçonner 1, présente une forme générale de disque. Le plateau tournant 4 est apte à effectuer une rotation autour d'un axe 7 traversant le centre du disque et s'étendant transversalement au plan du plateau 4. 10 La rotation du plateau 4 est pilotée par l'unité de commande numérique de sorte qu'il puisse être positionné selon toutes les positions angulaires possibles. Le plateau tournant 4 est muni de moyens de retenue, non représentés, de la pièce à poinçonner 1. Ces 15 moyens de retenue permettent d'immobiliser la pièce 1 sur le plateau 4 et de mettre celleci en position de référence. Les moyens de retenue sont interchangeables et adaptés à la forme de la pièce à poinçonner 1. Pour ce 20 faire, les moyens de retenus sont montés de façon amovible sur le plateau tournant 4. Ainsi, le système S peut recevoir plusieurs types de pièce à poinçonner 1, il suffit simplement de changer de moyens de retenus, ceux-ci étant par exemple vissés sur le plateau tournant 4. 25 Comme visible sur la figure 2, le plateau tournant 4 est monté sur le chariot 2 par l'intermédiaire d'une table à inclinaison variable 8 permettant, selon la géométrie de la pièce à poinçonner 1, d'adapter la position de la pièce 1 suivant l'angle d'inclinaison de 30 la surface à poinçonner. Dans le mode de réalisation représenté, la table 8 est apte à s'incliner par pivotement autour d'un axe 9 parallèle à la ligne de convoyage 3, c'est-à-dire à l'axe XX'. 35 La table à inclinaison variable 8 est montée sur le chariot 2 par l'intermédiaire d'un vérin. Les moyens provoquant le basculement de la table 8 comprennent un barillet 10 à trois positions correspondant à trois pans coupés 11 du chariot 2. La partie supérieure de la table 8 venant en contact sur une butée du barillet 10 correspondant à la position angulaire choisie. Dans le mode de réalisation représenté les moyens provoquant l'inclinaison de la table 8 sont actionnés 10 manuellement. Alternativement, les moyens provoquant l'inclinaison de la table 8 sont pilotés numériquement. Les figures 6 à 10 montrent, à titre d'exemple non limitatif, différentes positions qu'occupe une pièce à 15 poinçonner 1 lors d'un cycle de poinçonnage au moyen d'un système S tel que décrit précédemment. L'exemple choisi est celui d'un berceau de véhicule automobile. Préalablement aux opérations de poinçonnage, les moyens de retenus adaptés au berceau 1 sont mis en place 20 sur le plateau tournant 4 et le berceau 1 est immobilisé sur le plateau tournant 4 par l'intermédiaire de ces moyens de retenue dans sa position de chargement représentée en figure 6, l'axe longitudinal du berceau 1 étant orienté parallèlement à l'axe XX'. 25 On peut distinguer sur le berceau 1 deux portions 12 et 13, respectivement gauche et droite, du côté des unités de poinçonnage, et les deux portions 14 et 15, respectivement gauche et droite, du côté opposé aux unités de poinçonnage. 30 En position de chargement, comme représenté à la figure 6, le point A, correspondant à la limite de la portion droite côté unités de poinçonnage 13 et de la portion droite côté opposé aux unités de poinçonnage 14, est poinçonné par une première unité de poinçonnage, par 35 exemple U1, qui occupe alors sa position de travail. Suite à ce poinçonnage, cette unité de poinçonnage U1 se déplace vers sa position de repos. Puis, le plateau tournant 4 se déplace d'un angle î 1, par exemple de 33 dans le sens des aiguilles d'une montre de sorte que le berceau 1 se positionne comme représenté à la figure 7. Une autre unité de poinçonnage, par exemple U2, passe de sa position de repos d'attente à sa position de travail de façon à poinçonner le point B de la portion gauche côté opposé aux unités de poinçonnage 15. Puis, le plateau tournant 4 se déplace d'un angle î 2, par exemple de 114 dans le sens des aiguilles d'une montre de sorte que le berceau 1 se positionne comme représenté à la figure 8, et la même unité de poinçonnage, U2 selon l'exemple, poinçonne le point C de la portion 15 dite droite côté opposé aux unités de poinçonnage, cette définition correspondant à la position du berceau 1 en position de chargement comme représenté en figure 1. Suite à ce poinçonnage, l'unité de poinçonnage U2 se déplace vers sa position de repos. Puis, le plateau tournant 4 se déplace d'un angle î 3, par exemple de 33 dans le sens des aiguilles d'une montre de sorte que le berceau 1 se positionne comme représenté à la figure 9, cette position correspondant donc à une rotation de 180 dans l'exemple considéré, relativement à la position de chargement représentée en figure 1. La première unité de poinçonnage U1 passe de sa position de repos d'attente à sa position de travail de façon à poinçonner le point D correspondant à la limite de la portion gauche, côté unités de poinçonnage 12, et de la portion gauche, côté opposé aux unités de poinçonnage 15. Puis, le plateau tournant 4 se déplace d'un angle î4 de 180 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre de sorte que le berceau 1 se positionne dans sa position de déchargement comme représenté à la figure 10, cette position étant similaire à la position de chargement du berceau 1 représentée en figure 1. Ces déplacements peuvent être couplés avec des déplacements de la table à inclination variable 8 pour adapter la position de la pièce 1 à l'inclinaison de la surface à poinçonner, le berceau 1 n'étant pas contenu dans un plan. Un système S pour le poinçonnage d'une pièce 1 selon l'invention apporte un gain économique ainsi qu'un gain d'encombrement grâce à la réduction du nombre d'unités de poinçonnage nécessaires. En effet, pour réaliser avec un système classique un cycle de poinçonnage du berceau tel qu'exposé ci-dessus, dans lequel seuls deux types de poinçonnage sont nécessaires et dans lequel les poinçonnages sont symétriques deux à deux, le système devrait comporter quatre unités de poinçonnage réparties par paire comme représenté à la figure 1 alors qu'avec un système selon l'invention, seules deux unités de poinçonnage sont nécessaires pour réaliser ce cycle de poinçonnage. Un système S pour le poinçonnage d'une pièce 1 selon l'invention permet également d'obtenir, grâce à la commande numérique des déplacements des unités de poinçonnage et de la rotation du plateau tournant 4, un gain en précision, et par conséquent en qualité, ainsi qu'un gain de temps, notamment par une réduction de la durée des cycles de poinçonnage d'une même pièce 1. L'intérêt de ce système S réside également dans le fait de pouvoir poinçonner des pièces de conception complètement différentes telles qu'un berceau avant, une traverse arrière ou un bras arrière. Seuls le choix d'un programme numérisé et une mise en campagne mécanique, comprenant le changement des sous-ensembles poinçon - matrice ainsi que par le changement des moyens de retenue de la pièce à poinçonner, est nécessaire. REVENDICATIONS 1. Système (S) pour le poinçonnage d'une pièce (1) comprenant un chariot de convoyage (2) destiné à porter une pièce à poinçonner (1), apte à se déplacer le long d'une ligne de convoyage (3), au moins une unité de poinçonnage (U1, U2, U3) apte à se déplacer entre une position de repos dans laquelle l'unité de poinçonnage (U1, U2, U3) attend l'arrivée d'une pièce à poinçonner (1) et une position de travail dans laquelle l'unité de poinçonnage (U1, U2, U3) effectue un poinçonnage, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau tournant (4) monté sur le chariot (2) et destiné à porter la pièce à poinçonner (1), et en ce qu'il comprend une unité de commande numérique reliée au plateau tournant (4) et à l'unité de poinçonnage (U1, U2, U3) pour commander le déplacement de l'unité de poinçonnage (U1, U2, U3) et la rotation du plateau tournant (4). 2. Système (S) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de poinçonnage (U1, U2, U3) est apte à se déplacer dans un deuxième plan (P2) parallèle à un premier plan (P1) dans lequel se déplace le chariot (2). 3. Système (S) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité de poinçonnage (U1, U2, U3) comprend une tête de poinçonnage (6) apte à se déplacer dans un troisième plan (P3) perpendiculaire au premier plan (P1) dans lequel se déplace le chariot (2). 4. Système (S) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'unité de poinçonnage (U1, U2, U3) peut recevoir des sous-ensembles poinçon matrice interchangeables. 5. Système (S) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le plateau tournant (4) est muni de moyens de retenue de la pièce à poinçonner (1). 6. Système (S) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de retenue sont interchangeables et adaptés à la forme de la pièce à poinçonner (1). 7. Système (S) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le plateau tournant (4) est monté sur le chariot (2) par l'intermédiaire d'une table à inclinaison variable (8). 8. Système (S) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la table à inclinaison variable (8) est montée sur le chariot (2) par l'intermédiaire d'au moins un vérin. 9. Système (S) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens provoquant l'inclinaison de la table à inclinaison variable (8) sont pilotés numériquement. 10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux unités de poinçonnage (U1, U2, U3) disposée du même côté de la ligne de convoyage (3), et aptes à poinçonner la pièce (1) en deux points distincts.