Brevet FR2971171A1 — publié le 20120810

« ELEVATEUR DE PIECES EMBOUTIES ET DISPOSITIF D'EMBOUTISSAGE COMPORTANT UN TEL ELEVATEUR » La présente invention se rapporte au domaine technique général de l'emboutissage de tôles et notamment au domaine de la conception et de la construction d'éléments ou de sous ensembles constitutifs de dispositifs d'emboutissage ou de presses. Ces derniers sont utilisés dans tous genres d'industries mécaniques, notamment l'industrie automobile, utilisant des pièces réalisées avec des tôles embouties. La présente invention concerne plus particulièrement des élévateurs de pièces embouties pour dispositifs d'emboutissage et des dispositifs d'emboutissage comportant de tels élévateurs. De tels élévateurs sont connus en tant que tel. Ces élévateurs sont utilisés pour déplacer vers le haut les tôles embouties, après l'opération d'emboutissage, pour faciliter leur préhension automatisée par des pinces d'un robot d'une chaîne de fabrication. Ainsi, pour l'extraction de ces pièces embouties d'un dispositif d'emboutissage, on utilise un tel élévateur. Pour des raisons économiques, les dimensions des parties des pièces embouties en contact avec l'élévateur, sont de plus en plus réduites. Pendant les phases d'ouverture du dispositif d'emboutissage, lesquelles peuvent se répéter à grande cadence, la pièce ou tôle emboutie posée sur l'élévateur peut rebondir, notamment en course haute dudit élévateur. La pièce risque par conséquent de tomber dans le dispositif d'emboutissage, entraînant alors l'arrêt dudit dispositif. Un tel arrêt ou immobilisation du dispositif a des conséquences non négligeables en matière de coûts liés à l'immobilisation d'un outil de fabrication. On connaît par exemple par l'intermédiaire du document DE 10 2008 004 898, un élévateur intégré dans un dispositif d'emboutissage. L'élévateur comporte deux partie mobiles, actionnées par un vérin et permettant de surélever la pièce à des fins de préhension. L'une des parties mobiles s'étend à l'intérieure de la pièce emboutie et présente à son extrémité une surface reprenant la géométrie locale de la pièce emboutie. Cette extrémité, en contact avec ladite pièce emboutie, empêche cette dernière de glisser latéralement dans une direction déterminée. Une telle solution technique présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, la pièce emboutie n'est bloquée que dans un seul sens de glissement. En outre, la construction d'un tel élévateur comportant notamment une butée pilotée par un vérin pneumatique, est une solution technique complexe et très coûteuse. L'objet de la présente invention vise alors à proposer un élévateur pour dispositif d'emboutissage, permettant de s'affranchir des limitations mentionnées ci-dessus notamment en évitant les risques d'arrêts de fonctionnement liés à la chute de pièces embouties. Un autre objet de la présente invention vise à proposer un élévateur pour dispositif d'emboutissage dont l'intégration dans un dispositif d'emboutissage est extrêmement simple et économique. Un autre objet de la présente invention vise à proposer un dispositif d'emboutissage dont la cadence de fonctionnement est améliorée. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un élévateur pour dispositif d'emboutissage d'une tôle, comportant : - au moins deux têtes mobiles présentant chacune une face supérieure destinée à supporter la tôle emboutie, - au moins un moyen d'entraînement pour déplacer de façon répétitive les têtes mobiles entre une position basse d'emboutissage et une position haute de préhension de la tôle emboutie, - au moins une butée escamotable limitant le glissement de la tôle emboutie sur les faces supérieures dans au moins une direction lors du déplacement des têtes mobiles, ladite butée se déplaçant entre une position en affleurement avec la face supérieure correspondante et une position active en saillie sur ladite face supérieure, caractérisé en ce qu'au moins deux têtes mobiles comportent chacune une butée escamotable, lesdites butées escamotables étant localisées sur les faces supérieures correspondantes pour s'étendre en position active autour de la tôle emboutie en permettant à ladite tôle emboutie de présenter un jeu mécanique par rapport aux dites butées escamotables et en ce que le jeu mécanique par rapport à chaque butée est inférieur à la longueur de la partie correspondante des faces supérieures, s'étendant sous la tôle emboutie. Selon un exemple de réalisation de l'élévateur conforme à l'invention, chaque tête mobile comporte une butée escamotable. Selon un exemple de réalisation de l'élévateur conforme à l'invention, la butée escamotable est un poussoir mécanique à ressort. Selon un exemple de réalisation de l'élévateur conforme à l'invention, le poussoir mécanique comprend un logement ménagé dans la tête mobile, un ressort disposé dans ledit logement et une tige rigide présentant d'une part une extrémité basse s'appuyant sur le ressort et d'autre part une extrémité libre en saillie ou en affleurement sur la face supérieure, ladite tige rigide présentant une course de déplacement déterminée, sous l'effet de la force de rappel du ressort. Selon un autre exemple de réalisation de l'élévateur conforme à l'invention, le poussoir mécanique comprend un fourreau dans lequel est engagé une tige rigide présentant d'une part une extrémité basse s'appuyant sur un ressort disposé dans ledit fourreau et d'autre part une extrémité libre en saillie ou en affleurement sur la face supérieure, ladite tige rigide présentant une course de déplacement déterminée, sous l'effet de la force de rappel du ressort et ledit fourreau pourvu d'un filetage externe, étant vissé dans un logement taraudé ménagé dans la tête mobile. Contrairement à toute attente, l'élévateur conforme à l'invention, comportant un poussoir mécanique présentant une extrême simplicité de construction et de fonctionnement, est en mesure d'effectuer des déplacements en va et vient à cadence très élevée, tout en évitant la chute des tôles embouties. Le nombre de têtes mobiles est avantageusement adapté à la forme et aux dimensions de la tôle emboutie. A titre d'exemple, l'élévateur conforme à l'invention comprend trois, quatre ou cinq têtes mobiles. Pour des pièces de forme complexe ou présentant des grandes dimensions, il peut être envisagé d'utiliser un plus grand nombre de têtes mobiles. Selon un exemple de réalisation de l'élévateur conforme à l'invention, chaque tête mobile comporte un moyen d'entraînement individuel. Chaque élévateur est par exemple commandé par un vérin. Tous ces vérins sont reliés entre eux sur une seule prise pneumatique. Selon un autre exemple de réalisation, l'élévateur comprend un moyen d'entraînement commun à toutes les têtes mobiles. Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un dispositif d'emboutissage de tôles comportant : - une table pourvue d'un poinçon d'emboutissage, - un serre flanc entourant le poinçon pour bloquer une tôle avant son emboutissage, - un couvercle pourvu d'une matrice d'emboutissage disposé sensiblement en regard du poinçon d'emboutissage, - un moyen pour déplacer le couvercle entre une position d'ouverture et une position d'emboutissage dans laquelle une tôle, disposée sur le serre flanc est serrée par la matrice sur ledit serre flanc et ensuite formée par le poinçon dans la matrice, - et un élévateur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, dont le déplacement peut s'effectuer après le positionnement du couvercle dans sa position d'ouverture. Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'une chaîne de fabrication utilisant des pièces en tôle emboutie, comportant au moins un dispositif d'emboutissage tel que présenté ci-dessus. L'élévateur conforme à l'invention présente l'avantage d'être nettement plus fiable que les élévateurs connus, tout en présentant une structure extrêmement simple. En effet, l'utilisation d'un poussoir mécanique, par exemple un produit standard, permet d'obtenir un fonctionnement d'une grande simplicité. Une éventuelle opération de maintenance sur un tel poussoir mécanique est en outre très facile et rapide. Ce type de poussoir mécanique est souvent utilisé pour faciliter l'évacuation de chutes de tôle lors d'opérations de détourage. Un autre avantage de l'élévateur conforme à l'invention réside dans le fait que les butées mécaniques escamotables ne nécessitent pas de moyens d'actionnement complexes ou coûteux du genre actionneur hydraulique, pneumatique ou électrique. La tôle, avant l'emboutissage, recouvre les poussoirs mécaniques constituant les butées escamotables et la fermeture du couvercle a pour effet de déplacer les poussoirs mécaniques vers le bas, en comprimant les ressorts correspondants. Lorsque la tôle est emboutie et à l'ouverture du couvercle, les dimensions diminuées de la forme emboutie modifient le contour de la tôle et libèrent automatiquement les poussoirs mécaniques sous l'effet de la force de rappel des ressorts. Ces poussoirs mécaniques en position active, constituent alors les butées en saillie sur les faces supérieures des têtes mobiles. Aucun moyen d'actionnement et/ou de synchronisation du déplacement des butées escamotables n'est donc nécessaire pour disposer lesdites butées dans leur position active. L'élévateur conforme à l'invention permet ainsi de bloquer efficacement les tôles embouties dans toutes les directions horizontales lors du mouvement vers le haut dudit élévateur et notamment à l'arrivée en course haute dudit élévateur. L'élévateur et le dispositif d'emboutissage dans lequel il est intégré, peuvent ainsi fonctionner à des cadences très élevées tout en évitant les risques de chutes des tôles embouties. Un autre avantage de l'élévateur conforme à l'invention, réside dans une amélioration de fonctionnement significative et ce pour un coût très faible. Un autre avantage de l'élévateur conforme à l'invention, réside dans l'obtention d'une cadence de fonctionnement plus élevée que celles obtenues par les élévateurs connus. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de réalisation donnés à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées qui représentent avec : - la figure 1, une illustration schématique en vue de dessus d'un exemple de réalisation d'un élévateur et d'un dispositif d'emboutissage conformes à l'invention, - la figure 2, une illustration schématique d'une section selon la ligne brisée ABC de l'élévateur et du dispositif d'emboutissage de la figure 1, - la figure 3, un détail agrandi d'un autre exemple de réalisation d'un élévateur conforme à l'invention, - et la figure 4, une illustration d'un exemple de réalisation d'une butée escamotable d'un élévateur conforme à l'invention. Les éléments structurellement et fonctionnellement identiques, présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence numérique ou alphanumérique. La figure 1 est une illustration schématique, en vue de dessus, d'un exemple de réalisation d'un élévateur et d'un dispositif d'emboutissage 1 conformes à l'invention. L'élévateur comporte par exemple cinq têtes mobiles 2, présentant chacune une face supérieure 3 destinée à supporter une tôle emboutie 4. Cette dernière est obtenue par emboutissage d'une tôle plane. L'élévateur comporte au moins un moyen d'entraînement 2a pour déplacer de façon répétitive les têtes mobiles 2, entre une position basse d'emboutissage et une position haute de préhension, dite aussi de course haute, de la tôle emboutie 4. L'élévateur conforme à l'invention comporte également sur chacune des faces supérieures 3, une butée escamotable 5 limitant le glissement de la tôle emboutie 4 sur lesdites faces supérieures 3 dans différentes directions, lors du déplacement des têtes mobiles 2. Ceci est particulièrement avantageux lors de l'arrivée en course haute des têtes mobiles 2 qui peut faire rebondir la tôle emboutie 4 sur les faces supérieures 3. La butée escamotable 5 se déplace entre une position en affleurement avec la face supérieure 3 correspondante et une position active en saillie sur ladite face supérieure 3, illustrée par exemple à la figure 2 ou 3. Avantageusement, chacune des têtes mobiles 2 comporte une butée escamotable 5. Les butées escamotables 5 sont localisées sur les faces supérieures 3 correspondantes pour s'étendre autour du contour 4a de la tôle emboutie 4, en permettant à ladite tôle emboutie 4 de présenter un jeu mécanique j, par rapport aux dites butées escamotables 5. Le contour 4a correspond par exemple au chant périphérique de la tôle emboutie 4. Le jeu mécanique j est inférieur à la longueur 1 de la partie 2b correspondante des faces supérieures 3 s'étendant sous la tôle emboutie 4. Le glissement de la tôle emboutie 4, dans une direction donnée et sur une course correspondant au jeu j, ne peut donc conduire à un positionnement de ladite tôle emboutie 4 en dehors de la face supérieure 3 d'appui correspondante. Le jeu mécanique j est avantageusement compris ente 5 mm et 10 mm. La figure 2 est une illustration schématique d'une section selon la ligne brisée ABC de l'élévateur et du dispositif d'emboutissage 1 de la figure 1. Le dispositif d'emboutissage 1 comporte une table 6, pourvue d'un poinçon 7 d'emboutissage. Le dispositif d'emboutissage 1 comporte également un serre flanc, non représenté, pour bloquer une tôle avant son emboutissage. Le dispositif d'emboutissage 1 comporte également un couvercle 8, pourvu d'une matrice 9 d'emboutissage disposée sensiblement en regard du poinçon 7 d'emboutissage. Un moyen de déplacement, non représenté, pour déplacer le couvercle 8 entre une position d'ouverture et une position d'emboutissage dans laquelle une tôle disposée entre la matrice 9 et le poinçon 7, permet de conformer la tôle par le serrage du matrice 9 sur le poinçon 7. Le dispositif d'emboutissage 1 comporte également un élévateur conforme à l'invention. Ce dernier permet de déplacer dans la direction D les têtes mobiles 2 après l'ouverture du couvercle 8. La figure 3 est un détail agrandi d'un autre exemple de réalisation d'un élévateur conforme à l'invention. Selon un exemple de réalisation de l'élévateur conforme à l'invention, la butée escamotable 5 est un poussoir mécanique à ressort. Le poussoir mécanique comprend un logement 10 ménagé dans la tête mobile 2, un ressort 11 disposé dans ledit logement 10 et une tige rigide 12. La tige rigide 12 comporte d'une part une extrémité basse 12a s'appuyant sur le ressort 11 et d'autre part une extrémité libre 12b en saillie ou en affleurement sur la face supérieure 3. La partie de la tige rigide 12, en saillie sur la face supérieure 3 et constituant un butée, présente une longueur par exemple supérieure à 5 mm et de préférence environ égale à 10 mm. La tige rigide 12 présente une course de déplacement déterminée, sous l'effet de la force de rappel du ressort 11. Cette course est limitée par exemple par l'appui de l'extrémité bassel2a élargie, contre un épaulement 10a localisé à l'intérieur du logement 10. Le logement 10 est par exemple obturé au bas de la tête mobile 2 par un organe d'obturation 10b servant à contraindre la tige 12 en saillie sur la face supérieure 3. L'organe d'obturation 10b est par exemple fixé sous la tête mobile 2 par l'intermédiaire de vis. La figure 4 est une illustration d'un exemple de réalisation d'une butée escamotable 5 d'un élévateur conforme à l'invention. Selon cet exemple de réalisation de l'élévateur conforme à l'invention, le poussoir mécanique comprend un fourreau 13 dans lequel est engagé la tige rigide 12 présentant d'une part l'extrémité basse 12a s'appuyant sur le ressort 11 disposé dans ledit fourreau 13 et d'autre part une extrémité libre 12b en saillie ou en affleurement sur la face supérieure 3. La tige rigide 12 présente une course de déplacement déterminée, sous l'effet de la force de rappel du ressort 11. La course de déplacement de la tige 12 est par exemple limitée par tout moyen connu. L'extrémité libre 12b est par exemple arrondie de manière à ne pas endommager la tôle 4 pendant la phase d'emboutissage. L'extrémité libre 12b n'empêche pas la tôle 4 de se déplacer pendant la phase d'emboutissage. Le fourreau 13 présente avantageusement un filetage externe 13a, grâce auquel il est vissé dans un logement 10 taraudé d'une la tête mobile 2. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisations aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1. Elévateur pour dispositif d'emboutissage (1) de tôles, comportant : - au moins deux têtes mobiles (2) présentant chacune une face supérieure (3) destinée à supporter une tôle emboutie (4), ladite face supérieure (3) s'étendant partiellement sous la tôle emboutie (4), - au moins un moyen d'entraînement (2a) pour déplacer de façon répétitive les têtes mobiles (2) entre une position basse d'emboutissage et une position haute de préhension de la tôle emboutie (4), - au moins une butée escamotable (5) limitant le glissement de la tôle emboutie (4) sur les faces supérieures (3) dans au moins une direction lors du déplacement des têtes mobiles (2), ladite butée (5) se déplaçant entre une position escamotée en affleurement avec la face supérieure (3) correspondante et une position active en saillie sur ladite face supérieure (3), caractérisé en ce qu'au moins deux têtes mobiles (2) comportent chacune une butée escamotable (5), lesdites butées escamotables (5) étant localisées sur les faces supérieures (3) correspondantes pour s'étendre dans leur position active autour de la tôle emboutie (4) en permettant à ladite tôle emboutie (4) de présenter un jeu mécanique (j) par rapport aux dites butées escamotables (5) et en ce que le jeu mécanique (j) par rapport à chaque butée (5) est inférieur à la longueur (1) de la partie correspondante des faces supérieures (3), s'étendant sous la tôle emboutie (4). 2. Elévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tête mobile (2) comporte une butée escamotable (5). 3. Elévateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la butée escamotable (5) est un poussoir mécanique à ressort. 4. Elévateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le poussoir mécanique comprend un logement (10) ménagé dans la tête mobile (2), un ressort (11) disposé dans ledit logement (10) et une tige rigide (12) présentant d'une part une extrémité basse (12a) s'appuyant sur le ressort (Il) et d'autre part une extrémité libre (12b) en saillie ou en affleurement sur la face supérieure (3), ladite tige rigide (12) présentant une course de déplacement déterminée, sous l'effet de la force de rappel du ressort (Il). 5. Elévateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le poussoir mécanique comprend un fourreau (13) dans lequel est engagé une tige rigide (12) présentant d'une part une extrémité basse (12a) s'appuyant sur un ressort (11) disposé dans ledit fourreau (13) et d'autre part une extrémité libre (12b) en saillie ou en affleurement sur la face supérieure (3), ladite tige rigide (12) présentant une course de déplacement déterminée, sous l'effet de la force de rappel du ressort (Il) et ledit fourreau (13) pourvu d'un filetage (13a) externe, étant vissé dans un logement (10) taraudé, ménagé dans la tête mobile (2). 6. Elévateur selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que le nombre de têtes mobiles (2) est adapté à la forme et aux dimensions de la tôle emboutie (4). 7. Elévateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élévateur comprend au moins trois têtes mobiles (2). 8. Elévateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque tête mobile (2) comporte un moyen d'entraînement individuel. 9. Elévateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une moyen d'entraînement commun à toutes les têtes mobiles (2). 10. Dispositif d'emboutissage (1) de tôles comportant : - une table (6) pourvue d'un poinçon (7) d'emboutissage, - un serre flanc pour bloquer une tôle avant son emboutissage, - un couvercle (8) pourvu d'une matrice (9) d'emboutissage disposé sensiblement en regard du poinçon (7), - un moyen pour déplacer le couvercle (8) entre une position d'ouverture et une position d'emboutissage dans laquelle une tôle, disposée sur le serre flanc et serrée par la matrice (7) sur ledit serre flanc et ensuite formée par le poinçon (7) dans la matrice (9),- et un élévateur conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9, dont le déplacement peut s'effectuer après le positionnement du couvercle (8) dans sa position d'ouverture. 11. Chaîne de fabrication utilisant des pièces réalisées avec 5 une tôle emboutie (4), comportant au moins un dispositif d'emboutissage (1) conforme à la revendication 10.