Brevet FR3008331A1 — publié le 20150116

DISPOSITIF POUR LE SERTISSAGE DE DEUX TOLES PAR FROTTEMENT ET SON PROCEDE DE MISE EN OEUVRE L'invention concerne un dispositif de sertissage par pliage à 180 5 degrés par frottement d'un premier bord d'une première tôle sur un second bord d'une seconde tôle. L'invention concerne aussi un procédé de sertissage pour la mise en oeuvre du dispositif de sertissage. Le sertissage est un procédé d'assemblage qui consiste à rabattre, 10 ou plier, un bord d'une première tôle appelée peau, sur un bord d'une seconde tôle appelée doublure. Le sertissage est fréquemment utilisé dans l'industrie automobile, pour relier deux tôles entre elles, dans le but de former des éléments structurels, comme un ouvrant d'un véhicule, ou dans le but de réaliser une 15 ouverture dans la carrosserie d'un véhicule, comme une ouverture pour un toit ouvrant. L'opération de sertissage est généralement décomposée en deux étapes : le pré-sertissage qui consiste à plier le bord de la peau à environ 90 degrés, et le sertissage qui consiste à rabattre à nouveau de 90 degrés le bord 20 plié précédemment de la peau contre la doublure. On connait un type de dispositif de sertissage à galets de deux tôles, qui comporte un galet et un contre galet entre lesquels le bord à plier d'une première tôle est interposé, les galets étant entraînés en déplacement suivant le bord à plier. 25 Ce type de dispositif à galets est généralement mis en oeuvre par un procédé de sertissage, comme le procédé décrit et représenté dans le document EP-A-1420907, qui consiste à plier le bord à plier de la tôle au cours de plusieurs passes successives des galets, et à rabattre le bord à plier au moyen d'un outil de sertissage supplémentaire pour sertir les deux tôles entre 30 elles. Un inconvénient de ce type de dispositif de sertissage à galet et son procédé de mise en oeuvre est qu'ils nécessitent deux outils distincts et un procédé en au moins quatre passes. De plus, le type de dispositif à galet est généralement encombrant 35 et peu adapté au sertissage de deux tôles dans un environnement contraint ou dans un espace réduit. Pour pallier notamment ces inconvénients, l'invention propose un dispositif de sertissage par frottement, du type comportant au moins un outil de sertissage conçu pour rabattre un premier bord à plier d'une première tôle sur un second bord d'une seconde tôle, lesdits bords étant parallèles entre eux et 5 l'outil étant entraîné en déplacement suivant un axe de travail parallèle au premier bord à plier, caractérisé en ce que l'outil délimite au moins une face de sertissage qui est adaptée pour coopérer par frottement avec le premier bord à plier de la première tôle, et qui s'étend d'amont en aval suivant le sens d'avancement de l'outil, depuis une première portion amont d'attaque conçue 10 pour s'étendre parallèlement au premier bord à plier, jusqu'à une seconde portion aval inclinée angulairement par rapport à la première portion autour de l'axe de travail, la face de sertissage comportant une troisième portion intermédiaire de pliage de la forme d'un hélicoïde adaptée pour plier le premier bord à plier par vrillage. 15 Avantageusement, l'outil de sertissage du dispositif de sertissage selon l'invention est peu encombrant et il est adapté pour sertir aussi bien un bord droit qu'un bord courbé. De plus, le dispositif de sertissage comporte un moyen d'entraînement en déplacement de l'outil de sertissage suivant l'axe de travail, 20 le moyen d'entraînement étant conçu pour entraîner l'outil de sertissage dans au moins une première position de pré-sertissage dans laquelle la face de sertissage plie une première fois le premier bord à plier de la première tôle au cours d'une première passe, et dans au moins une seconde position de sertissage dans laquelle l'outil est pivoté angulairement autour de l'axe de 25 travail, par rapport à la première position de pré-sertissage, et dans laquelle la face de sertissage plie une seconde fois le premier bord à plier de la première tôle au cours d'une seconde passe. Ainsi, en deux passes, le dispositif permet de plier le bord de la première tôle à 180 degrés pour sertir les deux tôles entre elles. 30 Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le moyen d'entraînement en déplacement de l'outil est un bras de robot qui est relié sur l'outil de sertissage et qui est conçu pour entraîner l'outil de sertissage en déplacement suivant une trajectoire de sertissage prédéterminée. Avantageusement, l'outil peut être entraîné suivant une infinité de 35 trajectoires, de sorte que le dispositif peut s'adapter au sertissage de bords de tôles présentant des géométries différentes. Afin de plier le premier bord de la première tôle à 180 degrés, l'outil de sertissage est pivoté de 90 degrés entre sa première position de pré-sertissage et sa seconde position de sertissage. De même, la première portion amont de la face de sertissage de 5 l'outil est inclinée angulairement par rapport à la seconde portion aval de la face de sertissage autour de l'axe de travail, suivant un angle de 90 degrés. De plus, l'outil de sertissage présente une conception symétrique, l'outil comportant la première face de sertissage agencée sur une première partie de l'outil, et une seconde face de sertissage agencée symétriquement 10 sur une seconde partie opposée de l'outil. Cette caractéristique permet de plier le bord de la première tôle d'un côté ou de l'autre. Aussi, le dispositif est équipé d'une matrice pour le support de la première tôle et de la seconde tôle au cours du sertissage. 15 L'invention concerne aussi un procédé de sertissage par frottement pour rabattre un premier bord à plier d'une première tôle sur un second bord d'une seconde tôle, lesdits bords étant parallèles entre eux, le procédé étant réalisé au moyen d'un outil de sertissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comporte 20 successivement au moins : - une étape de pré-sertissage qui consiste à entraîner l'outil en déplacement suivant l'axe de travail dans une première position de pré-sertissage de façon à plier le premier bord à plier une première fois au cours d'une première passe, et 25 - une étape de sertissage qui consiste à entraîner l'outil en déplacement suivant l'axe de travail dans une seconde position de sertissage dans laquelle l'outil est pivoté angulairement autour de l'axe de travail par rapport à la première position de pré-sertissage, de façon à plier le premier bord à plier une seconde fois au cours d'une seconde passe. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective de trois quart de dessus, qui illustre l'outil de sertissage dans sa première position de pré-35 sertissage et dans sa seconde position de sertissage d'une première tôle sur une seconde tôle, selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail en perspective, qui illustre l'outil de la figure 1 dans sa première position de pré-sertissage ; - la figure 3 est une vue de détail en perspective, qui illustre l'outil de la figure 1 dans sa seconde position de sertissage ; - la figure 4 est une vue de détail de dessous, qui illustre une première face de sertissage et une seconde face de sertissage de l'outil de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue de détail en perspective, qui illustre la première face de sertissage de l'outil de la figure 1 ; - la figure 6 est une vue de dessus, qui illustre l'outil de sertissage de la figure 1 dans sa première position de pré-sertissage et dans sa seconde position de sertissage ; - la figure 7 est une vue en section transversale suivant la ligne 7-7 de la figure 6, qui illustre l'outil de sertissage dans sa première position de pré-15 sertissage ; - la figure 8 est une vue en section transversale suivant la ligne 8-8 de la figure 6, qui illustre l'outil de sertissage dans sa seconde position de sertissage ; - la figure 9a est une vue schématique en section transversale, qui 20 illustre une portion amont de la lame de sertissage de l'outil dans sa première position de pré-sertissage, coopérant avec le bord à plier de la première tôle ; - la figure 9b est une vue schématique en section transversale, qui illustre une portion aval de la lame de sertissage de l'outil dans sa première position de pré-sertissage, coopérant avec le bord à plier de la première tôle ; 25 - la figure 10a est une vue schématique en section transversale, qui illustre une portion amont de la lame de sertissage de l'outil dans sa seconde position de sertissage, coopérant avec le bord à plier de la première tôle ; - la figure 10b est une vue schématique en section transversale, qui illustre une portion aval de la lame de sertissage de l'outil dans sa seconde 30 position de sertissage, coopérant avec le bord à plier de la première tôle. Pour clarifier la description et les revendications, on adoptera à titre non limitatif la terminologie longitudinal, vertical et transversal en référence au trièdre L, V, T indiqué aux figures. Sur l'ensemble de ces figures, des références identiques ou 35 analogues représentent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues. A noter que dans la présente demande de brevet, les termes « amont » et «aval » doivent s'entendre par rapport à la direction d'avancement de l'outil de sertissage, ici suivant un axe de travail longitudinal, illustrée par des flèches aux figures 1, 2, 3 et 6. On a représenté aux figures 1 et 6 un dispositif 10 de sertissage par frottement conçu pour sertir une première tôle 12 intérieure appelée doublure, et une seconde tôle 14 extérieure appelée peau, au moyen d'un outil 16 de sertissage. L'outil 16 de sertissage est entraîné en déplacement suivant un axe 10 A de travail qui est ici considéré comme étant longitudinal. La première tôle 12 et la seconde tôle 14 comportent un premier bord 18 et un second bord 20 respectivement qui délimitent une ouverture 21, ici une ouverture pour un toit ouvrant d'un véhicule automobile. Comme on peut le voir aux figures 2 et 9a, le premier bord 18 et le 15 second bord 20 s'étendent chacun verticalement vers le haut, parallèlement entre eux, le premier bord 18 faisant saillie verticalement vers le haut par rapport au second bord 20 en vue d'être plié et rabattu contre le second bord 20 pour sertir la première tôle 12 sur la seconde tôle 14. De plus, le dispositif 10 de sertissage est équipé d'une matrice 22 20 qui s'étend au dessous de la première tôle 12 et de la seconde tôle 14, pour supporter la première tôle 12 et la seconde tôle 14 au cours du sertissage. L'outil 16 de sertissage présente une forme en T de conception générale symétrique suivant le plan P de symétrie illustré aux figures 3 et 4. Par symétrie, selon les figures 2 à 4, l'outil 16 comporte une 25 première partie 24a en L délimitant une première face de sertissage 26a et une seconde partie 24b en L, agencée symétriquement à la première partie 24a, délimitant une seconde face de sertissage 26b. Afin de ne pas alourdir la description, seule la première partie 24a et la première face de sertissage 26a associée sont décrites par la suite. 30 La première face de sertissage 26a, illustrée notamment à la figure 5 en perspective, s'étend d'amont en aval, suivant le sens d'avancement longitudinal de l'outil 16 de sertissage, depuis une première portion 28 amont d'attaque conçue pour s'étendre parallèlement au premier bord 18 à plier, jusqu'à une seconde portion 30 aval inclinée angulairement de 90 degrés par 35 rapport à la première portion 28 autour de l'axe A de travail. De façon complémentaire, la première face de sertissage 26a comporte une troisième portion 32 intermédiaire de pliage de la forme d'un hélicoïde, qui relie la première portion 28 amont et la seconde portion aval 30 entre elles, et qui est adaptée pour plier progressivement le premier bord 18 de 90 degrés par vrillage. En outre, le dispositif 10 de sertissage comporte un moyen d'entraînement en déplacement de l'outil 16 de sertissage, comme un bras de robot (non représenté), qui est relié sur l'outil 16 de sertissage et qui est conçu pour entraîner l'outil 16 de sertissage en déplacement suivant l'axe A de travail. L'axe A de travail de l'outil 16 de sertissage est considéré comme étant longitudinal pour faciliter la compréhension de la description. Toutefois, il convient de préciser que l'outil 16 de sertissage suit une trajectoire de sertissage prédéterminée qui suit le premier bord 18 à plier, c'est-à-dire une trajectoire comportant une succession de parties courbes et de partie rectilignes. L'invention concerne aussi un procédé de sertissage par frottement pour rabattre et plier à 180 degrés le premier bord 18 à plier de la première tôle 12 sur le second bord 20 de la seconde tôle 14. A cet effet, le procédé comporte deux étapes successives, une 20 étape de pré-sertissage illustrée aux figures 2 et 7, pour plier le premier bord 18 de 90 degrés, et une étape de sertissage illustrée aux figures 3 et 8, pour plier à nouveau le premier bord 18 de 90 degrés. L'étape de pré-sertissage consiste à entraîner l'outil 16 de sertissage en déplacement dans une première position de pré-sertissage dans 25 laquelle l'outil 16 est couché, de sorte que la première portion 28 amont d'attaque de la face de sertissage 26a est en appui plan contre une face du premier bord 18 à plier de la première tôle 12. A titre indicatif, la face de sertissage 26a n'est pas représentée en appui plan contre le premier bord 18 à la figure 2, la face de sertissage 26a 30 étant sensiblement dégagée du bord 18 afin d'illustrer à la fois la face 26a et le premier bord 18. L'outil 16 de sertissage est entraîné en déplacement dans sa position de pré-sertissage, illustrée aux figures 2 et 7, au cours d'une première passe, suivant l'axe A de travail, de sorte que la troisième portion 32 35 intermédiaire de pliage en hélicoïde exerce une pression sur le premier bord 18 de la première tôle 12 pour le rabattre de 90 degrés vers le second bord 20 de la seconde tôle 14. On a représenté schématiquement aux figures 9a et 9b le travail de la face 26a de sertissage de l'outil 16 dans sa première position de pré-5 sertissage. En référence à la figure 9a, la première portion 28 amont d'attaque de la face de sertissage 26a s'étend verticalement et elle coopère avec le premier bord 18. En référence à la figure 9b, la seconde portion 30 aval de la face 10 de sertissage 26a s'étend horizontalement et elle coopère avec le premier bord 18 plié de 90 degrés. De même, l'étape de sertissage consiste à entraîner l'outil 16 de sertissage en déplacement suivant l'axe A de travail dans une seconde position de sertissage, illustrée aux figures 3 et 8, au cours d'une seconde passe, dans 15 laquelle l'outil 16 est debout, de sorte que la première portion 28 amont d'attaque de la face de sertissage 26a est en appui plan contre la face du premier bord 18 précédemment plié de la première tôle 12. L'outil 16 de sertissage est ici pivoté de 90 degrés entre sa première position de pré-sertissage et sa seconde position de sertissage, afin 20 de plier le premier bord à plier de 180 degrés. On a représenté schématiquement aux figures 10a et 10b le travail de la face 26a de sertissage de l'outil 16 dans sa seconde position de sertissage. En référence à la figure 10a, la première portion 28 amont 25 d'attaque de la face de sertissage 26a s'étend horizontalement et elle coopère avec le premier bord 18 qui est plié de 90 degrés par rapport à son orientation de départ, avant le premier passage de l'outil 16. En référence à la figure 10b, la seconde portion 30 aval de la face de sertissage 26a s'étend verticalement et elle coopère avec le premier bord 30 18 plié à nouveau de 90 degrés, le premier bord 18 étant plié de 180 degrés par rapport à son orientation de départ, avant le premier passage de l'outil 16. A titre non limitatif, l'inclinaison angulaire entre la première portion 28 amont d'attaque et la seconde portion 30 aval de la face de sertissage 26a peut être inférieure à 90 degrés. En effet, l'inclinaison angulaire peut être de 60 degrés par exemple, auquel cas le procédé de sertissage serait réalisé en trois passes et comporterait une étape supplémentaire de pré-sertissage, par exemple.5 REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de sertissage par frottement, du type comportant au moins un outil (16) de sertissage conçu pour rabattre un premier bord (18) à plier d'une première tôle (12) sur un second bord (20) d'une seconde tôle (14), lesdits bords (18, 20) étant parallèles entre eux et l'outil (16) étant entraîné en déplacement suivant un axe (A) de travail parallèle au premier bord (18) à plier, caractérisé en ce que l'outil (16) délimite au moins une face de sertissage (26a) qui est adaptée pour coopérer par frottement avec le premier bord (18) à plier de la première tôle (12), et qui s'étend d'amont en aval suivant le sens d'avancement de l'outil (16), depuis une première portion (28) amont d'attaque conçue pour s'étendre parallèlement au premier bord (18) à plier, jusqu'à une seconde portion (30) aval inclinée angulairement par rapport à la première portion (28) autour de l'axe (A) de travail, la face de sertissage (26a) comportant une troisième portion (32) intermédiaire de pliage de la forme d'un hélicoïde adaptée pour plier le premier bord (18) à plier par vrillage. 2. Dispositif (10) de sertissage par frottement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'entraînement en déplacement de l'outil (16) de sertissage suivant l'axe (A) de travail, le moyen d'entraînement étant conçu pour entraîner l'outil (16) de sertissage dans au moins une première position de pré-sertissage dans laquelle la face de sertissage (26a) plie une première fois le premier bord (18) à plier de la première tôle (12) au cours d'une première passe, et dans au moins une seconde position de sertissage dans laquelle l'outil (16) est pivoté angulairement autour de l'axe (A) de travail, par rapport à la première position de pré-sertissage, et dans laquelle la face de sertissage (26a) plie une seconde fois le premier bord (18) à plier de la première tôle (12) au cours d'une seconde passe. 3. Dispositif (10) de sertissage par frottement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'entraînement en déplacement de l'outil (16) est un bras de robot qui est relié sur l'outil (16) de sertissage et qui est conçu pour entraîner l'outil (16) de sertissage en déplacement suivant une trajectoire de sertissage prédéterminée. 4. Dispositif (10) de sertissage par frottement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'outil (16) de sertissage est pivoté de 90 degrés entresa première position de pré-sertissage et sa seconde position de sertissage, afin de plier le premier bord (18) de la première tôle (12) à 180 degrés. 5. Dispositif (10) de sertissage par frottement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première portion (28) amont de la face de sertissage (26a) de l'outil (16) est inclinée angulairement par rapport à la seconde portion (30) aval de la face de sertissage (26a) autour de l'axe (A) de travail, suivant un angle de 90 degrés. 6. Dispositif (10) de sertissage par frottement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'outil (16) de sertissage présente une conception symétrique, l'outil (16) comportant la première face de sertissage (26a) agencée sur une première partie (24a) de l'outil, et une seconde face de sertissage (26b) agencée symétriquement sur une seconde partie (24b) opposée de l'outil. 7. Dispositif (10) de sertissage par frottement selon l'une 15 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une matrice (22) pour le support de la première tôle (12) et de la seconde tôle (14) au cours du sertissage. 8. Procédé de sertissage par frottement pour rabattre un premier bord (18) à plier d'une première tôle (12) sur un second bord (20) d'une 20 seconde tôle (14), lesdits bords (18, 20) étant parallèles entre eux, le procédé étant réalisé au moyen d'un outil (16) de sertissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comporte successivement au moins : - une étape de pré-sertissage qui consiste à entraîner l'outil (16) en 25 déplacement suivant l'axe (A) de travail dans une première position de pré-sertissage de façon à plier le premier bord (18) à plier une première fois au cours d'une première passe, et - une étape de sertissage qui consiste à entraîner l'outil (16) en déplacement suivant l'axe (A) de travail dans une seconde position de 30 sertissage dans laquelle l'outil (16) est pivoté angulairement autour de l'axe (A) de travail par rapport à la première position de pré-sertissage, de façon à plier le premier bord (18) à plier une seconde fois au cours d'une seconde passe. 35