Brevet FR3069796A1 — publié le 20190208

TÊTE DE SERTISSAGE COMPRENANT AU MOINS UNE BILLE COMME MOYEN DE SERTISSAGE L'invention se situe dans le domaine des dispositifs de sertissage, et concerne plus particulièrement les dispositifs de sertissage de pièces de véhicule. Certaines pièces d'un véhicule nécessitent un sertissage d'un de leurs bords. C'est notamment le cas pour les doublures de porte d'un véhicule automobile qui sont serties par un bord d'élément de carrosserie. Ce sertissage est réalisé à l'aide d'un dispositif de sertissage, ou tête de sertissage, monté sur un robot et déplacé par ce dernier de sorte à replier un bord d'une pièce sur un bord d'une autre pièce. Les pièces sont disposées sur une matrice et y sont maintenues en place. Avant l'opération de sertissage, le bord de la pièce de tôle à plier présente généralement une inclinaison de 90 degrés avec le bord de l'autre pièce. Une fois l'opération de sertissage terminée, les deux bords sont parallèles l'un par rapport à l'autre, en ce qu'un des bords est complètement plié sur l'autre bord. Il est connu différents types de tête de robot pour le sertissage. Il existe notamment des têtes de robot de type « bloc ski » qui comprennent une lame sous la forme d'une vrille de sertissage qui va progressivement rabattre le bord de la pièce de tôle à plier jusqu'à ce que ce dernier recouvre le bord de l'autre pièce. Ce type de tête de sertissage nécessite cependant un frottement agressif contre la pièce de tôle à plier ce qui, d'une part, dégrade le revêtement de ladite pièce et, d'autre part, use rapidement la lame. Il existe par ailleurs des têtes de robot comprenant un ou plusieurs galets comme moyen de sertissage. Ces galets de sertissage sont de manière connue en acier. Le document U520050217339 présente une telle tête de robot comprenant un galet de sertissage mobile autour d'un axe et adapté pour plier un bord de tôle. En outre la tête de sertissage est formée de deux parties, une partie distale mobile et une partie proximale fixe, la partie distale portant le galet de sertissage. La tête de sertissage comprend en outre un coussinet de compression disposé entre les deux parties de sorte à réguler la force qu'applique la tête du robot contre le bord de la tôle. Le sertissage à l'aide d'une telle tête nécessite cependant plusieurs passages du robot, le galet de sertissage étant présenté à chaque fois contre le bord de la pièce de tôle à plier avec un angle de plus en plus faible par rapport au bord de l'autre pièce, de sorte à amener le bord de la pièce de tôle à plier contre l'autre. 2 Le document FR3009215 présente une tête de sertissage comportant un galet de présertissage et un galet de sertissage qui sont montés chacun sur un bloc qui est relié de façon pivotante à un autre bloc. Chacun desdits blocs comporte en outre un second galet destiné à prendre appui sur la face latérale périphérique de la matrice. L'axe de rotation du 5 second galet présente une inclinaison de 45 degrés par rapport à l'axe de rotation du galet de sertissage. Cependant, les têtes de sertissage comprenant des galets comme moyen de sertissage sont également agressives pour le revêtement de la pièce de tôle à plier. En outre de tels galets ne 10 permettent pas un sertissage progressif et présentent un coût de maintenance important lorsqu'ils sont changés. Il y a donc un besoin pour une tête de sertissage qui soit moins agressive avec le bord de la pièce qu'elle plie, qui permette un sertissage progressif et qui présente un faible coût de 15 remplacement. L'invention a pour objectif de répondre à au moins un des problèmes rencontrés par l'art antérieur en proposant une nouvelle tête de sertissage pour sertir les bords de deux pièces qui comprend un nouveau moyen de sertissage moins agressif avec le bord de la pièce à 20 replier. A cet effet, l'invention a pour objet une tête de sertissage pour sertir, enrouler ou fermer les bords d'une pièce de tôle, ladite tête de sertissage comprenant un corps portant des moyens de sertissage, remarquable en ce que les moyens de sertissage comprennent au moins une 25 bille destinée à plier un bord de ladite pièce de tôle et des moyens de maintien de la ou des billes configurés pour autoriser une rotation de la ou des billes sur elles-mêmes. Comme on l'aura compris à la lecture de la définition qui vient d'en être donnée, l'invention propose des billes rotatives comme moyen de sertissage ou de fermeture. L'invention est 30 remarquable en ce que l'appui de chaque bille contre le bord de la pièce de tôle à plier est un appui ponctuel, ce qui dégrade moins le revêtement de la pièce de tôle que l'action d'une lame ou d'un galet qui sera en contact avec toute la largeur dudit bord à plier. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de maintien comprennent au moins 35 un axe sur lequel sont enfilées une ou plusieurs billes. 3 Selon un mode de réalisation préféré, les moyens de maintien comprennent au moins un logement dans lequel sont enchâssées une ou plusieurs billes. Cet aspect de l'invention est avantageux en ce que chaque bille tourne sur elle-même dans toutes les directions. Cet aspect facilite l'implantation des moyens de maintien des billes sur le corps de la tête de sertissage. 5 De préférence, le ou les logements sont réalisés dans le corps de la tête de sertissage ou disposés à l'extrémité d'éléments porteurs fixés audit corps. Préférentiellement, le ou les logements sont disposés à l'extrémité d'éléments porteurs fixés au corps de la tête de sertissage et lesdits éléments porteurs se présentent sous forme de tiges traversant le corps 10 de la tête de sertissage par des ouvertures. Avantageusement ledit ou lesdits éléments porteurs sont des vis-à-billes vissées dans le corps de la tête de sertissage, et/ou les ouvertures sont des taraudages. De préférence encore, les tiges présentent un filetage externe coopérant avec un filetage 15 interne présenté par lesdites ouvertures et/ou avec une contreforme de sorte à pouvoir régler la profondeur de vissage desdites tiges dans ledit corps de la tête de sertissage. Par exemple, la ou au moins une des vis-à-bille est fixée par un contre-écrou. Cet aspect de l'invention est avantageux en ce que, d'une part, il permet de positionner précisément les billes par vissage des vis-à-billes et, d'autre part il offre un moyen de sertissage facilement remplaçable et à 20 faible coût. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la tête de sertissage peut comprendre l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons possibles : 25 Les éléments porteurs et les billes de la tête de sertissage forment une ou plusieurs vis-à-billes. Les moyens de sertissage sont des vis-à-billes. La ou au moins une des billes est formée dans un matériau choisi parmi : l'acier, l'aluminium, le verre, les composites thermoplastiques et les composites 30 thermodurcissables. La tête de sertissage présentant un sens de sertissage défini par le sens d'engagement du bord de ladite pièce de tôle à plier, les moyens de sertissage comprennent au moins deux rangées de billes disposées les unes à la suite des autres selon le sens de sertissage, chaque rangée comprenant une ou plusieurs billes. 35 Les moyens de sertissage comprennent au moins deux rangées de billes, une rangée disposée à l'entrée de la tête de sertissage et une rangée disposée en sortie de la tête de sertissage. 4 Les moyens de sertissage comprennent au moins trois rangées de billes disposées les unes à la suite des autres selon le sens de sertissage, de préférence au moins quatre rangées, de préférence encore au moins cinq rangées. Chaque rangée de billes comprend au moins une bille, de préférence au moins deux 5 billes, de préférence encore au moins trois billes, encore plus préférentiellement au moins quatre billes. Les moyens de sertissage comprennent un ensemble de billes ou de vis-à-billes formant une vrille. Le pliage du bord de la pièce de tôle à plier est ainsi progressif, tout en restant moins agressif qu'une lame. 10 La tête de sertissage comprend au moins deux éléments porteurs fixés au corps de la tête de sertissage présentant une inclinaison différente l'un de l'autre par rapport à l'horizontal, lesdits éléments porteurs portant chacun au moins une bille d'une même rangée de billes. La tête de sertissage comprend au moins deux éléments porteurs fixés au corps de la 15 tête de sertissage présentant une inclinaison différente l'un de l'autre par rapport à l'horizontal, lesdits éléments porteurs portant chacun au moins une bille, les billes faisant partie de rangées différentes. Selon un mode de réalisation de l'invention, la tête de sertissage présentant un sens de 20 sertissage défini par le sens d'engagement du bord de la pièce de tôle à plier, les moyens de sertissage comprennent en outre au moins un galet de sertissage mobile autour d'un axe. De préférence, ledit ou un desdits galets de sertissage est disposé en aval de la ou des billes selon la direction de sertissage. L'invention permet ainsi de combiner deux moyens différents de sertissage et de réduire l'agressivité que représente l'utilisation de galets seuls. Disposer 25 un galet en fin de processus de sertissage permet d'écraser au mieux le bord de tôle replié sans pour autant montrer la même agressivité que si le pliage avait été seulement fait par un galet. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de sertissage comprennent en 30 outre au moins une lame sous la forme d'une vrille incomplète et la ou les billes sont disposées de sorte à compléter ladite forme de la lame. L'invention permet ici aussi de combiner deux moyens différents de sertissage et de réduire l'agressivité que représente l'utilisation d'une lame seule. Disposer une lame de sertissage notamment en fin de processus de sertissage permet d'assurer que toute la largeur du bord de la pièce de tôle à plier est écrasée au mieux. 35 L'invention concerne également une utilisation d'une bille ou d'une vis-à-bille comme moyen de sertissage pour une tête de sertissage, par exemple telle que définie plus haut. 5 L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple en référence à la planche de dessins annexée sur laquelle : 5 - La figure 1 est une vue de profil d'une tête de sertissage selon l'invention. - La figure 2 est une vue de profil d'une tête de sertissage selon l'invention au cours d'une opération de sertissage. Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n'est pas 10 limitatif en ce qu'il autorise la présence d'autres éléments dans la tête de sertissage auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. On se référera en premier lieu à la figure 1 qui représente une vue de profil d'une tête de 15 sertissage 1 selon l'invention. La tête de sertissage 1 comprend un corps 3 qui présente une partie de fixation à un bras de robot (non représentée) et une partie portant des moyens de sertissage. Les moyens de sertissage peuvent être utilisés pour replier le bord d'une première pièce 5, ou pièce à plier, sur le bord d'une deuxième pièce 7, ou pièce à sertir, comme représenté sur la figure 2. Les pièces sont par exemple des pièces de tôle pour un véhicule. 20 L'invention trouve également son application pour la fermeture ou l'enroulement de bords de pièces de tôle. Sur la figure 2 est également représenté un sens de sertissage 19, qui correspond au sens d'engagement du bord de la pièce de tôle à plier 5 dans la tête de sertissage 1. Comme on 25 peut le voir, avant sertissage le bord de la pièce de tôle à plier 5 présente un angle de 90 degrés avec le bord de l'autre pièce, et après sertissage ce bord a été rabattu sur l'autre pièce qu'il recouvre de toute sa largeur. La tête de sertissage 1 selon l'invention est remarquable en ce que les moyens de sertissage 30 comprennent au moins une bille 9 rotative pour plier un bord de la pièce de tôle à plier 5 sur un bord de l'autre pièce 7 et des moyens de maintien de la ou des billes 9 configurés de sorte à ce que cette ou ces dernières tournent sur elles-mêmes lorsqu'elles sont mises en mouvement. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de sertissage sont des vis-à-billes. L'invention consiste donc à mettre en place des éléments d'appui 35 ponctuels comme moyens de sertissage, ce qui dégrade moins le bord de la pièce de tôle 5 à plier que les moyens de sertissage sous forme de ski ou de galet. 6 Selon un mode de réalisation, les moyens de sertissage comprennent au moins deux rangées de billes 9 disposées les unes à la suite des autres selon le sens de sertissage 19. Chaque rangée peut comprendre une ou plusieurs billes 9. Une première rangée de billes 9 est disposée de sorte à appliquer au bord de la pièce de tôle 5 à plier un angle supérieur à 0 degré 5 et inférieur à 90 degrés. Cet angle peut être par exemple de 45 degrés. Cette rangée de billes 9 est un moyen de présertissage et permet de plier selon un premier angle le bord de la pièce de tôle à plier 5. Une deuxième rangée de billes 9 est disposée plus loin, en aval, selon le sens de sertissage 19 et de sorte rabattre le bord à plier. Cette deuxième rangée est un moyen de sertissage qui permet au bord de la pièce de tôle à plier 5 de recouvrir le bord de l'autre pièce 10 7. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de sertissage comprennent au moins trois rangées de billes 9 disposées les unes à la suite des autres selon le sens de sertissage 19, de préférence au moins quatre rangées, de préférence encore au moins cinq 15 rangées. Chaque rangée comprend au moins une bille 9, de préférence et comme représenté en figure 1 chaque rangée comprend au moins deux billes 9, de préférence encore au moins trois billes, encore plus préférentiellement au moins quatre billes. En suivant le sens de sertissage 19, chaque rangée de billes applique contre le bord de la pièce de tôle à plier 5 un angle de plus en plus proche de l'angle nul jusqu'à l'atteindre et que ledit bord soit replié sur 20 l'autre. Selon un mode de réalisation de l'invention encore plus préféré, les moyens de sertissage comprennent un ensemble de billes 9 formant une vrille. Ainsi, le pliage du bord de la pièce de tôle à plier 5 passe progressivement d'un angle de 90 degrés à un angle nul, ce qui réduit 25 la force qu'applique chaque bille 9 sur ledit bord et réduit ainsi la dégradation du revêtement de la pièce de tôle 5 à plier. Selon un mode de réalisation de l'invention, la ou les billes 9 sont pleines. La ou les billes 9 sont formées dans un matériau choisi parmi : l'acier, l'aluminium, le verre, les composites 30 thermoplastiques et les composites thermodurcissables. L'homme du métier adaptera sans peine le matériau de la ou des billes 9 en fonction de la force à appliquer au bord de la pièce à plier 5 et du matériau de ladite pièce. Le corps 3 de la tête de sertissage peut être réalisé en un acier commun de type 5235JR. 35 Selon un mode de réalisation de l'invention, non représenté, les moyens de maintien se comprennent au moins un axe sur lequel sont enfilées une ou plusieurs billes. Ces axes peuvent faire partie d'une même rangée de billes ou de plusieurs rangées de billes. 7 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de maintien se présentent sous la forme d'un logement contenant une ou plusieurs billes 9 ou de plusieurs logements contenant chacun une ou plusieurs billes 9. De préférence chaque logement ne contient 5 qu'une seule bille. Ledit ou lesdits logements comprennent une ouverture et sont configurés pour que la ou les billes 9 fassent saillies par leur ouverture, de sorte à pouvoir être en contact avec le bord de la pièce de tôle à plier 5. La ou les billes 9 sont libres en rotation dans ce ou ces logements. 10 Ce ou ces logements sont de préférence de forme sphérique mais peuvent également être de n'importe quelle autre forme, telle qu'une forme cubique ou une forme parallélépipédique. De préférence la ou les billes 9 sont enchâssées dans leur logement de sorte à ne pas pouvoir en sortir. De préférence encore, les ensembles logements et billes sont des vis-à-billes. 15 Le ou les logements peuvent être réalisés directement dans le corps 3 de la tête de sertissage 1 ou bien être disposés à l'extrémité d'éléments porteurs fixés au corps 3. Par exemple, ledit élément porteur peut être une tige 11 traversant dans le corps 3 de la tête de sertissage 1. Les tiges 11 peuvent être maintenues en place par le biais de goupilles et montrent à cet effet au moins un trou de goupille les traversant diamétralement. 20 De préférence, les tiges 11 présentent un filetage extérieur et forment des vis-a-billes coopérants avec des taraudages montrés par le corps de la tête de sertissage. Ladite ou lesdites vis-à-billes sont vissées selon une certaine profondeur dans le corps 3 de la tête de sertissage 1, permettant d'adapter facilement et précisément la position de la bille 9 ou de 25 chaque bille 9 de sorte à ce qu'elles appliquent le bon angle au bord de la pièce de tôle 5 à plier. De préférence, la ou les vis-à-billes sont adaptées pour traverser de part et d'autre le corps 3 de la tête de sertissage 1 de sorte que leur extrémité opposée à celle portant la bille 9 ressorte. Un contre-écrou 13 est alors vissé à cette extrémité et permet de fixer en position la bille 9, assurant que la vis-à-bille portant ladite bille 9 ne se déplace pas dans le corps 3 de 30 la tête de sertissage 1 sous l'action des forces en jeu lors de l'opération de sertissage. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de sertissage comprennent une combinaison entre une ou plusieurs billes 9 et un autre moyen de sertissage. A cet effet, les moyens de sertissage comprennent en outre au moins un galet de sertissage 15 mobile autour 35 d'un axe 17. Le ou ces galets de sertissage 15 peuvent être disposés n'importe où dans le sens de sertissage 19 et par exemple ledit ou un desdits galets de sertissage peut être disposé en amont de sorte à appliquer un premier pliage au bord à plier. De préférence, le ou un des 8 galets 15 est disposé en aval dans le sens de sertissage 19 et de sorte à appliquer sur le bord de la pièce de tôle à plier 5 un angle nul par rapport au bord de l'autre pièce 7. Ainsi ce galet permet d'assurer l'écrasement du bord de tôle plié sur toute sa largeur. Alternativement, les moyens de sertissage peuvent comprendre en outre une lame sous la 5 forme d'une vrille incomplète et la ou les billes 9 sont disposées de sorte à compléter ladite forme de la lame. De telles combinaisons permettent de diminuer l'agressivité REVENDICATIONS1. Tête de sertissage (1) pour sertir, enrouler ou fermer les bords d'une pièce de tôle (5), ladite tête de sertissage (1) comprenant un corps (3) portant des moyens de sertissage, caractérisé en ce que les moyens de sertissage comprennent au moins une bille (9) destinée à plier un bord de ladite pièce de tôle (5) et des moyens de maintien de la ou des billes (9) configurés pour autoriser une rotation de la ou des billes (9) sur elles-mêmes. 2. Tête de sertissage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de maintien comprennent au moins un axe sur lequel sont enfilées une ou plusieurs billes (9). 3. Tête de sertissage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent au moins un logement dans lequel sont enchâssées une ou plusieurs billes (9). 4. Tête de sertissage (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ou les logements sont réalisés dans le corps (3) de la tête de sertissage (1) ou disposés à l'extrémité d'éléments porteurs fixés audit corps (3). 5. Tête de sertissage (1) selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le ou les logements sont disposés à l'extrémité d'éléments porteurs fixés au corps (3) de la tête de sertissage et en ce que lesdits éléments porteurs se présentent sous forme de tiges (11) traversant le corps de la tête de sertissage par des ouvertures. 6. Tête de sertissage (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que les tiges (11) présentent un filetage externe coopérant avec un filetage interne présenté par lesdites ouvertures et/ou avec une contreforme de sorte à pouvoir régler la profondeur de vissage desdites tiges (11) dans ledit corps (3) de la tête de sertissage (1). 7. Tête de sertissage (1) selon l'une des revendications 1 à 6, que la tête de sertissage (1) présentant un sens de sertissage (19) défini par le sens d'engagement du bord de la pièce de tôle (5) à plier, caractérisé en ce que les moyens de sertissage comprennent au moins deux rangées de billes (9) disposées les unes à la suite des autres selon le sens de sertissage (19), chaque rangée comprenant une ou plusieurs billes (9). 10 8. Tête de sertissage (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins deux éléments porteurs fixés au corps (3) de la tête de sertissage (1) présentant une inclinaison différente l'un de l'autre par rapport à l'horizontal, lesdits éléments 5 porteurs portant chacun au moins une bille (9) d'une même rangée de billes (9). 9. Tête de sertissage (1) selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins deux éléments porteurs fixés au corps (3) de la tête de sertissage (1) présentant une inclinaison différente l'un de l'autre par rapport à l'horizontal, lesdits 10 éléments porteurs portant chacun au moins une bille (9), les billes (9) faisant partie de rangées différentes. 10. Tête de sertissage (1) selon l'une des revendications 1 à 9, la tête de sertissage (1) présentant un sens de sertissage (19) défini par le sens d'engagement du bord de la 15 pièce de tôle (5) à plier, caractérisé en ce que les moyens de sertissage comprennent en outre au moins un galet de sertissage (15) mobile en rotation autour d'un axe (17), de préférence ledit ou un desdits galets de sertissage (15) est disposé en aval de la ou des billes (9) selon la direction de sertissage.