Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
CA 02404162 2002-09-30
WO 01/74509 PCT/FROI/00936
Machine de cintrage de barres à nez de pliage effaçable
La présente invention concerne un perfectionnement pour une machine à
commande numérique pour le cambrage, le formage. le pliage ou le cintrage de
barre ou de profilés.
L'invention concerne également les procédés de commande de ladite
machine.
Les machines actuelles de ce type présentent des limites à plusieurs
niveaux
- Les boucles sont difficiles à réaliser, surtout quand leur diamètre est
important et quand elles doivent être fermées.
- Le nombre de rayons possibles sur une même pièce est souvent limité.
- La formation de boucles aux deux extrémités d'une pièce est rarement
possible
- La réalisation de plis en dernière extrémité d une pièce longue nécessite
de ralentir le pliage suite à l'inertie importante de la pièce.
- La planéité des cadres fermés est difficile à garantir du fait du retour de
la pièce sur le fil initial.
- Une pièce comportant à la fois des rayons grands avec un grand angle
d'enroulement et des rayons de faible valeur suivis de longueurs droites
courtes posent des problèmes de variation de distance doigt de pliage /
nez de pliage.
- La réalisation de plis inverses (ba'ionnettes) demande du temps du fait
des changements de côtés du doigt de pliage.
- Le travail des fils tendres ou revêtus est difficile du fait des contraintes
de
2~ contact et des mouvements relatifs entre outil et fil.
En concevant une machine de cintrage dont le nez de pliage et de coupe est
effaçable, la demanderesse réussit à réaliser toutes les fonctions énumérées
ci-
dessus, fonctions difficilement réalisables ou non réalisables auparavant.
Cet objectif est atteint par l'invention consistant en une machine à
commande numérique pour le cambrage, le formage, le pliage ou le cintrage
d'une
barre, machine comportant classiquement un bâti et une tête de cintrage
tournante
pour pouvoir obtenir des plis dans différents plans, machine dans laquelle une
barre
est déplacée horizontalement selon un axe de défilement par un poste d'amenage
situé en amont, et amenée à travers un nez de pliage porté par le bâti, puis à
travers une tournette de la tête de cintrage, ladite tournette étant formée
d'un galet
de cintrage et d'un doigt de pliage, ladite tournette pouvant tourner dans un
plan
horizontal autour d'un axe de rotation aligné avec l'axe du galet de cintrage
machine
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caractérisée en ce que le nez de pliage est monté mobile en translation dans
l'axe
de défilement et déplacé en continu entre une ou plusieurs positions avancées
de
cintrage dans laquelle le nez est à proximité du galet et une ou plusieurs
positions
de retrait vers l'amont dégageant totalement la zone de cintrage entre la
tournette et
le bâti.
On comprendra mieux l'invention à la lecture de la description qui suit faite
en référence aux figures annexées suivantes :
- Figure 1: schéma de principe de l'invention montrant les différents
mouvements réalisables sur la machine.
~o - Figures 2a, 2b, 2c : cinématique pour la réafisation dune boucle fermée
à branche parallèle.
- Figure 3 : schéma de principe pour la realisation de boucles ou de
pliages à plusieurs rayons.
- Figures 4a, 4b, 4c, 4d, 4e : cinématique pour la réalisation de boucles
aux deux extrémités d'une portion de fil.
- Figure 5: cinématique pour la réalisation de dernier pli d'une pièce
longue.
- Figures 6 cinématique pour la réalisation de pièces fermées planes.
- Figures 7a, 7b, 7c, 7d, 7e : cinématique pour la réalisation d'un grand
'o arc à grand rayon suivi d'un pli à petit rayon.
- Figures 8a, 8b : cinématique pour la réalisation de deux contre-pli en
une fois.
- Figures 9a, 9b, 9c, 9d : cinématique pour plier sans mouvement relatif
entre le doigt de pliage et le fil.
Pour simplifier la lecture on a utilisé, dans la description et les
revendications
le terme barre pour désigner plus généralement une pièce brute pouvant
être
une barre, un fil, un profilé avant cintrage.
Pour simplifier également, on a choisi de décrire les réalisations et les
mouvements par rapport au plan horizontal des figures, mais ces réalisations
sont
30 bien entendu reproductibles dans tous les plans de travail.
Une machine à commande numérique selon l'invention, (représentée
schématiquement en vue de dessus à la figure 1) comporte classiquement un bâti
(1) et une tête de cintrage tournante pour pouvoir obtenir des plis dans
différents
plans.
35 Une barre (4) est déplacée horizontalement selon un axe de défilement (5)
par un poste d'amenage situé en amont (non représenté), et amenée à travers un
nez de pliage (7) porté par le bâti (1) , puis à travers une tournette (10) de
la tête de
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cintrage, ladite tournette étant formée d'un galet de cintrage (8) et d'un
doigt de
pliage(9).
De façon connue en soi, la tournette (10) peut tourner dans un plan
horizontal autour d'un axe de rotation aligné avec l'axe du galet de cintrage
(8).
Selon une caractéristique de l'invention, la tournette (10) est portée par un
chariot transversal (2) apte à déplacer la tournette dans un sens et dans
l'autre,
perpendiculairement à la direction de l'axe de défilement.
Selon une caractéristique de l'invention une pince de reprise (3) est placée
sur l'axe de défilement (5), en aval de la tournette, par exemple
extérieurement à
celle-ci comme sur les figures. Ladite pince n'est utilisée que dans certaines
opérations détaillées plus loin.
Ainsi dans l'invention, la tournette est dotée de deux possibilités de
mouvement :
Une rotation dans un plan horizontal de manière à faire pivoter la
tournette et réaliser : soit un angle de pliage entre la portion de barre
(4a)et la portion de barre (4b) traversant la tournette par appui sur ie nez
(7) , soit une boucle par formage sur le galet de cintrage(8).
Une translation horizontale, perpendiculairement à l'axe de défilement
(5).
En outre selon la caractéristique principale de l'invention, le nez de pliage
(7)
et des moyens de coupe (6) sont montés mobiles en translation dans l'axe de
défilement (5) , et déplacés en continu , solidairement entre une ou plusieurs
positions avancées de travail dans laquelle le nez est à proximité du galet t8
, et
une ou plusieurs positions de retrait vers l'amont dégageant totalement la
zone de
travail entre la tournette et le bâti.
Sur les exemples représentés, les moyens de coupe (6) sont placés en
amont du nez de pliage , sur l'axe de défilement , et se déplacent avec lui .
mais
d'autres emplacements sont possibles.
C'est la combinaison de ces deux nouveaux mouvements (translation
3o tournette + translation nez) avec les mouvements déjà connus (rotation
tournette et
défilement barre) qui permet de réaliser des opérations non réalisables
auparavant
à savoir par exemple
- Réalisation d'une boucle fermée
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le nez étant en position avancée, on réalise par rotation vers la gauche
de la tournette (10) le début de la boucle (figure 2a) puis, par rotation et
translation vers la droite de la tournette (10) , on réalise la boucle elle-
même (figure 2b), et enfin, après retrait du nez on ferme la boucle à
l'angle voulu, par exemple en ramenant l'extrémité de la barre
parallèlement à l'axe de défilement (figure 2c).
- Réalisation de boucles ou pliages à plusieurs rayons : par changement
d'outil, on peut réaliser des boucles ou des pliages à plusieurs rayons
(figure 3) en utilisant une broche escamotable épaulée à plusieurs
rayons , en combinaison avec un nez de profil adapté, dont le
positionnement par rapport à l'outil pourra être réglé de façon à réaliser
un bon guidage de ia barre et à diminuer la contre réaction.
Par réalisation de la boucle on entend réalisation de pièce fermée
~ ou de plis supérieurs à 180 .
- Réalisation de boucles aux deux extrémités d'un tronçon de barre :
= Figure 4a : une rotation de la tournette (10) vers la gauche
amorce la première boucle, le nez étant dans une première
position avancée (7a).
= Figure 4b le nez est avancé vers l'aval jusqu'à une position
avancée (7b) et la rotation de la tournette (10) vers la droite ferme
la première boucle.
= Figure 4c : après défilement de la longueur droite de la barre, la
~; tête pivote à gauche pour amorcer la deuxième boucle, le nez est
encore avancé et mis en position (7c), tandis que le galet de
cintrage (8) est effacé sous le nez.
= Figure 4d - le tronçon de barre est repris dans la pince de reprise
(3), afin de couper la barre à la longueur voulue et la tête déplacée
en translation et tournée vers la droite pour cintrer la deuxième
boucle puis le nez est reculé en position (7d) de coupage.
= Figure 4e : le nez est reculé et effacé complètement en position
(7e) pour permettre à la tournette (10) de poursuivre sa rotation
pour terminer la deuxième boucle et libérer l'extrémité de la barre.
- Réalisation du dernier pli d'une pièce longue : la pince de reprise (3)
saisit le fil (9), le nez (7) et les moyens de coupe (6) se positionnent pour
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couper la pièce à la longueur voulue. La pièce étant coupée, le nez se
dégage en reculant , et la tournette (10) termine le dernier pli de la pièce
longue (figure 5).
- Réalisation de pièces fermées planes (figure 6) : les étapes de travail
pour terminer le dernier pli refermant un cadre , sont les mêmes que pour
la réalisation du dernier pli d'une pièce longue.
Réalisation d'un grand arc à grand rayon suivi d'un pli à petit rayon.
= Figure 7a : Le nez de guidage est remplacé par un nez
dissymétrique (7a') avec une forme de pliage à rayon différent
(9b).
= Figure 7b on amorce le grand arc de la pièce par translation et
rotation de celle-ci pour enrouler la pièce sur le grand rayon de
courbure (9a). le nez étant en position (7b').
= Figure 7c : le nez est avancé en (7'c), la tête poursuit ses
déplacements en translation et en rotation afin d'obtenir l'angle
souhaité , par exemple pour ramener l'extrémité de la pièce
parallèlement à l'axe de défilement (5) comme sur la figure
= Figure 7d le nez est reculé en position (7'd) pour dégager
totalement la boucle et placer le nez à la position choisie pour
réaliser le pli . tandis que la tournette retourne en translation vers
sa position de départ.
= Figure 7e : le nez avance en position (7'e) , la tournette continue
son retour en translation et réalise le pliage par une rotation
inverse de la précédente.
- Réalisation de deux contre-plis en une fois : la combinaison des
mouvements d'avance du nez (7) , de défilement de la barre (4), de
translation de la tournette permet de réaliser deux contre plis
simultanément (figures 8a, 8b).
- Pliage sans mouvement relatif entre le doigt de pliage (9) et la barre :
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par la combinaison des mouvements (avance barre, avance nez, pliage,
et montée de la tête) , le déplacement relatif du doigt (9) par rapport à la
barre peut être supprimé (figures 9a à 9d).
Cette liste de réalisation n'est pas limitative et le logiciel de commande de
la
machine pourra être développé en fonction du cahier des charges.
Les avantages de l'invention sont non limitativement
- Réalisation de boucles de grands diamètres, fermées ou non.
- Réalisation de plusieurs rayons sur une même pièces sans limitation.
- Formation de boucles aux deux extrémités d'une même pièce.
- Réalisation de pli en dernière extrémité d'une pièce longue sans
ralentissement du pliage.
- Réalisation de cadre sans retour de la pièce sur elle-même. garantissant
la planéité du cadre.
- Suppression des problèmes de variation de distance doigt de pliage / nez
de pliage.
- Réalisation de plis inverses sans perte de temps.
- Travail des fils tendres ou revêtus rendu possible par réglage du contact
entre outil et fils.
- Possibilité de rapprocher le nez de la pièce pendant le pliage pour un
bon guidage et de l'effacer au dernier moment pour dégager la zone de
travail.
- Possibilité de terminer une boucle par escamotage du nez.
