EP0125974B1 - Forming press, particularly a folding press - Google Patents
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- EP0125974B1 EP0125974B1 EP84400885A EP84400885A EP0125974B1 EP 0125974 B1 EP0125974 B1 EP 0125974B1 EP 84400885 A EP84400885 A EP 84400885A EP 84400885 A EP84400885 A EP 84400885A EP 0125974 B1 EP0125974 B1 EP 0125974B1
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- European Patent Office
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- points
- thrust
- tables
- press
- forming
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/007—Means for maintaining the press table, the press platen or the press ram against tilting or deflection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
- B21D5/0272—Deflection compensating means
Definitions
- the invention relates to a forming press and more particularly to a press brake.
- the forming presses generally comprise two aprons, one of which, called a slide, is mobile.
- the aprons are equipped with means for carrying forming tools, the sheet being arranged between the tools of the aprons to be shaped under the combined action of the slide and the opposite fixed apron.
- the slide is generally moved hydraulically by jacks but other pneumatic or mechanical means can obviously be used.
- a conventional arrangement of a press brake consists in subjecting the slider to the action of two end jacks while the fixed deck rests on two supports located substantially in alignment with said jacks relative to the direction of movement of the slider.
- the longitudinal deformation curves of the decks are substantially symmetrical with respect to the plane of separation of the decks so that the maximum difference between the decks is at near the middle of the thrust points (cylinders and fixed supports) and represents twice the maximum deformation of each deck.
- the maximum distance between the two aprons is an important parameter of the precision of the fold produced and in the above-mentioned case the two aprons in action being more apart in the middle than at the ends, the fold will be more open in the center than in said extremities.
- central thrust To reduce the maximum difference between the two deformed aprons and thus improve the fold of the sheet, it has been imagined to subject one of the aprons to two end jacks or respectively two supports and the other apron to a support or respectively one or more cylinders arranged in its center (arrangement hereinafter referred to as central thrust).
- the deformations of the aprons also each in the form of an arc, are curved in the same direction and the maximum difference between the two aprons is significantly reduced since in this case the maximum difference is obtained by subtracting the arrows of each deformation curve, whereas in the case of lateral thrust, the maximum deviation was obtained by adding said arrows.
- the maximum differences of the aprons are also a function of other factors and in particular of the inertia of the aprons. For example, for substantially equal maximum deviations between the two lateral thrust and central thrust arrangements, the inertias of the decks of the central thrust arrangement would be considerably reduced.
- the object of the invention is to provide an arrangement which makes it possible to minimize the maximum difference between the two decks and to reduce the maximum deformations of each deck in order to minimize the "saber" effect mentioned above.
- reducing the maximum gap reduces the tolerance gap on the fold.
- the invention is more particularly intended for press brakes, it also relates to all kinds of presses, for example planing, stamping, etc.
- Patent FR-A-1240703 shows in particular a forming press provided with two aprons, one of which is movable and which are each subjected to thrust points, resulting from the direct or transmitted action of jacks and / or the reaction fixed supports, one of the aprons of the press being subjected to an integer number n of pushing points, and the other apron opposite to (n + 1) pushing points which are offset and alternated two by two with the n thrust points of the first deck relative to parallels to the direction of movement of the movable deck, said thrust points of the two decks being arranged symmetrically with respect to the median plane perpendicular to said decks.
- n is at least equal to two, the longitudinal deformation curves of the decks are then wavy.
- the press according to the invention of the aforementioned type, with n at least equal to two, can be noted in that the offset of the thrust points of one deck relative to the other, which is a function of the forming length total possible, and the distribution of the forces on the decks are determined so as to obtain (n + 1) common points and substantially aligned on the curved longitudinal deformation of the decks, including the two end points.
- the invention further recommends that the inertia ratio between the two decks is preferably determined so as to obtain a maximum difference between the deformation curves, as small as possible.
- the invention also provides a particular and original arrangement of the intermediate thrust points in the case of composite decks, as well as servo means, in particular for distributing the forces on the decks.
- FIG. 1 shows schematically the principle for a so-called five-point thrust, each thrust point represented here by a double arrow can be as has already been said, a fixed support or the direct or indirect transmission of the action of a jack.
- the distribution of the folding force F is indicated in Figure 1 by means of a coefficient k which will be discussed below and assuming a total possible folding length equal to 2L.
- the thrust points of the upper deck are three in number symmetrically arranged and those of the opposite lower deck (i) are two.
- the thrust points of the lower deck are shifted by an A value relative to the extreme points of the upper deck and alternate with them (the value of A being a proportional function of 2L).
- the curves 2a to 2d correspond of course to mathematical functions which make it possible to study the maximum difference (Emax) between the two curves.
- curves 2a to 2d are made in the hypothesis of a folding over the entire length 2L possible and for inertias Is and li constant along each deck (s) and (i) .
- the value L will be imposed by requirements (folding capacity equal to 2L) and if it is not possible then to choose exactly the values of k, J and ⁇ , determined above, according to the other manufacturing constraints (total weight, cost, etc.) it will always be possible to determine the best value (s) for one or two parameters as a function of the value (s) set for the others, all the more so as the results obtained exceed the expectation of agreement between the calculation and the material tolerances.
- FIGS. 2c and 2d clearly show, moreover, that the fact of imposing an alignment at the three points 0, M and 0 ′ requires that the axis of the sheet which would happen to be disposed between the decks, be brought back to the vicinity of the straight line (it is clear that the curves of FIGS. 2a to 2d are shown without regard to the sheet).
- the inertia (li, ls) of each deck was assumed to be constant throughout said deck but it is conceivable to further improve the device by imagining a variation of inertia along the length of at least one of the decks to bring its deformation curve as close as possible to the straight line and / or further reduce the maximum difference between the deformation curves.
- the movable apron or slide can be both the lower apron and the upper apron, these can also be monobloc or composite.
- the pushing points can be push cylinders, cambering or correction cylinders or fixed supports.
- Figure 3 shows a possible embodiment.
- the slide L and the fixed deck 2 are mounted in a frame formed by two flanges 3 and 4 joined together notably by a bracing beam 5 also serving as a distribution box.
- the slider 1 slides with the aid of transverse and longitudinal guide means which are not more particularly shown.
- the slide 1 is in this example, a composite deck and comprises a central core 6 to which two lateral cheeks 7, 8 are placed, arranged on either side of the core 6.
- the fixed deck 2 is composed in substantially the same way by a central core 11 secured to two cheeks 12 and 13 by means of pins or pins 14, 15.
- the slider 1 is moved by jacks 16 and 17 arranged at its ends and in such a way that they act on the cheeks 7 and 8 of the slider and therefore, by reaction of the pins 9 and 10, on the central core 6, which as the drawing shows, goes beyond said cheeks so that it will act on the sheet to be bent by means of a tool with which it is used.
- the jacks 16 and 17 are double and the central thrust axes pass through the pins 9 and 10.
- the cheeks 12 and 13 of the deck 2 have on the top a beam 18 intended to receive the tool combined with that carried by the slide so that here the force is transmitted by the pins 14 and 15 to the central core 11 assumed to be fixed.
- the central part of the slide (in the direction of its largest dimension) has a hole in which a cambering cylinder 19 is arranged.
- This cylinder 19 is arranged so as to urge the central core 6 of the slider by pressing on the cheeks 7 and 8 (it could be the reverse with working cheeks 7 and 8).
- the jack 19 could for example be arranged in a notch of said apron and bear on the beam 5.
- FIG. 4 schematically shows, by way of example at least in part, such an assembly.
- the slide 1 the fixed deck 2, the frame flanges 3 and 4 , the thrust cylinders 16, 17 and the camber cylinder 19.
- the cylinders 16, 17 and 19 are controlled by servo valves respectively S1, S2, and S3 supplied by pumps P1, P2 and auxiliary pumps Pa.
- Electronic and / or mechanical and / or hydraulic logic takes information from control means such as the pedal shown diagrammatically in Pc, from data entry means (instructions) and from measurement means in the form of sensors.
- control means such as the pedal shown diagrammatically in Pc
- data entry means instructions
- measurement means in the form of sensors.
- force F1, F2 which permanently measure the bending force actually applied and its distribution with respect to the plane of symmetry of the press
- position sensors C1, C2 which permanently measure the relative positions of the ends of the deck 2 and of the slide 1
- a moment sensor M which permanently measures the bending moment in the center of the slide and which will be discussed in more detail below (the oblique arrows shown in the drawing represent the connection with the logic).
- the pedal Pc controls via the aforementioned logic and the valves S1 and S2: the advance, the stop and the return of the slide 1.
- the data or instructions are entered by the logic input unit and relate to the nature, thickness and possibly the length of the sheet as well as the characteristics of the fold to be obtained (angle of the fold, dimensions of the tooling. ..) so as to determine a folding depth and therefore an end position of the slide.
- the logic processing unit uses the instructions given and the information received from the measurement means to modulate the controls of the servo valves.
- the force F to be applied depends on the characteristics of the sheet (nature of the metal, thickness, length). This force F is generally determined by means of charts, or by calculation in the case of certain numerical controls, then preset on the machine.
- the force sensors F1 and F2 which measure the distribution of the thrusts and which are arranged in the flanges of the frame or the pins or elsewhere (jacks, etc.) thus deliver two pieces of information to the logic which are the total bending force F and, by difference, the eccentricity of the thrust.
- the length of the sheet to be bent can be displayed and entered by the logic as already said, but it is particularly interesting and original to determine it by means of the sensor M, the measurements of which are a function of said bending length, of the force F and eccentricity.
- the logic can easily, from the information from the sensor M, deduce the value of k therefrom.
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Abstract
Description
L'invention concerne une presse à former et plus particulièrement une presse plieuse.The invention relates to a forming press and more particularly to a press brake.
Les presses à former comportent généralement deux tabliers dont l'un appelé coulisseau est mobile.The forming presses generally comprise two aprons, one of which, called a slide, is mobile.
Les tabliers sont équipés de moyens pour porter des outils de formage, la tôle étant disposée entre les outils des tabliers pour être façonnée sous l'action combinée du coulisseau et du tablier fixe opposé.The aprons are equipped with means for carrying forming tools, the sheet being arranged between the tools of the aprons to be shaped under the combined action of the slide and the opposite fixed apron.
Le coulisseau est généralement mû hydrauliquement par des vérins mais d'autres moyens pneumatiques ou mécaniques peuvent évidemment être utilisés.The slide is generally moved hydraulically by jacks but other pneumatic or mechanical means can obviously be used.
Une disposition classique de presse plieuse consiste à soumettre le coulisseau à l'action de deux vérins d'extrémités tandis que le tablier fixe repose sur deux appuis situés sensiblement dans l'alignement desdits vérins par rapport à la direction de déplacement du coulisseau.A conventional arrangement of a press brake consists in subjecting the slider to the action of two end jacks while the fixed deck rests on two supports located substantially in alignment with said jacks relative to the direction of movement of the slider.
Dans ce type de disposition, dite à poussée latérale, la tôle ainsi formée entre les outils les soumet à une charge presque uniformément répartie, de telle sorte que chaque tablier est sensiblement dans les mêmes conditions de charge et de déformation.In this type of arrangement, known as lateral thrust, the sheet thus formed between the tools subjects them to an almost uniformly distributed load, so that each deck is substantially under the same loading and deformation conditions.
Toutefois il est clair que dans ce cas les courbes de déformation longitudinale des tabliers, chacune sous forme d'un arc unique, sont sensiblement symétriques par rapport au plan de séparation des tabliers de telle sorte que l'écart maximum entre les tabliers se situe au voisinage du milieu des points de poussée (vérins et appuis fixes) et représente deux fois la déformation maximale de chaque tablier.However, it is clear that in this case the longitudinal deformation curves of the decks, each in the form of a single arc, are substantially symmetrical with respect to the plane of separation of the decks so that the maximum difference between the decks is at near the middle of the thrust points (cylinders and fixed supports) and represents twice the maximum deformation of each deck.
L'écart maximum entre les deux tabliers est un paramètre important de la précision du pli réalisé et dans le cas sus-mentionné les deux tabliers en action étant plus écartés au milieu qu'aux extrémités, le pli sera plus ouvert au centre qu'auxdites extrémités.The maximum distance between the two aprons is an important parameter of the precision of the fold produced and in the above-mentioned case the two aprons in action being more apart in the middle than at the ends, the fold will be more open in the center than in said extremities.
Pour diminuer l'écart maximum entre les deux tabliers déformés et améliorer ainsi le pli de la tôle, il a été imaginé de soumettre l'un des tabliers à deux vérins d'extrémités ou respectivement deux appuis et l'autre tablier à un appui ou respectivement un ou plusieurs vérins disposés en son centre (disposition dénommée ci après à poussée centrale).To reduce the maximum difference between the two deformed aprons and thus improve the fold of the sheet, it has been imagined to subject one of the aprons to two end jacks or respectively two supports and the other apron to a support or respectively one or more cylinders arranged in its center (arrangement hereinafter referred to as central thrust).
Dans ce cas les déformations des tabliers, également chacune sous forme d'un arc, sont incurvées dans le même sens et on réduit de manière importante l'écart maximum entre les deux tabliers puisque dans ce cas l'écart maximum est obtenu par soustraction des flèches de chaque courbe de déformation, alors que dans le cas à poussée latérale, l'écart maximum était obtenu par addition desdites flèches.In this case the deformations of the aprons, also each in the form of an arc, are curved in the same direction and the maximum difference between the two aprons is significantly reduced since in this case the maximum difference is obtained by subtracting the arrows of each deformation curve, whereas in the case of lateral thrust, the maximum deviation was obtained by adding said arrows.
Il est aussi possible d'imaginer un dispositif à poussée latérale avec compensation par un ou plusieurs vérins médians.It is also possible to imagine a lateral thrust device with compensation by one or more median cylinders.
Bien évidemment les écarts maximums des tabliers sont également fonction d'autres facteurs et notamment de l'inertie des tabliers. Par exemple, pour des écarts maximums sensiblement égaux entre les deux dispositions à poussée latérale et poussée centrale, les inerties des tabliers de la disposition à poussée centrale seraient considérablement réduites.Obviously the maximum differences of the aprons are also a function of other factors and in particular of the inertia of the aprons. For example, for substantially equal maximum deviations between the two lateral thrust and central thrust arrangements, the inertias of the decks of the central thrust arrangement would be considerably reduced.
Toutefois le calcul montre que les courbes de déformation des tabliers ont des formes mathématiques différentes de telle sorte qu'elles ne peuvent pas être parallèles contrairement à ce qui est généralement affirmé dans ce cas.However, the calculation shows that the deformation curves of the aprons have different mathematical forms so that they cannot be parallel, contrary to what is generally asserted in this case.
Dans la disposition à poussée centrale si l'écart maximum des tabliers est réduit par rapport à la disposition à poussée latérale, elle présente néanmoins un grave inconvénient.In the central thrust arrangement if the maximum deviation of the decks is reduced compared to the lateral thrust arrangement, it nevertheless has a serious drawback.
En effet, dans la disposition à poussée latérale, si l'écart maximum est important, par contre la tôle formée reste sensiblement dans le plan de symétrie entre les deux tabliers, alors que dans le cas à poussée centrale, la tôle est contrainte de suivre une ligne située sensiblement entre les deux courbes de déformation. Dans certains cas cet inconvénient provoque une déformation en forme de sabre sur la pièce, bien que l'angle de pliage tout au long de celle-ci soit assez correct.In fact, in the lateral thrust arrangement, if the maximum deviation is significant, on the other hand the sheet formed remains substantially in the plane of symmetry between the two decks, while in the case of central thrust, the sheet is forced to follow a line located substantially between the two deformation curves. In some cases this drawback causes a saber-like deformation on the workpiece, although the folding angle throughout it is fairly correct.
Le but de l'invention est de proposer une disposition qui permette de minimiser l'écart maximum entre les deux tabliers et de diminuer les déformations maximales de chaque tablier afin de minimiser l'effet de "sabre" évoqué ci-avant. Pour une presse plieuse, par exemple, le réduction de l'écart maximum réduit l'écart de tolérance sur le pli..The object of the invention is to provide an arrangement which makes it possible to minimize the maximum difference between the two decks and to reduce the maximum deformations of each deck in order to minimize the "saber" effect mentioned above. For a press brake, for example, reducing the maximum gap reduces the tolerance gap on the fold.
Il s'agit donc de conserver, voire améliorer, les meilleurs résultats de l'art connu concernant l'écart maximum tout en diminuant au mieux les flèches de déformation.It is therefore a question of preserving, or even improving, the best results of the known art concerning the maximum deviation while at best reducing the deformation arrows.
Il est clair en outre que si l'invention est plus particulièrement destinée aux presses plieuses, elle concerne aussi toute sorte de presses, par exemple à planer, à emboutir, etc.It is also clear that if the invention is more particularly intended for press brakes, it also relates to all kinds of presses, for example planing, stamping, etc.
Le but sus-mentionné est atteint selon l'invention, de manière surprenante, en s'écartant des idées reçues.The above-mentioned aim is achieved according to the invention, surprisingly, by departing from received ideas.
Le brevet FR-A- 1240703 montre notamment une presse à former munie de deux tabliers dont l'un est mobile et qui sont soumis chacun à des points de poussée, résultant de l'action directe ou transmise de vérins et/ou de la réaction d'appuis fixes, l'un des tabliers de la presse étant soumis à un nombre entier n de points de poussée, et l'autre tablier opposé à (n + 1) points de poussée qui sont décalés et alternés deux à deux avec les n points de poussée du premier tablier par rapport à des parallèles à la direction de déplacement du tablier mobile, lesdits points de poussée des deux tabliers étant disposés symétriquement par rapport au plan médian perpendiculaire auxdits tabliers. Dans le cas ou n est au moins egal a deux, les courbes de deformation longitudinale des tabliers sont alors ondulées.Patent FR-A-1240703 shows in particular a forming press provided with two aprons, one of which is movable and which are each subjected to thrust points, resulting from the direct or transmitted action of jacks and / or the reaction fixed supports, one of the aprons of the press being subjected to an integer number n of pushing points, and the other apron opposite to (n + 1) pushing points which are offset and alternated two by two with the n thrust points of the first deck relative to parallels to the direction of movement of the movable deck, said thrust points of the two decks being arranged symmetrically with respect to the median plane perpendicular to said decks. In the case where n is at least equal to two, the longitudinal deformation curves of the decks are then wavy.
Toutefois ce dispositif antérieur cherche à obtenir des courbes de déformation égales et parallèles, ce qui est en contradiction avec ce qui a été dit ci-avant, à propos des formes mathématiques différentes desdites courbes.However, this prior device seeks to obtain equal and parallel deformation curves, which is in contradiction with what was said above, about the different mathematical forms of said curves.
La presse selon l'invention, du type sus-mentionné, avec n au moins égal à deux est remerquable en ce que le décalage des points de poussée d'un tablier par rapport à l'autre, qui est fonction de la longueur de formage totale possible, et la répartition des efforts sur les tabliers sont déterminés de manière à obtenir (n+1) points communs et sensiblement alignés sur les courbés de déformation longitudinale des tabliers, y compris les deux points d'extrémité.The press according to the invention, of the aforementioned type, with n at least equal to two, can be noted in that the offset of the thrust points of one deck relative to the other, which is a function of the forming length total possible, and the distribution of the forces on the decks are determined so as to obtain (n + 1) common points and substantially aligned on the curved longitudinal deformation of the decks, including the two end points.
L'invention préconise en outre que le rapport des inerties entre les deux tabliers soit de préférence déterminé de manière à obtenir un écart maximum, entre les courbes de déformation, le plus réduit possible.The invention further recommends that the inertia ratio between the two decks is preferably determined so as to obtain a maximum difference between the deformation curves, as small as possible.
Il est également possible de faire varier les inerties le long de chaque tablier comme il sera dit ci-après.It is also possible to vary the inertias along each deck as will be said below.
L'invention prévoit également une disposition particulière et originale des points de poussée intermédiaires dans le cas de tabliers composés, de même que des moyens d'asservissement notamment pour la répartition des efforts sur les tabliers.The invention also provides a particular and original arrangement of the intermediate thrust points in the case of composite decks, as well as servo means, in particular for distributing the forces on the decks.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation d'une presse plieuse donné à titre d'exemple et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels:
- - la figure 1 est un schéma montrant la disposition des points de poussée dans le cas d'une presse à "cinq points",
- - les figures 2a à 2d sont des graphiques représentant les courbes de déformation des tabliers en fonction de diverses caractéristiques,
- - la figure 3 est une vue simplifiée en perspective, d'une presse selon un mode de réalisation, avec, par endroits, des arrachements pour une meilleure compréhension,
- - la figure 4 est un schéma de principe des moyens de commande et d'asservissement.
- FIG. 1 is a diagram showing the arrangement of the push points in the case of a "five point" press,
- FIGS. 2a to 2d are graphs representing the deformation curves of the decks as a function of various characteristics,
- FIG. 3 is a simplified perspective view of a press according to one embodiment, with, in places, cutaway for better understanding,
- - Figure 4 is a block diagram of the control and servo means.
La figure 1 schématise le principe pour une poussée dite cinq points, chaque point de poussée représenté ici par une double flèche pouvent être comme il à déjà été dit, un appui fixe ou la transmission directe ou indirecte de l'action d'un vérin.Figure 1 shows schematically the principle for a so-called five-point thrust, each thrust point represented here by a double arrow can be as has already been said, a fixed support or the direct or indirect transmission of the action of a jack.
La répartition de la force de pliage F est indiquée sur la figure 1 au moyen d'un coefficient k dont il sera question ci-après et en supposant une longueur totale de pliage possible égale à 2L.The distribution of the folding force F is indicated in Figure 1 by means of a coefficient k which will be discussed below and assuming a total possible folding length equal to 2L.
Les points de poussée du tablier supérieur (s sur les figures 1 et 2a à 2d) sont au nombre de trois disposés symétriquement et ceux du tablier inférieur (i) opposé sont au nombre de deux.The thrust points of the upper deck (s in FIGS. 1 and 2a to 2d) are three in number symmetrically arranged and those of the opposite lower deck (i) are two.
Comme on peut le constater les points de poussée du tablier inférieur sont décalés d'une valeur À par rapport aux points extrêmes du tablier supérieur et alternés avec ceux-ci (la valeur de À étant une fonction proportionnelle de 2L).As can be seen, the thrust points of the lower deck are shifted by an A value relative to the extreme points of the upper deck and alternate with them (the value of A being a proportional function of 2L).
Les courbes de déformation pour ce type de disposition, en coordonnées rectangulaires x et y (x étant considéré dans le sens de la longueur des tabliers) sont représentées sur les figures 2a à 2d).The deformation curves for this type of arrangement, in rectangular coordinates x and y (x being considered in the direction of the length of the decks) are shown in FIGS. 2a to 2d).
Les courbes 2a à 2d correspondent bien sûr à des fonctions mathématiques qui permettent d'étudier l'écart maximum (Emax) entre les deux courbes.The curves 2a to 2d correspond of course to mathematical functions which make it possible to study the maximum difference (Emax) between the two curves.
En outre il y a lieu de noter que les courbes 2a à 2d sont faites dans l'hypothèse d'un pliage sur toute la longueur 2L possible et pour des inerties Is et li constantes le long de chaque tablier (s) et (i).In addition it should be noted that curves 2a to 2d are made in the hypothesis of a folding over the entire length 2L possible and for inertias Is and li constant along each deck (s) and (i) .
L'inventeur à trouvé qu'il existait une relation entre k et les valeurs du décalage λ, pour un rapport d'inertie 
En rajoutant la condition pour que les trois points 0, M, et 0' soient sensiblement alignés (figure 2c), c'est-à-dire pour que le milieu de chaque tablier se trouve sensiblement dans l'alignement de ses extrémités, il est alors possible de déterminer les valeurs à donner à k et λ .By adding the condition so that the three points 0, M, and 0 'are substantially aligned (FIG. 2c), that is to say so that the middle of each deck is substantially in alignment with its ends, it it is then possible to determine the values to be given to k and λ.
Enfin en recherchant un minimum pour Emax on peut optimiser la valeur de J.Finally by looking for a minimum for Emax we can optimize the value of J.
Les figures 2a à 2c sont faites dans l'hypothèse de J = 1 et on peut voir sur la figure 2d, la courbe (s') obtenue avec une valeur de J optimisée (on peut noter au passage que le minimum de Emax pour une valeur de J.donnée en l'occurence 1 sur la figure 2c correspond sensiblement à l'alignement des trois points).Figures 2a to 2c are made on the assumption of J = 1 and we can see in Figure 2d, the curve (s') obtained with an optimized value of J (we can note in passing that the minimum of Emax for a value of J. given in this
La valeur L sera imposée par les besoins (capacité de pliage égale à 2L) et s'il n'est pas possible de choisir alors exactement les valeurs de k, J et λ, déterminées ci-avant, en fonction des autres contraintes de fabrication (poids total, coût etc...) il sera toujours possible de déterminer la ou les meilleures valeurs de l'un ou de deux paramètres en fonction des ou de la valeur fixées pour les autres et ceci d'autant plus que les résultats obtenus dépassent l'espérance de concordance entre le calcul et les tolérances métérielles.The value L will be imposed by requirements (folding capacity equal to 2L) and if it is not possible then to choose exactly the values of k, J and λ, determined above, according to the other manufacturing constraints (total weight, cost, etc.) it will always be possible to determine the best value (s) for one or two parameters as a function of the value (s) set for the others, all the more so as the results obtained exceed the expectation of agreement between the calculation and the material tolerances.
Les figures 2c et 2d montrent bien, en outre, que le fait d'imposer un alignement aux trois points 0, M et 0' impose à l'axe de la tôle qui se trouverait être disposée entre les tabliers, d'être ramené au voisinage de la ligne droite (il est clair que les courbes des figures 2a à 2d sont représentées abstraction faite de la tôle).FIGS. 2c and 2d clearly show, moreover, that the fact of imposing an alignment at the three points 0, M and 0 ′ requires that the axis of the sheet which would happen to be disposed between the decks, be brought back to the vicinity of the straight line (it is clear that the curves of FIGS. 2a to 2d are shown without regard to the sheet).
Dans ce qui a été dit ci-avant, l'inertie (li, ls) de chaque tablier était supposée constante tout au long dudit tablier mais il est envisageable d'améliorer encore le dispositif en imaginant une variation d'inertie le long de la longueur d'au moins l'un des tabliers pour ramener sa courbe de déformation le plus près possible de la ligne droite et/ou réduire encore l'écart maximun entre les courbes de déformation.In what has been said above, the inertia (li, ls) of each deck was assumed to be constant throughout said deck but it is conceivable to further improve the device by imagining a variation of inertia along the length of at least one of the decks to bring its deformation curve as close as possible to the straight line and / or further reduce the maximum difference between the deformation curves.
Techniquement il est possible d'obtenir les résultats décrits ci-avant de nombreuses façons. Le tablier mobile ou coulisseau peut aussi bien être le tablier inférieur que le tablier supérieur, ceux-ci pouvant en outre être monoblocs ou composés. De même les points de poussée peuvent être des vérins de poussée, des vérins de cambrage ou de correction ou des appuis fixes.Technically it is possible to obtain the results described above in numerous ways. The movable apron or slide can be both the lower apron and the upper apron, these can also be monobloc or composite. Similarly, the pushing points can be push cylinders, cambering or correction cylinders or fixed supports.
La figure 3 montre un mode de réalisation possible.Figure 3 shows a possible embodiment.
Dans l'exemple représenté sur la figure 3, c'est le tablier supérieur 1 qui est mobile et qui est dénommé ci-après coulisseau tandis que le tablier inférieur 2 est fixe.In the example shown in Figure 3, it is the
Le coulisseau L et le tablier fixe 2 sont montés dans un bâti formé de deux flasques 3 et 4 réunis entre eux notamment par une poutre de contreventement 5 servant en outre de caisson de distribution.The slide L and the
Le coulisseau 1 coulisse à l'aide de moyens de guidage transversaux et longitudinaux non représentés plus spécialement.The
Le coulisseau 1 est dans cet exemple, un tablier composé et comporte une âme centrale 6 à laquelle sont assujetties deux joues latérales 7, 8 disposées de part et d'autre de l'âme 6.The
Les joues 7, 8 et l'âme centrale 6 sont solidarisées entre elles par des pions ou broches 9 et 10.The
Le tablier fixe 2 est composé sensiblement de la même manière par une âme centrale 11 solidaire de deux joues 12 et 13 au moyen de pions ou broches 14, 15.The fixed
Le coulisseau 1 est mû par des vérins 16 et 17 disposés à ses extrémités et de manière telle qu'ils agissent sur les joues 7 et 8 du coulisseau et donc, par réaction des pions 9 et 10, sur l'âme centrale 6, qui comme le montre le dessin dépasse lesdites joues de telle sorte que c'est elle qui agira sur la tôle à plier par l'intermédiaire d'un outil dont elle sers équipée. Dans l'exemple représenté les vérins 16 et 17 sont doubles et les axes médians de poussée passent par les pions 9 et 10.The
Les joues 12 et 13 du tablier 2 comportent sur le dessus une poutre 18 destinée à recevoir l'outil conjugué de celui porté par le coulisseau de telle sorte qu'ici l'effort est transmis par les pions 14 et 15 à l'âme centrale 11 supposée fixe.The
Il est clair qu'il s'agit ici d'un exemple de réalisation et qu'il est possible d'imaginer au moins l'un des tabliers sous forme monobloc ou d'inverser les parties travaillantes des tabliers qui pourraient être les joues 7, 8 pour le coulisseau 1 et l'âme centrale 11 pour le tablier 2, plutôt que, comme représenté, l'âme 6 du coulisseau et les joues 12, 13 du tablier 2.It is clear that this is an example of an embodiment and that it is possible to imagine at least one of the aprons in a monobloc form or to reverse the working parts of the aprons which could be the
Dans le mode de réalisation représenté, la partie centrale du coulisseau (dans le sens de sa plus grande dimension), présente une trouée dans laquelle est aménagé un vérin de cambrage 19.In the embodiment shown, the central part of the slide (in the direction of its largest dimension) has a hole in which a
Ce vérin 19 est disposé de manière à solliciter l'âme centrale 6 du coulisseau en s'appuyant sur les joues 7 et 8 (il pourrait s'agir de l'inverse avec des joues 7 et 8 travaillantes). Dans le cas d'un tablier monobloc le vérin 19 pourrait être par exemple disposé dans une encoche dudit tablier et prendre appui sur la poutre 5.This
On retrouve bien dans la représentation de la figure 3 la disposition des points de poussée de la figure 1, à savoir un coulisseau muni de trois points de poussée sous la forme des pions 9,10 (en réaction des vérins 16, 17) et du vérin 19 tandis que le tablier 2 présente deux points de poussée sous la forme des appuis fixes 14 et 15 décalés par rapport aux points de poussée du coulisseau.We find again in the representation of FIG. 3 the arrangement of the push points of FIG. 1, namely a slide provided with three push points in the form of the
Une telle presse est bien sûr pourvue d'un ensemble de commande de régulation et d'asservissement et la figure 4 schématise à titre d'exemple au moins en partie un tel ensemble. Sur cette figure on retrouve, selon des dispositions et des formes un peu différentes que celles de la figure 3 puisqu'il s'agit d'un schéma de principe, le coulisseau 1, le tablier fixe 2, les flasques de bâti 3 et 4, les vérins de poussée 16, 17 et le vérin de cambrage 19.Such a press is of course provided with a regulation and servo control assembly and FIG. 4 schematically shows, by way of example at least in part, such an assembly. In this figure we find, according to arrangements and shapes a little different than those of Figure 3 since it is a block diagram, the
Les vérins 16,17 et 19 sont commandés par des valves d'asservissement respectivement S1, S2, et S3 alimentées par des pompes P1, P2 et des pompes auxiliaires Pa.The
Une logique électronique et/ou mécanique et/ou hydraulique (non représentée) prend des informations à partir de moyens de commande telle que la pédale schématisée en Pc, de moyens de saisie de données (consignes) et de moyens de mesure sous forme de capteurs de force F1, F2 qui mesurent en permanence la force de pliage réellement appliquée et sa répartition par rapport au plan de symétrie de la presse, de capteurs de position C1, C2 qui mesurent en permanence les positions relatives des extrémités du tablier 2 et du coulisseau 1 et d'un capteur de moment M qui mesure en permanence le moment de flexion au centre du coulisseau et dont il sera question plus en détail ci-après (les flèches obliques représentées sur le dessin figurent la liaison avec la logique).Electronic and / or mechanical and / or hydraulic logic (not shown) takes information from control means such as the pedal shown diagrammatically in Pc, from data entry means (instructions) and from measurement means in the form of sensors. of force F1, F2 which permanently measure the bending force actually applied and its distribution with respect to the plane of symmetry of the press, of position sensors C1, C2 which permanently measure the relative positions of the ends of the
La pédale Pc commande par l'intermédiaire de la logique sus-mentionnée et des valves S1 et S2: l'avance, l'arrêt et le retour du coulisseau 1.The pedal Pc controls via the aforementioned logic and the valves S1 and S2: the advance, the stop and the return of the
Les données ou consignes sont saisies par l'unité d'entrée de la logique et concernent la nature, l'épaisseur et éventuellement la longueur de la tôle ainsi que les caractéristiques du pli à obtenir (angle du pli, dimensions de l'outillage...) de manière à déterminer une profondeur de pliage et donc une position de fin de course du coulisseau.The data or instructions are entered by the logic input unit and relate to the nature, thickness and possibly the length of the sheet as well as the characteristics of the fold to be obtained (angle of the fold, dimensions of the tooling. ..) so as to determine a folding depth and therefore an end position of the slide.
L'unité de traitement de la logique exploite les consignes données et les informations qui sont reçues des moyens de mesure, pour moduler les commandes des valves d'asservissement.The logic processing unit uses the instructions given and the information received from the measurement means to modulate the controls of the servo valves.
En approche, la comparaison des données de C1 et C2 permet d'asservir le mouvement parallèle du coulisseau 1 par rapport au tablier 2 en agissant sur les valves S1 et S2.On approach, the comparison of the data from C1 and C2 makes it possible to control the parallel movement of the
La comparaison desdites données de position par rapport à une position conventionnelle choisie permet en outre de déterminer la fin de la course d'approche (vitesse rapide) et de passer en vitesse lente de pliage.The comparison of said position data with respect to a chosen conventional position also makes it possible to determine the end of the approach race (fast speed) and switch to slow folding speed.
Les fonctions précédemment décrites sont évidemment les mêmes en mouvement inverse (retour du coulisseau).The functions described above are obviously the same in reverse movement (return of the slide).
Au cours du pliage la force F à appliquer est fonction des caractéristiques de la tôle (nature du métal, épaisseur, longueur). Cette force F est généralement déterminée au moyen d'abaques, ou par calcul dans le cas de certaines commandes numériques, puis préréglée sur la machine. Les capteurs de force F1 et F2 qui mesurent la répartition des poussées et qui sont disposés dans les flasques du bâti ou les pions ou ailleurs (vérins...) délivrent ainsi deux informations à la logique qui sont la force totale de pliage F et, par différence, l'excentrement de la poussée.During bending, the force F to be applied depends on the characteristics of the sheet (nature of the metal, thickness, length). This force F is generally determined by means of charts, or by calculation in the case of certain numerical controls, then preset on the machine. The force sensors F1 and F2 which measure the distribution of the thrusts and which are arranged in the flanges of the frame or the pins or elsewhere (jacks, etc.) thus deliver two pieces of information to the logic which are the total bending force F and, by difference, the eccentricity of the thrust.
En agissant sur S1, S2 la logique contrôle ainsi la conformité de la force réelle de pliage par rapport à la valeur théorique calculée et le parallélisme d'exécution du pli. On peut toutefois noter ici que ce sont toujours tes capteurs de position C1, C2 qui servent de référence d'asservissement pour le parallèlisme, la donnée d'excentrement étant exploitée par ailleurs.By acting on S1, S2 the logic thus controls the conformity of the real bending force with respect to the calculated theoretical value and the parallelism of execution of the fold. It can however be noted here that it is always your position sensors C1, C2 which serve as a servo reference for parallelism, the offset data being used elsewhere.
Tous ces moyens permettent ainsi de tenir compte des caractéristiques de la tôle et de sa position par rapport au plan de symétrie.All these means thus make it possible to take account of the characteristics of the sheet and of its position relative to the plane of symmetry.
Les études et calculs du départ (figures 1 à 2d) qui ont permis de déterminer des valeurs de J, k et À pour realiser la presse ont été faits dans l'hypothèse d'une charge uniformément répartie sur les tabliers c'est-à-dire pour un pliage centré et s'appliquant en outre sur toute la longueur de la presse.The studies and calculations of the departure (Figures 1 to 2d) which made it possible to determine the values of J, k and À to make the press were made on the assumption of a load uniformly distributed on the aprons, that is - say for a centered folding and also applying over the entire length of the press.
Dans le cas d'un pliage sur une longueur partielle et/ou excentrée on a vu comment les moyens décrits précédemment peuvent en tenir compte.In the case of a folding over a partial and / or eccentric length, we have seen how the means described above can take this into account.
Toutefois il y a lieu de corriger les données provenant des capteurs de position C1, C2 puisque les positions des extrémités des tabliers ne correspondent pas avec les cotes réelles au niveau des extrémités de la tôle et qu'en outre il y a lieu d'asservir aussi la force de cambrage, c'est-à-dire d'agir sur la valeur à donner alors effectivement au coefficient k qui dépend de l'excentrement et de la longueur réelle de pliage.However, it is necessary to correct the data coming from the position sensors C1, C2 since the positions of the ends of the aprons do not correspond with the actual dimensions at the ends of the sheet and that in addition there is reason to control also the bending force, that is to say to act on the value to be given effectively to the coefficient k which depends on the eccentricity and on the actual bending length.
La longueur de la tôle à plier peut être affichée et saisie par la logique comme il a déjà été dit, mais il est particulièrement intéressant et original de la déterminer au moyen du capteur M dont les mesures sont fonctions de ladite longueur de pliage, de la force F et de l'excentrement.The length of the sheet to be bent can be displayed and entered by the logic as already said, but it is particularly interesting and original to determine it by means of the sensor M, the measurements of which are a function of said bending length, of the force F and eccentricity.
Etant donné que la force F et l'excentrement sont captés par ailleurs, la logique peut facilement, à partir des informations du capteur M, en déduire la valeur de k.Since the force F and the eccentricity are also captured, the logic can easily, from the information from the sensor M, deduce the value of k therefrom.
De très nombreuses variantes peuvent être imaginées comme il a déjà été dit sans sortir du cadre de l'invention comme revediquée (coulisseau inférieur, coulisseau à deux points et tablier fixe à trois points..). En outre il est clair que le mode de réalisation à cinq points peut être étendu à d'autres réalisations à 7, 9 points etc... (voir des nombres pairs) pour lesquelles d'autres vérins de cambrage que le vérin 19 sont prévus, lesquels peuvent être disposés de la manière décrite ci-avant dans les tabliers composés. De plus le capteur de contrainte M peut-être disposé autrement, sur l'autre tablier, par exemple.Many variations can be imagined as has already been said without departing from the scope of the invention as claimed (lower slide, two-point slide and fixed three-point apron ..). Furthermore, it is clear that the five-point embodiment can be extended to other embodiments with 7, 9 points, etc. (see even numbers) for which other camber cylinders than the
Enfin il est clair que si la description se rapporte plus spécialement à une presse plieuse, l'invention n'est pas limitée à ce type particulier mais s'applique à toute sorte de presse à former.Finally, it is clear that if the description relates more particularly to a press brake, the invention is not limited to this particular type but applies to any kind of press to be formed.
Claims (8)
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