FR2641211A1 - Machine a cintrer et procede de cintrage de pieces en forme de feuilles - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les machines à cintrer. Elle se rapporte à une machine qui comporte un premier dispositif d'entraînement 38, par exemple un vérin pneumatique, destiné à assurer la course rapide d'approche du poinçon 18 d'une pièce W portée par une matrice fixe 16. Un second dispositif d'entraînement 68, de préférence un servomoteur électrique, est destiné à provoquer une course de cintrage au cours de laquelle les deux outils sont au contact de la pièce et lui appliquent une force élevée de cintrage. Enfin, un troisième dispositif d'entraînement 98 déplace la matrice 16 vers le haut en lui appliquant une force très élevée d'estampage qui assure un cintrage très précis de la pièce W. Application aux machines à cintrer.

Description

i La présente invention concerne une machine à cintrer des pièces en forme

de feuilles, par exemple une presse de cintrage de feuille métallique, ainsi qu'un procédé de cintrage. Le cintrage à froid des feuilles métalliques est habituellement réalisé par des presses à cintrer dont un exemple est schématiquement représenté en perspective sur

la figure 1.

Ces presses comportent un bâti 10 constitué par une ou plusieurs structures robustes ayant une forme en C. Le bâti 10 porte deux poutres parallèles et robustes d'acier

12 et 14 habituellement placées dans un plan vertical.

L'une des poutres, par exemple la poutre supérieure 14, est mobile afin qu'elle puisse se déplacer en translation par rapport à l'autre poutre 12 tout en restant constamment parallèle à cette dernière. La flèche double Z indique la direction de déplacement de la poutre supérieure 14 ou de

toute manière, du déplacement relatif des deux poutres.

Cette direction est appelée dans la suite "direction de

travail".

Les deux poutres 12 et 14 constituent des supports respectifs d'outils destinés à deux outils coopérant sous

forme d'une matrice 16 et d'un poinçon 18 qui ont habituel-

lement une forme en V. La feuille métallique placée entre

la matrice 16 et le poinçon 18 est cintrée à la configura-

tion de ces outils lorsque ceux-ci sont repoussés l'un

contre l'autre.

Dans les presses classiques, le mouvement de la

poutre mobile 14 et la force avec laquelle elle est repous-

sée contre l'autre-poutre 12, qui est fixe habituellement, sont assurés par un mécanisme qui applique la force en un

point unique, lorsque la machine est petite (pour le cin-

trage sur des longueurs habituellement inférieures à un

mètre) ou en deux points placés symétriquement aux extrémi-

tés de la poutre mobile 14 dans le cas de presses de cin-

trage de dimensions moyenne et grande. Ce mécanisme peut être de divers types et sa force est habituellement appliquée par des vérins hydrauliques ou des moteurs hydrauliques.

Dans le cas des presses de cintrage de haute préci-

sion, dans lesquelles la distance entre la matrice et le poinçon doit être réglée avec précision afin que l'angle de cintrage obtenu respecte des tolérances serrées (par exemple avec une erreur angulaire de quelques minutes

d'angle), on doit utiliser des moteurs commandés numérique-

ment. Cette technique bien connue nécessite la mesure con-

tinue et automatique de la distance comprise entre la matrice 16 et le poinçon 18. Dans ce cas, des organes hydrauliques d'entraînement (vérins ou moteurs) qui sont habituellement préférés pour la grande force qu'ils peuvent appliquer avec des éléments de dimensions très limitées, ne

conviennent pas très bien. En fait, non seulement les méca-

nismes d'asservissement hydraulique ne sont pas très

précis, mais encore leurs performances varient aussi consi-

dérablement au cours d'une journée de travail lorsque le fluide hydraulique s'échauffe progressivement. En outre, la grande quantité de chaleur dégagée est transmise au bâti de la machine et provoque ainsi une déformation qui réduit

encore plus la précision du système.

Pour les raisons indiquées précédemment, la tendance actuelle est la sélection de servomoteurs électriques qui

sont très précis et qui ont un fonctionnement reproduc-

tible. En outre, étant donné leur rendement très élevé, ces servomoteurs dégagent des quantités de chaleur beaucoup plus réduites que celles que dégagent les vérins et moteurs hydrauliques. L'inconvénient des servomoteurs électriques est le fait qu'ils sont beaucoup plus encombrants et coûteux que les dispositifs hydrauliques, pour une puissance donnée développée, et nécessitent des mécanismes cinématiques, par exemple la poutre 14 de la figure 1, qui sont aussi très coûteux pour la transmission de la force au support de

l'outil mobile.

L'invention a pour objet une presse à cintrer de haute précision qui nécessite des servomoteurs de très faible puissance pour une force donnée de cintrage et un

temps donné de cintrage.

Selon l'invention, une machine à cintrer des pièces en forme de feuilles comporte un bâti, des outils supérieur et inférieur de cintrage supportés par le bâti et capables de se déplacer en translation l'un par rapport à l'autre afin qu'ils cintrent une pièce en forme de feuille placée entre eux, un premier dispositif d'entraînement destiné à déplacer à grande vitesse l'outil supérieur et/ou l'outil inférieur de cintrage en translation l'un par rapport à l'autre, lorsque la distance comprise entre ces outils supérieur et inférieur est relativement grande, et un second dispositif d'entraînement destiné à déplacer avec précision l'outil supérieur et/ou l'outil inférieur de cintrage en translation l'un par rapport à l'autre lorsque

la distance comprise entre les outils supérieur et infé-

rieur est relativement faible.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation, faaite en référence aux dessins annexés sur lesquels:

la figure 1 est une perspective schématique repré-

sentant la construction d'une presse classique à cintrer; les figures 2A, 2B et 2C sont des vues schématiques illustrant trois phases de cintrage exécutées avec un mode

de réalisation préféré de presse à cintrer selon l'in-

vention; la figure 3 est une vue schématique en élévation latérale et en coupe partielle de la presse à cintrer dans un mode de réalisation préféré; la figure 4 est une coupe schématique par un plan vertical d'une partie désignée par la flèche IV sur la figure 3, à plus grande échelle et sous forme détaillée; la figure 5 est une coupe schématique par un plan horizontal repéré par le plan V-V de la figure 4; la figure 6 est une vue schématique en plan de la

presse à cintrer dans un autre mode de réalisation de l'in-

vention; la figure 7 est une coupe schématique par le plan repéré par la référence VII-VII sur la figure 6, à plus grande échelle; la figure 8 est une vue schématique partielle en élévation suivant la flèche VIII de la figure 6; et la figure 9 est une vue schématique en élévation

frontale suivant la flèche IX de la figure 7.

On décrit d'abord la théorie sur laquelle repose l'invention par considération des figures 2A, 2B et 2C qui illustrent schématiquement trois phases du cintrage d'une

feuille métallique.

Sur les figures 2A, 2B et 2C la matrice (outil infé-

rieur de cintrage) porte la référence 16 et le poinçon

(outil supérieur de cintrage) la référence 18 et la direc-

tion de travail est encore indiquée par la référence Z.

L'invention repose sur l'observation du fait que le mouve-

ment nécessaire au cintrage peut être divisé en deux phases

et, dans certains cas, en trois phases.

La figure 2A représente une phase -. d"'approche".

Elle commence dans une situation dans laquelle la presse est totalement ou partiellement ouverte (le poinçon 18 est à une hauteur H au-dessus de la feuille métallique W qui

est en appui sur la matrice 16). Cette situation est néces-

saire pour que la pièce précédente puisse être retirée.

Cette première phase se termine lorsque le sommet du poinçon 18.touche la pièce W.

La figure 2B illustre la phase B de cintrage propre-

ment dit dans laquelle le poinçon et la matrice pénètrent l'un dans l'autre et cintrent la feuille métallique W placée entre eux. Dans cette phase, le poinçon 18 parcourt une distance K bien inférieure à la distance H, par rapport

à la matrice 16.

La figure 2C illustre une troisième phase C qui

n'est utilisée que dans le cas du cintrage de grande préci-

sion et qui est connue sous le nom d'"estampage".

Lorsque l'opération de cintrage est terminée après la phase B de la figure 2B, lorsque la feuille métallique est libérée, elle se rouvre élastiquement dans une certaine mesure, c'est-à-dire que l'angle final de cintrage n'est pas exactement celui qui a été imposé par la machine. Cependant, si la phase d'estampage C de la figure 2C est mise en oeuvre, des forces au moins cinq fois supérieures à celles qui sont nécessaires dans la phase de cintrage B de la figure 2B sont utilisées et le métal est mis à un état de plasticité totale (à un état d'élasticité totale) afin que l'angle final de la feuille métallique soit celui qui est imposé par la machine. Pendant la phase d'estampage, le déplacement relatif L du poinçon 18 et de la matrice 16 est presque nul et on le décrit dans le présent mémoire, de

manière classique, comme étant un "déplacement virtuel".

On peut facilement noter que les trois phases des figures 2A, 2B et 2C se distinguent par les valeurs de la

force et du déplacement ainsi que par des procédés essen-

tiellement différents de déplacement, de la manière

suivante.

Phase A (figure 2A) Le déplacement H (de 100 à 200 mm) est le plus grand et il est normalement à peu près dix fois supérieur au

déplacement K dans la phase suivante.

La force est très faible, et elle est égale au poids

de la poutre mobile 14 et de son poinçon 18 et, dans cer-

tains cas, ces poids peuvent être totalement équilibrés. La

force ne déforme pas la structure ni le bâti 10.

Le déplacement H doit être réalisé aussi rapidement que possible et peut être assuré par une commande par tout

ou rien.

Phase B (figure 2B)

La force est très élevée. Elle augmente très rapide-

ment puisque le matériau se trouvant dans la zone de cin-

trage passe d'un état élastique à un état de déformation locale. La force reste alors pratiquement constante pendant que l'angle de cintrage augmente. Ceci correspond à la phase de cintrage dite "à l'air". La force augmente alors à nouveau brutalement au moment o la feuille métallique, des deux côtés du sommet du pli, devient parallèle aux côtés de la matrice 16 et du poinçon 18. Cette condition est connue sous le nom de cintrage "complet".

Le déplacement total au cours de cette phase B com-

porte deux composantes K et K'. En fait, dans cette phase

dans laquelle la matrice 16 et le poinçon 18 sont en con-

tact par l'intermédiaire de la feuille métallique W, la structure ou le bâti 10 de la machine se déforme dans une certaine mesure sous l'action de la force de cintrage. Le mécanisme cinématique qui assure le mouvement doit donc

exécuter un déplacement global égal à K (déplacement rela-

tif de la matrice 16 et du poinçon 18) qui varie d'environ 5 à 20 mm, augmenté de K' (la déformation de la structure de la machine), K' étant habituellement bien inférieur à K. De toute manière, K+K' est très inférieur à H. Le déplacement relatif de la matrice 16 et du poinçon 18 dans cette phase doit être progressif et dosé avec précision par la commande numérique par mesure du

déplacement, à l'exclusion de la composante due à la défor-

mation de la structure. L'exécution de cette étape B par une commande numérique permet un cintrage précis "à l'air" pour divers angles lorsque la valeur du retour élastique du pli réalisé est connue à la suite d'essais exécutés sur des échantillons. De toute manière, la feuille métallique peut être suivie avec précision par le robot de manipulation qui

la supporte.

Phase C (figure 2C) La force est extrêmement élevée, car elle est égale à au moins cinq fois celle qui est utilisée dans la phase B. L'amplitude de la force doit être dosée avec précision d'après la dimension et l'épaisseur de la piece W ainsi que d'après le type du matériau afin que la zone de cintrage ne

subisse pas une déformation inacceptable.

Le déplacement exécuté par le mécanisme d'entraine-

ment est formé de deux composantes, la composante L (dépla-

cement relatif de la matrice 16 et du poinçon 18) étant très faible (de quelques dixièmes de millimètre & un peu

plus d'un millimètre) alors que la déformation de la struc-

ture, appelée L', peut être supérieure dans une certaine mesure à la composante L. En conséquence, L+L' a une valeur comparable à celle de K+ K' dans la phase B. L'application de la force d'estampage peut être réalisée par une commande non progressive (par tout ou rien). Le déplacement est provoqué par cette application et

n'a pas & être vérifié.

Compte tenu des observations qui précèdent, l'inven-

tion se rapporte à l'affectation des deux phases A et B ou

des trois phases A, B et C du cintrage à des organes d'en-

traînement distincts ou à des dispositifs à moteur

distincts.

On considère d'abord une presse à cintrer d'un type relativement courant dans laquelle un estampage n'est pas envisagé. Dans ce cas, la phase A d'approche est affectée au premier dispositif d'entraînement qui est d'un type par "tout ou rien" travaillant à faible vitesse et de faible

coût, par exemple un ou plusieurs vérins pneumatiques.

Cependant, le déplacement de la phase B est affecté à un ou

plusieurs servomoteurs électriques ayant un mécanisme ciné-

matique respectif.

Dans les presses classiques, la vitesse maximale du servomoteur correspond à la vitesse d'approche du poinçon

et de la matrice dans la phase A. Pour que le temps néces-

saire à l'opération de cintrage ne soit pas excessivement long, cette vitesse maximale doit être supérieure à celle

de la phase B (par exemple d'un facteur 10).

Comme les servomoteurs ont un couple constant, de manière connue, lorsque le moteur passe à l'exécution de la phase B, selon la technique antérieure, la vitesse de la phase B étant dix fois inférieure, il doit transmettre une puissance qui, dans cet exemple, est dix fois inférieure à

la puissance nominale.

Il faut noter qu'un moteur unique qui exécute les deux phases A et B doit exécuter la phase B avec un réglage précis de la position et de la vitesse alors que, dans la

phase A, les dispositifs donnant la précision sont totale-

ment superflus.

Cependant, selon l'invention, la vitesse maximale du servomoteur de la phase B doit correspondre à la vitesse maximale de la seule phase B, qui est dix fois inférieure

par exemple à celle de la première phase. Il est donc mani-

feste qu'un servomoteur utilisé pour la phase B seule a une puissance nominale qui est dix fois inférieure à celle d'un moteur utilisé pour les deux phases A et B.

On considère maintenant une presse classique à cin-

trer qui exécute aussi la phase d'estampage C. Comme indi-

qué, cette phase implique un déplacement total L+L' du mécanisme cinématique qui est du même ordre de grandeur que le déplacement K+K' de la phase B, mais la force appliquée est au moins cinq fois supérieure à celle de la phase B. Dans ce cas, la puissance que doit avoir le servomoteur unique de la technique antérieure est manifestement de l'ordre de cinq fois celle qui est nécessaire pour la mise

en oeuvre de la phase B lorsqu'un très long temps d'exécu-

tion de la phase C, analogue à celui de la phase B (c'est-

à-dire de plusieurs secondes), est acceptable, bien qu'il

soit souhaitable que l'estampage soit presque instantané.

Il faut aussi noter que, pendant la phase C, ce n'est pas

le déplacement qui doit être dosé, car il s'agit d'un fac-

teur résultant de la plasticité de la feuille métallique et

de l'élasticité de la machine, mais la force appliquée.

Dans un mode de réalisation simple de l'invention,

il est possible d'utiliser un premier dispositif d'entraî-

nement pour la seule course d'approche de la phase A, et un second dispositif d'entraînement à la fois pour les phases de cintrage B et d'estampage C. Cependant, de préférence, la solution adoptée est telle qu'un troisième dispositif d'entraînement, distinct du premier et du second dispositif d'entraînement, est utilisé pour la mise en oeuvre de l'estampage de la phase C.

Les figures 3 à 5 désignent encore un bâti, corres-

pondant à l'une des structures 10 de la figure 1, par cette même référence 10. En fonction de ses dimensions, une

presse peut comporter une ou plusieurs de ces structures.

Dans le cas des figures 3 à 5, la presse représentée n'a qu'une seule de ces structures 10. Dans le cas de deux ou plusieurs structures 10, chaque structure est placée de la manière représentée sur les figures 3 à 5 et les divers dispositifs d'entraînement qui sont décrits fonctionnent à

l'unisson.

Sur les figures 3 à 5, la poutre inférieure de sup-

port d'outil est encore désignée par la référence 12 et la

poutre supérieure de support d'outil par la référence 14.

La matrice (outil inférieur de cintrage) porte encore la référence 16 et le poinçon (outil supérieur de cintrage) porte encore la référence 18. L'axe W de la figure 3

désigne à nouveau la feuille métallique à cintrer.

La direction de travail est encore désignée par la référence Z. Les bras inférieur et supérieur de la structure en C

portent les références 22 et 24 respectivement.

Un premier coulisseau portant la référence générale 26 est placé dans le bras supérieur 24. Le coulisseau est monté afin qu'il se déplace dans la direction de travail Z sous la commande de guides prismatiques complémentaires 28,

portés par le coulisseau lui-même et par le bras supé-

rieur 24 respectivement.

Le premier coulisseau 26 a une forme de caisson et contient un second coulisseau portant la référence générale 32. Ce second coulisseau 32 est monté afin qu'il se déplace

dans la direction de travail Z à l'aide de guides prisma-

tiques complémentaires 34 et 36 portés par le coulisseau 32

lui-même et par le premier coulisseau 26 respectivement.

La poutre 14 de support d'outil est fixée rigidement

au second coulisseau 32.

Un premier dispositif d'entraînement qui comprend un vérin linéaire pneumatique ou hydraulique à double effet 38 est placé cinématiquement entre le premier coulisseau 26 et le second coulisseau 32. Le corps 40 du vérin 38 est fixé au premier coulisseau 26. La tige 42 de son piston est placée verticalement, c'est-à-dire parallèlement à la direction de travail Z. L'extrémité inférieure de la tige 42 porte une fourche 44 dans laquelle peut tourner librement un pignon

46. Les deux coulisseaux 26 et 32 portent des Jeux respec-

tifs de dents 48, 50 placés en regard et avec lesquels le

pignon 46 est simultanément en prise.

Deux barres dentées 54 qui ont des dents de scie dépassant le long de la direction de travail Z sont fixées au second coulisseau 32. Un appareil 56 est monté afin qu'il coulisse dans le premier coulisseau 26 et porte des barres dentées correspondantes 58 ayant des dents de scie qui sont destinées à être en prise avec les dents des barres 54. L'appareil 56 peut se déplacer en translation horizontalement sous l'action d'un vérin hydraulique ou

pneumatique 60 à simple effet auquel le piston 62 de l'ap-

pareil 56 est raccordé par une tige 64. Un ressort 66

incorporé au vérin 60 rappelle l'appareil 56Hvers une posi-

tion (vers la gauche sur la figure 4) dans laquelle les dents des barres 58 sont en prise avec celles des barres 54

lorsque le vérin 60 ne reçoit pas de fluide sous pression.

Un second dispositif d'entraînement est incorporé au bras supérieur 22 afin qu'il exécute la phase de cintrage B décrite précédemment. Ce second dispositif d'entraînement comprend un-moteur électrique 68 à commande numérique dont l'arbre porte un pignon menant 70. Ce dernier transmet la force d'entraînement à une couronne dentée menée 72, par l'intermédiaire d'une courroie crantée 74 dans le cas considéré. La couronne dentée 72 est fixée fermement au corps

d'un organe taraudé 76 supporté par des roulements 78.

Une tige horizontale 80, perpendiculaire à la direc-

tion de travail Z, est associée à l'organe taraudé 76. La tige 80 comprend une partie 82 formant vis à billes qui coopère avec l'organe taraudé 76, et une partie prismatique

84. Cette partie 84 est fixée & un frein dit de "déclenche-

ment" d'un type connu, désigné par la référence 86. Le rôle

de ce frein est décrit dans la suite.

A l'extrémité opposée à l'organe taraudé 76, la tige porte deux coins 88 qui coopèrent avec les surfaces respectives inclinées constituées par des plans 90, 92 à rouleaux. Le plan 90 est placé à la partie supérieure du premier coulisseau 26 et a une inclinaison analogue à celle de la face correspondante du coin 88. Le plan 92 est placé sur une traverse interne 94 du bras 24, il est horizontal et il coopère avec une face horizontale correspondante du

coin 88.

Des ressorts 82 appliquant une force de répulsion vers le haut sont placés entre la structure du bras 24 et le premier coulisseau 26. Ces ressorts supportent le poids de l'ensemble de l'appareil mobile constitué par les deux coulisseaux 26 et 32, lorsqu'ils sont fixés l'un à l'autre, afin qu'ils assurent la mise constante en coopération des

plans 90 et 92 avec le coin 88 pendant les phases de cin-

trage et d'estampage décrites plus en détail dans la suite.

Une échelle optique 96 qui est parallèle à la direc-

tion de travail Z est associée au premier coulisseau 26. Un transducteur opto-électronique (non représenté) coopère avec cette échelle optique 96 et permet la fermeture d'une

boucle de commande du servomoteur 68.

Le bras inférieur 22 du bâti 10 contient un disposi-

tif d'entraînement destiné à exécuter la phase d'estampage

C décrite précédemment.

Comme représenté sur la figure 3, ce troisième dis-

positif d'entraînement comprend un vérin pneumatique 98 à double effet dont le corps est fixé au bâti 10. Le piston

du vérin 98 a une tige horizontale 102 qui est perpen-

diculaire à la direction de travail Z. A son extrémité, la tige 102 porte un coin 104 dont le rôle est analogue à

celui des coins 88.

La poutre inférieure 12 de support d'outil fait partie d'un coulisseau 106 qui est guidé dans le bras 22 et qui est mobile dans la direction de travail Z. Le coin 104 coopère avec des surfaces inclinées respectives placées en regard et constituées par des plans 108, 110 à rouleaux, le premier étant porté par un bloc fixe 112 et le second par

le coulisseau 106.

Le fonctionnement de la presse représentée sur les

figures 3 à 5 est le suivant.

Au début de la phase d'approche A, le second coulis-

seau 32 est séparé du premier coulisseau 26 et est soulevé vers une position correspondant à celle de la poutre mobile 14 de support d'outil représentée par le trait 14a (figure 4). Lorsque la pièce W a été introduite dans la presse, le vérin 38 est mis sous pression et la tige 42 descend dans le sens de la flèche F1. Etant donné le mécanisme à multiplication cinématique 46-48-52, le second coulisseau 52 est déplacé vers le bas dans le premier coulisseau 26 d'une distance H (figure 2A) qui est égale au double de la course de la tige 42. A la fin de la course d'approche, la poutre 14 de support d'outil occupe la position indiquée

par le trait 14b sur la figure 4.

Dans ces conditions, l'appareil 56 dont les barres dentées se sont séparées des barres dentées 54, est entraîné (figure 4) du fait de la réduction de pression dans le vérin 50 et, étant donné l'engrènement des barres dentées 54 et 58, les deux coulisseaux 26 et 32 prennent

une position de coopération à demeure.

A ce moment, la phase B de cintrage commence par

commande numérique.

Le servomoteur 68 est alimenté et commandé suivant un programme préalablement établi dans lequel les positions successives au cours de la descente de la poutre 14 et du

poinçon 18 sont lues sur l'échelle optique 96. Le fonction-

nement du servomoteur 68 provoque le déplacement du coin 88 dans le sens de la flèche F3 avec descente simultanée de la poutre 14 et du poinçon 18 dans le sens de la flèche F4

d'une distance K+K' (figure 2B).

Lorsque la phase de cintrage B est terminée, la

presse exécute la phase d'estampage C de la figure 2C.

Le vérin 98 est mis sous pression, dans le sens indiqué par la flèche F5 dans laquelle le coin 104 donne

son effet de coincement, afin que l'estampage soit réalisé.

Lors du déplacement du coin 104, le coulisseau 106, la

poutre inférieure 12 et la matrice 16 subissent un déplace-

ment virtuel vers le haut, dans le sens de la flèche F6,

d'une distance L+L' sur la figure 2C.

La force d'estampage appliquée par le coin 104 est donnée avec précision par la variation de pression dans la

chambre du vérin 98 à l'aide d'un régulateur 114 de pres-

sion à commande électrique de type connu.

Pendant la phase d'estampage, il est nécessaire que l'appareil mobile constitué par le poinçon 18, son support 14 et les coulisseaux 32 et 26, ne puisse pas revenir rigoureusement vers le haut sous l'action de la force

d'estampage.

Le mécanisme de réduction cinématique constitué par l'organe taraudé 76 et la vis à billes 82 est réversible de

façon générale si bien qu'il permet cette course de retour.

Un frein 86 de "déclenchement" est destiné à empêcher ce retour. Le frein 86 a aussi l'avantage de transférer la force de réaction due à l'estampage directement du coin 88

au bras 24 du bâti 10 sans affecter l'ensemble vis-

accouplement 76-82 qui peut ainsi avoir une faible dimen-

sion compte tenu de la force d'estampage.

Le mode de réalisation représenté sur les figures 3 à 5 n'est pas le seul possible en pratique. Ainsi, malgré le fait que l'utilisation d'un servomoteur 68 à commande numérique soit préférable, l'utilisation des servomoteurs

hydrauliques n'est pas exclue.

En outre, la presse peut être démunie du troisième dispositif d'entrainement d'estampage, ou ce dispositif peut être associé à un troisième'coulisseau incorporé au bras supérieur, dans l'appareil comprenant le premier et le

second coulisseau décrits précédemment.

On décrit maintenant un autre mode de réalisation de

l'invention en référence aux figures 6 à 9.

La presse de cintrage comporte deux structures en C 1100 (premier châssis de support). Une poutre inférieure fixe 1102 (tablier fixe) portant une matrice 1104 (outil inférieur de cintrage) est fixée au bras inférieur de la

structure 1100.

Une poutre supérieure mobile 1106 (tablier mobile) portant le poinçon 1108 (outil supérieur de cintrage) est

guidée uniquement par les branches supérieures de la struc-

ture 1100. On suppose que les deux poutres 1102 et 1106 sont continues, mais des poutres modulaires peuvent être

utilisées.

Comme l'indiquent les figures 6 et 8, la partie supérieure de chaque structure 1100 comporte un vérin hydraulique ou pneumatique 1112 à double effet ayant un axe vertical et un fonctionnement par tout ou rien. Une tige inférieure 1114 de chaque vérin 1112 porte une équerre 1116

à laquelle est suspendue la poutre mobile 1106. Les deux vérins 1112, à raison d'un par structure 1100, sont commandés

ensemble afin qu'ils exécutent la course unique d'approche du poinçon 1108 vers la matrice 1104 avant le cintrage, et la course de retour après le cintrage. A la fin de la course d'approche, l'équerre 1116 est en appui contre la butée de fin de course constituée par un support 1118 qui se déplace élastiquement sous l'action de la force d'un ressort 120. Le ressort 120 est soumis à une

* charge préalable afin qu'il supporte le poids de la tota-

lité de l'élément mobile de la poutre 1106.

La presse comporte aussi au moins trois structures équidistantes 122 ayant une forme en C (seconds organes de

support), en nombre égal à (n+l), destinées à être uti-

lisées dans l'étape de cintrage uniquement selon les prin-

cipes décrits précédemment.

Chacune de ces structures en C 122 est montée iso-

statiquement, par exemple sur un axe horizontal 134 fixé à la poutre inférieure 1102 comme représenté. Le cas échéant,

ces structures 122 peuvent être montées sur la poutre infé-

rieure 1102 et peuvent être libres de tourner autour de l'axe horizontal 124. Le poids de chaque structure est compensé par un ressort respectif 126 afin que la branche supérieure de la structure 122 reste au contact de la poutre supérieure mobile 1106 par l'intermédiaire d'un

galet 128.

La branche supérieure de chaque structure 122 en C porte un ensemble de réaction qui a la référence générale 130. Cet ensemble 130 comporte un vérin hydraulique ou pneumatique 138 qui fonctionne par tout ou rien et une tige horizontale 134 portant une barre de réaction d'un verrou 136.

La poutre mobile 106 porte, à un emplacement corres-

pondant à chaque verrou 136, un ensemble à servomoteur qui

est décrit dans la suite en référence à la figure 9.

Sur la figure 7, la position de l'ensemble 140 (ou 138) à servomoteur à la fin de la course-.d'approche est représentée en trait plein et la position à la fin de la

course de retour est représentée en traits interrompus.

Chaque ensemble 140 (ou 138) a un capuchon sphérique 142 à sa partie supérieure. Lorsque l'ensemble 140 a atteint la fin de sa course d'approche, le verrou 136 avance vers la position indiquée sur la figure 7 afin qu'il empêche le retour vers le haut de l'ensemble et de la

poutre 1106.

Comme l'indique la figure 9, chaque ensemble 140 (et 138) à servomoteur a un bloc ou support inférieur 144 fixé

à la partie supérieure de la poutre mobile 1106 à un empla-

cement correspondant à l'une des structures 122. Ce bloc 144 a une surface supérieure 146 en coin constituée par une table à rouleaux. Un autre bloc 148 dont le capuchon 142

fait partie est couplé afin qu'il puisse coulisser vertica-

lement dans des guides verticaux 150 qui sont aussi fixes dans la poutre mobile 1106. Le bloc 148 a une surface inclinée 152 de coincement qui est tournée vers la surface

146 et est aussi constituée par une table à rouleaux.

Un coin correspondant 154 est placé entre les deux surfaces 146 et 152 de coincement. Le coin 154 est fixé à

un arbre 156 de manoeuvre sous forme d'une vis à billes.

Un taraudage 158 coopère avec la vis à billes et peut tourner dans des paliers 160 montés dans un support

162 fixé à la partie supérieure de la poutre mobile 1106.

La poutre mobile 1106 porte aussi un servomoteur électrique 164 à commande numérique qui fait tourner le taraudage 158 à l'aide d'une transmission 166, par exemple

à courroie crantée.

Lorsque la poutre mobile 1106 a terminé sa course d'approche (sous la commande du dispositif de déplacement 112, 114, 146), le servomoteur 164 correspondant à chaque structure 122 en C est commandé afin qu'il repousse le coin 154 entre les deux surfaces 146 et 152 et assure ainsi la

course de cintrage.

Tous les ensembles à servomoteurs sont pratiquement

identiques au point de vue cinématique, et là-seule diffé-

rence est que les servomoteurs des ensembles 138 placés aux extrémités de la poutre sont destinés à exercer une force

de poussée égale à P/2(n-1), n étant le nombre des struc-

tures 122, alors que les servomoteurs des ensembles 40

correspondant aux structures intermédiaires 122 sont des-

tinés à exercer une force de poussée égale à P/(n-1) sur la

poutre mobile 1106.

Dans le mode de réalisation des figures 7 à 9,

chaque structure 122 en C a aussi des structures auxi-

liaires de détection 170 et 172 ayant toutes deux une forme en C. La structure 170, qui mesure le déplacement relatif du poinçon et de la matrice, a un bras inférieur 174 fixé à la poutre inférieure 102 et un bras supérieur 76 qui porte un transducteur opto-électronique 178 coopérant avec un axe

optique 180.

L'autre structure auxiliaire 172 mesure la déformation de la structure 122 et elle est nécessaire car

la poutre mobile 106 est continue dans le cas considéré.

Cette structure 172 a un bras inférieur 180 fixé au bras inférieur de la structure 122 et un bras supérieur 182 qui porte un transducteur 184 destiné à détecter la déformation de la structure 122 afin que la position de référence soit identifiée, lorsque le poinçon 1108 et la matrice 1104 sont en contact mutuel, dans le système d'asservissement de

chacune des structures en C 122.

Dans une variante, la machine de cintrage représen-

tée sur les figures 2 à 5 et sur les figures 6 à 9 peut être telle que la poutre supérieure est fixe et la poutre

inférieure mobile verticalement, dans le plan général.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux machines et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non

limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Machine à cintrer des pièces en forme de feuilles, caractérisée en ce qu'elle comprend: un châssis (10), des outils supérieur et inférieur de cintrage (18, 16) supportés sur le bâti, et capables de se déplacer en translation l'un par rapport à l'autre afin qu'ils assurent le cintrage d'une pièce en forme de feuille lorsqu'elle est placée entre eux, l0 un premier dispositif d'entraînement (38) destiné à déplacer à grande vitesse l'outil supérieur et/ou l'outil inférieur en translation l'un par rapport à l'autre lorsque

la distance comprise entre les outils supérieur et infé-

rieur est relativement grande, et un second dispositif d'entraînement (68) destiné à déplacer avec précision l'outil supérieur et/ou l'outil inférieur en translation l'un par rapport à l'autre lorsque

la distance comprise entre les outils supérieur et infé-

rieur de cintrage est relativement faible.

2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en

ce qu'elle comporte en outre un troisième dispositif d'en-

trainement (98) destiné à exécuter un traitement par estam-

page dans des étapes finales d'un procédé de cintrage.

3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second dispositif d'entraînement (68) comporte: un premier coulisseau (26) supporté par le bâti et destiné à se déplacer en direction verticale, un dispositif de coopération-séparation destiné à provoquer la mise en coopération d'un organe de support de l'outil supérieur ou inférieur avec le premier coulisseau ou leur séparation, et un dispositif (88) destiné à déplacer le premier

coulisseau en direction verticale.

4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le premier coulisseau (26) est supporté par un

organe élastique monté sur le bâti, et le premier disposi-

tif d'entraînement comporte un moteur (38) supporté par le premier coulisseau et un dispositif placé entre le moteur et l'organe de support d'outil et destiné à appliquer une

force d'entraînement du moteur à l'organe de support d'ou-

til lorsque ce dernier est séparé du premier coulisseau.

5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le premier dispositif d'entraînement comprend un

vérin pneumatique (38) et le second dispositif d'entraine-

ment comprend un servomoteur électrique (68).

6. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le second dispositif d'entraînement comporte un organe horizontal (88) en forme de coin ayant une surface

inclinée à sa partie inférieure et destiné à être au con-

tact du premier coulisseau afin qu'il déplace celui-ci en direction verticale lors d'un déplacement en direction horizontale, et un servomoteur électrique (68) destiné à

déplacer l'organe en forme de coin dans cette direction.

7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le second dispositif d'entraînement comporte un

dispositif de freinage (86) qui peut interrompre le dépla-

cement de l'organe en forme de coin en direction horizontale.

8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif de mise en coopération-séparation comporte un premier organe de mise en coopération placé sur l'organe de support d'outil et un second organe de mise en coopération supporté par le premier coulisseau et destiné à se déplacer en direction horizontale afin qu'il vienne coopérer avec le premier organe de coopération ou qu'il

s'en sépare.

9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'organe de support d'outil comporte en outre un second coulisseau (32) supporté par le premier afin qu'il

puisse coulisser.

10. Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que le premier dispositif d'entraînement comprend: un premier organe à crémaillère (48) monté sur le premier coulisseau, un second organe à crémaillère (52) monté sur le second coulisseau en face du premier organe à crémaillère, et un pignon (46) qui peut tourner à l'extrémité de la tige du piston d'un vérin et qui est destiné à coopérer simultanément avec le premier et le second organe à crémaillère.

11. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second dispositif d'entrainement comporte: un premier coulisseau (26) monté sur le bâti et destiné à se déplacer en direction verticale, un organe élastique monté sur le bâti et destiné à supporter élastiquement le premier coulisseau en direction verticale, un organe (88) en forme de coin monté sur le bâti et destiné à se déplacer en direction horizontale afin qu'il provoque un déplacement du premier coulisseau vers la direction de cintrage, et le premier organe d'entrainement comprend un second coulisseau (32) monté sur le premier coulisseau et destiné

à se déplacer en direction verticale par rapport au pre-

mier coulisseau, un vérin pneumatique monté sur le premier coulisseau et destiné à déplacer verticalement le second coulisseau par rapport au premier coulisseau, et la machine comporte en outre un dispositif de mise

en coopération-séparation destiné à mettre le second cou-

lisseau en coopération avec le premier ou à les séparer

l'un de l'autre.

12. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le troisième dispositif d'entraînement comporte un troisième coulisseau monté sur le bâti et destiné à se déplacer en direction verticale, et un organe horizontal (86) en forme de coin monté sur le bâti et destiné à se déplacer en direction horizontale afin qu'il provoque un

déplacement du troisième coulisseau en direction verticale.

13. Machine à cintrer des pièces en forme de feuilles, caractérisée en ce qu'elle comprend: un bâti (10),

des outils supérieur et inférieur (18, 16) de cin-

trage, supportés sur le bâti et destinés à se déplacer en translation l'un par rapport à l'autre afin qu'ils assurent le cintrage d'une pièce en forme de feuille placée entre eux, un premier coulisseau (26) supporté par le bâti et destiné à coulisser en direction verticale, un organe horizontal (88) en forme de coin monté sur le bâti et destiné à coulisser en direction horizontale afin qu'il déplace le premier coulisseau en direction verticale, un second coulisseau (32) supportant un outil mobile de cintrage parmi les outils supérieur et inférieur, et supporté par le premier coulisseau afin qu'il soit destiné à coulisser en direction verticale, un vérin pneumatique (38) supporté par le premier coulisseau et destiné à déplacer verticalement le second coulisseau par rapport au premier coulisseau, et un dispositif de mise en coopération-séparation supporté par le premier coulisseau et destiné à provoquer la mise en coopération du second coulisseau avec le premier

et leur séparation l'un de l'autre.

14. Procédé de cintrage d'une pièce en forme en

feuille, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes sui-

vantes:

le déplacement relatif des outils supérieur et infé-

rieur (18, 16) de cintrage l'un vers l'autre avec une vitesse élevée lorsque la distance comprise entre ces outils supérieur et inférieur de cintrage est grande,

le déplacement relatif des outils supérieur et infé-

rieur de cintrage l'un vers l'autre avec précision et par

commande numérique après que les outils supérieur et infé-

rieur sont venus en contact par l'intermédiaire de la pièce en forme de feuille, afin qu'un cintrage à l'air soit réalisé, et l'exécution d'une opération d'estampage sur la pièce

en forme de feuille après la fin du cintrage à l'air.