FR2747599A1 - Robot-operated metal tube bending and machining station - Google Patents

Abstract

The arm of the robot (1) picks up each tube on deliver (2) and places it in appropriate spatial relationships, for which the robot has previously been programmed, with first one, then another of several peripheral heads (3, 4, 5). Each head performs a specific machining - eg. drilling - or manipulative - eg. bending - operation, determined in detail by the robot's controller (6), implementing a comprehensive program (7). The program includes a quality control stage, following which the robot places pieces which conform to specification on a rack (8) for further processing or dispatch, unsatisfactory pieces being rejected.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif pour l'usinage des tubes métalliques ou en alliages. The present invention relates to a device for machining metal tubes or alloys.

Plus particulièrement, I'invention concerne un dispositif pour le cintrage des tubes. More particularly, the invention relates to a device for bending tubes.

On connaît déjà des systèmes pour le cintrage des tubes. Systems for bending tubes are already known.

Ces systèmes sont toujours composés d'une cintreuse trois axes avec un environnement de machines périphériques autonomes, I'ensemble étant relié par un système de bras ou par un robot. These systems are always composed of a three-axis bender with an environment of autonomous peripheral machines, the whole being connected by an arm system or by a robot.

Ces systèmes donnent satisfaction dans l'optique d'une utilisation spécifique, à savoir qu'ils sont bien adaptés aux très grandes séries et à des familles de pièces. Les produits ou les pièces sont entièrement terminés sans opération de reprise. These systems are satisfactory for a specific use, namely that they are well suited to very large series and families of parts. The products or parts are completely finished without a take-back operation.

Les principaux inconvénients de tous les systèmes connus sont leur manque de souplesse et leur inadaptation aux petites séries. The main drawbacks of all known systems are their lack of flexibility and their unsuitability for small series.

En effet, dans un processus de cintrage, la pièce est repositionnée par un gabarit mécanique bien spécifique à chaque pièce. De plus, les opérations doivent être exécutées dans une suite qu'il n'est pas possible mécaniquement de changer, ce qui limite ces systèmes dans la réalisation de pièces complexes. D'autre part, il y a plusieurs éléments dans ces systèmes à programmer et à synchroniser ce qui augmente d'autant le temps de mise en convoi. Indeed, in a bending process, the part is repositioned by a mechanical template very specific to each part. In addition, the operations must be carried out in a sequence which cannot be changed mechanically, which limits these systems in the production of complex parts. On the other hand, there are several elements in these systems to be programmed and synchronized, which increases the time required for convoying.

Ces dispositifs classiques étant complexes dans leur configuration, ils sont difficiles à automatiser. These conventional devices being complex in their configuration, they are difficult to automate.

Le problème à résoudre consiste à concevoir un dispositif souple permettant de s'adapter rapidement à une demande ponctuelle par exemple pour faire de la sous-traitance. The problem to be solved consists in designing a flexible device making it possible to quickly adapt to a punctual demand for example to make subcontracting.

Conformément à l'invention, le problème est résolu par un dispositif pour l'usinage des tubes métalliques, particulièrement mais non limitativement pour le cintrage, caractérisé en ce qu'il consiste en au moins un robot associé à un ou des périphériques directement pilotés par le robot. In accordance with the invention, the problem is solved by a device for machining metal tubes, particularly but not limited to bending, characterized in that it consists of at least one robot associated with one or more peripherals directly controlled by the robot.

Ce dispositif comporte un système de commande du robot. Le robot est piloté et contrôlé par des moyens informatiques reliés au système de commande. This device includes a robot control system. The robot is controlled and controlled by computer means linked to the control system.

Avantageusement, le robot sera de grande envergure rapide et précis.Advantageously, the robot will be large-scale fast and precise.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif en référence à la figure unique annexée montrant les différents éléments constitutifs d'un dispositif pour le cintrage de tube suivant l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly in the light of the description which follows, given by way of illustration but in no way limiting with reference to the single appended figure showing the various constituent elements of a device for the bending of tube according to the invention.

La figure montre un dispositif selon l'invention comportant un robot (1), un système de débit (2), un périphérique de grugeage (3), un périphérique de cintrage (4), un périphérique d'emboutissage (5), un système de commande (6) du robot (1), des moyens informatiques (7) de pilotage et un rangement (8). The figure shows a device according to the invention comprising a robot (1), a flow system (2), a notching device (3), a bending device (4), a stamping device (5), a control system (6) of the robot (1), computer means (7) for piloting and storage (8).

Le robot (1) est formé classiquement d'un bras muni d'organes de préhension tels qu'une pince, d'actionneurs pneumatiques, etc... The robot (1) is conventionally formed of an arm provided with gripping members such as a clamp, pneumatic actuators, etc.

Le robot est conçu de telle manière à assurer les mouvements des tubes au niveau du périphérique de cintrage, ce qui a pour effet de faire disparaître la cintreuse trois axes. Les gabarits de positionnement disparaissent également. The robot is designed in such a way as to ensure the movements of the tubes at the level of the bending device, which has the effect of making the three-axis bender disappear. The positioning templates also disappear.

Le périphérique n'effectue plus que la fonction de cintrage. The device only performs the bending function.

Le dispositif fonctionne de façon non directive comme suit:
Le tube découpé coulisse par l'intermédiaire d'un système de débit (2) jusqu'au robot.The device operates in a non-directive manner as follows:
The cut tube slides through a flow system (2) to the robot.

Le robot prend ce tube pour le conduire à un premier périphérique où ledit tube subit par exemple un perçage. The robot takes this tube to lead it to a first device where said tube is subjected, for example, to drilling.

Ensuite, le tube est conduit par le robot jusqu'au périphérique de cintrage. Then, the tube is led by the robot to the bending device.

La tête de cintrage est simplifiée par rapport à l'art antérieur, les gabarits de positionnement dans l'espace disparaissant. The bending head is simplified compared to the prior art, the space positioning jigs disappearing.

Les trajectoires du robot et le positionnement des pièces par rapport à la tête de cintrage sont déterminés directement par la CAO en fonction des plans des pièces à réaliser.  The robot trajectories and the positioning of the parts relative to the bending head are determined directly by the CAD according to the plans of the parts to be produced.

De manière préférentielle, la tête de cintrage comportera différentes gorges de cintrage permettant d'obtenir des types de cintrage avec différents rayons suivant les besoins du travail à effectuer. Preferably, the bending head will have different bending grooves making it possible to obtain types of bending with different radii according to the needs of the work to be performed.

Une fois le cintrage du tube effectué, la pièce est positionnée par le robot sur un poste de contrôle où se trouve un gabarit qui vérifie la qualité du produit fabriqué. Once the tube has been bent, the part is positioned by the robot on a control station where there is a template which checks the quality of the product produced.

Si le produit ne correspond pas au gabarit de contrôle, donc ne répond pas au critère de qualité, il est mis au rebut par le robot, sinon il est placé par celuiì sur un poste de rangement (8). If the product does not correspond to the inspection template, and therefore does not meet the quality criterion, it is discarded by the robot, otherwise it is placed by the robot on a storage station (8).

Toutefois, il faut noter que les pertes résultant d'un cintrage par le dispositif suivant l'invention diminuent par rapport à un système classique, et ce, grâce à la précision de geste du robot. However, it should be noted that the losses resulting from bending by the device according to the invention decrease compared to a conventional system, and this, thanks to the precision of gesture of the robot.

On obtient ainsi des pièces à délai court et à coût réduit. This provides parts with short lead times and low cost.

Le dispositif exploite à fond les outils notamment la CAO et le robot qui ne joue plus seulement le rôle de lien entre les différents périphériques mais permet de positionner les pièces dans l'espace par rapport aux différents périphériques suivant la nature des pièces à manipuler. The device makes full use of the tools, in particular CAD and the robot, which no longer only acts as a link between the various peripherals but allows the parts to be positioned in space relative to the various peripherals according to the nature of the parts to be handled.

Ce dispositif permet de mixer les opérations de cintrage, emboutissage, grugeage, contrôle avec une excellente souplesse et modularité. This device makes it possible to mix the bending, stamping, notching, control operations with excellent flexibility and modularity.

Les périphériques sont plus simples dans leur conception puisque toutes les opérations nécessitant un mouvement de la pièce dans l'espace sont effectuées par le robot. Cela réduit encore le coût de l'installation par la moindre complexité des différents périphériques. Peripherals are simpler in their design since all operations requiring movement of the part in space are carried out by the robot. This further reduces the cost of installation by the lower complexity of the various peripherals.

Comme le robot est l'élément central du dispositif des moyens informatiques pilotent le robot qui pilote les différents périphériques. As the robot is the central element of the device, computer means control the robot which controls the various peripherals.

Il n'y a plus qu'un système à programmer ce qui diminue le temps de mise en convoi et augmente la souplesse d'utilisation. There is only one system left to program, which reduces the convoying time and increases flexibility of use.

Il est possible d'optimiser les opérations effectuées par le dispositif par des programmes sur disquettes ou CD ROM suivant la nature du produit. It is possible to optimize the operations carried out by the device by programs on floppy disks or CD ROM depending on the nature of the product.

Ceci est très avantageux pour une entreprise de sous-traitance qui peut s'adapter à la demande des entreprises clientes. This is very advantageous for a subcontracting company which can adapt to the demand of client companies.

En plus, le dispositif ne nécessite qu'une faible main d'oeuvre. In addition, the device requires only a small workforce.

L'application de l'invention n'est pas limitée aux cintreuses, on peut l'appliquer par exemple à l'emboutissage, à la soudure, à tous les types d'usinage (filtage, fraisage...).  The application of the invention is not limited to bending machines, it can be applied for example to stamping, welding, to all types of machining (threading, milling ...).

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'usinage des tubes métalliques, particulièrement mais non limitativement pour le cintrage, caractérisé en ce qu'il consiste en au moins un robot (1) associé à un ou des périphériques directement pilotés par le robot.1. Device for machining metal tubes, particularly but not limited to bending, characterized in that it consists of at least one robot (1) associated with one or more peripherals directly controlled by the robot. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un système de commande (6) du robot (1). 2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a control system (6) of the robot (1). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le robot (1) est piloté et contrôlé par des moyens informatiques reliés au système de commande (6).3. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the robot (1) is controlled and controlled by computer means connected to the control system (6). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le robot est de grande envergure.4. Device according to claim 1, characterized in that the robot is large-scale. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un périphérique de cintrage, ledit périphérique de cintrage étant réduit à la simple fonction de cintrage.5. Device according to claim 1, characterized in that it comprises a bending device, said bending device being reduced to the simple bending function. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tête de cintrage du périphérique de cintrage comporte différentes gorges de cintrage permettant d'obtenir des types de cintres avec différents rayons. 6. Device according to claim 3, characterized in that the bending head of the bending device comprises different bending grooves making it possible to obtain types of hangers with different radii.