FR2881666A1 - Procede et unite de cintrage d'un profile rectiligne - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et une unité de cintrage d'un profilé rectiligne. Selon l'invention, on utilise une tête de cintrage (1) fixe en translations, et des organes de préhension (23-25) portés par des moyens de déplacement (18-22) des dits organes de préhension dissociés de la tête de cintrage (1) et adaptés pour déplacer ces organes de préhension dans l'espace selon toutes les directions et orientations autour de la dite tête de cintrage. De plus, on procède aux cintrages successifs selon un ordre de cintrage quelconque en effectuant pour chaque cintrage, la préhension du profilé et son déplacement dans l'espace jusqu'à l'introduire dans la tête de cintrage fixe (1), et enfin le cintrage du tronçon à cintrer.
Description
L'invention concerne un procédé et une unité de cintrage d'un profilé
rectiligne en vue de la réalisation d'un profilé cintré comportant des tronçons rectilignes reliés entre eux par des tronçons courbes.
Dans l'industrie, il existe actuellement une multitude de procédés pour réaliser le cintrage de profilés, particulièrement de tuyauteries. Ces procédés ont été développés pour répondre aux besoins de marchés spécifiques et par conséquent présentent des qualités technologiques propres résultant des spécificités de ces marchés.
Io Les principales technologies actuelles sont décrites ci-dessous et sont décomposées en huit technologies dénommées T 1 à T8, dont les spécificités sont résumées dans le tableau synthétique de la figure 8 qui présente douze critères de comparaison: - un critère de comparaison financier: techniques les moins chères signalées par le symbole ( ), et surcoût des autres techniques par rapport à ce coût de base matérialisé par le nombre d'astérisques (*) dans la case correspondante du tableau, - onze critères de comparaison techniques représentatifs des possibilités et limites techniques de chacune des technologies.
La dernière colonne de ce tableau est quant à elle dédiée aux caractéristiques de la technologie selon l'invention.
La première technologie Ti, qui constitue la technologie de base, est mise en oeuvre au moyen d'une machine de cintrage programmable à une tête qui est proposée par la quasi-totalité des constructeurs (Eagle, Lang, Crippa, Bema, Swartz-Robitec, Herbert). Cette machine de cintrage comporte un bâti fixe sur lequel sont montés une tête de cintrage et un chariot se déplaçant selon un axe fixe et portant une tête de préhension rotative autour d'un axe parallèle à l'axe de déplacement du dit chariot.
Tel que cela ressort du tableau comparatif de la figure 8, cette machine de base présente le coût de revient le plus faible du marché mais offre, en contrepartie, les potentialités techniques les plus faibles: cintrage d'un seul coté, réalisation des cintres dans l'ordre successif des cintres le long de la tuyauterie, cintrage efficace des seules tuyauteries courtes (à noter que cette notion de longueur dépend de la flexibilité de la tuyauterie et donc du diamètre et du matériau de cette dernière), et cintrage uniquement sur un seul rayon.
La deuxième technologie T2 vise un perfectionnement de la technologie de base Tl, décrit notamment dans le brevet Eaton-Leonard US4495788, qui consiste à équiper la machine à cintrer de moyens de déplacement de la tête de cintrage par rapport au bâti selon deux axes orthogonaux à l'axe de déplacement du chariot. Tel que cela ressort du tableau de t o la figure 8, par rapport à la technologie T 1, un tel perfectionnement permet principalement d'utiliser des outillages étagés et de cintrer des rayons différents ou des tuyauteries de diamètres différents ou des formes complexes nécessitant des outillages spécifiques.
La technologie T3 vise un deuxième perfectionnement de la technologie de base T 1, décrit notamment dans les demandes de brevet Eurobend EP0881010, Robolix W097/37585 et W098/31484, et Silfax FR2833868, qui consiste à réaliser une tête de cintrage apte à cintrer à droite et à gauche. Ces machines de cintrage permettent principalement de réaliser, par rapport aux technologies T1 et T2, des formes complexes impossibles à réaliser avec des machines cintrant d'un seul cote. De plus, elles peuvent être (et elles sont dans la pratique souvent équipées) d'outils étagés qui leur confèrent les possibilités énoncées ci-dessus des machines selon la deuxième technologie T2.
La technologie T4 vise une machine de cintrage programmable à deux têtes telle que notamment décrite dans la demande de brevet Eagle W099/46067, comportant deux têtes de cintrage chacune de technologie de base T2, se déplaçant selon deux axes orthogonaux à l'axe de déplacement d'un chariot. Une technologie similaire est proposée notamment par les sociétés Bema, Silfax, Crippa, BLM, YLM et Keins. A titre comparatif, et tel que cela ressort du tableau de la figure 8, les performances des machines de cintrage selon cette technologie sont sensiblement équivalentes à celles des machines de cintrage de la troisième technologie, pour un prix de revient toutefois sensiblement supérieur à celui des dites machines.
La technologie T5 vise une machine programmable de cintrage à deux têtes particulièrement destinée au cintrage de tubes longs. Ces machines de cintrage comportent un bâti fixe sur lequel sont montés: - deux chariots montés coulissants le long d'un même axe, et portant chacun une tête de cintrage d'axe de cintrage perpendiculaire à l'axe de déplacement des dits chariots.
- une pince de préhension des tubes disposée entre les Io deux têtes de cintrage et montée rotative autour d'un axe parallèle à l'axe de déplacement des chariots.
De telles machines de cintrage sont notamment proposées par les sociétés Macsoft, BLM, Langbow. Elles sont spécifiquement conçues, tel que cité plus haut, pour le cintrage de tubes longs tels que notamment les tubes utilisés pour la réalisation de sièges automobiles et, de façon générale, de mobiliers.
La technologie T6 vise une variante de machine de cintrage programmable à deux têtes , particulièrement destinée au cintrage de tubes longs. Ces machines de cintrage comportent une pince de préhension centrale fixe, et deux têtes de cintrage aptes à coulisser le long d'un même axe et montées rotatives autour de l'axe du tube tenu par la pince de préhension. De telles machines de cintrage sont notamment proposées par les sociétés Lang, Dengler, Silfax, et Burger. Tel que précité, elles visent spécifiquement le cintrage de tubes longs, mais elles sont, en outre, plus particulièrement adaptées pour le cintrage de tubes de formes complexes et fortement dissymétriques par rapport à la pince de préhension, tels que les tubes notamment utilisés dans l'industrie automobile pour les conduites de frein arrière et de carburant.
La technologie T7 vise une machine de cintrage programmable multi-têtes composée d'une succession de têtes de cintrage chacune destinée à réaliser un nombre donné de cintres, et de pinces de préhension associées à des moyens de déplacement des dites pinces de préhension au pas de pèlerin, aptes à assurer le transfert des tubes successivement d'une tête de cintrage vers la suivante. En outre, chaque pince de préhension est rotative et adaptée pour se déplacer le long de deux axes orthogonaux. De telles machines de cintrage, notamment proposées par les sociétés Burger et SILFAX, sont conçues pour la réalisation de grandes séries de tubes, particulièrement dans le secteur automobile, et principalement de tubes courts ou longs de formes complexes.
La technologie T8 vise, enfin, des machines de cintrage spécifiques non programmables, chacune conçue et réalisée pour une référence io donnée de tube. Ces machines de cintrage sont composées d'une succession de têtes de cintrage ou de pliage actionnées par des vérins pneumatiques ou hydrauliques dont le séquencement et la course sont figés. Ces machines principalement utilisées dans l'industrie automobile permettent de réaliser des tuyauteries de formes complexes courtes et longues De plus, elles s'avèrent être les seules actuellement à permettre le cintrage de tuyauteries hybrides composées de tronçons de tubes rigides reliés entre eux par des tronçons de tubes souples En dernier lieu, parmi les technologies actuelles ci-dessus décrites, seules les technologies T6 à T8 sont adaptées pour être équipées, de façon intégrée, de systèmes de chargement/déchargement automatisés permettant notamment un rangement des pièces cintrées. En outre, seules les technologies T7 et T8 sont adaptées pour être équipées de têtes de formage des extrémités des tubes.
Il est à noter que les technologies T 1 à T5 peuvent également être équipées de systèmes de chargement et de déchargement en vrac comportant des manipulateurs, et de systèmes de chargement et de déchargement rangés comportant des robots programmables. Toutefois, de tels systèmes de chargement/déchargement conduisent à une augmentation très importante du coût de l'installation globale.
En conclusion, et tel que cela ressort clairement du tableau 30 comparatif annexé en figure 8, malgré la diversité des solutions proposées, les 25 technologies actuelles présentent soit des limitations en terme de possibilités techniques soit en terme de flexibilité et de prix de revient par cintre.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a pour objectif essentiel de fournir un procédé de cintrage qui allie toutes les potentialités et performances des techniques actuelles ci-dessus décrites, tout en offrant une flexibilité totale et en présentant un prix de revient équivalent à celui de la technologie actuelle la plus simple (technologie Ti) A cet effet, l'invention vise un procédé de cintrage d'un profilé rectiligne en vue de la réalisation d'un profilé cintré, selon lequel: Io ^ on utilise une tête de cintrage dite fixe comportant, d'une part, une forme de cintrage fixe en translation et rotative autour d'un axe (y), dit axe de cintrage, à partir d'une position initiale dite position neutre de repos., et d'autre part, un mors de serrage solidaire en rotation de la forme de cintrage et mobile en translation relativement à la dite forme de cintrage entre une position accolée contre cette dernière, de serrage et d'enroulement d'un profilé à cintrer maintenu entre les dits mors de serrage et forme de cintrage, et une position éloignée de cette forme de cintrage, d'introduction, entre cette dernière positionnée dans sa position neutre de repos et le dit mors de serrage, d'un profilé à cintrer.
^ on utilise des organes de préhension portés par des moyens de déplacement des dits organes de préhension dissociés de la tête de cintrage et adaptés pour déplacer ces organes de préhension dans l'espace selon toutes les directions et orientations autour de la dite tête de cintrage disposée en position neutre, ^ et on procède aux cintrages successifs selon un ordre de cintrage quelconque prédéterminé, en effectuant pour chaque cintrage: É la préhension du profilé au niveau d'un tronçon rectiligne quelconque prédéterminé de ce dernier au moyen des organes de préhension, É le déplacement dans l'espace des organes de préhension et du profilé porté par ces deniers relativement à la tête de cintrage fixe, de façon à positionner le tronçon à cintrer entre la forme de cintrage et le mors de serrage de la dite tête de cintrage fixe disposés dans leur position relative éloignée, É et le cintrage du tronçon à cintrer par rotation 5 simultanée de la forme de cintrage et du mors de serrage de la tête de cintrage fixe disposés dans leur position relative accolée.
De plus, et de façon avantageuse selon l'invention, on assure éventuellement et de façon provisoire, entre deux opérations de cintrage, la préhension du profilé au moyen de la tête de cintrage en maintenant la forme de io cintrage et le mors de serrage dans leur position accolée de serrage du dit profilé, et on déplace les organes de préhension relativement à la tête de cintrage de façon à assurer une nouvelle préhension du profilé au niveau d'un tronçon rectiligne quelconque prédéterminé différent de celui préalablement saisi.
(En premier lieu, selon l'invention, on entend définir par t 5 ordre de cintrage quelconque prédéterminé un ordre de cintrage pouvant différer de l'ordre classique de cintrage successif des cintres le long du profilé, à partir de l'une ou l'autre des extrémités du dit profilé.
De même, par tronçon rectiligne quelconque prédéterminé , on entend définir un tronçon rectiligne s'étendant en amont ou en 20 aval du cintre précédemment réalisé ou à réaliser).
Selon l'invention, lors de chaque cycle de cintrage, les facultés de déplacement offertes aux organes de préhension permettent d'effectuer, au moyen de ces organes de préhension, toutes les opérations de prise en charge du profilé à cintrer, cintrage, et dépose du profilé cintré.
De plus, le procédé selon l'invention est d'une grande souplesse de mise en oeuvre, du fait notamment qu'il offre la possibilité : É d'effectuer les cintrages selon un ordre indifférent, É d'assurer un maintien provisoire du profilé par la tête de cintrage, autorisant des transferts de la position des organes de préhension le long du profilé, É de positionner les organes de préhension indifféremment en amont ou en aval de la tête de cintrage, É et de positionner les organes de préhension sur des tronçons du profilé inclinés par rapport à l'axe longitudinal (xl) matérialisant la 5 position neutre de repos de la tête de cintrage.
Du fait de cette souplesse de mise en oeuvre, un tel procédé présente une large gamme d'applications et permet notamment de procéder, avec une même unité de cintrage, au cintrage de profilés de longueurs très diverses (profilés longs, profilés courts,...), à la réalisation de profilés cintrés présentant io des formes finales complexes,...
Il est à noter, en outre, tel que précité, que les performances (et notamment le niveau de complexité de formes pouvant être atteint) du procédé selon l'invention résultent notamment de la possibilité offerte d'effectuer les cintrages selon un ordre quelconque, possibilité que n'autorise actuellement aucune des machines de cintrage programmables actuelles. (Seules, en effet, actuellement, les machines spécifiques non programmables offrent cette possibilité).
Par ailleurs, et de façon avantageuse selon l'invention, on commande les moyens de déplacement des moyens de préhension de façon à effectuer, d'une part, une étape initiale de préhension d'un profilé rectiligne positionné dans un magasin de chargement, et d'autre part, une étape finale de dépose du profilé cintré dans une zone de déchargement.
Ces étapes initiales et finales de chargement et déchargement des profilés selon un ordre rangé sont effectuées, selon le procédé de l'invention, sans engendrer un quelconque surcoût d'investissement.
Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on dispose au moins une tête de formage au voisinage de la tête de cintrage, et on commande les moyens de déplacement des moyens de préhension de façon à positionner une extrémité du profilé porté par les dits moyens de préhension en regard de la dite tête de formage et à assurer le formage de la dite extrémité.
Outre le coût propre de la tête de formage, cette étape supplémentaire de formage des extrémités des profilés peut également être effectuée, selon le procédé de l'invention, sans engendrer un quelconque surcoût d'investissement.
Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, on utilise une tête de cintrage comportant une forme de cintrage et un mors de serrage dotés chacun de surfaces d'appui comportant au moins deux gorges superposées ménagées et de profils adaptés pour délimiter au moins deux formes superposées de sections et/ou de formes différentes.
Une telle tête de cintrage permet, de façon classique, de réaliser des rayons différents, et/ou de cintrer des profilés de sections différentes, et/ou de cintrer des profilés présentant des sections complexes (par exemple coude dans coude).
L'invention permet également de cintrer des profilés hybrides comportant au moins un tronçon de profilé souple interposé entre deux tronçons de profilé rigides. En vue de tels cintrages, et de façon avantageuse selon l'invention, on utilise des organes de préhension constitués d'organes unitaires agencés et répartis de façon à assurer la préhension individuelle de chacun des tronçons rigides des profilés hybrides à cintrer, et on actionne de façon indépendante les dits organes de préhension unitaires.
Il est à noter, qu'outre le procédé selon l'invention, seules à l'heure actuelle, les machines de cintrage spécifiques non programmables autorisent le cintrage de tels profilés hybrides.
En conclusion, il ressort clairement des données ci-dessus concernant le procédé de cintrage de l'invention, résumées dans le tableau comparatif de la figure 8, que, pour un coût d'investissement équivalent à celui de la technologie actuelle la moins performante, ce procédé de cintrage allie toutes les potentialités et performances des techniques actuelles.
A des fins de simplicité de mise en oeuvre, et de façon avantageuse selon l'invention, on dispose la tête de cintrage de façon que l'axe de cintrage (y) s'étende sensiblement verticalement, et que l'axe de translation Io relative entre la forme de cintrage et le mors de serrage s'étende dans un plan sensiblement horizontal.
A des mêmes fins de simplicité de mise en oeuvre, on utilise avantageusement, selon l'invention, des moyens de déplacement adaptés pour déplacer les moyens de préhension, dune part en translation selon trois axes (X, Y, Z) orthogonaux, et d'autre part en rotation autour de trois axes.
L'invention s'étend à une unité de cintrage d'un profilé rectiligne en vue de la réalisation d'un profilé cintré comportant des tronçons rectilignes reliés entre eux par des tronçons courbes. Selon l'invention, cette unité I o de cintrage comprend: ^ une tête de cintrage dite fixe comportant, d'une part, une forme de cintrage fixe en translations et rotative autour d'un axe (y), dit axe de cintrage, à partir d'une position initiale dite position neutre de repos., et d'autre part, un mors de serrage solidaire en rotation de la forme de cintrage et mobile en translation relativement à la dite forme de cintrage entre une position accolée contre cette dernière, de serrage et d'enroulement d'un profilé à cintrer maintenu entre les dits mors de serrage et forme de cintrage, et une position éloignée de cette forme de cintrage, d'introduction, entre cette dernière positionnée dans sa position neutre de repos et le dit mors de serrage, d'un profilé à cintrer.
^ des organes de préhension portés par des moyens de déplacement des dits organes de préhension dissociés de la tête de cintrage et adaptés pour déplacer ces organes de préhension dans l'espace selon toutes les directions et orientations autour de la dite tête de cintrage disposée dans sa position neutre, ^ et une unité centrale de gestion programmable reliée à la tête de cintrage et aux moyens de déplacement des organes de préhension, et programmée de façon à commander des cintrages successifs des profilés selon un ordre de cintrage quelconque prédéterminé, et à commander pour chaque cintrage: É la préhension du profilé au niveau d'un tronçon rectiligne prédéterminé de ce dernier au moyen des organes de préhension, É le déplacement dans l'espace des organes de préhension et du profilé porté par ces deniers relativement à la tête de cintrage fixe, de façon à positionner le tronçon à cintrer entre la forme de cintrage et le mors de serrage de la dite tête de cintrage fixe disposés dans leur position relative éloignée, É et le cintrage du tronçon à cintrer par rotation 10 simultanée de la forme de cintrage et du mors de serrage de la tête de cintrage fixe disposés dans leur position relative accolée.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la tête de cintrage est portée par un piétement adapté pour que l'axe de cintrage (y) s'étende sensiblement verticalement, et que l'axe de translation relative entre la forme de cintrage et le mors de serrage s'étende dans un plan sensiblement horizontal.
De plus, l'unité de cintrage selon l'invention comprend avantageusement un magasin de chargement pour le stockage de profilés rectilignes à cintrer et un magasin de déchargement pour la réception des profilés cintrés, l'unité centrale de gestion étant programmée pour commander les moyens de déplacement des moyens de préhension de façon à effectuer, d'une part, une étape initiale de préhension d'un profilé rectiligne positionné dans le magasin de chargement, et d'autre part, une étape finale de dépose du profilé cintré dans le magasin de déchargement.
Cette unité de cintrage comprend, en outre, avantageusement, au moins une tête de formage disposée au voisinage de la tête de cintrage, l'unité centrale de gestion étant programmée pour commander les moyens de déplacement des moyens de préhension de façon à positionner une extrémités du profilé porté par les dits moyens de préhension en regard de la dite tête de formage et à assurer le formage de la dite extrémité.
Par ailleurs, la tête de cintrage de l'unité de cintrage selon l'invention comporte avantageusement une forme de cintrage et un mors de serrage dotés chacun de surfaces d'appui consistant en au moins deux gorges superposées ménagées et de profils adaptés pour délimiter au moins deux formes superposées de sections et/ou de formes différentes.
Les moyens de déplacement de cette unité de cintrage sont, par ailleurs, avantageusement adaptés pour déplacer les moyens de préhension, dune part en translation selon trois axes (X, Y, Z) orthogonaux, et d'autre part en rotation autour de trois axes.
L'unité de cintrage selon l'invention permet, en outre, le cintrage de profilés hybrides comportant au moins un tronçon de profilé souple interposé entre deux tronçons de profilé rigides. A cet effet, les organes de préhension sont avantageusement constitués d'organes unitaires agencés et répartis de façon à assurer la préhension individuelle de chacun des tronçons rigides des profilés hybrides à cintrer, l'unité centrale de gestion étant programmée pour actionner de façon indépendante les dits organes de préhension unitaires.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel d'une unité de cintrage selon l'invention, ainsi que divers exemples d'application du procédé de cintrage mis en oeuvre conformément à l'invention en utilisant cette unité de cintrage. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue en perspective schématique d'une 25 unité de cintrage conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation schématique de la tête de cintrage de cette unité de cintrage, - la figure 3 est une vue de dessus schématique de cette tête de cintrage, - les figures 4a à 4m sont des schémas illustrant les étapes successives mises en oeuvre selon l'invention en vue de l'obtention d'un profilé tel que représenté à la figure 4m, - les figures 5a à 5c sont des schémas illustrant des étapes 5 de cintrage mises en oeuvre selon l'invention en vue du cintrage d'un profilé hybride simple (profilé comportant un seul tronçon souple), - les figures 6a à 6d sont des schémas illustrant des étapes de cintrage mises en oeuvre selon l'invention en vue du cintrage d'un profilé hybride double (profilé comportant deux tronçons souples), 1 o - et les figures 7a à 7d sont des schémas illustrant une seconde alternative d'étapes de cintrage mises en oeuvre selon l'invention en vue du cintrage d'un profilé hybride double, -et la figure 8 est un tableau de comparaison des coûts et performances des techniques actuelles et de la technique selon l'invention de 15 cintrage de profilés.
L'unité de cintrage selon l'invention représentée à titre d'exemple à la figure 1 est adaptée pour effectuer des opérations de cintrage de profilés tels que des tubes, et également des opérations de formage des extrémités de ces profilés.
A cet effet, cette unité de cintrage comprend, en premier lieu, une tête de cintrage 1 dite fixe, c'est à dire comportant, selon l'invention, une forme de cintrage 2 fixe en translations et simplement montée rotative par rapport à un piétement vertical 3 autour d'un axe (y) en l'exemple vertical.
En vue de cette rotation, la forme de cintrage 2 est solidarisée sur un bras horizontal 4 relié à la partie supérieure du piétement 3 par des organes d'articulation tels que 5, 6.
De plus, cette rotation est engendrée par un moto-réducteur 7 monté sur le piétement 3 et accouplé aux organes d'articulation 5, 6, le dit motoréducteur étant adapté pour provoquer une rotation de la forme de cintrage 2 sur une course angulaire d'au moins 180 degrés à partir d'une position initiale dite position neutre de repos.
La tête de cintrage 1 comprend également un mors de serrage 8 solidaire de l'extrémité de la tige 9a d'un vérin 9 dont le corps 9b est fixé sur le bras 4, de façon que le dit vérin s'étende horizontalement.
Selon cet agencement, et de façon classique, le vérin 9 permet de déplacer le mors de serrage 8 en translation, entre une position accolée contre la forme de cintrage 2, de serrage et d'enroulement d'un profilé à cintrer maintenu entre les dits mors de serrage et forme de cintrage, et une position éloignée de la forme de cintrage 2, d'introduction entre cette dernière positionnée dans sa position neutre de repos et le dit mors de serrage, d'un profilé à cintrer.
La forme de cintrage 2 et le mors de serrage 8 comportent, en outre, des surfaces d'appui conjuguées axées sur un axe longitudinal (x1) dans la position neutre de repos de la forme de cintrage 2, entre lesquelles les profilés sont amenés, en premier lieu, à être introduits puis serrés dans la dite position neutre de repos, puis à être enroulés lors de la rotation de l'ensemble forme de cintrage 2 /mors de serrage 8.
En l'exemple représenté, ces surfaces d'appui consistent, pour chacun des éléments, forme de cintrage 2 et mors de serrage 8, en deux gorges superposées, respectivement 10a, 1 la pour la forme de cintrage 2, et 10b et 11 b pour le mors de serrage 8, ménagées et de profils adaptés pour délimiter deux conduits superposés de sections et/ou de formes différentes permettant, avec un seul jeu forme de cintrage 2 / mors de serrage 8, de cintrer deux profilés différents.
La tête de cintrage 1 comporte, en dernier lieu et de façon classique, une réglette de guidage 12 disposée en amont du mors de guidage 8, et montée sur un plateau 13 solidaire du piétement 3 par l'intermédiaire de deux vérins orthogonaux 14 et 15 agencés respectivement selon un axe parallèle et un axe orthogonal à l'axe horizontal (x 1).
L'unité de cintrage selon l'invention comprend, en outre, 30 des moyens de préhension des profilés à cintrer, et des moyens de déplacement des dits moyens de préhension aptes à les déplacer dans l'espace sur l'intégralité du pourtour de la tête de cintrage 1.
Selon l'invention, les moyens de préhension comprennent au moins une pince de préhension 16 tandis que les moyens de déplacement de cette pince de préhension 16 sont adaptés pour la déplacer, d'une part en translation selon trois axes orthogonaux consistant respectivement en deux axes horizontaux X et Y et en un axe vertical Z, et d'autre part en rotation autour de chacun des dits axes de translation X, Y, Z. En premier lieu, les moyens de déplacement sont montés 1 o sur un bâti 17 constitué de portiques tubulaires délimitant un volume parallélépipédique rectangle au centre duquel est positionné et fixé sur le sol le piétement 3 de la tête de cintrage 1.
Ces moyens de déplacement comportent, en premier lieu, en vue des déplacements en translation: ts É un chemin de roulement horizontal 18 consistant en un profilé s'étendant entre deux rails de guidage 19, 20 constitués de deux traverses parallèles du bâti 17 (déplacement selonl'axe X), É un chemin de roulement vertical 21 consistant en un profilé apte, d'une part à coulisser longitudinalement le long du chemin de roulement horizontal 18 (déplacement selon l'axe Y), et d'autre part à coulisser verticalement par rapport à ce chemin de roulement horizontal 18 (déplacement selon l'axe Z).
Ces moyens de déplacement comprennent, en outre, en vue des rotations de la pince de préhension 16: É un premier arbre 22 coaxial avec l'axe longitudinal du chemin de roulement vertical 21, agencé de façon à s'étendre partiellement dans le prolongement inférieur du dit chemin de roulement, et monté rotatif autour d'un axe vertical Z par rapport à ce dernier, É un deuxième arbre 23 articulé à l'intérieur d'une 30 chape 24 solidarisée sous l'extrémité inférieure du premier arbre 22, de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal X, É et un troisième arbre 25 portant la pince de préhension 16 et coaxial avec l'axe longitudinal du deuxième arbre 23, le dit troisième arbre étant, en outre, agencé de façon à s'étendre partiellement dans le prolongement du dit deuxième arbre, et étant monté rotatif autour d'un axe horizontal Y par rapport à ce dernier.
L'unité de cintrage comporte, par ailleurs, deux magasins consistant en: É un magasin de chargement 26 pour le stockage intermédiaire de profilés à cintrer, formé d'un plan incliné 27 de guidage des dits o profilés vers une zone inférieure de préhension du profilé de tête par la pince de préhension 16, É et un magasin de déchargement 28 pour le stockage intermédiaire des profilés cintrés, formé d'un plan incliné 29 doté d'une zone supérieure de dépôt des profilés cintrés portés par la pince de préhension 16, et dont l'inclinaison est adaptée pour guider les dits profilés cintrés vers une zone inférieure de déchargement.
Cette unité de cintrage comprend également une tête de formage 30 de type connu en soi, montée sur un piétement vertical 30a, et adaptée pour effectuer le formage des extrémités des profilés portés par la pince de préhension 16.
Cette unité de cintrage comprend enfin une unité centrale de gestion programmable 32 reliée, d'une part à la tête de cintrage 1 et notamment aux vérins 9, 14, 15 et au moto-réducteur 7 de cette dernière, et d'autre part aux divers organes de motorisation des moyens de déplacement de la pince de préhension 16, la dite unité de gestion étant programmée de façon à commander des cycles complets d'usinage comportant: la prise en charge d'un profilé par la pince de préhension 16, les cintrages successifs de ce profilé, le formage de ses extrémités, et enfin le dépôt rangé du dit profilé sur le magasin de déchargement 28.
Lors de chacun de ces cycles complets d'usinage, les facultés de déplacement offertes à la pince de préhension 16 permettent donc d'effectuer, en premier lieu, au moyen de cette seule pince de préhension 16, toutes les opérations: prise en charge du profilé à cintrer, cintrages, formages des extrémités, dépose du profilé cintré.
De plus, le procédé selon l'invention est d'une grande 5 souplesse de mise en oeuvre, du fait notamment de la possibilité : É d'effectuer les cintrages selon un ordre indifférent, É d'assurer un maintien provisoire du profilé par la tête de cintrage 1, autorisant des transferts de la position de la pince de préhension 16 le long du profilé, Io É de positionner la pince de préhension 16 indifféremment en amont ou en aval de la tête de cintrage, É de positionner la pince de préhension 16 sur des tronçons du profilé inclinés par rapport à l'axe longitudinal (x 1) matérialisant la position neutre de repos de la tête de cintrage 1, Du fait de cette souplesse de mise en oeuvre, un tel procédé présente une large gamme d'applications et permet notamment de procéder, avec une même unité de cintrage, au cintrage de longueurs très diverses, à la réalisation de profilés cintrés présentant des formes finales complexes,.. .
Les figures 4a à 4m illustrent ainsi, à titre d'exemple certaines potentialités du procédé selon l'invention appliqué au cintrage d'un tube destiné à constituer par exemple une tuyauterie de véhicule automobile.
En premier lieu, la pince de préhension 16 est amenée à saisir un profilé au niveau de la zone de préhension du magasin de chargement 26 (figure 4a) , puis à introduire un premier tronçon d'extrémité de ce profilé entre la forme de cintrage 2 et le mors de serrage 8 maintenus en position ouverte , éloignés l'un de l'autre (figure 4b).
Le premier cintrage est obtenu par un actionnement du moto-réducteur 7 adapté pour entraîner une rotation de l'ensemble forme de cintrage 2 / mors de serrage 8 d'une course angulaire correspondant à l'angle souhaité de cintrage (figure 4c).
Au cours de ce cintrage opéré en maintenant le profilé serré entre la forme de cintrage 2 et le mors de serrage 8, de façon à entraîner et enrouler ce profilé lors de la rotation des dits forme et mors, le vérin 14 est, en outre, déployé en vue de déplacer longitudinalement la réglette de guidage 12 d'une longueur équivalente à la course de déplacement du profilé.
En vue de réaliser le cintrage suivant destiné à obtenir une courbure inverse par rapport à la précédente, la pince de préhension 16 subit simplement une rotation de 180 degrés autour de l'axe X (figure 4d), puis ce cintrage est réalisé tel que précédemment (figure 4e).
to Le cintrage suivant vise à cintrer le tronçon d'extrémité du profilé opposé à celui précédemment cintré. Selon l'invention, ce tronçon d'extrémité est amené en position de cintrage par une simple rotation de 180 degrés autour de l'axe Y de la pince de préhension 16 (figure 4f), puis le cintrage est réalisé de façon classique (figure 4g).
Le cintrage suivant de courbure inverse à celle du précédent est commandé après une rotation de 180 degrés autour de l'axe X de la tête de préhension 16 et conduit à l'obtention d'un profilé présentant deux tronçons d'extrémité formant chacun un S ( zig-zag) (figures 4h et 4i).
Le dernier cintrage est enfin destiné à replier sur lui-même, par une courbure de 180 degrés, le tronçon central initialement rectiligne du profilé, en vue de l'obtention du profilé final représenté à la figure 41.
Selon l'exemple illustré, et tel que représenté à la figure 4k, ce cintrage est réalisé en positionnant la pince de préhension 16 en aval de la tête de cintrage 1, au niveau d'un tronçon du profilé sécant par rapport à l'axe (x 1), le dit tronçon ayant été au préalable dégagé de la tête de cintrage 1 grâce à un déplacement selon l'axe (xl) de la pince de préhension 16 (figure 4j).
De plus, le transfert de la pince de préhension 16 entre les deux tronçons du profilé est autorisé grâce à la faculté qu'offre l'invention d'assurer, lors de ce transfert, le maintien du dit profilé au moyen de la tête de cintrage 1 en position fermée .
Ce positionnement de la pince de préhension 16 en aval de la tête de cintrage 1 n'est évidemment pas obligatoire dans le cas d'espèce, mais il est décrit ci-dessus en vue d'exposer de façon plus large les multiples possibilités qu'offre le procédé selon l'invention.
Il est à noter, en outre, que la réalisation du profilé final représenté à la figure 41, n'est autorisée que grâce à la possibilité offerte par l'invention de procéder aux cintrages dans un ordre indifférent ne dépendant en aucune façon de la position de ces cintrages le long du profilé.
La dernière opération consiste enfin, tel que représenté à la Io figure 4m, à dégager le profilé de la tête de cintrage 1, après ouverture de cette dernière, et à déposer ce profilé sur le magasin de déchargement 28.
Les schémas 5, 6 et 7 représentent des exemples d'application du procédé selon l'invention au cintrage de profilés hybrides.
En premier lieu, les figures 5a à 5c illustrent l'application de l'invention au cintrage d'un profilé hybride simple comportant un tronçon souple central S1 intercalé entre deux tronçons rigides d'extrémité R1, R2.
Selon l'invention, le maintien du profilé est assuré au moyen de deux pinces 16a, 16b reliées au moyen d'un bras longitudinal 35 de longueur ajustable adaptée pour que les dites pinces 16a, 16b viennent se positionner chacune en regard d'un des tronçons rigides R1, R2 du profilé. De plus, le bras 35 est lui-même solidarisé, au niveau de sa portion médiane, sur l'extrémité du troisième arbre 25, de façon à s'étendre perpendiculairement par rapport à ce dernier.
Sur la base de ce concept, le cintrage d'un profilé maintenu au moyen de deux pinces 16a, 16b de la façon représentée à la figure 5a, consiste, en premier lieu, à cintrer de façon usuelle un des tronçons rigides R1 (figure 5b), puis à cintrer le second tronçon rigide R2 après une simple rotation de 180 degrés de l'arbre 25 autour de son axe longitudinal.
Les figures 6a à 6d et 7a à 7d illustrent quant à elles deux méthodes différentes mais dérivées d'un même concept de base propre à l'invention, destinées au cintrage de profilés hybrides doubles comportant deux tronçons souples S2, S3, d'une part reliés entre eux par un tronçon central rigide R3, et d'autre part prolongés chacun d'un tronçon rigide R4, R5 d'extrémité.
Selon l'invention et tel que représenté aux figures 6a et 7a, le maintien du profilé est assuré au moyen de trois pinces 16a, 16b, 16c reliées au moyen d'un bras longitudinal 45 de longueur ajustable adaptée pour que les dites pinces 16a, 16b, 16c viennent se positionner chacune en regard d'un des tronçons rigides R3, R4, R5 du profilé. De plus, tel que précédemment, le bras 45 est lui-même solidarisé, au niveau de sa portion médiane, sur l'extrémité du troisième arbre 25, de façon à s'étendre perpendiculairement par rapport à ce lo dernier.
Sur la base de ce concept et tel que représenté aux figures 6b et 7b, un premier tronçon rigide d'extrémité R4 est cintré de façon usuelle en maintenant les trois pinces 16a, 16b, 16c fermées chacune sur un des tronçons rigides R3-R5.
Selon la méthode représentée aux figures 6c et 6d, le tronçon central R3 est ensuite cintré, ce cintrage étant notamment autorisé grâce à l'ouverture préalable de la seule pince 16a positionnée au niveau du tronçon rigide d'extrémité R4 préalablement cintré.
Enfin, le second tronçon rigide d'extrémité R5 est cintré, d'une part après avoir été amené en position de cintrage par une simple rotation de 180 degrés de l'arbre 25 autour de son axe longitudinal, et d'autre part après ouverture des deux pinces 16a, 16b positionnées en regard des deux autres tronçons rigides R3, R4.
Les figures 7c et 7d représentent une méthode alternative à celle des figures 6c et 6d, selon laquelle le second tronçon d'extrémité R5 est cintré immédiatement après le cintrage du premier tronçon d'extrémité R4. De plus, en vue du cintrage de ce tronçon R5, d'une part ce dernier est amené en position de cintrage par une simple rotation de 180 degrés de l'arbre 25 autour de son axe longitudinal, et d'autre part la pince 16a positionnée en regard de l'autre tronçon rigide d'extrémité R4, est disposée en position ouverte (figure 7c).
Enfin, le tronçon central R3 est amené en position de cintrage puis cintré après ouverture des deux pinces 16a, 16c positionnées au niveau des deux tronçons rigides d'extrémité R4, R5.
Il convient de noter de façon essentielle que, selon l'invention, le cintrage des profilés hybrides simples ou doubles est réalisé après assemblage des tronçons rigides et souples, et ne nécessite donc, pour chacun de ces profilés, que la manipulation d'un profilé unique.
Cette procédure est avantageusement à mettre en parallèle avec les procédures actuelles beaucoup plus lourdes qui imposent, en effet, de I o cintrer individuellement chaque tronçon rigide, puis d'assembler en phase finale ces tronçons cintrés avec les tronçons souples.
Claims (1)
11 Procédé de cintrage d'un profilé rectiligne en vue de la 5 réalisation d'un profilé cintré comportant des tronçons rectilignes reliés entre eux par des tronçons courbes, le dit procédé étant caractérisé en ce que: ^ on utilise une tête de cintrage (1) dite fixe comportant, d'une part, une forme de cintrage (2) fixe en translation et rotative autour d'un axe (y), dit axe de cintrage, à partir d'une position initiale dite Io position neutre de repos., et d'autre part, un mors de serrage (8) solidaire en rotation de la forme de cintrage (2) et mobile en translation relativement à la dite forme de cintrage entre une position accolée contre cette dernière, de serrage et d'enroulement d'un profilé à cintrer maintenu entre les dits mors de serrage et forme de cintrage, et une position éloignée de cette forme de cintrage (2), d'introduction, entre cette dernière positionnée dans sa position neutre de repos et le dit mors de serrage, d'un profilé à cintrer.
^ on utilise des organes de préhension (16) portés par des moyens de déplacement (18-25) des dits organes de préhension dissociés de la tête de cintrage (2) et adaptés pour déplacer ces organes de préhension (16) dans l'espace selon toutes les directions et orientations autour de la dite tête de cintrage disposée en position neutre, ^ et on procède aux cintrages successifs selon un ordre de cintrage quelconque prédéterminé, en effectuant pour chaque cintrage: É la préhension du profilé au niveau d'un tronçon rectiligne quelconque prédéterminé de ce dernier au moyen des organes de préhension (16), É le déplacement dans l'espace des organes de préhension (16) et du profilé porté par ces deniers relativement à la tête de cintrage fixe (1), de façon à positionner le tronçon à cintrer entre la forme de cintrage (2) et le mors de serrage (8) de la dite tête de cintrage fixe disposés dans leur position relative éloignée, É et le cintrage du tronçon à cintrer par rotation simultanée de la forme de cintrage (2) et du mors de serrage (8) de la tête de cintrage fixe (1) disposés dans leur position relative accolée.
2/ Procédé de cintrage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on dispose la tête de cintrage (1) de façon que l'axe de cintrage (y) s'étende sensiblement verticalement, et que l'axe de translation relative entre la forme de cintrage (2) et le mors de serrage (8) s'étende dans un plan sensiblement horizontal.
3/ Procédé de cintrage selon l'une des revendications 1 ou 2 0 caractérisé en ce que, entre deux opérations de cintrage, on assure éventuellement et de façon provisoire la préhension du profilé au moyen de la tête de cintrage (1) en maintenant la forme de cintrage (2) et le mors de serrage (8) dans leur position accolée de serrage du dit profilé, et on déplace les organes de préhension (16) relativement à la tête de cintrage (1) de façon à assurer une nouvelle préhension du profilé au niveau d'un tronçon rectiligne quelconque prédéterminé différent de celui préalablement saisi.
4/. Procédé de cintrage selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'on commande les moyens de déplacement (18-25) des moyens de préhension (16) de façon à effectuer, d'une part, une étape initiale de préhension d'un profilé rectiligne positionné dans un magasin de chargement (26), et d'autre part, une étape finale de dépose du profilé cintré dans une zone de déchargement (28).
5/. Procédé de cintrage selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'on dispose au moins une tête de formage (30) au voisinage de la tête de cintrage (1), et en ce que l'on commande les moyens de déplacement (18-25) des moyens de préhension (16) de façon à positionner une extrémité du profilé porté par les dits moyens de préhension en regard de la dite tête de formage et à assurer le formage de la dite extrémité.
6/. Procédé de cintrage selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'on utilise une tête de cintrage (1) comportant une forme de cintrage (2) et un mors de serrage (8) dotés chacun de surfaces d'appui comportant au moins deux gorges superposées (10a, 1 la, 10b, 1 lb) ménagées et de profils adaptés pour délimiter au moins deux formes superposées de sections et/ou de formes différentes.
7/ Procédé de cintrage selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on utilise des moyens de déplacement (18-25) adaptés pour déplacer les moyens de préhension (16), dune part en translation selon trois axes (X, Y, Z) orthogonaux, et d'autre part en rotation autour de trois axes.
8/ Procédé selon l'une des revendications précédentes de to cintrage de profilés hybrides comportant au moins un tronçon de profilé souple (S 1; S2, S3) interposé entre deux tronçons de profilé rigides (R1, R2; R3, R4, R5), caractérisé en ce que l'on utilise des organes de préhension (16) constitués d'organes unitaires (16a, 16b, 16c) agencés et répartis de façon à assurer la préhension individuelle de chacun des tronçons rigides (R1, R2; R3, R4, R5) des profilés hybrides à cintrer, et en ce que l'on actionne de façon indépendante les dits organes de préhension unitaires.
9/ Unité de cintrage d'un profilé rectiligne en vue de la réalisation d'un profilé cintré comportant des tronçons rectilignes reliés entre eux par des tronçons courbes, caractérisée en ce qu'elle comprend: ^ une tête de cintrage (1) dite fixe comportant, d'une part, une forme de cintrage (2) fixe en translations et rotative autour d'un axe (y), dit axe de cintrage, à partir d'une position initiale dite position neutre de repos., et d'autre part, un mors de serrage (8) solidaire en rotation de la forme de cintrage (2) et mobile en translation relativement à la dite forme de cintrage entre une position accolée contre cette dernière, de serrage et d'enroulement d'un profilé à cintrer maintenu entre les dits mors de serrage et forme de cintrage, et une position éloignée de cette forme de cintrage (2), d'introduction, entre cette dernière positionnée dans sa position neutre de repos et le dit mors de serrage, d'un profilé à cintrer.
^ des organes de préhension (16) portés par des moyens de déplacement (1825) des dits organes de préhension dissociés de la tête de cintrage (2) et adaptés pour déplacer ces organes de préhension (16) dans l'espace selon toutes les directions et orientations autour de la dite tête de cintrage disposée dans sa position neutre, ^ et une unité centrale de gestion programmable (32) reliée à la tête de cintrage (1) et aux moyens de déplacement (18-25) des organes de préhension (16), et programmée de façon à commander des cintrages successifs des profilés selon un ordre de cintrage quelconque prédéterminé, et à commander pour chaque cintrage: É la préhension du profilé au niveau d'un o tronçon rectiligne prédéterminé de ce dernier au moyen des organes de préhension (16), É le déplacement dans l'espace des organes de préhension (16) et du profilé porté par ces deniers relativement à la tête de cintrage fixe (1), de façon à positionner le tronçon à cintrer entre la forme de cintrage (2) et le mors de serrage (8) de la dite tête de cintrage fixe disposés dans leur position relative éloignée, É et le cintrage du tronçon à cintrer par rotation simultanée de la forme de cintrage (2) et du mors de serrage (8) de la tête de cintrage fixe (1) disposés dans leur position relative accolée.
10/ Unité de cintrage selon la revendication 9 caractérisée en ce que la tête de cintrage (1) est portée par un piétement (3) adapté pour que l'axe de cintrage (y) s'étende sensiblement verticalement, et que l'axe de translation relative entre la forme de cintrage (2) et le mors de serrage (8) s'étende dans un plan sensiblement horizontal.
11/ Unité de cintrage selon l'une des revendications 9 ou 10 caractérisée en ce qu'elle comprend un magasin de chargement (26) pour le stockage de profilés rectilignes à cintrer et un magasin de déchargement (28) pour la réception des profilés cintrés, l'unité centrale de gestion (32) étant programmée pour commander les moyens de déplacement (18-25) des moyens de préhension (16) de façon à effectuer, d'une part, une étape initiale de préhension d'un profilé rectiligne positionné dans le magasin de chargement (26), et d'autre part, une étape finale de dépose du profilé cintré dans le magasin de déchargement (28).
12/ Unité de cintrage selon l'une des revendications 9 à 11 caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une tête de formage (30) disposée au voisinage de la tête de cintrage (1), l'unité centrale de gestion (32) étant programmée pour commander les moyens de déplacement (18-25) des moyens de préhension (16) de façon à positionner une extrémités du profilé porté par les dits moyens de préhension en regard de la dite tête de formage et à assurer le formage de la dite extrémité.
io 13/ Unité de cintrage selon l'une des revendications 9 à 12 caractérisée en ce que la tête de cintrage (1) comporte une forme de cintrage (2) et un mors de serrage (8) dotés chacun de surfaces d'appui consistant en au moins deux gorges superposées (10a, 11 a, 10b, l lb) ménagées et de profils adaptés pour délimiter au moins deux formes superposées de sections et/ou de formes différentes.
14/ Unité de cintrage selon l'une des revendications 9 à 13 caractérisée en ce que les moyens de déplacement (18-25) sont adaptés pour déplacer les moyens de préhension (16), dune part en translation selon trois axes (X, Y, Z) orthogonaux, et d'autre part en rotation autour de trois axes.
15/ Unité selon l'une des revendications 9 à 14 de cintrage de profilés hybrides comportant au moins un tronçon de profilé souple (S 1; S2, S3) interposé entre deux tronçons de profilé rigides (R1, R2; R3, R4, R5), caractérisée en ce que les organes de préhension (16) sont constitués d'organes unitaires (16a, 16b, 16c) agencés et répartis de façon à assurer la préhension individuelle de chacun des tronçons rigides (R1, R2; R3, R4, R5) des profilés hybrides à cintrer, l'unité centrale de gestion (32) étant programmée pour actionner de façon indépendante les dits organes de préhension unitaires.
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