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WO2023052700A1 - Dispositif de sertissage compact de bords de tôles métalliques, unité et procédé de sertissage associés - Google Patents

Dispositif de sertissage compact de bords de tôles métalliques, unité et procédé de sertissage associés Download PDF

Info

Publication number
WO2023052700A1
WO2023052700A1 PCT/FR2022/051656 FR2022051656W WO2023052700A1 WO 2023052700 A1 WO2023052700 A1 WO 2023052700A1 FR 2022051656 W FR2022051656 W FR 2022051656W WO 2023052700 A1 WO2023052700 A1 WO 2023052700A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crimping
edges
intermediate support
blade holder
blade
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/051656
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Marie COQUET
Laurent Henane
Original Assignee
Psa Automobiles Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Psa Automobiles Sa filed Critical Psa Automobiles Sa
Priority to CN202280066152.4A priority Critical patent/CN118043152A/zh
Priority to US18/686,322 priority patent/US12240026B2/en
Priority to EP22782908.2A priority patent/EP4408597A1/fr
Publication of WO2023052700A1 publication Critical patent/WO2023052700A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/02—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder
    • B21D39/021—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder for panels, e.g. vehicle doors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Definitions

  • TITLE COMPACT METAL SHEET EDGE CRIMPING DEVICE, ASSOCIATED CRIMPING UNIT AND METHOD
  • the invention of the present application relates to the field of assembling motor vehicle bodywork elements by bending their edges.
  • the invention relates in particular to the crimping of the bottom of the windows of openings or of the sunroofs of motor vehicles.
  • Crimping is a cold assembly technique, by bending metal sheets, used in particular in the automotive industry for shaping bodywork elements such as openings, fenders, wheel arches or hoods. It constitutes a major step in the vehicle manufacturing process since it generally completes the assembly of exterior bodywork elements directly exposed to the eyes of the customer and/or user.
  • the crimping of motor vehicle openings is generally carried out either by robots using a wheel, or by mechanical crimping units.
  • Wheel crimping is carried out using a programmable robot equipped with a crimping wheel moving along the edge of the bodywork element to be assembled.
  • the main drawback of this type of crimping is its low speed due, in particular, to the need to perform several passes to complete the assembly.
  • current manufacturing needs require reduced production cycle times.
  • crimping tools are generally mounted on mobile platforms.
  • crimping in an open table generates significant masses and bulk that are inadequate with the movements of the mobile platforms.
  • the published patent document FR 3 089 831 A1 discloses a crimping unit for crimping the bottom of a motor vehicle door window.
  • this unit is heavy and bulky.
  • the forces applied by this type of machine, i.e. motor or electric cylinder actuating a connecting rod-crank system, during the crimping phase are taken up by the crimping die and by its support, on the other hand, said system connecting rod-crank has limits due to the absence of guidance, this imposes significant sizing.
  • An object of the invention is in particular to correct all or part of the drawbacks of the prior art by proposing a solution making it possible to reduce the dimensioning of the crimping unit.
  • the subject of the invention is a device for crimping edges of metal sheets by folding one of said edges onto another of said edges, comprising:
  • an actuating cylinder comprising a cylinder connected to the blade holder and a sliding rod provided with a spherical distal end facing the crimping blade and configured to engage with a bearing part on a matrix for receiving the edges of metal sheets.
  • the movable assembly in translation of the blade holder on the intermediate support is parallel to the sliding rod of the actuating jack.
  • the movable assembly in translation of the blade holder on the intermediate support comprises at least two slide rails, each with a dovetail section.
  • the crimping device further comprises at least one spring jack fixed to the intermediate support and exerting an elastic force on the blade holder in the direction of translation.
  • the at least one spring jack is a gas spring.
  • each of the spring cylinders comprises a cylinder rigidly fixed to the intermediate support and a sliding rod in contact with the blade holder.
  • the crimping device is configured so that the crimping blade moves relative to the intermediate support, towards the spherical distal end of the sliding rod of the actuating cylinder, during a movement of the blade holder in order to crimp the edges of metal sheets.
  • the invention also relates to a unit for crimping metal sheet edges by folding one of said edges onto another of said edges, comprising:
  • the matrix has a rear face opposite the receiving face and receiving the bearing part, the spherical distal end of the rod sliding actuator cylinder coming against said support piece when crimping the edges of metal sheets.
  • Another object of the invention is a process for crimping metal sheet edges by folding one of said edges over another of said edges, said process being remarkable in that it is implemented by a crimping unit according to the invention and in that it comprises:
  • the pivoting action of the intermediate support causes the entry of the crimping blade into a window well of a motor vehicle opening and the sliding action of the blade holder by relative to the intermediate support forms a bottom of the window of said opening.
  • FIG 1 shows the crimping of a lower part of the window of a vehicle opening using a unit for crimping the edges of metal sheets according to the invention
  • FIG 2 is a side view of the crimping unit of Figure 1;
  • FIG 3 shows two perspective views of the crimping device according to the invention of the crimping unit of Figures 1 and 2;
  • FIG 4 is a sectional view of the crimping unit at a first crimping stage according to the invention.
  • FIG 5 corresponds to Fig. 4 at a later stage
  • FIG 6 corresponds to Figure 5 at a later stage
  • FIG. 1 illustrates the crimping of a motor vehicle opening window bottom using a crimping unit 10 according to the invention.
  • the opening in this case a vehicle door, comprises an opening intended to receive a window.
  • the left part of Figure 1 is a sectional view of the right part of Figure 1 along section A-A'.
  • the operation of crimping a bottom of the window pane consists of folding flat an open edge of sheet metal in the direction of another edge of sheet metal by penetrating a blade of crimping 26 in the window well of the sash.
  • the crimping is carried out against a receiving face of the sheet edges of a fixed die 12 of the crimping unit 10, using a blade holder 24.
  • the crimping operation is carried out after a pre-crimping operation of the edge of the sheets intended to be folded against the other edge of the sheets. During the operation of pre-crimping the edge of the sheets, said edge of the sheets is partially bent in the direction of the other edge of the sheets.
  • Sectional view A-A' of Figure 1 shows the sheet metal edge intended to be bent before its crimping operation 2 and after its crimping 4 on the other sheet metal edge.
  • a pre-crimping operation has previously been carried out so that the angle formed by the sheet edge after pre-crimping and the sheet edge against which the pre-crimped sheet edge will be bent has a predetermined value.
  • the predetermined value of the angle is equal to 45°.
  • the crimping unit 10 is fixed on a frame 40 intended to receive bodywork elements 15 made of sheet metal, the edges of which are to be crimped.
  • the unit 10 for crimping the edges of metal sheets by folding one of said edges onto another of said edges comprises the die 12 and a crimping device 20 according to the invention.
  • the crimping operation is carried out by the crimping device 20 against the die 12.
  • the face for receiving the edges of metal sheets is intended to cooperate with a working face 27 of the crimping blade 26 during the crimping operation. During this operation, the sheet edge is pressed against the other sheet edge between the receiving face 14 of the sheet edges of the die 12 and the working face 27 of the crimping blade 26.
  • the crimping unit 10 can be used to crimp a relatively linear zone, such as for example a sunroof or the bottom of the window of a motor vehicle.
  • the device 20 for crimping metal sheet edges by folding one of said edges onto another of said edges comprises a support 22, a blade holder 24 movable relative to support 22 and carrying at least one crimping blade 26.
  • the support 22 is intended to fix the crimping device 20, for example, on a frame 40 arranged in particular to receive bodywork elements 15 whose edges are to be crimped.
  • the fixing can be carried out by means of screws which makes it possible to disassemble the crimping device 20 from the frame 40.
  • An intermediate support 28 is pivotally mounted on the support 22, this is achieved by means of the pivot cylinder 34, the distal part 35 of the rod of the cylinder 34 is articulated on an axis 6 of the intermediate support 28, stops 28.1 and 28.2 belonging to said intermediate support 28 respectively ensure the repeatability of the high and low positions of said intermediate support 28.
  • the blade holder 24 is mounted movable in translation on the intermediate support 28, said assembly comprises at least two slide rails 29, each with a dovetail section.
  • the crimping device 20 comprises an actuating cylinder 30 comprising a cylinder 25 connected to the blade holder 24 and a sliding rod 31 provided with a spherical distal end 32 facing the crimping blade 26 and configured to engage with a bearing piece 16 on a die 12 for receiving the edges of metal sheets.
  • the movable assembly in translation of the blade holder 24 on the intermediate support 28 is parallel to the sliding rod 31 of the actuating cylinder 30.
  • the crimping device 20 further comprises at least one spring jack 38 fixed to the intermediate support 28 and exerting an elastic force on the blade holder 24 in the direction of translation, said spring jack 38 can be of several types and is preferably a gas spring.
  • each of the spring cylinders 38 comprises a cylinder 37 rigidly fixed to the intermediate support 28 and a sliding rod 39 in contact with the blade holder 24.
  • the crimping device 20 is configured so that the crimping blade 26 moves relative to the intermediate support 28, towards the spherical distal end 32 of the sliding rod 31 of the actuator 30 , during movement of the blade holder 24 in order to crimp the edges of metal sheets.
  • the intermediate support 28 is in the low position, i.e. the rod of the pivot cylinder 34 is retracted and the stop 28.2 is in direct contact with the support 22, the rod 31 of the actuator 30 is retracted.
  • the spring cylinders 38 exert sufficient force to overcome the gravity of the assembly formed by the blade holder 24 and the intermediate support 28 which, naturally, would be placed in a low position with respect to the intermediate support 28.
  • the first movement of the crimping device 20 is a tilting of the intermediate support 28 around an axis of rotation 8 common with the support 22, said tilting is actuated by the output of the cylinder rod 34, the stop 28.1 is then in the high position in contact with the support 22.
  • the crimping blade 26 This allows the crimping blade 26 to be above the edge of the sheets to be crimped and its working face 27 to be facing the edge of the sheets to be crimped, the crimping blade 26 is considered to be in a extended position before crimping.
  • the pivoting of the intermediate support 28 around its axis of rotation 8 makes it possible to bring the crimping blade 26 into (or out of) the well of the sash pane in the direction of pivoting.
  • the spherical distal end 32 comprises a face for taking up the crimping force 33, said face for taking up the crimping force 33 is facing the rear face 17 belonging to the bearing part 16 of the die 12 without these two faces 33, 17 are in contact.
  • Figure 5 shows a configuration of the crimping unit 10 just prior to the crimping action.
  • the sliding rod 31 advances until its spherical distal end 32 is positioned against the bearing part 16, the face for taking up the crimping force 33 is then in direct contact with the rear face 17.
  • the support piece 16 has a height-adjustable position by means, for example, of a sliding fastening system mounted on the rear face 13.
  • a sliding fastening system mounted on the rear face 13.
  • the spherical contact between the face for taking up the crimping force 33 and the rear face 17, combined with the possibility of adjusting the height of the position of the support part 16, makes it possible to ensure good support between the spherical distal end 32 and said support part 16, this contributes to limiting the forces in the surrounding parts and overcome a possible problem of parallelism between the support part 16 and the distal end 32 in the case where their respective faces 17, 33 would have been flat.
  • the spring cylinders 38 still maintain the elastic force exerted on the blade holder 24.
  • the crimping blade 26 is maintained relative to the die 12 in the same position as before .
  • Figure 6 shows the crimping unit 10 during the crimping operation.
  • a pressure is applied inside the actuating cylinder 30 in order to cause its sliding rod 31 to come out of the cylinder 25.
  • the actuating cylinder 30 being arranged on the blade holder 24 and on the slide rails 29, the release of its rod generates a relative movement between the blade holder 24 and the slide rails 29.
  • the rod 31 of the actuating cylinder 30 can no longer advance but it continues to come out of the cylinder 25 of the actuating cylinder 30. Also, it is the blade holder 24 which slides on the intermediate support 28, reducing the space between the crimping blade 26 and the die 12. The blade holder 24 leaves its deployed position. The sheet edges are then bent between the working face 27 of the crimping blade 26 and the receiving face 14 of the metal sheet edges of the die 12. The crimping of sheet edges metal is produced by a relative movement between the rod of the actuator 30 and its cylinder 25.
  • the method of crimping edges of metal sheets by folding one of said edges onto another of said edges therefore comprises a pivoting action of the intermediate support 28 and a sliding action of the blade holder 24 with respect to the intermediate support 28 in order to press the edges of metal sheets against each other.
  • the construction of the crimping device 20 according to the invention makes it possible to reduce the mass and the size of the crimping unit 10 for the edge of metal sheets with respect to the existing units. Indeed, the bending force is ensured by a pure translation, which can be easily achieved by a cylinder. It is therefore no longer necessary to use an engine driving a complicated connecting rod and crank system. This simplification of the mechanical parts also reduces the cost of the crimping unit.
  • the fact of working with an action/reaction system makes it possible to limit the forces in the surrounding parts and makes it possible to ensure the rigidity of the crimping unit despite its small size.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)
  • Package Closures (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de sertissage (20) de bords de tôles métalliques par pliage d'un desdits bords sur un autre desdits bords. Le dispositif de sertissage comprend un support (22), un porte-lame (24) mobile par rapport au support et portant au moins une lame de sertissage (26). Le dispositif de sertissage est remarquable en ce qu'il comprend en outre un support intermédiaire (28) monté pivotant sur le support, en ce que le porte-lame est monté mobile en translation sur le support intermédiaire et en ce qu'un vérin d'actionnement (30) comprenant un cylindre (25) lié au porte-lame et une tige coulissante pourvue d'une extrémité distale sphérique en vis-à-vis de la lame de sertissage et configurée pour s'engager avec une pièce d'appui sur une matrice (12) de réception des bords de tôles métalliques.

Description

DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF DE SERTISSAGE COMPACT DE BORDS DE TÔLES MÉTALLIQUES, UNITÉ ET PROCÉDÉ DE SERTISSAGE ASSOCIÉS
Domaine technique
La présente invention revendique la priorité de la demande française 2110249 déposée le 29 septembre 2021 , dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
L’invention de la présente demande concerne le domaine de l’assemblage d’éléments de carrosserie de véhicules automobiles par pliage de leurs bords. L’invention concerne notamment le sertissage de bas de vitres d’ouvrants ou de toits ouvrants de véhicules automobiles.
Technique antérieure
Le sertissage est une technique d’assemblage à froid, par pliage de tôles métalliques, utilisée notamment dans l’industrie automobile pour la mise en forme d’élément de carrosserie comme des ouvrants, des ailes, des passages de roue ou des capots. Il constitue une étape majeure dans le processus de fabrication des véhicules puisqu’il termine généralement l’assemblage d’éléments extérieurs de carrosserie directement exposés au regard du client et/ou de l’utilisateur.
Le sertissage des ouvrants de véhicule automobile est généralement réalisé, soit par des robots à l’aide d’une molette, soit par des unités mécaniques de sertissage.
Le sertissage à la molette est réalisé à l’aide d’un robot programmable muni d’une molette de sertissage se déplaçant le long du bord de l’élément de carrosserie à assembler. Le principal inconvénient de ce type de sertissage est sa faible cadence du fait, notamment, de la nécessité de réaliser plusieurs passes pour parfaire l’assemblage. Or, les besoins de fabrication actuels nécessitent des temps de cycle de production réduits.
Un autre inconvénient de ces robots est leur encombrement limitant la place dans la zone d’assemblage. En effet, afin de réduire les temps de cycle de production, il est classique d’augmenter le nombre de robots utilisés. Cependant, la quantité de robots est limitée par leurs dimensions, et par leur accessibilité en regard du périmètre à sertir. En effet, certaines zones des éléments de carrosserie à assembler ne sont pas accessibles ou le sont difficilement par des bras robotisés. Ce type de problème peut se rencontrer, par exemple, sur les bas de vitre d’ouvrant.
Afin de résoudre ce problème, il est courant d’avoir recours au sertissage en table ouverte. Cependant, l’utilisation de ce type de sertisseuse implique la présence, sur cette dernière, d’une matrice et de lames spécifiques au sertissage d’un type d’ouvrant bien particulier. De ce fait, le principal inconvénient de ce procédé est son manque de flexibilité car un seul type d’élément de carrosserie peut être serti. Cela est incompatible avec les besoins de fabrication actuels qui nécessitent une polyvalence accrue.
De même, afin d’améliorer la polyvalence, les outillages de sertissage sont généralement embarqués sur des plateformes mobiles. Or, le sertissage en table ouverte génère des masses et un encombrement importants inadéquats avec les mouvements des plateformes mobiles.
Ces mêmes problèmes se retrouvent avec les unités de sertissage actuelles dont la masse et l’encombrement sont importants, ce qui ne permet pas de les installer sur les plateaux tournants. De plus, ces unités ont un coût élevé.
Le document de brevet publié FR 3 089 831 A1 divulgue une unité de sertissage pour le sertissage de bas de vitre d’ouvrant de véhicule automobile. Toutefois, cette unité est lourde et encombrante. De plus, les efforts appliqués par ce type de machine, i.e. moteur ou vérin électrique actionnant un système bielle-manivelle, lors de la phase de sertissage, sont repris par la matrice de sertissage et par son support, d’autre part, ledit système bielle-manivelle présente des limites de par l'absence de guidage, cela impose un dimensionnement important.
Exposé de l'invention
Un but de l’invention est notamment de corriger tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur en proposant une solution permettant de réduire le dimensionnement de l’unité de sertissage.
À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de sertissage de bords de tôles métalliques par pliage d’un desdits bords sur un autre desdits bords, comprenant :
- un support ;
- un porte-lame mobile par rapport au support et portant au moins une lame de sertissage ; remarquable en ce que le dispositif de sertissage comprend, en outre :
- un support intermédiaire monté pivotant sur le support, le porte-lame étant monté mobile en translation sur le support intermédiaire ;
- un vérin d’actionnement comprenant un cylindre lié au porte-lame et une tige coulissante pourvue d’une extrémité distale sphérique en vis-à-vis de la lame de sertissage et configurée pour s’engager avec une pièce d’appui sur une matrice de réception des bords de tôles métalliques.
Selon un mode de réalisation, le montage mobile en translation du porte-lame sur le support intermédiaire est parallèle à la tige coulissante du vérin d’actionnement.
Selon un mode de réalisation, le montage mobile en translation du porte-lame sur le support intermédiaire comprend au moins deux glissières à coulisseau avec, chacune, une section en queue d’aronde.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de sertissage comprend, en outre, au moins un vérin à ressort fixé au support intermédiaire et exerçant un effort élastique sur le porte-lame dans la direction de translation. Avantageusement, l’au moins un vérin à ressort est un ressort à gaz.
Selon un mode de réalisation, chacun des vérins à ressort comprend un cylindre rigidement fixé au support intermédiaire et une tige coulissante en contact avec le porte-lame.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de sertissage est configuré de manière à ce que la lame de sertissage se déplace par rapport au support intermédiaire, vers l’extrémité distale sphérique de la tige coulissante du vérin d’actionnement, lors d’un déplacement du porte-lame en vue de sertir les bords de tôles métalliques.
L’invention a également pour objet une unité de sertissage de bords de tôles métalliques par pliage d’un desdits bords sur un autre desdits bords, comprenant :
- une matrice avec une face de réception des bords de tôles métalliques ;
- un dispositif de sertissage des bords de tôles métalliques contre la matrice ; l’unité de sertissage étant remarquable en ce que le dispositif de sertissage est selon l’invention.
Selon un mode de réalisation, la matrice présente une face arrière opposée à la face de réception et recevant la pièce d’appui, l’extrémité distale sphérique de la tige coulissante du vérin d’actionnement venant contre ladite pièce d’appui lors du sertissage des bords de tôles métalliques.
Un autre objet de l’invention est un procédé de sertissage de bords de tôles métalliques par pliage d’un desdits bords sur un autre desdits bords, ledit procédé étant remarquable en ce qu’il est mis en œuvre par une unité de sertissage selon l’invention et en ce qu’il comprend :
- une action de pivotement du support intermédiaire ; et
- une action de coulissement du porte-lame par rapport au support intermédiaire.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé, l’action de pivotement du support intermédiaire entraîne l’entrée de la lame de sertissage dans un puits de vitre d’un ouvrant de véhicule automobile et l’action de coulissement du porte-lame par rapport au support intermédiaire forme un bas de vitre dudit ouvrant.
Brève description des dessins
[Fig 1] représente le sertissage d’un bas de vitre d’ouvrant de véhicule à l’aide d’une unité de sertissage de bords de tôles métalliques selon l’invention ;
[Fig 2] est une vue de côté de l’unité de sertissage de la figure 1 ;
[Fig 3] représente deux vues en perspective du dispositif de sertissage selon l’invention de l’unité de sertissage des figures 1 et 2 ;
[Fig 4] est une vue en coupe de l’unité de sertissage à une première étape de sertissage selon l’invention ;
[Fig 5] correspond à la figure 4 à une étape ultérieure ;
[Fig 6] correspond à la figure 5 à une étape ultérieure ;
Description détaillée
La partie droite de la figure 1 illustre le sertissage d’un bas de vitre d’ouvrant de véhicule automobile à l’aide d’une unité de sertissage 10 selon l’invention. L’ouvrant, en l’occurrence une porte de véhicule, comprend une ouverture destinée à recevoir une vitre.
La partie gauche de la figure 1 est une vue en coupe de la partie droite de la figure 1 suivant la section A-A’. En référence à la partie gauche de la figure 1 , l’opération de sertissage d’un bas de vitre d’ouvrant consiste à rabattre à plat un bord de tôle ouvert en direction d'un autre bord de tôle en faisant pénétrer une lame de sertissage 26 dans le puits de vitre de l’ouvrant. Le sertissage est réalisé contre une face de réception des bords de tôles d’une matrice 12 fixe de l’unité de sertissage 10, à l'aide d'un porte-lame 24.
Suivant un mode de réalisation, l’opération de sertissage est réalisée après une opération de pré-sertissage du bord de tôles destiné à être plié contre l’autre bord de tôles. Au cours de l’opération de pré-sertissage du bord de tôles, ledit bord de tôles est plié partiellement en direction de l’autre bord de tôles.
La vue en coupe A-A’ de la figure 1 , représente le bord de tôle destiné à être plié avant son opération de sertissage 2 et après son sertissage 4 sur l’autre bord de tôle. Dans ce mode de réalisation, une opération de pré-sertissage a au préalable été effectuée de sorte que l’angle formé par le bord de tôles après pré-sertissage et le bord de tôles contre lequel le bord de tôles pré-serti va être plié ait une valeur prédéterminée. À titre d’exemple, la valeur prédéterminée de l’angle est égale à 45°.
Suivant un mode de réalisation, l’unité de sertissage 10 est fixée sur un bâti 40 destiné à recevoir des éléments de carrosserie 15 en tôles métalliques dont des bords sont à sertir.
L’unité de sertissage 10 de bords de tôles métalliques par pliage d’un desdits bords sur un autre desdits bords comprend la matrice 12 et un dispositif de sertissage 20 selon l’invention. L’opération de sertissage est réalisée par le dispositif de sertissage 20 contre la matrice 12.
La face de réception des bords de tôles métalliques est destinée à coopérer avec une face de travail 27 de la lame de sertissage 26 lors de l’opération de sertissage. Lors de cette opération, le bord de tôle est pressé contre l’autre bord de tôle entre la face de réception 14 des bords de tôles de la matrice 12 et la face de travail 27 de la lame de sertissage 26.
L’unité de sertissage 10 selon l’invention peut être utilisée pour sertir une zone relativement linéaire, comme par exemple un toit ouvrant ou un bas de vitre d’ouvrant de véhicule automobile.
En référence aux figures 2 et 3, le dispositif de sertissage 20 de bords de tôles métalliques par pliage d’un desdits bords sur un autre desdits bords comprend un support 22, un porte-lame 24 mobile par rapport au support 22 et portant au moins une lame de sertissage 26.
Suivant un mode de réalisation, le support 22 est destiné à fixer le dispositif de sertissage 20, par exemple, sur un bâti 40 agencé notamment pour recevoir des éléments de carrosserie 15 dont des bords sont à sertir. La fixation peut être réalisée au moyen de vis ce qui rend possible le démontage du dispositif de sertissage 20 du bâti 40.
Un support intermédiaire 28 est monté pivotant sur le support 22, cela est réalisé au moyen du vérin de pivotement 34, la partie distale 35 de la tige du vérin 34 est articulée sur un axe 6 du support intermédiaire 28, des butées 28.1 et 28.2 appartenant audit support intermédiaire 28 assurent respectivement la répétabilité des positions haute et basse dudit support intermédiaire 28.
Le porte-lame 24 est monté mobile en translation sur le support intermédiaire 28, ledit montage comprend au moins deux glissières à coulisseau 29 avec, chacune, une section en queue d’aronde.
En référence à la figure 4, le dispositif de sertissage 20 comporte un vérin d’actionnement 30 comprenant un cylindre 25 lié au porte-lame 24 et une tige coulissante 31 pourvue d’une extrémité distale sphérique 32 en vis-à-vis de la lame de sertissage 26 et configurée pour s’engager avec une pièce d’appui 16 sur une matrice 12 de réception des bords de tôles métalliques.
Selon un mode de réalisation, le montage mobile en translation du porte-lame 24 sur le support intermédiaire 28 est parallèle à la tige coulissante 31 du vérin d’actionnement 30.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de sertissage 20 comprend, en outre, au moins un vérin à ressort 38 fixé au support intermédiaire 28 et exerçant un effort élastique sur le porte-lame 24 dans la direction de translation, ledit vérin à ressort 38 peut être de plusieurs types et est préférentiellement un vérin à gaz.
À cet effet, chacun des vérins à ressort 38 comprend un cylindre 37 rigidement fixé au support intermédiaire 28 et une tige coulissante 39 en contact avec le porte-lame 24. Selon un mode de réalisation, le dispositif de sertissage 20 est configuré de manière à ce que la lame de sertissage 26 se déplace par rapport au support intermédiaire 28, vers l’extrémité distale sphérique 32 de la tige coulissante 31 du vérin d’actionnement 30, lors d’un déplacement du porte-lame 24 en vue de sertir les bords de tôles métalliques.
Afin de permettre le chargement des bords de tôles métalliques sur la matrice 14, le support intermédiaire 28 est en position basse, i.e. la tige du vérin de pivotement 34 est rentrée et la butée 28.2 est en contact direct avec le support 22, la tige 31 du vérin d’actionnement 30 est rentrée.
Parallèlement, au moins un des vérins à ressort 38 précontraint, exerce un effort élastique sur le porte-lame 24, lesdits vérins à ressort 38 assurent un contact des butées 36 appartenant au porte-lame 24, au support intermédiaire 28.
Dans cette configuration, les vérins à ressort 38 exercent un effort suffisant pour vaincre la gravité de l’ensemble formé par le porte-lame 24 et le support intermédiaire 28 qui, naturellement, se placeraient en position basse par rapport au support intermédiaire 28.
Selon un mode de réalisation, le premier mouvement du dispositif de sertissage 20 est un basculement du support intermédiaire 28 autour d’un axe de rotation 8 commun avec le support 22, ledit basculement est actionné par la sortie de la tige du vérin 34, la butée 28.1 est alors en position haute en contact avec le support 22.
Cela permet à la lame de sertissage 26 de se retrouver au-dessus du bord de tôles à sertir et à sa face de travail 27 de se retrouver en regard du bord de tôles à sertir, la lame de sertissage 26 est considérée comme étant dans une position déployée avant sertissage.
Dans le cadre du sertissage d’un bas de vitre d’ouvrant, le pivotement du support intermédiaire 28 autour de son axe de rotation 8 permet de faire rentrer (ou sortir) la lame de sertissage 26 dans le (ou hors du) puits de vitre de l’ouvrant suivant le sens de pivotement.
L’extrémité distale sphérique 32 comprend une face de reprise d’effort de sertissage 33, ladite face de reprise d’effort de sertissage 33 est en regard de la face arrière 17 appartenant à la pièce d’appui 16 de la matrice 12 sans que ces deux faces 33, 17 ne soient en contact. La figure 5 représente une configuration de l’unité de sertissage 10 juste avant l’action de sertissage. La tige coulissante 31 avance jusqu’à positionner son extrémité distale sphérique 32 contre la pièce d’appui 16, la face de reprise d’effort de sertissage 33 est alors en contact direct avec la face arrière 17.
La pièce d’appui 16 a une position réglable en hauteur par le moyen, par exemple, d’un système de fixation coulissant monté sur la face arrière 13. Avantageusement, le contact sphérique entre la face de reprise d’effort de sertissage 33 et la face arrière 17, combiné à la possibilité de réglage en hauteur de la position de la pièce d’appui 16, permet d’assurer un bon appui entre l’extrémité distale sphérique 32 et ladite pièce d’appui 16, cela contribue à limiter les efforts dans les pièces environnantes et palier un éventuel problème de parallélisme entre la pièce d’appui 16 et l’extrémité distale 32 dans le cas où leurs faces respectives 17, 33 auraient été planes.
Le contact sphérique entre la face de reprise d’effort de sertissage 33 et la face arrière 17 est représenté selon la vue en coupe B-B’ de la figure 5.
En référence à la figure 5, les vérins à ressort 38 maintiennent toujours l’effort élastique exercé sur le porte-lame 24. Par la même occasion, la lame de sertissage 26 est maintenue par rapport à la matrice 12 dans la même position que précédemment.
La figure 6 représente l’unité de sertissage 10 lors de l’opération de sertissage. Une pression est appliquée à l’intérieur du vérin d’actionnement 30 afin de faire sortir sa tige de coulissement 31 du cylindre 25. Le vérin d’actionnement 30 étant disposé sur le porte-lame 24 et sur les glissières à coulisseau 29, la sortie de sa tige génère un mouvement relatif entre le porte-lame 24 et les glissières à coulisseau 29.
Comme la face de reprise d’effort de sertissage 33 de l’extrémité distale sphérique 32 est en contact avec la face arrière 17 de la pièce d’appui 16, la tige 31 du vérin d’actionnement 30 ne peut plus avancer mais elle continue de sortir du cylindre 25 du vérin d’actionnement 30. Aussi, c’est le porte-lame 24 qui coulisse sur le support intermédiaire 28, réduisant l’espace entre la lame de sertissage 26 et la matrice 12. Le porte-lame 24 quitte sa position déployée. Les bords de tôles sont alors pliés entre la face de travail 27 de la lame de sertissage 26 et la face de réception 14 des bords de tôles métalliques de la matrice 12. Le sertissage de bords de tôles métalliques est réalisé par un mouvement relatif entre la tige du vérin d’actionnement 30 et son cylindre 25.
Lors de l’opération de sertissage, on peut remarquer que le sens de l’effort exercé par le vérin d’actionnement 30 sur sa tige de coulissement 31 est inversé par rapport aux situations précédemment décrites.
En analysant la chaîne des efforts, on remarque que ceux-ci sont refermés dans une boucle en « C », sans passer par les supports de l’unité de sertissage 10 ni par le bâti 40 supportant la matrice 12 et les éléments de carrosserie 15 dont des bords sont à sertir. De façon avantageuse, la reprise d’effort de sertissage au niveau de la face arrière 17 de la pièce d’appui 16 en « C », permet de limiter les déformations de l’unité de sertissage 10.
Le procédé de sertissage de bords de tôles métalliques par pliage d’un desdits bords sur un autre desdits bords selon l’invention comprend donc une action de pivotement du support intermédiaire 28 et une action de coulissement du porte-lame 24 par rapport au support intermédiaire 28 en vue de presser les bords de tôles métalliques l’un contre l’autre.
De façon avantageuse, la construction du dispositif de sertissage 20 selon l’invention, avec des mouvements de pivotement et de translation simples, permet de réduire la masse et l’encombrement de l’unité de sertissage 10 de bord de tôles métalliques par rapport aux unités existantes. En effet, l'effort de pliage est assuré par une translation pure, pouvant être facilement réalisée par un vérin. Il n’est donc plus nécessaire d’utiliser un moteur entraînant un système compliqué de bielle et manivelle. Cette simplification des parties mécaniques permet également de réduire le coût de l’unité de sertissage.
Avantageusement, le fait de travailler avec un système d’action/réaction permet de limiter les efforts dans les pièces environnantes et permet d’assurer la rigidité de l’unité de sertissage malgré son faible encombrement.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1 .] Dispositif de sertissage (20) de bords de tôles métalliques par pliage d’un desdits bords sur un autre desdits bords, comprenant :
- un support (22) ;
- un porte-lame (24) mobile par rapport au support (22) et portant au moins une lame de sertissage (26) ; caractérisé en ce que le dispositif de sertissage (20) comprend, en outre, :
- un support intermédiaire (28) monté pivotant sur le support (22), le porte- lame (24) étant monté mobile en translation sur le support intermédiaire (28) ;
- un vérin d’actionnement (30) comprenant un cylindre (25) lié au porte-lame (24) et une tige coulissante (31 ) pourvue d’une extrémité distale sphérique (32) en vis-à-vis de la lame de sertissage (26) et configurée pour s’engager avec une pièce d’appui (16) sur une matrice de réception (12) des bords de tôles métalliques.
[Revendication 2.] Dispositif de sertissage (20) selon la revendication 1 , dans lequel le montage mobile en translation du porte-lame (24) sur le support intermédiaire (28) est parallèle à la tige coulissante (31 ) du vérin d’actionnement (30).
[Revendication 3.] Dispositif de sertissage (20) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le montage mobile en translation du porte- lame (24) sur le support intermédiaire (28) comprend au moins deux glissières à coulisseau (29) avec, chacune, une section en queue d’aronde.
[Revendication 4.] Dispositif de sertissage (20) selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant, en outre, au moins un vérin à ressort (38) fixé au support intermédiaire (28) et exerçant un effort élastique sur le porte- lame (24) dans la direction de translation.
[Revendication 5.] Dispositif de sertissage (20) selon la revendication 4, dans lequel chacun des vérins à ressort (38) comprend un cylindre (37) rigidement fixé au support intermédiaire (28) et une tige coulissante (39) en contact avec le porte-lame (24).
[Revendication 6.] Dispositif de sertissage (20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de sertissage (20) est configuré de manière à ce que la lame de sertissage (26) se déplace par rapport au support intermédiaire (28), vers l’extrémité distale sphérique (32) de la tige coulissante (31 ) du vérin d’actionnement (30), lors d’un déplacement du porte-lame (24) en vue de sertir les bords de tôles métalliques.
[Revendication 7.] Unité de sertissage (10) de bords de tôles métalliques par pliage d’un desdits bords sur un autre desdits bords, comprenant :
- une matrice (12) avec une face de réception (14) des bords de tôles métalliques ;
- un dispositif de sertissage (20) des bords de tôles métalliques contre la matrice (12) ; caractérisé en ce que le dispositif de sertissage (20) est selon l’une des revendications 1 à 6.
[Revendication 8.] Unité de sertissage (10) selon la revendication 7, dans lequel la matrice (12) présente une face arrière (13) opposée à la face de réception (14) et recevant la pièce d’appui (16), l’extrémité distale sphérique (32) de la tige coulissante (31 ) du vérin d’actionnement (30) venant contre ladite pièce d’appui (16) lors du sertissage des bords de tôles métalliques.
[Revendication 9.] Procédé de sertissage de bords de tôles métalliques par pliage d’un desdits bords sur un autre desdits bords, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il est mis en œuvre par une unité de sertissage (10) selon une des revendications 7 et 8, et en ce qu’il comprend
- une action de pivotement du support intermédiaire (28) ; et
- une action de coulissement du porte-lame (24) par rapport au support intermédiaire (28).
[Revendication 10.] Procédé selon la revendication précédente dans lequel l’action de pivotement du support intermédiaire (28) entraîne l’entrée de la lame de sertissage (26) dans un puits de vitre d’un ouvrant de véhicule automobile et l’action de coulissement du porte-lame (24) par rapport au support intermédiaire (28) forme un bas de vitre dudit ouvrant.
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