DE MACHINE-OUTIL

La présente invention a pour objet un dispositif permettant d'adapter la taille d'un serre-flan. Un serre-flan est une pièce d'une machine-outil destinée à l'usinage d'éléments sous forme de feuilles, tels une tôle, permettant un bon maintien de la feuille usinée. On retrouve un serre-flan par exemple sur une machine de cambrage, d'emboutissage ou de pliage. La taille du serre-flan doit être adaptée à la dimension de la tôle à usiner ainsi qu'à l'opération effectuée. Afin de pouvoir, sur une même machine-outil, usiner des tôles de tailles différentes, il est nécessaire de pouvoir changer la taille du serre-flan. II est connu d'adapter l'ensemble du serre-flan, sans intervention manuelle, à la dimension de la tôle à usiner.

Le principal inconvénient des systèmes connus à ce jour et capables d'adapter automatiquement la taille du serre-flan, est d'effectuer cette opération dans un temps relativement long, limitant ainsi la productivité par rapport à la flexibilité. Le temps nécessaire pour usiner la tôle est inférieur au temps d'adaptation du serre-flan par les systèmes connus. De ce fait, un utilisateur recherche à réaliser plusieurs pièces d'une même dimension avant de modifier la taille du serre-flan.

De plus, pour des raisons d'optimisation, les constructeurs préconisent de réaliser tout d'abord sur la machine-outil équipée d'un serre-flan modulable les opérations nécessitant un serre-flan court, puis celles nécessitant un serre-flan long. L'utilisateur est donc amené à devoir adapter l'ordre de réalisation des usinages en fonction de ces contraintes.

L'invention a alors pour but de fournir un dispositif permettant d'adapter la taille d'un serre-flan permettant de modifier cette taille très rapidement afin

d'améliorer la flexibilité d'une machine-outil destinée à recevoir ce serre-flan et de permettre de réaliser les différents usinages dans n'importe quel ordre, sans pour autant altérer le temps de cycle. A cet effet, le dispositif qu'elle propose comporte :

- un bâti muni de moyens de guidage,

- des modules serre-flan destinés à se déplacer le long des moyens de guidage, - des moyens pour bloquer indépendamment chaque module serre-flan dans une position donnée,

- un magasin de modules d'extrémité placé à proximité de chaque extrémité des moyens de guidage,

- des moyens de préhension et de manipulation permettant de saisir un module d'extrémité dans un magasin pour le positionner contre un module serre-flan et de retirer un module d'extrémité positionné contre un module serre-flan pour le replacer dans un magasin.

Un changement de configuration du serre-flan peut alors être effectué très rapidement. Il suffit de déplacer les modules serre-flan inutiles pour la réalisation d'un pliage prédéfini vers les extrémités des moyens de guidage et de regrouper les modules serre-flan nécessaires a ce pliage au centre des moyens de guidage puis d'apporter à l'aide des moyens de préhension un module d'extrémité à chaque extrémité du groupe de modules serre-flan pour former un serre-flan de la taille souhaitée pour réaliser le pliage. Toutes ces opérations peuvent être réalisée rapidement, car les modules serre-flan peuvent se déplacer en même temps que les modules d'extrémité.

Avantageusement, un module, appelé module central, est monté fixe par rapport au bâti et de chaque côté du module central se trouvent des modules serre-flan mobiles ; les modules serre-flan se trouvant d'un même côté du module central sont tous semblables et les modules serre-flan se trouvant d'un côté du module central

présentent une longueur dans le sens des moyens de guidage différente de ceux situés de l'autre côté du module central. Le module central sert alors de butée lors du déplacement des modules serre-flan. La longueur différente des modules serre-flan d'un côté et de l'autre du module central permet d'offrir une plus grande variété de longueurs différentes de serre-flan. Si par exemple tous les modules serre-flan et le module central ont une longueur de 100 mm, l'ensemble formé par les modules serre-flan et le module central aura toujours une longueur multiple de 100 mm. Par contre, si les modules serre-flan d'un côté ont une longueur de 100 mm et ceux de l'autre côté une longueur de 50 mm ou de 150 mm, il sera possible d'avoir également des longueurs totales multiples de 50 mm. Bien entendu d'autres valeurs et d'autres rapport de longueur sont envisageables.

Dans une forme de réalisation préférentielle, les moyens de guidage sont constitués par au moins un rail rectiligne solidaire du bâti. Dans ce cas, avantageusement, les modules serre-flan sont montés sur deux rails parallèles entre lesquels est guidée une barre d'entraînement, et les moyens de blocage permettent de rendre chaque module serre-flan indépendamment des autres soit solidaire de la barre d'entraînement, soit solidaire des rails de guidage. Pour déplacer des modules serre- flan, il suffit de les rendre solidaires de la barre d'entraînement et de déplacer celle-ci avec ces modules. Les autres modules serre-flan ne devant pas bouger restent solidaires du bâti. Pour bouger l'ensemble des modules serre-flan devant être déplacés, il suffit de déplacer une fois la barre d'entraînement dans un sens avec les modules se déplaçant dans ce même sens, puis de déplacer les modules serre-flan devant être déplacés dans l'autre sens.

Dans une forme de réalisation préférentielle, chaque module serre-flan comporte une pièce de verrouillage pouvant se déplacer perpendiculairement aux

rails de guidage, présentant perpendiculairement aux rails de guidage une section en U, l'extrémité d'une branche du U se trouvant dans une rainure longitudinale réalisée dans un rail, l'autre extrémité de branche se trouvant face à l'autre rail de guidage et la barre d'entraînement faisant saillie entre ces deux branches. De plus, un ressort précontraint la pièce de verrouillage dans un sens, rendant celle-ci solidaire du bâti ou de la barre d'entraînement, et enfin, un vérin est prévu pour agir à 1"encontre du ressort afin de rendre la pièce de verrouillage solidaire de la barre d'entraînement ou du bâti.

Pour entraîner la barre d'entraînement, celle-ci est munie d'une crémaillère engrenant avec une roue dentée entraînée par un moteur. D'autre moyens sont bien entendu envisageables : la barre peut être par exemple reliée à un vérin ou bien à un moteur linéaire.

Dans le dispositif selon 1'invention,les moyens de préhension et de manipulation peuvent être constitués par une pince se déplaçant longitudinalement sur le bâti. On peut également envisager d'autres solutions, telles par exemple un robot manipulateur.

L'invention propose aussi d'utiliser un dispositif tel que décrit ci-dessus sur une machine destinée à réaliser des plis sur une tôle, comportant deux serre- flans et un outil de pliage. Dans une telle machine, il n'est pas utile d'avoir deux serre-flans modulables, un seul est généralement suffisant.

Une telle machine, ou plieuse, peut adapter la taille de son serre-flan pendant le temps nécessaire pour que la tôle pliée parte et qu'une tôle à plier prenne place. Pour des tôles devant être pliées sur deux côtés opposés, l'invention propose alors un centre d'usinage, caractérisé en ce qu'il comporte deux plieuses selon l'invention, les deux machines se faisant face, pouvant se rapprocher ou s'éloigner l'une de l'autre, et en ce qu'un

convoyeur destiné à convoyer des tôles est placé entre les deux machines. Le convoyeur peut être muni aussi d'un rotateur central, qui prend place entre les deux plieuses, et permet de faire tourner des tôles devant être pliées sur quatre côtés -ou plus-.

De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, un dispositif selon l'invention. Figure 1 représente une machine destinée à plier des tôles, muni d'un dispositif selon l'invention,

Figures 2 et 3 sont des vues schématiques de face, montrant le dispositif dans deux positions différentes,

Figure 4 montre un mécanisme d'entraînement pour des modules serre-flan,

Figure 5 est une vue en coupe a échelle agrandie selon la ligne V-V de la figure 4,

Figure 6 est une vue en coupe à échelle agrandie selon la ligne VI-VI de la figure 4, Figures 7 à 10 représentent plusieurs configurations possibles d'un dispositif selon 1'invention,

Figure 11 montre en vue de côté deux plieuses se faisant face, chacune de celles-ci étant munie d'un dispositif selon l'invention, et

Figure 12 est une vue en perspective d'un module d'extrémité.

A titre d'exemple d'application d'un dispositif permettant d'adapter la taille d'un serre-flan, la figure 1 représente une machine destinée à plier des tôles munie d'un tel dispositif.

Cette machine, ou plieuse, comporte un banc 2, une table à brosses 4 destinée à recevoir une tôle (non représentée sur cette figure) à plier, un outil de pliage 6, un serre-flan inférieur 8 fixe, un serre-flan supérieur 10 monté sur un bras 12 pivotant autour d'un

axe 14, ainsi qu'un robot manipulateur 16 destiné à déplacer les tôles à plier.

La largeur du serre-flan supérieur 10 est modulable. Ainsi, la plieuse peut s'adapter à de très nombreuses dimensions de tôles et à plusieurs types de pliage. Les moyens permettant de modifier la taille du serre-flan 10 sont décrits ci-après.

Les figures 2 et 3 montrent schématiquement le serre-flan supérieur 10 de la plieuse de la figure 1 ainsi que le dispositif permettant de faire varier la largeur de celui-ci.

Le serre-flan 10 comporte plusieurs modules serre- flan 18,19, tous de forme générale semblable. Lorsque tous les modules serre-flan 18,19 sont l'un contre l'autre, ils forment un serre-flan ressemblant aux serre-flans connus.

Les figures 2 et 3 représentent un bâti 20 portant deux rails 22 rectilignes parallèles sur lesquels sont guidés les modules serre-flan 18, deux magasins 24,25, chaque magasin étant placé à une des extrémités du bâti 20, ainsi que deux pièces 26 guidées en translation sur le bâti 20, parallèlement aux rails 22.

Les modules serre-flan 18,19 sont de deux largeurs différentes. Sur le dessin, les modules 18 les moins larges sont montés du côté de l'extrémité gauche des rails 22, tandis que les modules 19 les plus larges sont montés a droite. Il y a donc deux ensembles de modules serre-flan. Ces deux ensembles sont séparés par un module central 28 fixe, servant de butée aux modules serre- flan 18,19 mobiles. La forme générale de ce module central 28 est semblable à celle des modules serre- flan 18,19 mobiles.

Sur le bâti 20 sont disposés deux mécanismes pour l'entraînement en translation des pinces 26. Chaque mécanisme comporte deux poulies 30, dont les axes sont perpendiculaires aux rails 22. Une courroie 32 relie ces deux poulies 30. Une pince 26 est fixée sur le brin

supérieur de la courroie 32 et est guidée sur le brin inférieur. Un moteur électrique 34 entraîne une poulie en rotation. Cette dernière se trouve à l'extrémité du bâti 20. L'autre poulie 30 se trouve sensiblement à hauteur du module central 28.

Chaque magasin 24,25 est destiné au rangement de modules d'extrémité 36,37. La figure 12 représente l'un de ces modules d'extrémité. Par complémentarité de forme, chaque module d'extrémité peut venir se placer sur un module serre-flan correspondant. Les pinces 26 sont destinées à saisir un module d'extrémité 36,37 rangé dans son magasin 24,25 pour le placer sur un module serre- flan 18,19, ou vice versa, ainsi qu'à maintenir le module d'extrémité 36,37 saisi en position sur le module serre- flan 18,19. Chaque pince 26 ne peut desservir que les modules serre-flan 18,19 se trouvant d'un même côté du module central 28. Ainsi, les modules d'extrémité 36 rangés dans le magasin 24 situé à gauche sur les figures sont destinés à prendre place sur un module serre-flan 18, tandis que les modules d'extrémité 37 rangés dans le magasin 25 situé à droite sur les figures sont destinés à prendre place sur un module serre-flan 19.

Chaque pince 26 comprend un vérin 38. Ainsi, l'extrémité de celle-ci, ainsi que le module d'extrémité saisi, possèdent deux degrés de liberté. Un premier degré de liberté (courroie) permet de déplacer le module d'extrémité jusqu'au module serre-flan correspondant et le second degré de liberté (vérin) permet d'emboîter le module d'extrémité sur le module serre-flan. Les figures 4 à 6 illustrent la manière dont peuvent se déplacer les modules serre-flan 18,19.

Ces modules sont guidés sur les deux rails parallèles 22. Entre ces deux rails 22 se trouve un espace formant une rainure, dans laquelle est guidée une barre d'entraînement 40. Cette barre d'entraînement 40 est munie d'une crémaillère 42 à l'une de ses extrémités, sur

laquelle engrène une roue dentée 44 entraînée en rotation par un moteur (non représenté).

Chaque module serre-flan 18,19 est muni d'un dispositif lui permettant soit d'être solidaire des rails 22, soit d'être solidaire de la barre d'entraînement 40. Lorsque la barre d'entraînement 40 se déplace, elle entraîne avec elle les modules serre-flan 18,19 qui sont fixés sur elle, les autres restant immobiles. Il est ainsi possible de déplacer individuellement chaque module serre- flan, ou un groupe de modules serre-flan, ou tout autre combinaison envisageable.

Les figures 5 et 6 montrent en coupe un module serre-flan 18 et son dispositif de blocage associé. Ce dernier comprend notamment une pièce de verrouillage 46, un ressort 48 et un vérin pneumatique 50.

La pièce de verrouillage 46 est placée dans un logement ménagé dans la face du module serre-flan tournée vers les rails 22. Ce logement est tel que la pièce de verrouillage peut se déplacer perpendiculairement aux rails 22. Dans un plan de coupe perpendiculaire aux rails 22 (figures 5 et 6), la pièce de verrouillage 46 présente une section de forme générale en U. Les branches du U sont orientées vers les rails 22. L'extrémité d'une première branche loge dans une rainure 52 ménagée longitudinalement dans un rail 22. La seconde branche fait face à l'autre rail de guidage 22. La barre d'entraînement 40 fait saillie des deux rails 22 et se trouve entre les deux branches de la pièce de verrouillage 46. La seconde branche de cette pièce 46 fait face à la barre d'entraînement 40.

Du côté de sa première branche, la pièce de verrouillage est soumise à l'action du ressort 48, qui agit dans le sens de pousser la première branche de la pièce de verrouillage vers la barre d'entraînement 40. Du côté de la seconde branche se trouve le vérin pneumatique 50. Ce dernier peut agir sur la pièce de

verrouillage 46 à 1'encontre du ressort 48 et donc pousser la seconde branche en direction de la barre d'entraînement 40.

La figure 5 montre la position du module serre- flan 18 lorsque le vérin 50 n'agit pas. Le ressort 48 pousse alors la pièce de verrouillage 46 vers la barre d'entraînement 40. La première branche de cette pièce de verrouillage 46 vient alors en appui contre la paroi de la rainure 52 ménagée dans un rail 22. Par contre réaction, le module serre-flan 18 se déplace dans le sens opposé, c'est-à-dire vers la gauche sur la figure 5. Le module 18 vient alors en appui sur la face extérieure du rail 22 opposée au ressort 48. Ainsi, le module serre-flan est bloqué sur les deux rails 22 et est donc solidaire du bâti 20.

La figure 6 montre la position du module serre- flan 18 lorsque le vérin 50 agit. Le vérin 50 pousse alors la pièce de verrouillage 46 de telle sorte que sa seconde branche vient en appui contre la barre d'entraînement 40. Par contre réaction, le module serre-flan 18 se déplace dans le sens opposé du mouvement de la pièce de verrouillage 46, c'est-à-dire vers la droite sur la figure 6. Les cotes des diverses rainures de guidage permettant le guidage du module serre-flan 18 sur les rails 22 sont telles que le module serre-flan 18 vient alors en appui sur la barre d'entraînement 40, et non sur le rail 22 opposé au vérin pneumatique 50. De cette façon, le module serre-flan 18 est solidaire de la barre d'entraînement 40. Les figures 7 à 10 montrent plusieurs configurations possibles de serre-flan, parmi de nombreuses autres, obtenues en associant des modules serre-flan 18,19 et des modules d'extrémité 36,37. La figure 7 montre une configuration où tous les modules serre-flan 18,19 sont regroupés autour du module

central 28 et à chaque extrémité se trouve un module d'extrémité 36,37.

La figure 8 montre une autre configuration. Pour passer de la configuration de la figure 7 à celle de la figure 8, plusieurs étapes sont nécessaires mais elles peuvent s'effectuer très rapidement. Les modules d'extrémité 36,37 sont tout d'abord replacés dans leurs magasins respectifs. Les trois modules serre-flan 18 le plus à gauche sur les figures 7 et 8 sont rendus solidaires de la barre d'entraînement 40. Cette dernière est déplacée vers la gauche. La pression dans les vérins 50 correspondant à ces trois modules serre-flan 18 est relâchée. Ces modules deviennent donc solidaires des rails 22 et sont fixes par rapport au bâti 20. Les trois modules serre-flan 19 le plus à droite sur la figure 7 sont alors rendus solidaires de la barre d'entraînement 40 en mettant les vérins 50 correspondants sous pression. Tous les autres modules serre-flan 18,19 restent solidaires des rails 22 et sont fixes par rapport au bâti 20. La barre d'entraînement 40 se déplace vers la droite, entraînant avec elle les trois modules serre- flan 19.

Pendant que s'effectuent ces déplacements de modules serre-flan 18,19, les pinces 26 saisissent chacune un module d'extrémité 36,37 dans un magasin correspondant 24,25 et le positionnent sur le module 18,19 formant l'extrémité du serre-flan.

Si dans un pliage réalisé ultérieurement par la plieuse, il n'est pas nécessaire d'avoir un module d'extrémité à l'extrémité du serre-flan, les modules d'extrémité 36,37 peuvent rester en place et se retrouver entre deux modules serre-flan 18,19, comme représenté à la figure 9. Le temps nécessaire pour changer de configuration peut alors être légèrement réduit. La figure 10 montre une configuration où un module d'extrémité 37 est placé directement sur le module central

28. Il est ainsi possible d'avoir un serre-flan de faible largeur.

En choisissant judicieusement les largeurs des modules serre-flan 18,19 et des modules d'extrémité 36,37, il est possible de couvrir toute une plage de largeurs pour le serre-flan obtenu avec une incrémentation prédéterminée. L'exemple de dimensions indiqué ci-après permet d'obtenir toutes les largeurs multiples de 5 mm à partir de la largeur de 310 mm. On peut ainsi par exemple choisir des modules serre-flan 18 d'une largeur de 100 mm, qui se trouveront sur l'exemple représenté au dessin à gauche du module central 28, des modules serre-flan 19 d'une largeur de 150 mm, qui seront à droite du module central 28, quatre modules d'extrémité 36 associés au magasin 24 et donc destinés à être montés sur des modules serre-flan 18 de 80 mm, 90 mm, 100 mm et 105 mm, et quatre modules d'extrémité 37 associés au magasin 25 et donc destinés à être montés sur des modules serre-flan 19 de 80 mm, 85 mm, 95 mm et 105 mm. Si comme représenté aux figures 7 à 10 le serre-flan comporte cinq modules serre-flan 18 de 100 mm et quatre modules serre-flan 19 de 150 mm, il est possible d'assembler les divers modules 28,18,19,36,37 pour obtenir une quelconque largeur de serre-flan multiple de 5 mm et comprise entre 310 mm et 1310 mm.

Bien entendu, le mouvement des pinces 26 et de la barre d'entraînement 40 peut être géré avec l'aide d'un calculateur (non représenté), qui, en fonction de la largeur du serre-flan nécessaire et le type de pli à réaliser, calcule la configuration à adopter et les parcours des divers organes puis fournit ces informations à un système de commande central qui gère le déplacement de ces organes.

La conception du serre-flan modulable telle que décrite ci-dessus permet de pouvoir passer d'une configuration à une autre en un temps très réduit, de

l'ordre de dix secondes. Il devient ainsi possible de changer de configuration en même temps que l'on change de tôle ou de position de cette tôle. Contrairement aux machines connues jusqu'à présent, qui nécessitent un temps environ dix fois supérieur, il est possible de changer la configuration du serre-flan en temps masqué.

Il devient alors concevable de placer deux plieuses l'une face à l'autre, tel que représenté à la figure 11. Un convoyeur, non représenté, apporte une tôle 54 entre les deux plieuses. Un rotateur central 56 se trouve entre les deux plieuses pour tourner une tôle qui devrait éventuellement être pliée sur quatre côtés -ou plus-. Bien sûr, pour s'adapter aux différentes dimensions de la tôle et au type de pli à réaliser, les deux plieuses doivent pouvoir s'écarter et se rapprocher l'une de l'autre. A cet effet, elles sont toutes deux montées sur un banc 58 commun. Un calculateur et un système de commande central peuvent être prévus pour calculer et gérer les déplacements des deux plieuses sur le banc 58 commun, mais ils peuvent aussi gérer les serre-flans modulables des deux plieuses.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la forme d'exécution décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes.

Ainsi par exemple, chaque module serre-flan pourrait être équipé de moyens moteurs lui permettant de se déplacer par lui-même sur des moyens de guidage. La barre d'entraînement serait remplacée par une crémaillère fixe s'étendant sur toute la longueur du bâti et chaque module serre-flan serait équipé d'un moteur en bout d'arbre duquel serait monté une roue dentée. Un frein moteur empêcherait la roue dentée de tourner, assurant ainsi le blocage du module par rapport au bâti. Les modules pourraient être guidés sur des colonnes de guidage.

Le dispositif permettant d'adapter la taille d'un serre-flan n'est pas forcément adapté à une plieuse. Il peut très bien être monté sur toute machine comportant un serre-flan, telle une machine de cambrage ou d'emboutissage.

La taille, la forme et le nombre des modules ne sont donnés qu'à titre d'exemples pour illustrer l'invention. Il est bien entendu possible de multiplier le nombre de modules pour augmenter le nombre de configurations possibles.