Presse plieuse hydraulique à tablier inférieur mobile

Abstract

 La presse comporte un tablier inférieur mobile actionné par au moins trois vérins hydrauliques (5a, 5B, 5c) dont deux sont disposés aux extrémités latérales du tablier mobile et au moins un au centre selon l'axe de celui-ci. Le circuit hydraulique est associé à un dispositif de détection de la présence éventuelle d'un couple de basculement sur le tablier mobile (2), et à un système comparateur et calculateur relié au dispositif de détection. Les vérins (5a, 5b, 5c) sont reliés à un distributeur directionnel commun (12) par l'intermédiaire de moyens de contrôle de pression (15a, 15b, 15c) commandés par le système comparateur et calculateur, celui-ci étant apte à commander une réduction en continu de la pression exercée sur le vérin (5a ou 5b) situé du côté opposé à la direction du couple de basculement, et éventuellement aussi sur le vérin (5c) situé au centre, de façon à créer un couple antagoniste au couple de basculement.

Description

[0001] La présente invention est relative aux presses plieuses hydrauliques pour la déformation des métaux en feuilles.

[0002] Plus précisément, elle concerne les presses plieuses du type comportant un tablier supérieur fixe et un tablier inférieur mobile actionné par au moins trois vérins hydrauliques dont deux sont disposés aux extrémités latérales du tablier mobile et au moins un au centre, ces vérins étant alimentés à partir d'un système de distribution directionnel unique commandant les mouvements de montée et descente du tablier mobile.

[0003] Les machines de ce genre ont pour avantage qu'il se produit, pendant le travail, une déformation parallèle des bords en regard des deux tabliers, grâce au fait que l'effort de poussée des vérins sur le tablier inférieur mobile est réparti de façon uniforme le long de ce tablier mobile afin de réaliser lors du travail des angles de pliage constants et précis. Cette géométrie de machine est celle des machines décrites dans le brevet français 1.362.471. Dans ces machines, il est prévu des moyens de guidage destinés à maintenir le tablier mobile parallèle au tablier supérieur fixe, pendant ses déplacements. En général, ces moyens de guidage consistent en des galets rotatifs portés par le tablier mobile et placés au contact de pistes de guidage prévues sur des éléments fixes du bâti. Toutefois, ces moyens de guidage mécanique se révèlent insuffisants dans le cas où la résultante des forces, dues au travail effectué, n'est pas située dans l'axe de la machine. En effet dans un tel cas, le tablier mobile se trouve soumis à un couple de basculement. Dans ces conditions, en raison de l'élasticité des différentes parties de la machine ainsi que de l'élasticité des moyens de guidage eux-mêmes, ces derniers se révèlent incapables de maintenir le parallélisme tant globalement qu'en ce qui concerne le parallélisme des bords en regard des deux tabliers, gage de la précision angulaire du pli sur toute sa longueur, sur lequel ces moyens de guidage n'ont pas d'effet. Le problème de l'équilibrage des presses soumises à un effort de travail excentré a été une préoccupation constante des constructeurs et utilisateurs, qu'il s'agisse de presses à plateaux d'usage général ou de presses plieuses comportant un tablier long et étroit où ce problème est particulièrement critique.

[0004] Le type de machine auquel s'applique l'invention suivant la présente demande est très particulier. En effet, il met en oeuvre une source de pression unique, une distribution unique pour la commande des mouvements et au moins trois vérins de travail dont un au moins disposé au centre.

[0005] Les différents procédés d'équilibrage qui ont déjà été développés ne s'appliquent pas à ce type de machine et à cette configuration d'organes et ne permettent par ailleurs pas d'obtenir dans le cadre des machines les concernant tout à la fois le parallélisme global entre les deux tabliers et l'optimisation du parallélisme des faces en regard des tabliers inférieur et supérieur, ce que les machines objet du brevet FR 1.362.471 présentent sous condition que la charge soit centrée, c'est-à-dire le parallélisme prenant en compte les déformations géométriques des tabliers sous l'action des forces de travail.

[0006] Les techniques utilisées à ce jour ont habituellement trait à des presses à deux vérins supérieurs et mettent en jeu un organe de servo-distribution par vérin équipant la machine. Dans de telles dispositions, la pression s'établissant dans le vérin est uniquement fonction de la réaction du travail opposé au mouvement de ce vérin, le servo-distributeur commandant un volume d'huile alimentant le vérin.

[0007] Dans les dispositifs à deux vérins, compte tenu de la limitation même à deux vérins, la caractéristique fondamentale de déformée parallèle des faces en regard de tablier, même en conditions de charge centrée, n'est pas réalisable comme sur les presses suivant le brevet FR 1.362.471 qui décrit une technique nécessitant trois vérins. Seul le parallélisme global est assuré dans toutes les presses à deux vérins et deux servo-distributeurs.

[0008] Lorsque la charge est excentrée, ces presses munies d'un dispositif à deux servo-distributeurs présentent l'inconvénient de ne pas toujours pouvoir maîtriser les déformations des faces en regard.

[0009] L'utilisation de dispositifs de commande de cette même nature, à servo-distribution, sur une presse à trois vérins, ne permettrait pas plus en conditions de charge excentrée de maîtriser le parallélisme de déformation des bords en regard. En effet, la pression s'établissant dans chaque vérin n'est que fonction de l'effort exercé par le travail en face de ce vérin et rien dans ces conditions ne permet d'agir de façon volontaire sur ces pressions et donc sur les déformations.

[0010] Le brevet US 2.343.167 offre une approche différente de la reprise des efforts excentrés. Ce brevet asservit le parallélisme global du plateau de travail, ou tablier mobile de travail, à la position d'un élément mobile de référence. Cet élément de référence n'étant soumis à aucun effort de travail, il fait complètement abstraction de la notion de déformées parallèles. Par ailleurs, le dispositif hydraulique d'équilibrage fait appel à un organe à étranglement variable préréglé par l'opérateur lors d'essais préalables, et il ne s'adapte donc pas automatiquement au besoin pour vaincre l'excentration. Outre le fait qu'un tel dispositif de limitation de pression est sans effet en statique, c'est-à-dire en phase de maintien de pression à la fin de la course de travail, phase essentielle pour la qualité de travail en formage, le préréglage est un réglage par tout ou rien commandé par des micro-interrupteurs. Ces dispositifs permettent uniquement d'éviter de façon grossière et non automatique les troubles majeurs associés à un effort de travail excentré mais en rien une correction fine et automatique comme cela est nécessaire sur une presse plieuse hydraulique.

[0011] Le dispositif décrit dans le FR 2.545.418 a fondamentalement trait à la recherche de l'optimisation du parallélisme des faces en regard des tabliers et met bien en évidence l'importance de celle-ci. Le FR 2.545.418 met en oeuvre pour obtenir ce résultat des points d'appui additionnels d'un des tabliers portés par des traverses auxiliaires au même titre que le brevet français 2.347.992, et ajoute un ou plusieurs vérins supplémentaires de cambrage de l'autre tablier, portés eux-mêmes par des traverses auxiliaires.

[0012] Ces dispositifs entraînent une structure de machine complexe comprenant trois plaques d'acier pour constituer le tablier fixe, trois plaques d'acier pour constituer le tablier mobile, des points d'appui additionnels constitués par de lourdes broches d'acier et un ou plusieurs vérins additionnels. Cette technique est lourde, coûteuse et s'éloigne totalement de la géométrie des machines à tablier inférieur mobile telle que décrite dans par exemple le brevet FR 1.362.471.

[0013] Dans l'état de la technique actuelle, il n'existe pas d'approche permettant tout à la fois d'assurer sur des machines à minimum trois vérins le parallélisme global des tabliers et l'optimisation du parallélisme des faces en regard, que la machine travaille en condition de charge centrée et/ou excentrée.

[0014] La présente demande est relative à un circuit hydraulique permettant, tout en conservant cette configuration de base de ces machines de pliage, de conserver à celles-ci quelles que soient les conditions de travail centré ou excentré, le parallélisme global des tabliers inférieurs et supérieurs ainsi que l'optimalisation du parallélisme des faces en regard de ces tabliers.

[0015] Le but de l'invention est de maîtriser la force exercée par chacun des vérins agissant sur le tablier mobile pour assurer d'une part le parallélisme global et d'autre part, en agissant sur la force appliquée par chacun des vérins pour une même valeur de couple antagoniste, d'engendrer une courbe de déformation du tablier inférieur mobile, assurant ainsi une déformation parallèle optimale des deux tabliers.

[0016] L'invention a pour objet une presse plieuse pour la déformation des métaux en feuille, comportant un tablier supérieur fixe et un tablier inférieur mobile actionné par au moins trois vérins hydrauliques dont deux sont disposés aux extrémités latérales du tablier mobile et au moins un au centre selon l'axe de celui-ci, les vérins étant alimentés à partir d'un circuit hydraulique comportant une pompe entraînée par un moteur, un distributeur directionnel commandant les mouvements de montée et de descente du tablier mobile un dispositif de détection de la présence éventuelle d'un couple de basculement sur le tablier mobile, et un système comparateur et calculateur relié au dispositif de détection et comprenant des sorties de commande d'un système de régulation en fonction du basculement détecté, caractérisée en ce que tous les vérins sont reliés à un distributeur directionnel commun par l'intermédiaire de moyens de contrôle de pression commandés par le système comparateur et calculateur, celui-ci étant apte à commander une réduction en continu de la pression exercée sur le vérin situé du côté opposé à la direction du couple de basculement, et éventuellement aussi sur le vérin situé au centre, de façon à créer un couple antagoniste en fonction des données reçues du dispositif de détection, ce couple antagoniste étant capable d'une part de contre-balancer de manière continue et proportionnelle le couple de basculement garantissant ainsi le parallélisme global et d'autre part d'assurer le maintien en parallèle des zones de travail des bords opposés des tabliers qui se déforment lors de l'opération.

[0017] Les moyens prévus pour assurer un contrôle de pression sur un ou plusieurs des vérins, actionnant le tablier inférieur mobile, peuvent donner lieu à des formes de réalisation différentes. De même le dispositif de détection du basculement éventuel du tablier mobile ainsi que le dispositif comparateur et calculateur peuvent faire l'objet de diverses formes de réalisation.

[0018] Ainsi, l'invention présente d'autres caractéristiques selon lesquelles:

- le calculateur et comparateur comporte en outre une entrée permettant l'introduction de données supplémentaires définissant des variations dans les conditions générales de travail, le couple antagoniste étant fonction d'une synthèse des données reçues du dispositif de détection et de celles introduites par l'entrée,

- les moyens de réduction de pression comportent autant de réducteurs proportionnels de pression qu'il y a de vérins actionnant le tablier inférieur mobile, et chaque réducteur est associé à un seul vérin,

- les moyens de contrôle de pression comportent un seul réducteur proportionnel de pression inséré dans le circuit hydraulique de commande et relié à chaque vérin hydraulique par l'intermédiaire d'une valve de liaison respective permettant d'appliquer au vérin correspondant, soit la pression normale du circuit de commande, soit une pression réduite, le système comparateur étant en outre apte à agir sur l'une ou l'autre de ces valves, ou plusieurs d'entre elles, suivant le cas.

[0019] Certaines de ces formes de réalisation sont décrites ci-dessous à simple titre d'exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels:

La figure 1 est une vue schématique en élévation de face d'une presse plieuse selon l'invention.

La figure 2 en est une vue en élévation en bout.

Les figures 3 et 4 représentent deux formes différentes de réalisation du circuit hydraulique de commande de la presse plieuse selon l'invention.

La figure 5 est un schéma du circuit de commande des réducteurs de pression prévus dans le circuit hydraulique, dans le cas où la détection du basculement est réalisée par la mesure des courses des deux extrémités du tablier inférieur, puis par le calcul de la différence qui représente le basculement.

[0020] La presse plieuse représentée aux figures 1 et 2 est du type comportant un tablier supérieur fixe 1 et un tablier inférieur mobile 2. Le tablier supérieur est porté par un bâti comportant deux flasques transversaux 3. Quant au tablier inférieur 2, il est monté entre deux traverses de reprise de force constituées par des panneaux verticaux 4 faisant partie du bâti.

[0021] Dans l'exemple représenté, ce tablier 2 est actionné par trois vérins hydrauliques à simple effet disposés symétriquement par rapport à l'axe vertical médian X-Y de la machine. Deux de ces vérins 5a et 5b sont disposés près de l'un et l'autre côtés extrêmes du tablier 2. Quant au troisième vérin 5c, il est placé au centre selon l'axe X-Y. Ces vérins prennent appui sur les panneaux verticaux 4 du bâti de la machine et ils sont destinés à assurer les déplacements verticaux du tablier 2 et à appliquer sur celui-ci la force voulue de travail de bas en haut, lors du pliage d'une tôle 7 entre deux outils adaptés sur cette presse, en l'occurrence un poinçon 8 porté par le tablier supérieur fixe 1 et une matrice 9 portée par le tablier inférieur mobile 2.

[0022] Ce dernier tablier est guidé par quatre paires de galets 10 montés librement rotatifs sur lui et qui sont placés au contact de pistes verticales de guidage prévues respectivement sur une entretoise fixe 11 solidaire des traverses 4 du bâti, et sur le corps fixe du vérin central 5c.

[0023] Les trois vérins 5a, 5b, 5c sont alimentés à partir d'un distributeur directionnel 12 comme on peut le constater en se reportant au schéma du circuit hydraulique de commande, qui est représenté à la figure 3. Ce circuit comprend par ailleurs une pompe 13 entraînée par un moteur 14. Le déplacement du tiroir du distributeur 12 dans un sens ou dans l'autre permet d'assurer le déplacement du tablier inférieur 2 vers le haut ou vers le bas, ce dernier déplacement étant effectué sous l'action du poids du tablier.

[0024] Conformément à l'une des caractéristiques de l'invention, le présent circuit hydraulique comprend en outre des moyens de contrôle de pression sous forme de réducteurs de pression proportionnels 15a, 15b et 15c en nombre égal aux vérins de travail du tablier mobile. Chacun de ces réducteurs de pression est associé à l'un de ces vérins, comme représenté sur le schéma de la figure 3. En conséquence en agissant sur l'un et/ou l'autre de ces réducteurs, il est possible de réduire de manière continue la pression de commande du ou des vérins correspondants.

[0025] Il est par ailleurs prévu un dispositif de détection permettant de détecter le basculement éventuel du tablier inférieur mobile 2 lors de l'utilisation de la présente presse. Cependant, ce dispositif est conçu pour pouvoir détecter à la fois l'apparition d'un tel basculement et le sens de celui-ci.

[0026] Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, le dispositif de détection ainsi prévu est constitué par deux capteurs linéaires de déplacement, prévus à l'une et l'autre extrémités du tablier inférieur 2. Ces capteurs, désignés par les références générales 16a et 16b, peuvent être des capteurs digitaux à lecture optique, ou des capteurs analogiques à effet inductif, potentiométrique ou autre.

[0027] Dans l'exemple illustré à la figure 5, chacun de ces capteurs comporte un index mobile 22 porté par le tablier 2 et qui se déplace en regard d'une réglette verticale fixe 23 solidaire de l'une des traverses 4 du bâti, ou vice versa. Ainsi chacun de ces capteurs est susceptible de mesurer la course de déplacement de l'extrémité correspondante du tablier mobile 2.

[0028] Chacun de ces deux capteurs est apte à émettre un signal électrique qui est fonction de l'importance du déplacement mesuré. Or ces deux capteurs sont branchés dans un circuit électronique comportant un système comparateur et calculateur 24 auquel ils sont reliés (voir figure 5) et qui comporte des sorties de puissance A, B et C raccordées aux organes de commande des réducteurs 15a, 15b, 15c.

[0029] Le comparateur/calculateur est apte à déterminer s'il y a identité de déplacement ou si au contraire il existe une différence correspondant à un basculement du tablier inférieur 2. Ce comparateur est alors en mesure de déterminer à la fois l'importance du couple de basculement, et le sens de celui-ci.

[0030] En outre, le comparateur et calculateur 24 possède une entrée E par laquelle sont introduites les données définissant les conditions générales de travail. Cette instruction peut être effectuée lors de la programmation si la saisie des informations est entièrement manuelle comme c'est généralement le cas sur une commande numérique, et/ou au début de l'opération de travail si la saisie des informations est obtenue par un système de palpeur, micro-interrupteurs ou toute autre forme de détecteurs de présence de la tôle ou de zones d'efforts tels que jauges de contraintes.

[0031] Les conditions de travail se différencient par la position nominale de la tôle, c'est-à-dire celle qui ne prend pas en compte les erreurs de positionnement, par sa longueur, son épaisseur et le type d'outillage utilisé. Il est à considérer que ces informations font partie de celles communiquées habituellement à la commande numérique de la presse plieuse lorsqu'elle en est équipée; dans ce cas un seul transfert d'informations a lieu par l'entrée E à partir de la commande numérique. Le pliage peut être normal, centré avec simple possibilité d'excentration accidentelle, il peut être partiellement excentré ou comporter des opérations de natures différentes: pliage, poinçonnage ou frappe pouvant être exécutés sur des unités d'outillages dont certaines fortement excentrées.

[0032] Les déformations des tabliers sont essentiellement fonction de la nature de ces conditions de travail. C'est pourquoi le comparateur et calculateur doit tenir compte des informations fournies à l'entrée E, en plus de celles reçues des capteurs 16a et 16b pour calculer la grandeur des signaux fournis aux sorties A, B, C et transmis aux réducteurs 15a, 15b, 15c, respectivement au réducteur 15 et aux valves de liaison 21a, 21b, 21c suivant un mode de réalisation décrit en référence à la figure 4.

[0033] Ces ordres peuvent être en particulier soit l'alimentation dosée de la sortie A seule ou l'alimentation différenciée des sorties A et C pour le basculement dans un sens, soit l'alimentation dosée de la sortie B seule, ou l'alimentation différenciée des sorties B et C pour le basculement dans l'autre sens.

[0034] Cette alimentation intervient sur une ou deux sorties suivant l'importance et la nature de la correction déterminée par le comparateur/calculateur. Deux des réducteurs 15a, 15b, 15c ainsi alimentés provoquent une répartition des pressions dans les vérins telle qu'il se forme un couple antagoniste au couple de basculement du tablier 2 assurant le parallélisme global ainsi qu'une déformation de ce tablier apte à optimiser le parallélisme des faces en regard de ce tablier 2 et du tablier fixe 1.

[0035] Comme déjà indiqué, la figure 4 représente une autre forme de réalisation du circuit hydraulique de commande de la présente presse plieuse. Cette forme de réalisation se différencie de la précédente par le fait qu'il n'est prévu qu'un seul réducteur de pression désigné par la référence générale 15.

[0036] Cependant le circuit hydraulique de commande des trois vérins 5a, 5b et 5c est agencé de manière qu'il soit possible d'appliquer à chaque vérin, soit la pression normale provenant de la pompe 13, soit une pression réduite dont la valeur est déterminée par le réducteur unique 15. A cet effet, il est prévu trois valves de liaison 21a, 21b et 21c dont chacune est associée à l'un des vérins et permet d'appliquer à celui-ci soit la pression normale soit la pression réduite déterminée par le réducteur 15.

[0037] Or, ces trois valves de liaison 21a, 21b et 21c sont raccordées, comme le réducteur de pression (15), au comparateur-calculateur. Ainsi, en cas d'apparition d'un couple de basculement, ce comparateur-calculateur alimente simultanément le réducteur de pression (15) et deux des valves 21a, 21b, 21c, pour provoquer une réduction de pression sur le vérin central et le vérin de travail situé du côté opposé à celui où s'exerce le travail excentré. Ceci permet de créer un couple antagoniste contrebalançant le couple de basculement et rétablissant le parallélisme global.

[0038] Par ailleurs, le dispositif de détection de l'apparition d'un couple de basculement sur le tablier inférieur mobile pourrait être réalisé différemment de ce qui est prévu dans le cas des deux exemples décrits ci-dessus où il est effectué une surveillance d'une différence de déplacement de l'une des extrémités du tablier mobile par rapport à l'autre. En effet, il serait possible d'utiliser un système de détection comprenant plusieurs jauges de contrainte convenablement disposées pour détecter des différences d'efforts s'exerçant sur l'une et l'autre parties du tablier mobile. Les jauges de contrainte ainsi prévues seraient alors branchées dans un circuit comparateur/calculateur permettant de déterminer à la fois l'apparition d'une différence entre les efforts exercés et le sens de cette différence.

[0039] Quant aux moyens réducteurs de pression, ils pourraient également être réalisés de façon différente pour autant que ceux-ci permettent de réaliser une réduction de pression, non pas de façon globale pour la totalité des vérins de travail du tablier inférieur mobile, mais pour chacun de ces vérins pris isolément ou plusieurs d'entre eux.

[0040] La présente invention permet ainsi de conserver la structure des machines comportant une source de pression unique, une distribution unique pour la commande des mouvements, et au moins trois vérins de travail dont un au moins disposé au centre, ceci dans les conditions générales de réalisation mécanique de ces machines tout en autorisant le travail centré ou excentré dans des conditions conservant le parallélisme global et l'optimisation du parallélisme des faces en regard des tabliers supérieurs et inférieurs.

Revendications

1. Presse plieuse pour la déformation des métaux en feuille, comportant un tablier supérieur fixe (1) et un tablier inférieur mobile (2) actionné par au moins trois vérins hydrauliques (5a, 5b, 5c) dont deux sont disposés aux extrémités latérales du tablier mobile (2) et au moins un au centre selon l'axe de celui-ci, les vérins (5a, 5b, 5c) étant alimentés à partir d'un circuit hydraulique comportant une pompe (13) entraînée par un moteur (14), un distributeur directionnel (12) commandant les mouvements de montée et de descente du tablier mobile (2), un dispositif de détection (16a, 16b) de la présence éventuelle d'un couple de basculement sur le tablier mobile (2), et un système comparateur et calculateur (24) relié au dispositif de détection (16a, 16b) et comprenant des sorties (A, B, C) de commande d'un système de régulation en fonction du basculement détecté, caractérisée en ce que tous les vérins (5a, 5b, 5c) sont reliés à un distributeur directionnel commun (12) par l'intermédiaire de moyens de contrôle de pression (15a, 15b, 15c; 15) commandés par le système comparateur et calculateur (24), celui-ci étant apte à commander une réduction en continu de la pression exercée sur le vérin (5a ou 5b) situé du côté opposé à la direction du couple de basculement, et éventuellement aussi sur le vérin (5c) situé au centre, de façon à créer un couple antagoniste en fonction des données reçues du dispositif de détection (16a, 16b), ce couple antagoniste étant capable d'une part de contre-balancer de manière continue et proportionnelle le couple de basculement garantissant ainsi le parallélisme global et d'autre part d'assurer le maintien en parallèle des zones de travail des bords opposés des tabliers (1, 2) qui se déforment lors de l'opération.

2. Presse plieuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le calculateur et comparateur (24) comporte en outre une entrée (E) permettant l'introduction de données supplémentaires définissant des variations dans les conditions générales de travail, et en ce que le couple antagoniste est fonction d'une synthèse des données reçues du dispositif de détection (16a, 16b) et de celles introduites par l'entrée (E).

3. Presse plieuse selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les moyens de contrôle de pression comportent autant de réducteurs proportionnels de pression (15a, 15b, 15c) qu'il y a de vérins (5a, 5b, 5c) actionnant le tablier inférieur mobile (2), et en ce que chaque réducteur est associé à un seul vérin.

4. Presse plieuse selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les moyens de contrôle de pression comportent un seul réducteur proportionnel de pression (15) inséré dans le circuit hydraulique de commande et relié à chaque vérin hydraulique (5a, 5b, 5c) par l'intermédiaire d'une valve de liaison respective (21a, 21b, 21c) permettant d'appliquer au vérin correspondant, soit la pression normale du circuit de commande, soit une pression réduite.

Dessins