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(11) | EP 0 108 718 B1 |
| (12) | FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) |
Procédé de pliage d'une tôle à l'aide d'une presse plieuse Verfahren zum Biegen eines Bleches mit Hilfe einer Abkantpresse Method of bending sheet metal with a folding press |
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| Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] L'invention concerne un procédé de pliage d'une tôle à l'aide d'une presse plieuse au cours duquel on détermine l'épaisseur de la tôle et on adapte la course du poinçon à l'épaisseur de la tôle.
[0002] Lors du pliage d'une tôle à l'aide d'une presse plieuse, la précision de l'angle de pliage obtenu dépend essentiellement de la précision des deux éléments en présence, à savoir celle de la presse et celle du matériel à plier. Or, bien que l'on dispose aujourd'hui de presses plieuses très perfectionnées et permettant une grande précision, il en est bien autrement de la précision du matériel à plier.
[0003] Il est bien connu que des tôles de mêmes dimensions, bien qu'appartenant à un même lot, présentent des différences d'épaisseur dues aux tolérances de fabrication et que cette épaisseur peut varier dans des proportions très appréciables (jusqu'à 10 %) d'une tôle à une autre. D'autre part, l'épaisseur d'une tôle peut varier d'un endroit à l'autre de celle-ci. De plus, suite à leur entreposage, les tôles peuvent présenter des ondulations ou des déformations.
[0004] Lors du pliage d'une tôle à l'aide d'une presse plieuse, la course du poinçon est donc en premier lieu déterminée par l'épaisseur de la tôle à plier. Si l'on se contente de régler la presse pour l'épaisseur moyenne d'un lot de tôles, la valeur de l'angle de pliage obtenu va présenter des différences importantes d'une tôle à une autre qui seront dans la plupart des cas inacceptables. Afin d'éviter cette dispersion, il est nécessaire de mesurer très exactement l'épaisseur de chaque tôle avant le pliage. Les procédés connus font intervenir un opérateur qui, à l'aide d'un appareil de mesure adéquat, détermine l'épaisseur de la tôle qui commandera la course du poinçon. Mais cette opération nécessite du temps et va allonger la durée du cycle de pliage de façon très appréciable.
[0005] Un procédé de pliage d'une tôle à l'aide d'une presse plieuse au cours duquel on détermine l'épaisseur de la tôle et on adapte la course du poinçon à l'épaisseur de la tôle est décrit dans le document DE-B-2 901 376, l'épaisseur de la tôle étant palpée par un transmetteur de mesure. Toutefois ce procédé nécessite l'interruption de l'entraînement de la commande de la presse jusqu'à ce que l'outil supérieur ait été réglé, ce qui allonge la durée du cycle de pliage.
[0006] Si l'on ne veut pas modifier cette durée, il devient alors nécessaire d'automatiser la mesure de l'épaisseur de la tôle. A cette fin, on pourrait envisager de déterminer le moment exact où le poinçon touche la tôle, et repérant alors à ce moment la position du poinçon, déterminer l'épaisseur de la tôle par la mesure de la différence entre la position de l'extrémité du poinçon et la position de la surface supérieure de la matrice. Mais ce procédé présente de nombreux inconvénients, tels la réduction de la vitesse de descente du poinçon à l'approche de la tôle et l'arrêt momentané du mouvement lors de ce contact.
[0007] Les problèmes ci-dessus sont résolus de façon beaucoup plus simple et de manière très précise selon la présente invention.
[0008] Le but de l'invention consiste à déterminer automatiquement l'épaisseur de la tôle à plier pendant le cycle de pliage même et d'en tenir compte pour modifier immédiatement la course que doit effectuer le poinçon afin d'obtenir l'angle de pliage désiré, et cela sans interruption du mouvement de pliage. Il s'agit donc, pendant le cycle de pliage, et sans allonger la durée du cycle, de déterminer l'épaisseur de la tôle, de transmettre cette valeur à une centrale d'analyse qui la compare à la valeur programmée de l'épaisseur et détermine, sur cette base, la variation de la course du poinçon, puis commande une modification de cette course avant même que soit fini le cycle de pliage.
[0009] A cet effet, la présente invention concerne un procédé de pliage d'une tôle à l'aide d'une presse plieuse tel que défini dans la revendication 1.
[0010] L'invention concerne également un dispositif de mise en oeuvre du procédé tel que défini dans la revendication 3.
[0011] Par rapport à l'art antérieur, les avantages du procédé issu de la présente invention sont évidents. Connaissant très exactement l'épaisseur de la tôle à plier, à l'endroit même du pliage, la centrale d'analyse détermine dans un temps nettement inférieur à celui de la descente du poinçon, la course exacte que doit effectuer le poinçon et donne la commande à la presse, sans que l'opérateur doive intervenir. De plus, ce procédé permet de diminuer fortement l'influence des différences d'épaisseur que peut présenter une tôle d'un point à un autre de celle-ci, de même que celle des éventuelles ondulations ou autres défauts de cette tôle.
[0012] On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et qui renvoie aux dessins ci-joints, sur lesquels :
la figure 1 montre une vue schématique partielle en perspective d'une presse munie d'un dispositif selon l'invention
la figure 2 montre une coupe schématique de cette presse au niveau de la matrice.
[0013] Le procédé décrit à la fig. 2, consiste à déterminer l'épaisseur de la tôle en mesurant la différence entre la position de l'extrémité du poinçon et la surface supérieure de la matrice sur laquelle repose la tôle, au moment où la partie b de la tôle se soulève, c'est-à-dire au moment où la surface inférieure de cette partie de la tôle n'est plus en contact avec la surface supérieure de la matrice. Il s'agit alors de prendre en considération la mesure de cette différence par une centrale d'analyse qui déterminera exactement la distance que doit parcourir le poinçon pour obtenir l'angle de pliage désiré, compte tenu de l'épaisseur réelle de la tôle.
[0014] Le terme « tôle » utilisé ici doit s'entendre dans son sens le plus large, c'est-à-dire celui de tout matériel à plier quelle que soit sa matière.
[0015] Un exemple de dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé consiste à placer des capteurs 1 au niveau de la surface supérieure de la matrice 2, sur la matrice même ou de préférence sur une barre 3 que l'on fixe sur le côté de la matrice de telle manière que les capteurs se trouvent situés au niveau de la surface supérieure de la matrice. Sur les fig. 1 et 2 on a représenté deux barres 3, 3' situées de part et d'autre de la matrice. Il est à noter que le dispositif peut aussi fonctionner de manière tout à fait satisfaisante avec une seule barre. Ces capteurs sont destinés à déterminer le moment de la perte de contact entre la surface inférieure de la tôle et la surface supérieure de la matrice au moment où la tôle 4 se soulève. Ils sont reliés à un appareil de commande numérique 5 programmé pour déterminer dans un temps très bref la valeur ΔD de la correction de la course du poinçon 6 en fonction de la différence entre l'épaisseur mesurée de la tôle et l'épaisseur programmée initialement. Ce dispositif fonctionne de la manière suivante : le déverrouillage de la zone de mesure formée par les capteurs 1 a lieu lorsque l'extrémité inférieure du poinçon se trouve à une distance égale à deux fois l'épaisseur programmée de la tôle par rapport à la surface supérieure de la matrice. A ce moment, suivant sa taille, la tôle 4 recouvre un nombre plus ou moins grand de capteurs 1, qui sont alors mis en action. Lorsque le poinçon atteint la surface de la tôle, la partie b de celle-ci commence à se soulever. Mais, les capteurs ne vont pas être relâchés immédiatement. Il existe en effet une distance d de sensibilité des capteurs que l'on peut déterminer préalablement pour chaque type de capteur, le calibrage s'effectuant de façon très simple, en une seule opération : il suffit de plier une tôle d'épaisseur bien connue, et la commande numérique, programmée en un mode adéquat, donne immédiatement la valeur de d. Cette valeur est alors valable quelle que soit l'épaisseur de la tôle à plier, à condition qu'il s'agisse de la même matière.
[0016] Lors du relâchement du premier de ces capteurs, au moment où le soulèvement de la tôle atteint la distance de sensibilité d des capteurs au droit des capteurs, la commande numérique 5 mémorise alors les numéros de tous les capteurs qui sont en action. Puis, lorsque la moitié des capteurs pris en considération sont relâchés, un signal est transmis à la commande numérique qui mémorise alors la position du coulisseau 7 (et par conséquent celle du poinçon 6) par l'intermédiaire des règles digitales latérales 8, 8' disposées sur les côtés de la matrice. Ces règles pouvant mesurer une position au 1/100 de mm, et la presse n'étant pas toujours réglée avec une absolue précision, il est possible que les valeurs indiquées par les deux règles 8, 8' diffèrent quelque peu. D'une façon générale, la commande numérique est programmée pour mémoriser la valeur la plus basse des deux positions indiquées par les règles. Mais il est aussi possible de programmer cette commande numérique pour qu'elle mémorise la moyenne des deux valeurs ou encore une valeur déterminée selon une loi quelconque. La valeur de la différence entre l'épaisseur mesurée de la tôle et l'épaisseur programmée est donnée par la formule suivante :
où
Y est la position du poinçon indiquée par les règles digitales latérales
Yref est la coordonnée verticale de la position du niveau supérieur de la matrice
V est l'ouverture de la matrice
D est la distance entre le centre d'un capteur et le bord de l'ouverture de la matrice
ep est l'épaisseur programmée de la tôle
d est la distance de sensibilité des capteurs.
[0017] La correction AY à apporter à la profondeur de la course du poinçon, qui sera déterminée par la commande numérique, peut être calculée, par exemple, à l'aide de la formule suivante :
où : a représente la valeur de l'angle de pliage désiré.
[0019] Comme capteurs on peut utiliser tout dispositif de détection de matière avec ou sans contact, tels des capteurs inductifs, capacitifs, à laser, à ultrasons, etc.
[0020] Immédiatement après le pliage, la tôle subit une décompression (que l'on appelle «SPRING BACK •) qui entraîne une variation de l'angle de pliage. Pour un matériau donné, la valeur de cette variation peut être prévue avec une précision assez grande, ce qui permet d'en tenir compte déjà lors de la programmation initiale de la commande numérique. Toutefois, si l'on dispose de capteurs à large plage de mesure, tels des capteurs à tension proportionnelle, et à condition de mettre en place des capteurs de chaque côté de la matrice, le dispositif décrit ci-dessus permet encore de contrôler l'angle de pliage, soit durant le cycle de pliage même, soit après la décompression, les capteurs permettant de repérer la position des points de la tôle situés au droit de ceux- ci. Connaissant alors la position du poinçon, ainsi que l'épaisseur réelle de la tôle, l'angle de pliage peut facilement être calculé. Un tel contrôle nécessite bien entendu l'enregistrement préalable dans la commande numérique de la courbe de réponse des capteurs.
1. Procédé de pliage d'une tôle (4) à l'aide d'une presse plieuse au cours duquel
on détermine l'épaisseur de la tôle et on adapte la course du poinçon (6) à l'épaisseur
de la tôle, caractérisé en ce que l'on détermine l'épaisseur de la tôle au moment
de la perte de contact entre la surface inférieure de la tôle et la surface supérieure
de la matrice, en mesurant la différence entre la position de l'extrémité inférieure
de travail du poinçon et la position de la surface supérieure de la matrice et en
ce que l'on adapte la course du poinçon à l'épaisseur de la tôle de manière continue
sans interruption du mouvement de pliage, la presse comportant un moyen (5) de commande
continue de la course du poinçon connecté à un moyen (8) de mesure de l'épaisseur
de la tôle.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on détermine l'épaisseur
de la tôle en tenant compte de l'angle de pliage initial au moment de la perte de
contact entre la surface inférieure de la tôle et la surface supérieure de la matrice.
3. Dispositif de mise en oeuvre du procédé de pliage d'une tôle (4) à l'aide d'une
presse plieuse et au cours duquel on détermine l'épaisseur de la tôle avec un moyen
(8) de mesure de l'épaisseur de la tôle et on adapte la course du poinçon (6) à l'épaisseur
de la tôle, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte
au moins un capteur (1) situé au niveau de la surface supérieure de la matrice pour
déterminer le moment de la perte de contact entre la surface inférieure de la tôle
et la surface supérieure de la matrice et en ce qu'il comporte un moyen (5) de commande
continue de la coupe du poinçon (6) connecté au moyen (8) de mesure de l'épaisseur
de la tôle.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les capteurs sont supportés
par au moins une barre fixée sur le côté de la matrice.
5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le moyen
(8) est constitué par au moins une règle digitale disposée sur le côté de la presse.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de commande
continue de la course du poinçon consiste en une commande numérique (5).
7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les capteurs
(1) sont des systèmes de détection de matière sans contact.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les capteurs (1) sont
des capteurs à induction.
9. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les capteurs
sont disposés aux extrémités de la matrice (2) et en ce que ces capteurs sont des
cellules photo-électriques à faisceau horizontal parallèle à la surface supérieure
de la matrice.
10. Dispositif selon l'une des revendication 3 à 6, caractérisé en ce que les capteurs
(1) sont des systèmes de détection de matière avec contact.
11. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les capteurs
(1) sont des capteurs à tension proportionnelle situés des deux côtés de la matrice
et agencés de façon à déterminer la position des points de la tôle situés au droit
d'eux-mêmes.
1. A method of bending a sheet metal (4) with a folding press, during the course of
which the thickness of the sheet metal is determined and the travel of the punch (6)
is adapted to the thickness of the sheet metal, characterized in that the thickness
of the sheet metal is determined at the instant of the loss of contact between the
lower face of the sheet metal and the upper face of the die, by measuring the difference
between the position of the bottom working end of the punch and the position of the
upper face of the die and in that the travel of the punch is adapted to the thickness
of the sheet metal continuously without interruption of the bending movement, the
press including means (5) of continuous control of the travel of the punch, connected
to means (8) of measurement of the thickness of the sheet metal.
2. A method as in Claim 1, characterized in that the thickness of the sheet metal
is determined by taking into account the initial angle of fold at the instant of the
loss of contact between the lower face of the sheet metal and the upper face of the
die.
3. A device for putting into effect the method of bending a sheet metal (4) by means
of a folding press, during the course of which the thickness of the sheet metal is
determined by means (8) of measurement of the thickness of the sheet metal and the
travel of the punch (6) is adapted to the thickness of the sheet metal, in accordance
with one of the Claims 1 or 2, characterized in that it includes at least one pick-up
(1) situated at the level of the upper face of the die for determining the instant
of the loss of contact between the lower face of the sheet metal and the upper face
of the die, and in that it includes means (5) of continuous control of the travel
of the punch (8) connected to means (8) of measurement of the thickness of the sheet
metal.
4. A device as in Claim 3, characterized in that the pick-ups are supported by at
least one bar attached to the side of the die.
5. A device as in one of the Claims 3 or 4, characterized in that the means (8) consists
of at least one digital rod arranged on the side of the press.
6. A device as in Claim 5, characterized in that the means of continuous control of
the travel of the punch consists of a numerical control (5).
7. A device as in one of the Claims 3 to 6, characterized in that the pick-ups (1)
are noncontact systems of detection of matter.
8. A device as in Claim 7, characterized in that the pick-ups (1) are induction pick-ups.
9. A device as in one of the Claims 3 to 6, characterized in that the pick-ups are
arranged at the ends of the die (2) and in that the said pick-ups are photoelectric
cells of horizontal beam parallel with the upper face of the die.
10. A device as in one of the Claims 3 to 6, characterized in that the pick-ups (1)
are contact- making systems of detection of matter.
11. A device as in one of the Claims 3 to 7, characterized in that the pick-ups (1)
are proportional-voltage pick-ups situated on opposite sides of the die and arranged
so as to determine the position of the points on the sheet situated at right angles
to them.
1. Verfahren zum Biegen eines Bleches (4) mit Hilfe einer Abkantpresse im Verlauf
dessen die Dicke des Bleches bestimmt wird und der Hubweg des Stempels (6) an die
Dicke des Bleches angepaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Bleches
zum Zeitpunkt der Kontaktaufhebung zwischen der unteren Fläche des Bleches und der
oberen Fläche der Matrize bestimmt wird, indem die Differenz zwischen der Stellung
des unteren Arbeitsendes des Stempels und der Stellung der oberen Fläche der Matrize
gemessen wird und daß die Anpassung des Hubweges des Stempels an die Dicke des Bleches
kontinuierlich erfolgt, ohne Unterbrechung der Biegebewegung, wobei die Presse eine
Anordnung (5) zur kontinuierlichen Steuerung des Hubweges des Stempels aufweist, die
mit einer Anordnung (8) zur Messung der Dicke des Bleches verbunden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Bleches bestimmt
wird unter Berücksichtigung des Anfangs-Biegewinkels zum Zeitpunkt der Kontaktaufhebung
zwischen der unteren Fläche des Bleches und der oberen Fläche der Matrize.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Biegeverfahrens eines Bleches (4) mittels einer
Abkantpresse im Verlauf dessen die Dicke des Blechesmittels einer Meßanordnung (8)
für die Dicke des Bleches bestimmt wird und die Hubbewegung des Stempels (6) an die
Dicke des Bleches angepaßt wird, nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sie wenigstens einen Fühler (1) aufweist, der auf Höhe der oberen Fläche der Matrize
angeordnet ist um den Zeitpunkt der Kontaktaufhebung zwischen der unteren Fläche des
Bleches und der oberen Fläche der Matrize zu bestimmen und daß sie eine Anordnung
(5) zur kontinuierlichen Steuerung des Hubweges des Stempels (6) aufweist, die mit
der Anordnung (8) zur Messung der Dicke des Bleches verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler von wenigstens
einer an der Seite der Matrize angeordneten Stange getragen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anordnung (8) aus wenigstens einer digitalen Meßeinrichtung besteht, die an der Seite
der Presse angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur kontinuierlichen
Steuerung des Hubweges des Stempels aus einer numerischen Steuerung (5) besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler
(1) berührungsfreie Meßsysteme sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler (1) Induktionsfühler
sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler
an den Enden der Matrize (2) angeordnet sind und daß die Fühler fotoelektrische Zellen
mit waagrecht und parallel zur oberen Fläche der Matrize verlaufenden Strahlen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fühler (1) mit Berührung arbeitende Meßsysteme sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fühler (1) Proportional-Spannungsfühler sind, die beidseits der Matrize derart angeordnet
sind, und so ausgebildet sind, dass sie die Lage der Punkte des Bleches bestimmen,
die im rechten Winkel zu ihnen liegen.