EP0540476A1 - Method of controlling the slide stroke of a bending press and bending press with control apparatus for carrying-out the method - Google Patents
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Definitions
- the object of the invention is to remedy the drawbacks arising from the bending of the uprights and also to generally improve the adjustment and control of the folding movement of conventional and / or numerically controlled press brakes.
- the penetration of the punch into the die determines the bending angle
- the bending angle of the workpiece to be obtained corresponds to that of the die and punch.
- the folding angle is obtained when the force impressed on the punch reaches a certain value.
- the exact folding force can only be determined in the case of a strictly symmetrical folding, but not for an asymmetrical folding. In the latter case, whatever the position of the part to be bent, each of the cylinders is generally given a pressure corresponding to the pressure which would be necessary if the part to be bent was under one of the cylinders.
Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé de réglage de la course du coulisseau d'une presse-plieuse, ainsi qu'une presse-plieuse comportant un dispositif de réglage pour la mise en oeuvre du procédé.The present invention relates to a method for adjusting the stroke of the slider of a press brake, as well as a press brake comprising an adjustment device for implementing the method.
Lors du pliage avec une presse-plieuse conventionnelle, la force subie par les montants de la presse sous l'effet de la poussée des vérins provoque une flexion des montants. Cette flexion modifie la profondeur de pénétration du poinçon dans la matrice (figure 1), ce qui crée une erreur de l'angle de pliage obtenu sur la pièce à plier. Les systèmes de correction existants, qui utilisent des règles de mesure montées sur des cols de cygne de mesure disposés à côté des montants, ne permettent de compenser que partiellement cette erreur.When folding with a conventional press brake, the force undergone by the amounts of the press under the effect of the thrust of the jacks causes the amounts to bend. This bending changes the penetration depth of the punch in the die (Figure 1), which creates an error in the bending angle obtained on the workpiece. Existing correction systems, which use measurement rules mounted on measurement swan necks placed next to the uprights, only partially compensate for this error.
Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients issus de la flexion des montants et également d'améliorer d'une façon générale le réglage et la commande du mouvement de pliage des presses-plieuses conventionnelles et/ou à commande numérique.The object of the invention is to remedy the drawbacks arising from the bending of the uprights and also to generally improve the adjustment and control of the folding movement of conventional and / or numerically controlled press brakes.
La solution proposée ici est de déterminer la flexion des montants de la presse en mesurant la force subie par les montants sous l'action des moyens de déplacement du tablier mobile.The solution proposed here is to determine the bending of the amounts of the press by measuring the force undergone by the amounts under the action of the means of displacement of the movable deck.
La flexion des montants est abordée dans la demande de brevet français publiée no 2,509,222. Toutefois, le dispositif proposé dans cette demande de brevet n'est destiné qu'à la compensation des variations de déformations élastiques de la structure de la machine par rapport à une même tôle, en fonction de longueurs différentes de pliage de cette tôle. Les autres paramètres de pliage, tels que l'angle de pliage, le type et l'épaisseur de la tôle restent constants. A cet effet, la presse comporte un dispositif annexe relativement complexe, agencé pour reproduire proportionnellement l'élasticité de la structure de la machine. On applique à ce dispositif une pression dérivée de la pression hydraulique d'actionnement de la machine. L'amplitude de la déformation du dispositif annexe est utilisée pour adapter la course de l'outil, de façon que la pénétration de l'outil ne soit pas modifiée selon la longueur du pliage.The bending of the uprights is discussed in the published French patent application no 2,509,222. However, the device proposed in this patent application is only intended to compensate for variations in elastic deformations of the structure of the machine relative to the same sheet, as a function of different lengths of folding of this sheet. The other folding parameters, such as the folding angle, the type and thickness of the sheet remains constant. To this end, the press comprises a relatively complex annex device, arranged to proportionally reproduce the elasticity of the structure of the machine. A pressure derived from the hydraulic actuation pressure of the machine is applied to this device. The amplitude of the deformation of the auxiliary device is used to adapt the stroke of the tool, so that the penetration of the tool is not modified according to the length of the folding.
Il a d'autre part déjà été proposé dans le passé d'utiliser des moyens de détection de force ou de pression pour le réglage de la course du coulisseau d'une presse.On the other hand, it has already been proposed in the past to use force or pressure detection means for adjusting the stroke of the slide of a press.
Un dispositif comportant des moyens permettant de mesurer la force appliquée à la pièce à plier par le poinçon d'une presse-plieuse est décrit dans le brevet américain no 4,408,471, dans le cadre d'un système de compensation du "spring-back" basé sur la détection de la position du coulisseau et de la force appliquée à la pièce à plier par le poinçon.A device comprising means making it possible to measure the force applied to the workpiece to be bent by the punch of a press brake is described in US Patent No. 4,408,471, within the framework of a "spring-back" compensation system based on detecting the position of the slide and the force applied to the workpiece to be bent by the punch.
Un dispositif du même type est décrit dans la demande de brevet internationale publiée no WO88/01916, le système de compensation du spring-back décrit dans ce document étant basé sur la détection de la position du coulisseau et de la force appliquée à la presse à plier par le poinçon, par l'intermédiaire de capteurs de pression associés avec chacun des vérins hydrauliques.A device of the same type is described in the published international patent application no. WO88 / 01916, the spring-back compensation system described in this document being based on the detection of the position of the slide and of the force applied to the press. bend by the punch, via pressure sensors associated with each of the hydraulic cylinders.
On peut encore relever la demande de brevet français publiée no 2,624,052, qui concerne un appareil de réglage de la course du poinçon d'une presse-poinçonneuse destiné à diminuer le bruit et les vibrations lors du poinçonnage, comportant un dispositif de réglage de la vitesse et de la pression de poinçonnage dans lequel un capteur de pression est agencé pour détecter la pression dans le vérin hydraulique de la presse.We can also note the published French patent application no. 2,624,052, which relates to an apparatus for adjusting the stroke of the punch of a punch press intended to reduce noise and vibrations during punching, comprising a device for adjusting the speed. and punching pressure in which a pressure sensor is arranged to detect the pressure in the hydraulic cylinder of the press.
Toutefois, jusqu'ici de tels moyens de détection de force ou de pression n'ont été utilisés que pour compenser directement des erreurs provenant des caractéristiques intrinsèques variables des pièces à travailler, mais jamais de façon indirecte dans le but de compenser les erreurs dues aux déformations de la presse elle-même.However, hitherto such means of force or pressure detection have only been used to directly compensate for errors originating from the variable intrinsic characteristics of the workpieces, but never indirectly in order to compensate for errors due to distortions of the press itself.
La présente invention concerne un procédé de réglage de la course du coulisseau d'une presse-plieuse comportant un tablier fixe, un tablier mobile, des moyens de déplacement du tablier mobile par rapport au tablier fixe, lesdits moyens de déplacement s'appuyant sur des montants solidaires du tablier fixe, des règles de mesure pour la mesure du déplacement du tablier mobile par rapport aux montants et un dispositif électronique de commande du mouvement de pliage, selon les caractéristiques de la revendication 1. Elle concerne également une presse-plieuse du type ci-dessus comportant un dispositif de réglage pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini à la revendication 7.The present invention relates to a method of adjusting the stroke of the slider of a press brake comprising a fixed deck, a movable deck, means for moving the movable deck relative to the fixed deck, said displacement means being supported on uprights integral with the fixed apron, measurement rules for measuring the displacement of the movable apron relative to the uprights and an electronic device for controlling the folding movement, according to the characteristics of
La description qui suit, donnée à titre d'exemple, se réfère aux dessins sur lesquels:
- la figure 1 est une coupe transversale schématique le long du montant d'une presse-plieuse illustrant la flexion du montant lors du mouvement de pliage,
- la figure 2 est une vue schématique de face d'un exemple de presse-plieuse munie du dispositif de réglage de l'invention,
- la figure 3 est un exemple de diagramme illustrant la relation entre l'erreur de pénétration et la pression à la partie supérieure du vérin,
- la figure 4 est un diagramme illustrant la vitesse de descente du coulisseau sous l'effet d'un vérin au cours d'une opération de pliage,
- La figure 5 est un schéma du principe de fonctionnement hydraulique de la presse-plieuse de la figure 2,
- la figure 6 est un diagramme illustrant la relation entre la pression de pliage réelle et la pression de pliage calculée et/ou programmée,
- la figure 7 est un diagramme indiquant les possibilités de réglage de la pompe,
- la figure 8 illustre la flexion des tabliers supérieur et inférieur de la presse-plieuse de la figure 2 lors d'un pliage symétrique, et
- la figure 9 illustre la flexion des tabliers supérieur et inférieur de la presse-plieuse de la figure 2 lors d'un pliage asymétrique.
- FIG. 1 is a schematic cross section along the upright of a press brake illustrating the bending of the upright during the folding movement,
- FIG. 2 is a schematic front view of an example of a press brake fitted with the adjustment device of the invention,
- FIG. 3 is an example of a diagram illustrating the relationship between the penetration error and the pressure at the top of the jack,
- FIG. 4 is a diagram illustrating the speed of descent of the slide under the effect of a jack during a folding operation,
- FIG. 5 is a diagram of the principle of hydraulic operation of the press brake of FIG. 2,
- FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the actual folding pressure and the calculated and / or programmed folding pressure,
- FIG. 7 is a diagram showing the possibilities for adjusting the pump,
- FIG. 8 illustrates the bending of the upper and lower aprons of the press brake of FIG. 2 during a symmetrical folding, and
- FIG. 9 illustrates the bending of the upper and lower aprons of the press brake of FIG. 2 during an asymmetrical folding.
La presse-plieuse représentée à la figure 2 comporte un tablier mobile 1 supportant un poinçon 2 et un tablier fixe 3 supportant une matrice 4. Le déplacement du tablier mobile s'effectue à l'aide de deux vérins hydrauliques 5, 5′, montés sur deux montants respectifs 6, 6′ solidaires du tablier inférieur. Deux règles de mesure 9 et 9′, montées sur le tablier mobile 1, permettent de mesurer le déplacement du tablier mobile par rapport aux montants respectifs 6 et 6′. Le mouvement de pliage est commandé par un dispositif électronique de commande 7. Deux capteurs de pression 8 et 8′ sont montés respectivement sur chacun des vérins de façon à détecter la pression à la partie supérieure de chacun d'eux. Le dispositif de commande électronique est agencé de façon à traiter les signaux a1 et a2 issus respectivement de chacun des capteurs de pression en utilisant un diagramme prédéterminé (figure 3) établissant la relation entre la grandeur du signal, qui varie en fonction de la force subie par le montant respectif, et la flexion dudit montant, et par conséquent l'erreur de pénétration du poinçon dy. La course du poinçon peut alors être automatiquement corrigée en conséquence. La position du point mort bas du coulisseau (Bottom Dead Center BDC) est ainsi augmentée de la valeur de la déflexion dy de chaque côté, de façon à créer un mouvement de pliage totalement indépendant de la charge de la presse. La vitesse de descente du coulisseau à l'endroit d'un vérin est illustrée sur le diagramme de la figure 4. La descente du coulisseau s'effectue dans un premier temps à une vitesse d'approche élevée jusqu'à atteindre une distance prédéterminée de la tôle, dite de sécurité. A ce moment, la vitesse est diminuée jusqu'à zéro, puis augmentée à nouveau jusqu'à atteindre la vitesse de pliage imposée. La pression dans le vérin étant mesurée en continu, le dispositif électronique de commande 7 détermine instantanément la valeur de la déflexion dy correspondant à la pression mesurée. De cette façon, la correction dy de la course du coulisseau peut être effectuée à la vitesse de pliage, sans qu'il soit nécessaire d'interrompre le mouvement de descente (courbe corrigée en traitillé sur la figure 4).The press brake shown in Figure 2 has a
Le principe du fonctionnement hydraulique de la presse est représenté schématiquement à la figure 5, sur laquelle la pompe est représentée par p, vp représentant une vanne de pression proportionnelle et sv₁ et sv₂ deux servo-valves associées respectivement à chacun des vérins 5, 5′. Afin de pouvoir plier la tôle, il est nécessaire de générer une pression pcyl dans le cylindre du vérin. Pour le fonctionnement de la servo-valve, notamment en raison des pertes, une pression supplémentaire dp est nécessaire entre l'entrée et la sortie de la servo-valve. De ce fait, la pression pp que doit fournir la pompe doit être égale à pcyl+dp. A cet effet, le dispositif électronique de commande 7 est agencé de façon à comparer pendant l'opération de pliage les valeurs des signaux a1 et a2 issus de chacun des capteurs de pression 6 et 6′ et à prendre en considération la plus grande des deux valeurs pour contrôler la pression de la pompe, de façon que la différence de pression dp nécessaire entre l'entrée et la sortie de la servo-valve corresponde à une valeur optimale pour le fonctionnement de chaque servo-valve et au minimum possible pour limiter les pertes d'énergie.The principle of the hydraulic operation of the press is shown diagrammatically in FIG. 5, in which the pump is represented by p, vp representing a proportional pressure valve and sv₁ and sv₂ two servo-valves associated respectively with each of the
De plus, il est également possible de prévoir un contrôle de la puissance de la pompe (loadsensing) sur la base des indications des signaux a1 et a2. Lorsque le débit de la pompe et la pression indiquent une surcharge inacceptable du moteur, le débit de la pompe est alors diminué en réduisant la vitesse du moteur pour une pompe à débit fixe associée à un moteur à vitesse variable ou en réduisant le débit de la pompe pour une pompe à débit variable associée à un moteur à vitesse fixe (figure 7).In addition, it is also possible to provide a control of the pump power (loadsensing) on the basis of the indications of the signals a1 and a2. When the pump flow and pressure indicate an unacceptable overload of the motor, the pump flow is then reduced by reducing the motor speed for a fixed flow pump associated with a variable speed motor or by reducing the flow of the pump for a variable flow pump associated with a fixed speed motor (Figure 7).
Les signaux a1 et a2 permettant au dispositif électronique de commande de déterminer la force de pliage, le dispositif électronique de commande peut être programmé de façon à interrompre la course du coulisseau lorsque la force de pliage dépasse la force maximum à laquelle peuvent résister les outils ou les autres organes de la presse. Ceci permet une augmentation importante des possibilités de réglage de la presse, puisque les presses-plieuses traditionnelles travaillent généralement avec une pression minimum pmin de 30 à 40% de la pression maximum (figure 6).The signals a1 and a2 allowing the electronic control device to determine the bending force, the electronic control device can be programmed so as to interrupt the stroke of the ram when the bending force exceeds the maximum force which the tools can resist or other media outlets. This allows a significant increase in the adjustment possibilities of the press, since traditional press brakes generally work with a minimum pressure p min from 30 to 40% of the maximum pressure (Figure 6).
Lors du pliage en l'air, la pénétration du poinçon dans la matrice détermine l'angle de pliage, tandis que lors du pliage au fond, l'angle de pliage de la pièce à plier que l'on obtient correspond à celui de la matrice et du poinçon. Dans ce second cas, l'angle de pliage est obtenu lorsque la force imprimée au poinçon atteint une certaine valeur. Or, avec les presses actuelles, on ne peut déterminer la force de pliage exacte que dans le cas d'un pliage strictement symétrique, mais pas pour un pliage asymétrique. Dans ce dernier cas, quelle que soit la position de la pièce à plier, on donne généralement à chacun des cylindres une pression correspondant à la pression qui serait nécessaire si la pièce à plier se trouvait sous un des cylindres. Grâce à la présente invention, les signaux a1 et a2 permettent de connaître les forces générées respectivement par chacun des vérins. Il suffit alors d'additionner ces deux forces pour trouver la force totale de pliage. La pression de pliage peut ainsi être adaptée automatiquement pour chaque cas, quelle que soit la position de la pièce à plier, et quelle que soit la force.When bending in the air, the penetration of the punch into the die determines the bending angle, while when bending at the bottom, the bending angle of the workpiece to be obtained corresponds to that of the die and punch. In this second case, the folding angle is obtained when the force impressed on the punch reaches a certain value. However, with current presses, the exact folding force can only be determined in the case of a strictly symmetrical folding, but not for an asymmetrical folding. In the latter case, whatever the position of the part to be bent, each of the cylinders is generally given a pressure corresponding to the pressure which would be necessary if the part to be bent was under one of the cylinders. Thanks to the present invention, the signals a1 and a2 make it possible to know the forces generated respectively by each of the cylinders. It then suffices to add these two forces to find the total bending force. The bending pressure can thus be automatically adapted for each case, whatever the position of the part to be bent, and whatever the force.
Afin de remédier aux inconvénients du bombage qui intervient lors du pliage, il est connu de compenser la déflexion du tablier mobile par rapport au tablier fixe en agissant sur des cylindres de compensation 9 disposés par exemple dans le tablier fixe. Avec les presses actuelles, cette compensation s'effectue sans problème en cas de pliage symétrique (figure 8). Il n'en va pas de même en cas de pliage asymétrique (figure 9), car les presses actuelles ne permettent pas de connaître la répartition des forces s'exerçant sur le tablier fixe et sur le tablier mobile. Ce problème est par contre facilement résolu grâce à la présente invention. En effet, les valeurs respectives des signaux a1 et a2 permettent de déterminer les forces s'exerçant sur le coulisseau et sur le tablier fixe et la position respective de ces forces. La pression nécessaire qui doit être générée dans les cylindres de compensation 9 pour compenser la déflexion du tablier mobile par rapport au tablier fixe peut alors être calculée.In order to remedy the drawbacks of the bending which occurs during folding, it is known to compensate for the deflection of the movable apron relative to the fixed apron by acting on compensating
Tels que décrits ci-dessus, le procédé et le dispositif de réglage de l'invention peuvent non seulement être mis en oeuvre sur de nouvelles presses-plieuses, mais également très facilement sur n'importe quelle presse-plieuse existante. Il suffit en effet de monter des capteurs de pression à la partie supérieure des vérins de pliage et de connecter ces capteurs au dispositif électronique de commande existant, que l'on adapte en conséquence, ou à un nouveau dispositif électronique spécialement agencé à cet effet.As described above, the method and the adjusting device of the invention can not only be implemented on new press brakes, but also very easily on any existing press brake. It suffices to mount pressure sensors on the upper part of the folding cylinders and to connect these sensors to the existing electronic control device, which is adapted accordingly, or to a new electronic device specially designed for this purpose.
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