EP1065015A1 - Dispositif de cintrage d'éléments métalliques allongés tels que des tubes - Google Patents

Dispositif de cintrage d'éléments métalliques allongés tels que des tubes Download PDF

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EP1065015A1
EP1065015A1 EP00401712A EP00401712A EP1065015A1 EP 1065015 A1 EP1065015 A1 EP 1065015A1 EP 00401712 A EP00401712 A EP 00401712A EP 00401712 A EP00401712 A EP 00401712A EP 1065015 A1 EP1065015 A1 EP 1065015A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bending
module
axis
holding
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00401712A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Albert Peyrousere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TI Group Automotive Systems Ltd
Original Assignee
TI Group Automotive Systems Ltd
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 TI Group Automotive Systems Ltd filed Critical TI Group Automotive Systems Ltd
Publication of EP1065015A1 publication Critical patent/EP1065015A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • 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
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/02—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • 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
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/12—Bending rods, profiles, or tubes with programme control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • B21F1/006—Bending wire other than coiling; Straightening wire in 3D with means to rotate the tools about the wire axis

Definitions

  • the present invention relates to a device for bending of elongated metal elements and in particular steel, copper, or aluminum tubes for example of building pipes for automotive for transporting brake fluid, fuel, coolant, or coolant power steering.
  • Bending a tube consists of deforming plastically and locally the tube so as to form an elbow.
  • Most known bending devices implement either a bending process by stamping, a rotary bending process.
  • a roller movable integral with the rod of a linear cylinder is applied in a transverse direction against a free end of a tube held in a vice for partially wind it around a fixed roller.
  • a head bending comprising two rollers with parallel axes, between which extend the tube, and which are mounted on a support integral with the rod of a rotolinear cylinder (on recalls that in a rotolinear cylinder, the rod slides along its longitudinal axis and / or pivots around it).
  • the rotation of the rod causes the bending of the tube, one of the rollers partially winding the tube around the other roller.
  • the machine has a frame on which is fixed at least one vice holding the tube to bend and, for each elbow to be produced, a bending cylinder in a precise position corresponding to the position of the elbow to be produced on the tube.
  • Such machines dedicated to the realization of a tube, are relatively inexpensive and are therefore profitable for large productions series. Such a machine is however relatively long to manufacture.
  • the machine has a or more bending heads whose axes are scanned and means to move this head from bending with respect to the tube.
  • This machine is very flexible and therefore well suited to the production of parts small and medium series.
  • the need to positioning the bending head for each bend makes such a slow and imprecise machine. Otherwise, these machines are expensive and especially since the precision of the parts to be produced is high.
  • document US-A-4 604 885 describes a device for bending metallic elements elongated, in particular tubular elements, comprising at least one bending module mounted on a frame, said module comprising a support profile on which is fixed at least one member for holding an element to be bent in a position centered on an axis parallel to the support profile, and at least one bending member, according to the preamble of claim 1.
  • the bending members are generally mounted on a stem carrying a working bending head in the retaining axis of the workpiece, the head depending on the case, orientable around the axis of holding by a positional means operating said head in a plane perpendicular to the axis.
  • document US-A-4 may be cited 945,747 which describes a device similar to those described previously, in which the bending head is fixed at the end of a robotic arm, allowing an offset of the bending head. It is a solution technically interesting, but very expensive to put in action.
  • the object of the invention is to propose a economical, susceptible bending device to be reconfigured in a simple way to deal with modifications to the geometry or dimensions of products to be made and have flexibility important.
  • a bending device of the type mentioned above in which the bending member comprises a stem fixedly adjustable in position along the support profile and at least one bending cylinder, the rod is equipped with a bending head, said cylinder being connected to the stem by a positional system comprising a slide in an arc of a circle, mounted adjustable in position on the stem and linked to bending cylinder at one of its ends so that the axis of the cylinder rod is forced to pivot around of the retaining axis in a plane perpendicular to said audit axis.
  • the adjustment of the position of the organ of bending with respect to the holding member makes it possible to modify the position of the elbow to be produced on the element elongated, and the pivoting of the bending cylinder around the retaining pin allows the orientation of the bend in relation to the part of the elongated element which is received in the holding member.
  • the bending module includes two bending members each extending on one side of the holding member.
  • the bending cylinder is a rotolinear cylinder.
  • the orientation of the bending head around its pivot axis combines with the pivoting of the bending cylinder around the retaining axis for get a lot of elbow geometries combining different orientations and angles.
  • the positional system allows a pivot range of the bending cylinder about 180 °.
  • the device includes at least one transfer module of bending elements comprising a support profile on which is mounted to pivot a shaft parallel to the axis holding and at least one manipulator arm having a end integral with said shaft to extend transversely to it and one end opposite equipped with a gripping means.
  • the transfer module allows in a simple way to supply elements to bend the bending module or to evacuate from it the curved elements.
  • This realization using a manipulator arm present the advantage of a limited size giving the bending device a compact structure.
  • the manipulator arm is telescopic and support profiles for the bending and transfer are mounted on the frame for be adjustable in position relative to each other.
  • This provision is particularly advantageous in bending devices comprising several bending modules and several transfer, because it allows optimal exploitation of the space available depending on the size of the parts to be produced and the number of bending modules employees.
  • the transfer module includes at least one substantially horizontal straight guide extending transversely to the retaining axis, and to top of the bending module, on which is mounted sliding at least one carriage provided with a grip mounted vertically movable on this carriage.
  • This second type of transfer module allows the same way of supplying elements to bend the bending module or to evacuate from it the elements curved.
  • At least the support profile of the bending module is mounted on the frame to extend vertically.
  • the size of the bending device is the limited sort and the bending device does not requires only a small floor space.
  • the bending module includes two holding members each associated with a bending member, one of the holding members and the associated bending member being mounted on a carriage adjustable in position along of the support profile.
  • the elements to be bent are of structure hybrid, being made up of butt elements alternately flexible and rigid toe.
  • the device for bending comprises a frame 1 on which are alternately mounted modules bending generally designated in 2 and modules transfer generally designated in 3, here three modules 2 and four transfer modules 3.
  • the frame 1 comprises a base 4 supporting two parallel beams 5.
  • Each spar 5 is formed of a metal profile such as aluminum having a substantially rectangular cross section and having longitudinal grooves 6 having a substantially T-shaped cross section
  • Each bending module 2 includes a profile support 7 on which are mounted a holding member (here unique) with the general reference 8 and two bending members with the general reference 9 each extending on one side of the holding member 8.
  • the support profile 7 is formed by a profile in metal such as aluminum having a cross section substantially rectangular and having grooves longitudinal 10 having a cross section substantially T-shaped
  • the holding member 8 comprises an upright 11 having a lower end secured to a base 12 for fixing to the support profile 7 and one end opposite equipped with a clamp 13 of known type arranged to hold an element to be bent by clamping, by example a metal tube, along an axis 14 parallel to the support profile 7.
  • Each bending member 9 further comprises a bracket 15 having a lower end 16 forming a mounting base to the support profile 7 and a upper end 17 in which is formed, in a plane perpendicular to the support profile 7, a housing 18 in an arc receiving a sliding slide 19 also in an arc.
  • Housing 18 and the slide 19 extend in a plane perpendicular to the holding axis 14 and are centered on the latter.
  • the slide 19 here extends over a angle of about 90 °.
  • the housing 18 is here closed by a cover 20 held on the end 17 by screws 21 which, when screwed, tighten the slide 19 in the desired angular position between the cover 20 and the bottom of the housing 18 thus immobilizing the slide 19 in the angular position desired by compared to the amount 15.
  • Each bending member 9 also includes a rotolinear cylinder 22 whose body is fixed, here by screws, on one end of the slide 19 so that extend transversely to the axis of holding 14.
  • the rod of the jack 22 has one end free fitted with a bending head 23.
  • the bending head bending 23 comprises in a manner known per se a roller 24 centered on the pivot axis 25 of the cylinder rod 22 and an eccentric roller 26 with an axis parallel to that of the roller 24.
  • the rollers 24, 26 are provided with a groove peripheral having a cross section corresponding to that of the tube to be bent.
  • the cylinder 22 is further connected to the gallows 15 by a system positional, constituted here by the slide 19 in arc of circle.
  • the jack 22 is thus fixed to one end of the slide 19 so that the axis of the rod of said cylinder either forced to pivot around the holding axis 14, essentially in a plane perpendicular to said axis.
  • the rod of the jack 22 slides between an extended position, in which the cross-sectional housing circular defined by the grooves of the rollers 24, 26 is usually centered on the holding axis 14, and a retracted position. If so, it is entirely possible to position this housing, in the position output of cylinder 22, so that it does not coincide exactly with the retaining pin 14, in order to perform a bend on a part of the tube extending outside said axis.
  • the cylinder 22 and the clamp 13 are supplied with air compressed via standard lines respectively along the slide 19 and the gallows 15 and along the upright 11 to be connected to a compressed air control and supply device not shown here.
  • the holding member 8 and the bending 9 are fixed on the support profile 7 of so that they can be adjustable in position by compared to others along this support profile.
  • the bending members 9 are for example fixed by through bolts 27 passing through the base 16 and having a lower end received in one of grooves 10 of the support profile 7. It is understood that, when the bolts 27 are loose, the bending 9 can be moved along the profile support 7.
  • the holding member 8 can be fixed on the support profile 7 in the same way or permanently.
  • Each transfer module 3 includes him a support profile 28 identical to the support profile 7 and parallel to it, and a shaft 29 mounted on the support profile 28 by means of bearings 30 to rotate around its longitudinal direction which extends parallel to the retaining axis 14.
  • Each transfer module 3 also includes an arm manipulator 31 preferably extending perpendicular to the holding axis 14 and having a end forming a clamp 32 of the shaft 29 allowing adjustable positioning of the arm manipulator 31 along the shaft 29, and one end opposite equipped with a known type of gripping means such as a clamp 33, connected by current pipes along the manipulator arm 31 to a device known to compressed air supply and control no shown here.
  • the shafts 29 of the transfer modules 3 are connected to each other via a rod 34 (visible in FIG. 5) articulated to a crankpin 35 attached to one end of each shaft 29 of way to transform an alternative movement of translation applied (by a means not shown) to the control rod 34 in reciprocating rotary motion trees 29 and in a pendulum movement of the arms manipulators 31.
  • a rod 34 visible in FIG. 5
  • crankpin 35 attached to one end of each shaft 29 of way to transform an alternative movement of translation applied (by a means not shown) to the control rod 34 in reciprocating rotary motion trees 29 and in a pendulum movement of the arms manipulators 31.
  • the support profiles 7 and 28 are fixed to the side members 5 in a similar manner to the members holding 9 on the support profile 7, so that ability to be positioned relative to each other along the longitudinal members 5.
  • the manipulator arm 31 of each transfer module 3 is then preferably telescopic.
  • the frame 1 is associated with a upstream assembly 36 for supplying bending tubes of known type (for example comprising an elevator) and a downstream assembly 35 for bending the bent tubes also of known type.
  • a upstream assembly 36 for supplying bending tubes of known type (for example comprising an elevator) and a downstream assembly 35 for bending the bent tubes also of known type.
  • the side members 5 extend horizontally.
  • Bending modules 2 realize six bends on each tube from the ends of these to their middle part, each bending module 2 performing two bends.
  • the holding member 8 being disposed between the two bending members 9, the the tube is maintained on its middle part which thus remains straight and allows to keep a fixed positioning reference of a module bending to another so simplifying the positioning of the jacks 22 whose head 23 intervenes on a straight portion centered on the holding axis 14.
  • the manipulator arm 31 of the transfer module 3 adjacent to the power supply 36 is movable between a first position in which he grabs a tube to bend in the power supply 36 and a second position in which he positions this tube in the holding member 8 of the bending module 2 adjacent.
  • the manipulator arm 31 of the transfer module 3 adjacent to the evacuation assembly is mobile between a position in which it grasps the bent tube in the bending module 2 performing the last two bends and a second position in which it deposits the curved element in the assembly Evacuation 37.
  • Each of the other transfer modules 3 located between these two transfer modules to his arm manipulator 31 which is movable between a position in which he grabs a tube to bend in a module bending 2 upstream and a position in which it positions the tube in a downstream bending module 2 to transport the tube to be bent from a module upstream bending to a downstream bending module.
  • clamps 13 and 33 must hold firmly the tube to prevent it from swing. It is indeed important that the orientation angular of the tube around its longitudinal direction parallel to the holding axis 14 is always known from one bending module 2 to the other because it is she who has conditioning the positioning of the bending cylinders.
  • the transfer module consists of a substantially straight guide horizontal placed above the bending module (s) transversely to the holding axis, with a carriage sliding mounted on this guide and provided with a means of grip can be moved vertically, in accordance with an overhead crane type installation or portal well known to those skilled in the art.
  • the tubes are transferred from a feeding station upstream of the chain to the first bending module, then from close by close to the following, and finally to a bent tubes reception station.
  • the module transfer is able to select the module (s) of bending on which the operations of bending, for example by skipping one or more positions bending.
  • the positioning of the jacks 22 in each bending module is obtained on the one hand by adjusting the position of the bending members 9 relative to the holding member 8 and on the other hand by adjusting the angular position of each cylinder 22 around the axis of hold 14. This last adjustment is made in moving the slide 19 relative to the stem 15 and possibly by mounting the cylinder 22 on the other end of the slide 19.
  • the bending head 23 is angularly adjustable around the axis of the jack 22, so as to determine the bending angle to be achieved, in accordance with conventional bending technique using this type of cylinder.
  • reconfigurations of the bending members with respect to holding members can be automatically performed on a case-by-case basis according to each type of bending tube occurring upstream of the chain.
  • pairs of bending cylinders linear, arranged face to face or side by side may be substituted for rotolinear bending cylinders.
  • the rotary bending by winding is replaced by linear bending by stamping.
  • each bending module can include two holding members each associated with a holding member bending.
  • This provision is particularly useful when the element to be bent comprises two tubes metallic connected to each other by a pipe flexible intermediate, in an end-to-end arrangement, each holding member ensuring positioning of one of the metal tubes.
  • the length of the flexible pipe may vary by element to bend to another, we can plan to mount one of the holding members and the associated bending member on a carriage adjustable in position along the profile support. It is also possible to order automatically the movements of the carriage by via a length measurement sensor flexible driving or by any other means.
  • the module in this case may be arranged so as to have two manipulator arms to grab the item to be bent by metal tubes.

Abstract

L'invention concerne un dispositif de cintrage d'éléments métalliques allongés, notamment des éléments tubulaires, comprenant au moins un module de cintrage (2) monté sur un bâti (1), ledit module comportant un profilé support (7) sur lequel est fixé au moins un organe (8) de maintien d'un élément à cintrer dans une position centrée sur un axe (14) parallèle au profilé support, et au moins un organe de cintrage (9). Conformément à l'invention, l'organe de cintrage (9) comporte une potence (15) fixée de façon réglable en position le long du profilé support et au moins un vérin de cintrage (22) dont la tige est équipée d'une tête de cintrage (23), ledit vérin étant relié à la potence (15) par un système positionnel (19) comportant un coulisseau (19) en arc de cercle, monté de manière réglable en position sur la potence (15) et lié au vérin de cintrage (22) à l'une de ses extrémités de façon que l'axe de la tige du vérin soit astreint à pivoter autour de l'axe de maintien (14) dans un plan perpendiculaire audit axe. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un dispositif de cintrage d'éléments métalliques allongés et notamment des tubes en acier, cuivre, ou aluminium destinés par exemple à constituer des canalisations destinées à l'automobile pour le transport de liquide de frein, de carburant, de fluide de réfrigération, ou de liquide de direction assistée.
Le cintrage d'un tube consiste à déformer plastiquement et localement le tube de manière à former un coude. La plupart des dispositifs de cintrage connus mettent en oeuvre soit un procédé de cintrage par emboutissage, soit un procédé de cintrage rotatif.
Dans le cintrage par emboutissage, un galet mobile solidaire de la tige d'un vérin linéaire est appliqué selon une direction transversale contre une extrémité libre d'un tube maintenu dans un étau pour enrouler partiellement celle-ci autour d'un galet fixe.
Dans le cintrage rotatif, l'extrémité libre d'un tube maintenu dans un étau est disposée dans une tête de cintrage comprenant deux galets d'axes parallèles, entre lesquels s'étend le tube, et qui sont montés sur un support solidaire de la tige d'un vérin rotolinéaire (on rappelle que dans un vérin rotolinéaire, la tige coulisse le long de son axe longitudinal et/ou pivote autour de celui-ci) . La rotation de la tige provoque le cintrage du tube, un des galets enroulant partiellement le tube autour de l'autre galet.
En général, les industriels mettant en oeuvre de tels procédés de cintrage utilisent deux types de machines.
Dans le premier type, la machine comporte un bâti sur lequel est fixé au moins un étau de maintien du tube à cintrer et, pour chaque coude à réaliser, un vérin de cintrage dans une position précise correspondant à la position du coude à réaliser sur le tube. De telles machines, dédiées à la réalisation d'un tube particulier, sont relativement peu onéreuses et sont donc rentables pour des productions de grande série. Une telle machine est cependant relativement longue à fabriquer. En outre, lorsque la géométrie du tube à réaliser doit être modifiée pour que le tube satisfasse à de nouvelles contraintes (par exemple, dans le cas d'une conduite de transport de liquide de frein dans un véhicule, ces contraintes peuvent être liées au passage d'un système de freinage classique à un système à anti-blocage de roues, d'un poste de conduite à gauche à un poste de conduite à droite, d'un système de frein à tambour à un système de frein à disque, à la modification d'un coude engendrant un bruit ou une usure importante...) nécessitent de renvoyer la machine à l'atelier pour que soient effectuées les modifications correspondantes du positionnement des vérins de cintrage. Cette opération requiert le démontage de la machine et s'avère relativement longue et coûteuse.
Dans le deuxième type, la machine comporte une ou plusieurs têtes de cintrage dont les axes sont numérisés et des moyens pour déplacer cette tête de cintrage par rapport au tube. Cette machine est très flexible et donc bien adaptée à la réalisation de pièces de petite et moyenne série. Toutefois, la nécessité de positionner la tête de cintrage pour chaque coude rend une telle machine lente et peu précise. Par ailleurs, ces machines sont coûteuses et ce d'autant plus que la précision des pièces à réaliser est élevée.
On connaít par les documents US-A-4 604 885, US-A-5 765 426 et DE-A-4 242 002 des dispositifs de cintrage composés d'un organe de maintien central entouré de deux organes de cintrage montés de façon réglable sur un bâti.
En particulier, le document US-A-4 604 885 décrit un dispositif de cintrage d'éléments métalliques allongés, notamment des éléments tubulaires, comprenant au moins un module de cintrage monté sur un bâti, ledit module comportant un profilé support sur lequel est fixé au moins un organe de maintien d'un élément à cintrer dans une position centrée sur un axe parallèle au profilé support, et au moins un organe de cintrage, conformément au préambule de la revendication 1.
Les organes de cintrage sont généralement montés sur une potence portant une tête de cintrage travaillant dans l'axe de maintien de la pièce à cintrer, la tête étant selon le cas orientable autour de l'axe de maintien par un moyen positionnel manoeuvrant ladite tête dans un plan perpendiculaire à l'axe.
Ces dispositifs astreignent la tête de cintrage à rester dans l'axe de maintien, laquelle ne peut s'en écarter de par son montage. Ceci est un inconvénient lorsque par exemple il faut dégager la tête pour permettre le positionnement d'un élément à cintrer, ou lorsqu'il faut effectuer un cintrage en dehors de l'axe de maintien.
A cet égard, on peut citer le document US-A-4 945 747 qui décrit un dispositif analogue à ceux décrits précédemment, dans lequel la tête de cintrage est fixée à l'extrémité d'un bras robotisé, autorisant un désaxage de la tête de cintrage. Il s'agit d'une solution techniquement intéressante, mais très onéreuse à mettre en oeuvre.
L'arrière-plan technologique relatif aux têtes de cintrage est enfin illustré par le document DE-A-38 11 891.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif de cintrage qui soit économique, susceptible d'être reconfiguré de manière simple pour faire face à des modifications de géométrie ou de dimensions des produits à réaliser et posséder une flexibilité importante.
En vue de la réalisation de ce but, on prévoit, selon l'invention, un dispositif de cintrage du type précité, dans lequel l'organe de cintrage comporte une potence fixée de façon réglable en position le long du profilé support et au moins un vérin de cintrage dont la tige est équipée d'une tête de cintrage, ledit vérin étant relié à la potence par un système positionnel comportant un coulisseau en arc de cercle, monté de manière réglable en position sur la potence et lié au vérin de cintrage à l'une de ses extrémités de façon que l'axe de la tige du vérin soit astreint à pivoter autour de l'axe de maintien dans un plan perpendiculaire audit axe.
Ainsi, le réglage de la position de l'organe de cintrage par rapport à l'organe de maintien permet de modifier la position du coude à réaliser sur l'élément allongé, et le pivotement du vérin de cintrage autour de l'axe de maintien permet de modifier l'orientation du coude par rapport à la partie de l'élément allongé qui est reçue dans l'organe de maintien. Ces différents réglages permettent donc d'obtenir de manière simple différentes configurations de cintrage.
Selon une caractéristique particulière, le module de cintrage comprend deux organes de cintrage s'étendant chacun d'un côté de l'organe de maintien.
Avantageusement, le vérin de cintrage est un vérin rotolinéaire.
L'orientation de la tête de cintrage autour de son axe de pivotement se combine avec le pivotement du vérin de cintrage autour de l'axe de maintien pour obtenir un grand nombre de géométries de coudes conjuguant des orientations et des angles différents.
De préférence alors, le système positionnel autorise une plage de pivotement du vérin de cintrage d'environ 180°.
Un maximum de géométries de coudes peut de la sorte être obtenu.
Selon une caractéristique additionnelle, le dispositif comprend au moins un module de transfert d'éléments à cintrer comportant un profilé support sur lequel est monté pour pivoter un arbre parallèle à l'axe de maintien et au moins un bras manipulateur ayant une extrémité solidaire dudit arbre pour s'étendre transversalement par rapport à celui-ci et une extrémité opposée équipée d'un moyen de préhension.
Le module de transfert permet de manière simple d'alimenter en éléments à cintrer le module de cintrage ou d'évacuer de celui-ci les éléments cintrés. Cette réalisation à l'aide d'un bras manipulateur présente l'avantage d'un encombrement limité conférant au dispositif de cintrage une structure compacte.
De préférence alors, le bras manipulateur est télescopique et les profilés support des modules de cintrage et de transfert sont montés sur le bâti pour être réglables en position l'un par rapport à l'autre.
Cette disposition est particulièrement avantageuse dans les dispositifs de cintrage comprenant plusieurs modules de cintrage et plusieurs modules de transfert, car elle permet une exploitation optimale de l'espace disponible en fonction de l'encombrement des pièces à réaliser et du nombre de modules de cintrage employés.
Alternativement, le module de transfert comporte au moins un guide rectiligne sensiblement horizontal s'étendant transversalement à l'axe de maintien, et au dessus du module de cintrage, sur lequel est monté coulissant au moins un chariot muni d'un organe de préhension monté mobile verticalement sur ce chariot.
Ce second type de module de transfert permet de la même façon d'alimenter en éléments à cintrer le module de cintrage ou d'évacuer de celui-ci les éléments cintrés.
Avantageusement, au moins le profilé support du module de cintrage est monté sur le bâti pour s'étendre verticalement.
L'encombrement du dispositif de cintrage est de la sorte limité et le dispositif de cintrage ne nécessite qu'une surface au sol de dimensions réduites.
Selon une autre caractéristique particulière, le module de cintrage comprend deux organes de maintien associés chacun à un organe de cintrage, l'un des organes de maintien et l'organe de cintrage associé étant montés sur un chariot réglable en position le long du profilé support. Ceci sera notamment intéressant dans le cas où les éléments à cintrer sont de structure hybride, en étant constitués par des éléments bout à bout alternativement souples et rigides.
Enfin, on pourra prévoir que l'organe de maintien, l'organe de cintrage et l'éventuel module de transfert sont chacun motorisés et commandés de façon à ce que leur position spatiale soit mémorisable dans le cadre d'une commande automatisée du dispositif.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention.
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
  • la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un dispositif de cintrage selon l'invention, comportant un module de cintrage ici encadré de deux modules de transfert,
  • la figure 2 est une vue en élévation d'un organe de cintrage selon une direction longitudinale du profilé support, avec un détail de la tête de cintrage à plus grande échelle,
  • la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 selon une direction transversale du profilé support,
  • la figure 4 est une vue schématique en élévation d'un dispositif de cintrage conforme à l'invention selon une configuration particulière,
  • la figure 5 est une vue schématique en élévation d'un dispositif de cintrage selon une variante de configuration.
En référence aux figures, le dispositif de cintrage conforme à l'invention comprend un bâti 1 sur lequel sont montés de manière alternée des modules de cintrage généralement désignés en 2 et des modules de transfert généralement désignés en 3, ici trois modules de cintrage 2 et quatre modules de transfert 3.
Le bâti 1 comprend un piétement 4 supportant deux longerons 5 parallèles. Chaque longeron 5 est formé d'un profilé en métal tel que l'aluminium ayant une section transversale sensiblement rectangulaire et comportant des rainures longitudinales 6 ayant une section transversale sensiblement en forme de T.
Chaque module de cintrage 2 comprend un profilé support 7 sur lequel sont montés un organe de maintien (ici unique) portant la référence générale 8 et deux organes de cintrage portant la référence générale 9 s'étendant chacun d'un côté de l'organe de maintien 8.
Le profilé support 7 est formé d'un profilé en métal tel que l'aluminium ayant une section transversale sensiblement rectangulaire et comportant des rainures longitudinales 10 ayant une section transversale sensiblement en forme de T.
L'organe de maintien 8 comprend un montant 11 ayant une extrémité inférieure solidaire d'une embase 12 de fixation au profilé support 7 et une extrémité opposée équipée d'une pince 13 de type connu agencée pour maintenir par serrage un élément à cintrer, par exemple un tube métallique, le long d'un axe 14 parallèle au profilé support 7.
Chaque organe de cintrage 9 comprend en outre une potence 15 ayant une extrémité inférieure 16 formant une embase de fixation au profilé support 7 et une extrémité supérieure 17 dans laquelle est ménagé, dans un plan perpendiculaire au profilé support 7, un logement 18 en arc de cercle recevant à coulissement un coulisseau 19 également en arc de cercle. Le logement 18 et le coulisseau 19 s'étendent dans un plan perpendiculaire à l'axe de maintien 14 et sont centrés sur ce dernier. Le coulisseau 19 s'étend ici sur un angle d'environ 90°. Le logement 18 est ici obturé par un couvercle 20 maintenu sur l'extrémité 17 par des vis 21 qui, lorsqu'elles sont vissées, serrent le coulisseau 19 dans la position angulaire désirée entre le couvercle 20 et le fond du logement 18 immobilisant ainsi le coulisseau 19 dans la position angulaire désirée par rapport au montant 15.
Chaque organe de cintrage 9 comprend également un vérin rotolinéaire 22 dont le corps est fixé, ici par des vis, sur une extrémité du coulisseau 19 de manière à s'étendre transversalement par rapport à l'axe de maintien 14. La tige du vérin 22 possède une extrémité libre équipée d'une tête de cintrage 23. La tête de cintrage 23 comprend de façon connue en soi un galet 24 centré sur l'axe de pivotement 25 de la tige du vérin 22 et un galet 26 excentré et d'axe parallèle à celui du galet 24. Les galets 24, 26 sont pourvus d'une gorge périphérique ayant une section transversale correspondant à celle du tube à cintrer. Le vérin 22 est en outre relié à la potence 15 par un système positionnel, constitué ici par le coulisseau 19 en arc de cercle. Le vérin 22 est ainsi fixé à une extrémité du coulisseau 19 de façon que l'axe de la tige dudit vérin soit astreint à pivoter autour de l'axe de maintien 14, essentiellement dans un plan perpendiculaire audit axe. La tige du vérin 22 coulisse entre une position sortie, dans laquelle le logement de section transversale circulaire défini par les gorges des galets 24, 26 est de façon habituelle centré sur l'axe de maintien 14, et une position rentrée. Le cas échéant, il est tout à fait possible de positionner ce logement, dans la position sortie du vérin 22, de sorte qu'il ne coïncide pas exactement avec l'axe de maintien 14, en vue d'effectuer un cintrage sur une partie du tube s'étendant hors dudit axe.
Le vérin 22 et la pince 13 sont alimentés en air comprimé par l'intermédiaire de conduites courant respectivement le long du coulisseau 19 et de la potence 15 et le long du montant 11 pour être raccordées à un dispositif de commande et d'alimentation en air comprimé non représenté ici.
L'organe de maintien 8 et les organes de cintrage 9 sont fixés sur le profilé support 7 de manière à pouvoir être réglables en position les uns par rapport aux autres le long de ce profilé support. Les organes de cintrage 9 sont par exemple fixés par l'intermédiaire de boulons 27 traversant l'embase 16 et ayant une extrémité inférieure reçue dans une des rainures 10 du profilé support 7. On comprend que, lorsque les boulons 27 sont desserrés, les organes de cintrage 9 peuvent être déplacés le long du profilé support 7. L'organe de maintien 8 peut être fixé sur le profilé support 7 de la même manière ou à demeure.
Chaque module de transfert 3 comprend quant à lui un profilé support 28 identique au profilé support 7 et parallèle à celui-ci, et un arbre 29 monté sur le profilé support 28 par l'intermédiaire de paliers 30 pour pivoter autour de sa direction longitudinale qui s'étend parallèlement à l'axe de maintien 14. Chaque module de transfert 3 comprend également un bras manipulateur 31 s'étendant de préférence perpendiculairement à l'axe de maintien 14 et ayant une extrémité formant un collier de serrage 32 de l'arbre 29 permettant un positionnement réglable du bras manipulateur 31 le long de l'arbre 29, et une extrémité opposée équipée d'un moyen de préhension de type connu tel qu'une pince 33, raccordé par des conduites courant le long du bras manipulateur 31 à un dispositif connu de commande et d'alimentation en air comprimé non représenté ici.
Les arbres 29 des modules de transfert 3 sont reliés les uns aux autres par l'intermédiaire d'une tige de commande 34 (visible sur la figure 5) articulée à un maneton 35 fixé sur une extrémité de chaque arbre 29 de manière à transformer un mouvement alternatif de translation appliqué (par un moyen non représenté) à la tige de commande 34 en un mouvement rotatif alternatif des arbres 29 et en un mouvement de balancier des bras manipulateurs 31.
Avantageusement, les profilés support 7 et 28 sont fixés aux longerons 5 de façon analogue aux organes de maintien 9 sur le profilé support 7, de manière à pouvoir être positionnés les uns par rapport aux autres le long des longerons 5. Le bras manipulateur 31 de chaque module de transfert 3 est alors de préférence télescopique.
A la figure 4, le bâti 1 est associé à un ensemble amont 36 d'alimentation en tubes à cintrer de type connu (par exemple comportant un élévateur) et un ensemble aval 35 d'évacuation des tubes cintrés également de type connu.
Dans ce dispositif, les longerons 5 s'étendent horizontalement.
Les modules de cintrage 2 réalisent six coudes sur chaque tube à partir des extrémités de ceux-ci vers leur partie médiane, chaque module de cintrage 2 effectuant deux coudes. L'organe de maintien 8 étant disposé entre les deux organes de cintrage 9, le maintien du tube est assuré sur sa partie médiane qui reste ainsi rectiligne et permet de conserver un référentiel de positionnement fixe d'un module de cintrage à un autre simplifiant de la sorte le positionnement des vérins 22 dont la tête 23 intervient sur une portion rectiligne centrée sur l'axe de maintien 14.
Le bras manipulateur 31 du module de transfert 3 adjacent à l'ensemble d'alimentation 36 est mobile entre une première position dans laquelle il saisit un tube à cintrer dans l'ensemble d'alimentation 36 et une deuxième position dans laquelle il positionne ce tube dans l'organe de maintien 8 du module de cintrage 2 adjacent. Le bras manipulateur 31 du module de transfert 3 adjacent à l'ensemble d'évacuation est quant à lui mobile entre une position dans laquelle il saisit le tube cintré dans le module de cintrage 2 effectuant les deux derniers cintrages et une deuxième position dans laquelle il dépose l'élément cintré dans l'ensemble d'évacuation 37. Chacun des autres modules de transfert 3 situés entre ces deux modules de transfert a son bras manipulateur 31 qui est mobile entre une position dans laquelle il saisit un tube à cintrer dans un module de cintrage 2 amont et une position dans laquelle il positionne le tube dans un module de cintrage 2 aval pour assurer le transport du tube à cintrer d'un module de cintrage amont vers un module de cintrage aval. On notera que les pinces 13 et 33 doivent maintenir fermement le tube pour empêcher que celui-ci puisse pivoter. Il est en effet important que l'orientation angulaire du tube autour de sa direction longitudinale parallèle à l'axe de maintien 14 soit toujours connue d'un module de cintrage 2 à l'autre car c'est elle qui a conditionné le positionnement des vérins de cintrage.
Par ailleurs, on comprend que la décomposition par modules de l'opération de cintrage autorise une grande flexibilité d'emploi du dispositif. Ainsi, on peut réaliser sur une même machine deux séries de tubes ayant des géométries différentes en utilisant par exemple un seul module de cintrage pour la réalisation d'un des tubes et deux modules de cintrage pour l'autre tube. Les modules de cintrage non utilisés pour un tube ne servent pas, et sont inactivés (position reculée du vérin rotolinéaire 22).
Alternativement, et selon un mode particulier de réalisation (non représenté ici), le module de transfert est composé d'un guide rectiligne sensiblement horizontal placé au-dessus du ou des modules de cintrage transversalement à l'axe de maintien, avec un chariot monté coulissant sur ce guide et muni d'un moyen de préhension pouvant se mouvoir verticalement, conformément à un montage de type pont roulant ou portique bien connu de l'homme de l'art.
Grâce à ce moyen de préhension, les tubes sont transférés d'un poste d'alimentation en amont de la chaíne vers le premier module de cintrage, puis de proche en proche vers les suivants, et enfin vers un poste de réception des tubes cintrés. Eventuellement, en fonction de la nature des tubes à cintrer, le module de transfert est capable de sélectionner le ou les modules de cintrage sur lesquels s'effectuent les opérations de cintrage, par exemple en sautant un ou plusieurs postes de cintrage.
A la figure 5, on peut voir un dispositif de cintrage dans lequel les longerons 5 s'étendent dans un plan vertical de manière que les profilés support 14 et 28 soient verticaux. Le dispositif de cintrage repose de préférence directement sur le sol S. On distingue clairement le positionnement des organes de maintien 9 (représentés sous forme schématique sur cette figure) par rapport à l'organe de maintien 8 de chaque module de cintrage 2 permettant la réalisation des coudes à partir des extrémités des tubes vers leur partie médiane (l'amont et l'aval du dispositif se situent respectivement sur la partie droite et sur la partie gauche de la figure).
Le positionnement des vérins 22 dans chaque module de cintrage est obtenu d'une part en réglant la position des organes de cintrage 9 par rapport à l'organe de maintien 8 et d'autre part en réglant la position angulaire de chaque vérin 22 autour de l'axe de maintien 14. Ce dernier réglage est effectué en déplaçant le coulisseau 19 par rapport à la potence 15 et éventuellement en montant le vérin 22 sur l'autre extrémité du coulisseau 19. La tête de cintrage 23 est réglable angulairement autour de l'axe du vérin 22, de façon à déterminer l'angle de cintrage à réaliser, conformément à la technique de cintrage classique utilisant ce type de vérin.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on pourra y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
On pourra prévoir que l'organe de maintien, l'organe de cintrage et l'éventuel module de transfert sont chacun motorisés et commandés de façon à ce que leur position spatiale soit mémorisable dans le cadre d'une commande automatisée du dispositif. On parvient alors à faire coopérer tous les moyens ainsi pilotés de manière automatique. En particulier, les reconfigurations des organes de cintrage vis-à-vis des organes de maintien peuvent être automatiquement réalisées au cas par cas en fonction de chaque type de tube à cintrer se présentant en amont de la chaíne.
En outre, des paires de vérins de cintrage linéaires, disposés face à face ou côte à côte, pourront être substituées aux vérins de cintrage rotolinéaires. Dans ce cas, le cintrage rotatif par enroulement est remplacé par un cintrage linéaire par emboutissage.
Enfin, chaque module de cintrage peut comprendre deux organes de maintien associés chacun à un organe de cintrage. Cette disposition est particulièrement utile lorsque l'élément à cintrer comprend deux tubes métalliques reliés l'un à l'autre par une conduite intermédiaire flexible, selon un agencement bout à bout, chaque organe de maintien assurant le positionnement d'un des tubes métalliques. Lorsque la longueur de la conduite flexible est susceptible de varier d'un élément à cintrer à un autre, on peut prévoir de monter l'un des organes de maintien et l'organe de cintrage associé sur un chariot réglable en position le long du profilé support. Il est en outre possible de commander automatiquement les déplacements du chariot par l'intermédiaire d'un capteur de mesure de la longueur de la conduite flexible ou par tout autre moyen. Le module de transfert pourra dans ce cas être agencé de manière à comporter deux bras manipulateurs pour saisir l'élément à cintrer par les tubes métalliques.

Claims (10)

  1. Dispositif de cintrage d'éléments métalliques allongés, notamment des éléments tubulaires, comprenant au moins un module de cintrage (2) monté sur un bâti (1), ledit module comportant un profilé support (7) sur lequel est fixé au moins un organe (8) de maintien d'un élément à cintrer dans une position centrée sur un axe (14) parallèle au profilé support, et au moins un organe de cintrage (9), caractérisé en ce que l'organe de cintrage (9) comporte une potence (15) fixée de façon réglable en position le long du profilé support et au moins un vérin de cintrage (22) dont la tige est équipée d'une tête de cintrage (23), ledit vérin étant relié à la potence (15) par un système positionnel (19) comportant un coulisseau (19) en arc de cercle, monté de manière réglable en position sur la potence (15) et lié au vérin de cintrage (22) à l'une de ses extrémités de façon que l'axe de la tige du vérin soit astreint à pivoter autour de l'axe de maintien (14) dans un plan perpendiculaire audit axe.
  2. Dispositif de cintrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de cintrage (2) comprend deux organes de cintrage (9) s'étendant chacun d'un côté de l'organe de maintien (8).
  3. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le vérin de cintrage (22) est un vérin rotolinéaire.
  4. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système positionnel (19) autorise une plage de pivotement du vérin de cintrage (22) d'environ 180°.
  5. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un module (3) de transfert d'éléments à cintrer comportant un profilé support (28) sur lequel est monté pour pivoter un arbre (29) parallèle à l'axe de maintien (14) et au moins un bras manipulateur (31) ayant une extrémité (32) solidaire dudit arbre (29) pour s'étendre transversalement par rapport à celui-ci et une extrémité opposée équipée d'un moyen de préhension (33).
  6. Dispositif de cintrage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bras manipulateur (31) est télescopique et en ce que les profilés support (7, 28) des modules de cintrage et de transfert (2, 3) sont montés sur le bâti (1) pour être réglables en position l'un par rapport à l'autre.
  7. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un module de transfert d'éléments à cintrer comportant au moins un guide rectiligne sensiblement horizontal s'étendant transversalement à l'axe de maintien (14), et au-dessus du module de cintrage (2), sur lequel est monté coulissant au moins un chariot muni d'un organe de préhension mobile verticalement sur ce chariot.
  8. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins le profilé support (7) du module de cintrage (2) est monté sur le bâti (1) pour s'étendre verticalement.
  9. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de cintrage (2) comprend deux organes de maintien (8) associés chacun à un organe de cintrage (9), l'un des organes de maintien (8) et l'organe de cintrage (9) associé étant montés sur un chariot réglable en position le long du profilé support (7).
  10. Dispositif de cintrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de maintien (8), l'organe de cintrage (9), et l'éventuel module de transfert (3) sont chacun motorisés et commandés de façon à ce que leur position spatiale soit mémorisable dans le cadre d'une commande automatisée dudit dispositif.
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