WO2001074509A1 - Machine de cintrage de barres a nez de pliage effaçable - Google Patents

Machine de cintrage de barres a nez de pliage effaçable Download PDF

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    • 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
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/10—Bending specially adapted to produce specific articles, e.g. leaf springs
    • B21D11/12—Bending specially adapted to produce specific articles, e.g. leaf springs the articles being reinforcements for concrete

Definitions

  • the present invention relates to an improvement for a numerically controlled machine for bending, forming, bending or bending bars or profiles.
  • the invention also relates to methods for controlling said machine.
  • a part comprising both large spokes with a large winding angle and low value spokes FOLLOWED by short straight lengths poses problems of variation in bending finger / bending nose distance
  • a numerically controlled machine for bending, forming, bending or bending a bar machine conventionally comprising a frame and a rotating bending head in order to be able to obtain folds in different planes, machine in which a bar is moved horizontally along a running axis by a feed station located upstream, and brought through a folding nose carried by the frame, then through a turn of the bending head, said turn is formed by a bending roller and a folding finger, said spinner being able to rotate in a horizontal plane around an axis of rotation aligned with the axis of the machine bending roller characterized in that the folding nose is mounted movable in translation in the axis of travel and moved continuously between one or more advanced bending positions in which the nose is near the roller and one or more positions of withdrawal towards the upstream completely clearing the bending zone between the spinner and
  • FIG. 1 schematic diagram of the invention showing the different movements achievable on the machine i o - Figures 2a, 2b, 2c kinematics for the realization of a closed loop with parallel branch
  • FIG. 3 schematic diagram for the production of loops or folds with several spokes
  • Figures 6 kinematics for the realization of closed planar parts
  • Figures 7a, 7b, 7c, 7d, 7th kinematics for the realization of a large 0 arc with large radius TRACKING of a fold with small radius
  • FIGS 8a, 8b kinematics for the realization of two ply
  • Figures 9a, 9b, 9c, 9d kinematic for folding without relative movement between the folding finger and the wire ⁇
  • bar has been used in the description and the claims to more generally denote a blank which can be a bar, a wire, a profile before bending
  • a numerically controlled machine (shown diagrammatically in plan view in FIG. 1) conventionally comprises a frame (1) and a rotating bending head so as to be able to obtain folds in different planes 35
  • a bar (4) is moved horizontally along a running axis (5) by a feed station located upstream (not shown), and brought through a folding nose (7) carried by the frame (1), then through a spinner (10) of the head of bending, said spinner being formed by a bending roller (8) and a bending finger (9)
  • the spinner (10) can rotate in a horizontal plane around an axis of rotation aligned with the axis of the bending roller (8).
  • the spinner (10) is carried by a transverse carriage (2) capable of moving the spinner in one direction and in another other perpendicular to the direction of the axis of travel
  • a take-up clamp (3) is placed on the scrolling axis (5), downstream of the spinner, for example outside of it as in the figures Said clamp is used only in some operations detailed below
  • the spinner has two possibilities of movement
  • the folding nose (7) and cutting means (6) are mounted movable in translation in the travel axis (5) and moves continuously, integrally between one or more advanced positions work in which the nose is close to the roller (8) and one or more positions of withdrawal upstream completely clearing the work area between the spinner and the frame
  • the cutting means (6) are placed upstream of the folding nose, on the scroll axis, and move with it but other locations are possible.
  • the take-up pliers (3) grip the wire (9), the nose (7) and the cutting means (6) are positioned to cut the piece to the desired length The piece being cut, the nose is released while moving back, and the spinner (10) finishes the last fold of the long piece (figure 5).
  • Figure 7b starts the large arc of the part by translation and rotation thereof to wind the part on the large radius of curvature (9a) the nose being in position (7b 1 )
  • Figure 7c the nose is advanced at (7'c) the head continues its translational and rotational movements in order to obtain I desired angle for example to bring the end of the part parallel to I scroll axis (5) as on the figure • Figure 7d the nose is moved back to position (7'd) to completely release the loop and place the nose in the chosen position to make the fold while the spinner returns in translation to its starting position »Figure 7e nose advances in position (7'e) the spinner continues its return in translation and performs the folding by a reverse rotation of the previous

Abstract

L'invention concerne une machine à commande numérique pour le cambrage, le formage, le pliage ou le cintrage d'une barre, machine comportant classiquement un bâti (1) et une tête de cintrage tournante pour pouvoir obtenir des plis dans différents plans, machine dans laquelle une barre (4) est déplacée horizontalement selon un axe de défilement (5) par un poste d'amenage situé en amont, et amenée à travers un nez de pliage (7) porté par le bâti (1), puis à travers une tournette (10) de la tête de cintrage, ladite tournette étant formée d'un galet de cintrage (8) et d'un doigt de pliage (9), ladite tournette (10) pouvant tourner dans un plan horizontal autour d'un axe de rotation aligné avec l'axe du galet de cintrage (8), caractérisée en ce que le nez de pliage (7) est monté mobile en translation dans l'axe de défilement (5) et déplacé en continu entre une ou plusieurs positions avancées de cintrage dans laquelle le nez est à proximité du galet (8) et une ou plusieurs positions de retrait vers l'amont dégageant totalement la zone de cintrage entre la tournette et le bâti. Application: cambrage, formage, pliage, cintrage de pièces brutes du types barre, fil profilé.

Description

Machine de cintrage de barres à nez de pliage effaçable
La présente invention concerne un perfectionnement pour une machine a commande numérique pour le cambrage, le formage le pliage ou le cintrage de barre ou de profilés L'invention concerne également les procédés de commande de ladite machine
Les machines actuelles de ce type présentent des limites à plusieurs niveaux
Les boucles sont difficiles à réaliser, surtout quand leur diamètre est important et quand elles doivent être fermées
Le nombre de rayons possibles sur une même pièce est souvent limite La formation de boucles aux deux extrémités d'une pièce est rarement possible
La réalisation de plis en dernière extrémité d une pièce longue nécessite de ralentir le pliage suite à l'inertie importante de la pièce
La planéite des cadres fermés est difficile a garantir du fait du retour de la pièce sur le fil initial
Une pièce comportant a la fois des rayons grands avec un grand angle d enroulement et des rayons de faible valeur SUIVIS de longueurs droites courtes posent des problèmes de variation de distance doigt de pliage / nez de pliage
La réalisation de plis inverses (baïonnettes) demande du temps du fait des changements de côtés du doigt de pliage
Le travail des fils tendres ou revêtus est difficile du fait des contraintes de contact et des mouvements relatifs entre outil et fil
En concevant une machine de cintrage dont le nez de pliage et de coupe est effaçable, la demanderesse réussit à réaliser toutes les fonctions enumérées ci- dessus, fonctions difficilement réalisables ou non réalisables auparavant
Cet objectif est atteint par l'invention consistant en une machine a commande numérique pour le cambrage, le formage le pliage ou le cintrage d une barre, machine comportant classiquement un bâti et une tête de cintrage tournante pour pouvoir obtenir des plis dans différents plans, machine dans laquelle une barre est déplacée horizontalement selon un axe de défilement par un poste d'amenage situé en amont, et amenée à travers un nez de pliage porté par le bâti, puis à travers une tournette de la tête de cintrage, ladite tournette étant formée d'un galet de cintrage et d'un doigt de pliage, ladite tournette pouvant tourner dans un plan horizontal autour d'un axe de rotation aligné avec l'axe du galet de cintrage machine caractérisée en ce que le nez de pliage est monté mobile en translation dans l'axe de défilement et déplacé en continu entre une ou plusieurs positions avancées de cintrage dans laquelle le nez est à proximité du galet et une ou plusieurs positions de retrait vers l'amont dégageant totalement la zone de cintrage entre la tournette et
On comprendra mieux l'invention à la lecture de la description qui suit faite en référence aux figures annexées suivantes
Figure 1 schéma de principe de I invention montrant les différents mouvements réalisables sur la machine i o - Figures 2a, 2b, 2c cinématique pour la réalisation d une boucle fermée à branche parallèle
Figure 3 schéma de principe pour la réalisation de boucles ou de pliages a plusieurs rayons
Figures 4a, 4b, 4c, 4d, 4e cinématique oour la réalisation de boucles 1 aux deux extrémités d'une portion de fil
Figure 5 cinématique pour la réalisation de dernier pli d'une pièce longue
Figures 6 cinématique pour la réalisation de pièces fermées planes Figures 7a, 7b, 7c, 7d, 7e cinématique pour la réalisation d'un grand 0 arc à grand rayon SUIVI d'un pli à petit rayon
Figures 8a, 8b cinématique pour la réalisation de deux contre-pli en
Figure imgf000004_0001
Figures 9a, 9b, 9c, 9d cinématique pour plier sans mouvement relatif entre le doigt de pliage et le fil ^ Pour simplifier la lecture on a utilisé dans la description et les revendications le terme « barre » pour désigner plus généralement une pièce brute pouvant être une barre, un fil, un profile avant cintrage
Pour simplifier également on a choisi de décrire les réalisations et les mouvements par rapport au plan horizontal des figures mais ces réalisations sont 0 bien entendu reproductibles dans tous les plans de travail
Une machine à commande numérique selon I invention, (représentée schematiquement en vue de dessus à la figure 1 ) comporte classiquement un bâti (1 ) et une tête de cintrage tournante pour pouvoir obtenir des plis dans différents plans 35 Une barre (4) est déplacée horizontalement selon un axe de défilement (5) par un poste d'amenage situé en amont (non représenté), et amenée à travers un nez de pliage (7) porté par le bâti (1 ) , puis à travers une tournette (10) de la tête de cintrage, ladite tournette étant formée d'un galet de cintrage (8) et d'un doigt de plιage(9)
De façon connue en soi, la tournette (10) peut tourner dans un plan horizontal autour d'un axe de rotation aligné avec l'axe du galet de cintrage (8) Selon une caractéristique de l'invention, la tournette (10) est portée par un chariot transversal (2) apte a déplacer la tournette dans un sens et dans I autre perpendiculairement à la direction de l'axe de défilement
Selon une caractéristique de l'invention une pince de reprise (3) est placée sur l'axe de défilement (5), en aval de la tournette, par exemple extérieurement a celle-ci comme sur les figures Ladite pince n'est utilisée que dans certaines opérations détaillées plus loin
Ainsi dans I invention la tournette est dotée de deux possibilités de mouvement
Une rotation dans un plan horizontal de manière a faire pιvoter la tournette et réaliser soit un angle de pliage entre la portion de oarre
(4a)et la portion de barre (4b) traversant la tournette par appui sur le nez (7) , soit une boucle par formage sur le galet de cιntrage(8) Une translation horizontale, perpendiculairement a I axe de défilement (5) En outre selon la caractéristique principale de l'invention, le nez de pliage (7) et des moyens de coupe (6) sont montés mobiles en translation dans I axe de défilement (5) et déplaces en continu , solidairement entre une ou plusieurs positions avancées de travail dans laquelle le nez est a proximité du galet ( 8) et une ou plusieurs positions de retrait vers l'amont dégageant totalement la zone de travail entre la tournette et le bâti
Sur les exemples représentés les moyens de coupe (6) sont places en amont du nez de pliage , sur l'axe de défilement , et se déplacent avec lui mais d autres emplacements sont possibles
C'est la combinaison de ces deux nouveaux mouvements (translation tournette + translation nez) avec les mouvements déjà connus (rotation tournette et défilement barre) qui permet de réaliser des opérations non réalisables auparavant a savoir par exemple
Réalisation d'une boucle fermée le nez étant en position avancée, on réalise par rotation vers la gauche de la tournette (10 ) le début de la boucle (figure 2a) puis, par rotation et translation vers la droite de la tournette (10) , on réalise la boucle elle- même (figure 2b), et enfin, après retrait du nez on ferme la boucle à 5 l'angle voulu, par exemple en ramenant l'extrémité de la barre parallèlement à l'axe de défilement (figure 2c).
Réalisation de boucles ou pliages à plusieurs rayons par changement d'outil, on peut réaliser des boucles ou des pliages à plusieurs rayons
10 (figure 3) en utilisant une broche escamotable épaulée à plusieurs rayons , en comDinaison avec un nez de profil adapté, dont le positionnement par rapport à l'outil pourra être régie de façon a réaliser un bon guidage de _a barre et à diminuer la contre réaction Par « réalisation de la boucle » on entend « réalisation de pièce fermée » i ou de plis supérieurs à 180°
Réalisation de boucles aux deux extrémités d un tronçon de barre
• Figure 4a une rotation de la tournette (10) vers la gauche amorce la première boucle le nez étant dans une première 0 position avancée (7a)
• Figure 4b le nez est avance vers I aval jusqu'à une position avancée (7b > et la rotation de la tournette (10) vers la droite ferme la première boucle
• Figure 4c après défilement de la longueur droite de la barre, la ι tête pivote a gauche pour amorcer la deuxième boucle, le nez est encore avance et mis en position (7c), tandis que le galet de cintrage (8) est effacé sous le nez
• Figure 4d le tronçon de barre est repris dans la pince de reprise (3), afin de couper la barre à la longueur voulue et la tête déplacée 0 en translation et tournée vers la droite pour cintrer la deuxième boucle puis le nez est reculé en position (7d) de coupage
• Figure 4e le nez est recule et effacé complètement en position (7e) pour permettre à la tournette (10) de poursuivre sa rotation pour terminer la deuxième boucle et libérer l'extrémité de la barre
33
Réalisation du dernier pli d'une pièce longue la pince de reprise (3) saisit le fil (9), le nez (7) et les moyens de coupe (6) se positionnent pour couper la pièce à la longueur voulue La pièce étant coupée, le nez se dégage en reculant , et la tournette (10) termine le dernier pli de la pièce longue (figure 5).
- Réalisation de pièces fermées planes (figure 6) les étapes de travail pour terminer le dernier pli refermant un cadre sont les mêmes que pour la réalisation du dernier pli d'une pièce longue
Réalisation d un grand arc à grand rayon SUIVI d un pli à petit rayon • Figure 7a Le nez de guidage est remplacé par un nez dissymétrique (7a') avec une forme de pliage à rayon différent (9b)
• Figure 7b on amorce le grand arc de la pièce par translation et rotation de celle-ci pour enrouler la pièce sur le grand rayon de courbure (9a) le nez étant en position (7b1)
• Figure 7c le nez est avancé en (7'c) la tête poursuit ses déplacements en translation et en rotation afin d'obtenir I angle souhaité par exemple pour ramener l'extrémité de la pièce parallèlement à I axe de défilement (5) comme sur la figure • Figure 7d le nez est reculé en position (7'd) pour dégager totalement la boucle et placer le nez a la position choisie pour réaliser le pli tandis que la tournette retourne en translation vers sa position de départ » Figure 7e le nez avance en position (7'e) la tournette continue son retour en translation et réalise le pliage par une rotation inverse de la précédente
Réalisation de deux contre-plis en une fois la combinaison des mouvements d'avance du nez (7) , de défilement de la barre (4) de translation de la tournette permet de réaliser deux contre plis simultanément (figures 8a, 8b).
- Pliage sans mouvement relatif entre le doigt de pliage (9) et la barre par la combinaison des mouvements (avance barre, avance nez, pliage, et montée de la tête) , le déplacement relatif du doigt (9) par rapport a la barre peut être supprimé (figures 9a à 9d).
5 Cette liste de réalisation n'est pas limitative et le logiciel de commande de la machine pourra être développe en fonction du cahier des charges Les avantages de l'invention sont non limitativement
Réalisation de boucles de grands diamètres fermées ou non
Réalisation de plusieurs rayons sur une même pièces sans limitation 10 - Formation de boucles aux deux extrémités d une même pièce
Réalisation de pli en dernière extrémité d'une pièce longue sans ralentissement du pliage
Réalisation de cadre sans retour de la pièce sur elle-même garantissant la planéité du cadre I -. - Suppression des problèmes de variation de distance doigt de pliage / nez de pliage
Réalisation de plis inverses sans perte de temps
Travail des fils tendres ou revêtus rendu possible par réglage du contact entre outil et fils 0 - Possibilité de rapprocher le nez de la pièce pendant le pliage pour un bon guidage et de l'effacer au dernier moment pour dégager la zone de travail
Possibilité de terminer une boucle par escamotage du nez

Claims

REVENDICATIONS
1 Machine à commande numérique pour le cambrage, le formage, le pliage 5 ou le cintrage d'une barre machine comportant classiquement un bâti ( 1 ) et une tête de cintrage tournante pour pouvoir obtenir des plis dans différents plans machine dans laquelle une barre (4) est déplacée horizontalement selon un axe de défilement (5) par un poste d aménage situe en amont et amenée à travers un nez de pliage (7) porté par le bâti l θ ( 1 ) puis a travers une tournette ( 10) de la tête de cintrage ladite tournette étant formée d un galet de cintrage (8) et d'un doigt de pnage (9), ladite tournette ( 10) pouvant tourner dans un plan horizontal autour d'un axe de rotation aligne avec l'axe du galet de cintrage (8) caractérisée en ce que le nez de pliage (7) est monte mobile en
15 translation dans I axe de défilement (5) et déplacé en continu entre une ou plusieurs positions avancées de cintrage dans laquelle le nez est a proximité du galet (8) et une ou plusieurs positions de retrait vers I amont dégageant totalement la zone de cintrage entre la tournette et le bâti et en ce que la tournette (1 0) est portée par un chariot transversal (2) apte 0 a déplacer ladite tournette perpendiculairement à l'axe de défilement (5)
2 Machine selon la revendication 1 caractérise en ce que des moyens de coupe (9) sont places en amont du nez (7) sur l'axe de deuiement ' 5) et se déplacent avec ledit nez
3 Machine selon I une des revendications 1 à 2 caractérise en ce que une > pince de reprise (3) est placée sur l'axe de défilement (5) en aval de la tournette (10)
4 Procède de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il permet la réalisation d une boucle fermée le nez étant en position avancée, on réalise par rotation 0 vers la gauche de la tournette le début de la boucle puis, par translation et rotation vers la droite de la tournette, on réalise la boucle elle-même et enfin après retrait du nez on ferme la boucle à l'angle voulu
5 Procédé de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il permet la réalisation de 5 boucles ou pliages à plusieurs rayons en utilisant une broche escamotable épaulée à plusieurs rayons en combinaison avec un nez de profil adapté
6 Procédé de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il permet la réalisation de
5 boucles aux deux extrémités d'un tronçon de barre
- une rotation de la tournette (10) vers la gauche amorce la première boucle le nez étant dans une première position avancée (7a)
- le nez est avance vers l'aval jusqu'à une position avancée (7b) et la rotation de la tournette (10) vers la droite ferme la première boucle
[ 0 - après défilement de la longueur droite de la barre la tête pivote à gauche pour amorcer la deuxième boucle le nez est encore avancé et mis en position (7c) tandis que le galet de cintrage (8) est effacé sous le nez
- le tronçon de barre est repris dans la pince de reprise (3), le nez est ι ^ reculé en position de cintrage (7d) et la tournette déplacée en translation et tournée vers la droite pour cintrer la deuxième boucle, puis le nez est reculé en position de coupe
- le nez est recule et efface complètement en position (7e) pour permettre a la tournette de poursuivre sa rotation et de terminer la 0 deuxième boucle
7 Procédé de fonctionnement d une machine selon l'une des revendications 1 à 3 caractérise en ce qu'il permet la réalisation du dernier pli d'une pièce longue la pièce de reprise (3) saisit le fil (9) le nez (7) et les moyens de coupe (6) se positionnent , pour couper la pièce 5 à la longueur voulue puis, le nez se dégage en reculant et la tournette termine le dernier pli de la pièce longue
8 Procédé de fonctionnement d une machine selon l'une des revendications 1 à 3 caractérise en ce qu'il permet la réalisation de pièces fermées planes les étapes de travail pour terminer le dernier pli 0 refermant un cadre étant les mêmes que pour la réalisation du dernier pli d'une pièce longue
9 Procède de fonctionnement d'une machine selon l'une des revendications 1 à 3 caractérise en ce qu'il permet la réalisation d'un grand arc à grand rayon suivi d un pli à petit rayon 5 - Le nez de guidage est remplace en nez dissymétrique (7a') avec une forme de pliage (9b) à rayon différent - on amorce le grand arc de la pièce par translation et rotation de celle-ci pour enrouler la pièce sur le grand rayon de courbure (9a) le nez étant en position (7b') -le nez est avancé en (7'c), la tête poursuit ses déplacements en translation et en rotation pour continuer la boucle et ramener
1 extrémité de la pièce parallèlement à l'axe de défilement (5)
- le nez est recule en position (7'd) pour dégager totalement la boucle et placer le nez a la position choisie pour réaliser le pli tandis que la tête retourne en translation vers sa position de départ - le nez avance en position (7'e), la tête continue son retour en translation et réalise le pliage par une rotation inverse de la précédente Procède de fonctionnement d'une machine selon l une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il permet la réalisation de deux contre-plis en une fois la combinaison des mouvements d avance du nez
(7) et de la translation de la tournette permettant de réaliser deux contre plis simultanément Procède de fonctionnement d une machine selon I une des revendications 1 a 3 caractérisé en ce qu il permet le pliage sans mouvement relatif entre un doigt de pliage (9) et le fil
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