EP1452302A1 - Procédé de correction d'une opération de pliage et presse-plieuse - Google Patents

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EP1452302A1
EP1452302A1 EP03405126A EP03405126A EP1452302A1 EP 1452302 A1 EP1452302 A1 EP 1452302A1 EP 03405126 A EP03405126 A EP 03405126A EP 03405126 A EP03405126 A EP 03405126A EP 1452302 A1 EP1452302 A1 EP 1452302A1
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EP
European Patent Office
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deck
uprights
dead center
bottom dead
folding
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EP03405126A
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EP1452302B1 (fr
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Gerrit Gerritsen
Papi Piero
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Bystronic Laser AG
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Bystronic Laser AG
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Priority to CNA2004800089255A priority patent/CN1767940A/zh
Priority to CA002516998A priority patent/CA2516998A1/fr
Priority to US10/546,909 priority patent/US7503200B2/en
Priority to PCT/CH2004/000090 priority patent/WO2004076161A1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/007—Means for maintaining the press table, the press platen or the press ram against tilting or deflection
    • 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
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0272—Deflection compensating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/24—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the movement of a plurality of actuating members to maintain parallel movement of the platen or press beam
    • B30B15/245—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the movement of a plurality of actuating members to maintain parallel movement of the platen or press beam using auxiliary cylinder and piston means as actuating members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S72/00—Metal deforming
    • Y10S72/702—Overbending to compensate for springback

Definitions

  • the present invention relates to a correction method a folding operation carried out by a press brake of the type comprising a fixed deck, a movable deck, means movement of the movable platform supported by two uprights integral with the fixed bulkhead, sensors, associated respectively to the two uprights, measuring the forces exerted by said means of movement on said uprights, deformation compensation cylinders associated with one of the two aprons, and an electronic commanding device the movement of the movable platform between a top dead center and a bottom dead center.
  • Document CH 653289 also describes another type of hydraulic press, in which both the fixed deck that the movable deck are equipped with compensation cylinders.
  • compensation cylinders it is in principle possible, by means compensation cylinders, not only to make the two parallel aprons but again to bring back the die holder as the punch holder each in a straight line, parallel to each other.
  • such a machine is more expensive to realize, since it must have two antagonistic series of compensating cylinders, one for each apron.
  • the programming of an implementation effective antagonist of the two series of compensating cylinders is very difficult and the operation of such machines is not reliable. They have not met with success in convenient.
  • the object of the invention is therefore to propose a method of correction of simple and efficient folding operation (s), which can be automatically implemented by the command digital press equipped with a single row of cylinders compensation.
  • This goal is achieved by using, in a press brake of the defined input type, a method comprising pre-registration a calibration chart in memory of electronic control device, by means of parts very short calibration times, the abacus establishing a correspondence between the forces measured by the sensors associated with the amounts and pressures applicable to the cylinders compensation of the deck carrying them, to maintain said substantially straight deck, and in which process, during a subsequent folding operation, applied to said pressure compensation cylinders resulting from said abacus, as a function of the forces measured at the level of said sensors.
  • the method of calculating the correction of the bottom dead center preferably takes into account that the part to be bent is a long piece or a short piece.
  • long piece there must hear a piece whose length is substantially equal to the distance between the two amounts of the press.
  • short piece you have to hear a piece whose length does not not exceed one third of the distance between the two uprights.
  • Figs 6a, 6b, 6c, 7b and 7c are representations diagrams illustrating the deformations of the aprons during a folding operation, of the same parts as in the case of Figs 4a to 5c, where simultaneously the bending of the deck and the bottom dead center are fixed.
  • Fig. 1A shows a hydraulic press 1 with a upper movable deck 5, which is moved under the action of pistons and cylinders 6, 6 'associated with lateral uprights 10, 10 '.
  • the movable deck 5 tends to bend under the action of these pistons, the middle of the movable deck 5 then being more higher than both ends.
  • the fixed lower deck 2 would have tends to bend in such a way that the middle of it fixed apron would be lower than the two ends. Under these conditions, the working surfaces of the two decks 2 and 5 and, consequently, the surfaces of the two tool holders, namely the die holder 8 and the punch holder 9, would not more parallel.
  • the deck lower 2 comprises a central plate 3, which carries the matrix holder 8.
  • the central plate 3 is surrounded on the side and on the other side of two reaction plates 4 and 7.
  • the ends sides of the central plate 3 and the reaction plates 4 and 7 are secured respectively to the uprights 10 and 10 '.
  • the lower apron 2 of the press shown in the FIG. 1A has three reaction holes 13, 13 ', 13' ', right through plates 3, 4 and 7.
  • Each hole reaction houses a hydraulic compensation cylinder 14.14 ', 14' ', which rests on reaction plates 4 and 7 and whose piston 11 presses from below at 12 on the plate central 3, as schematically illustrated in FIG. 1B, to provide a surge of compensation to the party upper of the central plate 3 of the lower deck, of so as to compensate for the deformation mentioned above.
  • the plates of reaction 4 and 7 undergo a downward reaction.
  • the invention is equally applicable to this type of machine having more reaction holes than those with a single compensation slot, described for example in
  • Fig. 2c schematically illustrates the curvature of the upper deck during a folding operation of a part whose length L is relatively short compared to the distance 1 between the two uprights of a press.
  • the compensation cylinders act on the lower bulkhead in such a way that its upper edge remains substantially straight.
  • l a and l b respectively denote the distances from the center of the part being bent to each of the two uprights.
  • the resultant F of reactions from the part to the upper apron which corresponds to the load on the part, is applied substantially to the center of the part to be bent.
  • a valid calibration is carried out for a pair of aprons, a pair of tool holders and tools.
  • the calibration operation is carried out using calibration pieces of very short lengths, that is to say of which the length is less than 10% of the length between two jacks, placed in several successive positions between both amounts.
  • the very short part is pressurized between the two aprons and, for a succession of values of F a and F b according to l a / l b , the cylinders of the lower apron are adjusted so that its upper edge is right.
  • the set of values of F a , F b and the values of the pressures of the compensation cylinders thus measured constitutes a calibration chart, which is prerecorded in the memory of the electronic control device.
  • the sensors of the two uprights measure forces F a and F b during bending and the electronic control device actuates the compensation cylinders so that their pressures correspond to the corresponding values in the chart.
  • the lower apron remains substantially straight during the operation for bending short pieces, but has a some residual curvature when bending long pieces.
  • E is the modulus of elasticity (in Nn / mm 2 ) of the upper deck and I denotes the moment of axial inertia (in mm 4 ) of the deck; the values of E and I are determined during the manufacture of the bulkhead and are stored in the memory of the control electronics.
  • the penetration depth of the tool in the matrix is corrected by correcting the position of the bottom dead center by an amount corresponding to the maximum deformation.
  • Another parameter likely to generate an error of the bending angle is the variability of the thickness of the pieces processed. Indeed, the steel sheets supplied by the manufacturers may have thickness variations up to ⁇ 10% of the nominal value. An operation of precise folding must take into account the difference between the actual thickness of the part and the nominal thickness.
  • Several methods have been proposed for this in the state of technique. We can, for example, use the one described in patent No. EP 1120176 of the applicant, according to which this difference is calculated by comparing the position of the movement of the movable platform, at which a predetermined variation of the pressure recorded by the sensors associated with the working cylinders, with the position theoretical of the deck where this variation should occur if the thickness of the piece was strictly equal to its nominal thickness. The position of the bottom dead center is corrected during the folding operation by the electronic device when this measurement has been made.

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Abstract

Procédé de correction d'une opération de pliage effectuée par une presse-plieuse, dont le tablier inférieur contient des vérins de compensation de déformation, dans lesquels on préenregistre un abaque d'étalonnage au moyen de pièces d'étalonnage très courtes, cet abaque établissant une correspondance entre les forces mesurées au niveau des montants et les pressions applicables aux vérins de compensation pour maintenir le tablier inférieur sensiblement droit. Au cours d'une opération de pliage subséquente, on applique aux vérins de compensation des valeurs de pression résultant de cet abaque, en fonction des forces mesurées au niveau des montants. On recalcule un point mort bas en tenant compte de la déformation du tablier supérieur, de la déformation des montants, de la longueur et de l'épaisseur réelles de la pièce, et de l'effet de ressort. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un procédé de correction d'une opération de pliage effectuée par une presse-plieuse du type comprenant un tablier fixe, un tablier mobile, des moyens de déplacement du tablier mobile s'appuyant sur deux montants solidaires du tablier fixe, des capteurs, associés respectivement aux deux montants, mesurant les forces exercées par lesdits moyens de déplacement sur lesdits montants, des vérins de compensation de déformation associés à l'un des deux tabliers, et un dispositif électronique de commande commandant le déplacement du tablier mobile entre un point mort haut et un point mort bas.
L'invention concerne également une presse-plieuse de ce type.
Le brevet CH 653289 du déposant décrit une presse hydraulique comportant un tablier fixe et un tablier mobile et qui comprend, à l'intérieur du tablier fixe, des vérins pour compenser les déformations se produisant lors du travail de la presse. Une unité centrale de commande reçoit les informations de moyens de mesure des déformations et commande les vérins de façon que, pendant la phase de travail, les deux outils restent parallèles.
Le document WO 91/03371 décrit des moyens de mesure adaptés à ce type de presse hydraulique, consistant en deux barres longitudinales affectées respectivement à chacun des tabliers supérieur et inférieur. L'une des extrémités de chacune des barres est fixée solidairement au tablier associé, alors que l'autre extrémité, libre, agit sur un capteur inductif de façon à comparer les flexions respectives des deux tabliers. L'unité de commande actionne les vérins de compensation jusqu'à compensation de la différence de flexion du tablier supérieur et du tablier inférieur, de sorte que les outils restent parallèles.
La mise en oeuvre d'un tel procédé de correction dans une telle presse permet de diminuer sensiblement la différence d'angle de pliage entre le milieu et les extrémités de pièces longues. Par contre, les deux tabliers et les outils étant certes parallèles, mais présentant une flèche, cette flèche est transmise à la pièce à plier, de sorte que son arête n'est plus parfaitement droite, mais se courbe. Le procédé est mal adapté au pliage de pièces courtes, c'est-à-dire de pièces dont la longueur est très inférieure à la distance entre les montants.
Le document CH 653289 décrit également un autre type de presse hydraulique, dans laquelle aussi bien le tablier fixe que le tablier mobile sont munis de vérins de compensation. Dans une telle machine, il est en principe possible, au moyen des vérins de compensation, non seulement de rendre les deux tabliers parallèles, mais encore de ramener aussi bien le porte-matrice que le porte-poinçon chacun à une ligne droite, parallèles l'une à l'autre. Toutefois, une telle machine est plus onéreuse à réaliser, puisqu'elle doit disposer de deux séries antagonistes de vérins de compensation, une pour chaque tablier. De plus, la programmation d'une mise en oeuvre antagoniste efficace des deux séries de vérins de compensation est très difficile et le fonctionnement de telles machines n'est pas fiable. Elles n'ont pas rencontré de succès dans la pratique.
Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de correction d'opération(s) de pliage simple et efficace, qui puisse être automatiquement mis en oeuvre par la commande numérique d'une presse équipée d'une seule rangée de vérins de compensation.
Ce but est atteint en mettant en oeuvre, dans une presse-plieuse du type défini d'entrée, un procédé comprenant le pré-enregistrement d'un abaque d'étalonnage en mémoire du dispositif électronique de commande, au moyen de pièces d'étalonnage très courtes, ledit abaque établissant une correspondance entre les forces mesurées par les capteurs associés aux montants et les pressions applicables aux vérins de compensation du tablier les portant, pour maintenir ledit tablier sensiblement droit, et dans lequel procédé, pendant une opération de pliage subséquente, on applique auxdits vérins de compensation des pressions résultant dudit abaque, en fonction des forces mesurées au niveau desdits capteurs.
De préférence, à la compensation de la déformation des tabliers au moyen des vérins de compensation, le procédé de correction selon l'invention ajoute une correction de la profondeur de pénétration du poinçon dans la matrice, en recalculant le point mort bas en fonction des caractéristiques de la pièce à plier et des valeurs mesurées par les capteurs associés aux montants.
La méthode de calcul de la correction du point mort bas prend de préférence en compte le fait que la pièce à plier est une pièce longue ou une pièce courte. Par pièce "longue", il faut entendre une pièce dont la longueur est sensiblement égale à la distance entre les deux montants de la presse. Par pièce "courte", il faut entendre une pièce dont la longueur ne dépasse pas un tiers de la distance entre les deux montants.
Pour une pièce courte, la correction du point mort bas ΔZ peut être calculée à partir de la formule ΔZ = Δfmax = (F.l2 a.l2 b) / (3.E.I.l)    dans laquelle :
  • F est la charge locale sur la pièce courte (en Newton)
  • l est la distance entre les montants
  • la et lb sont les distances respectives du centre de la pièce aux montants
  • E est le module d'élasticité du tablier supérieur (en N/mm2)
  • I est le moment d'inertie axiale du tablier (en mm4)
    • La déformation Δf du tablier qui ne comporte pas de vérins de compensation augmente pendant la phase de déformation élastique de la pièce pliée mais varie peu pendant la phase de déformation plastique.
    Le point mort bas est corrigé de la valeur de la déformation maximale Δfmax du tablier.
    Pour une pièce longue, on peut appliquer une correction du point mort bas à la course du tablier mobile calculée par la formule ΔZ' = Δfmax = (5.Q.I4) / (384000.E.I)    où Q désigne la charge par unité de longueur de la pièce (en N/m)
    Si la longueur exacte de la pièce à plier est connue, le type de correction du point mort bas peut être choisi par l'opérateur de la machine, et la valeur de la longueur de la pièce entrée en mémoire de l'électronique de commande. Si la longueur de la pièce n'est pas parfaitement connue, notamment si elle varie d'une pièce à l'autre d'une série, elle peut être déterminée en cours d'opération, par référence à une première opération de pliage de référence, et la correction sera déterminée automatiquement par l'électronique de commande.
    D'autres particularités et avantages de l'invention apparaítront à l'homme du métier de la description ci-dessous d'un mode d'exécution de l'invention, en se référant aux figures, dans lesquelles :
    • La Fig. 1A est une vue schématique en perspective d'une presse hydraulique, montrant l'action de vérins hydrauliques de compensation sur le tablier inférieur;
    • La Fig. 1B est une vue schématique en coupe transversale du tablier inférieur de la presse de la figure 1A;
    Les Figs 2a, 2b et 2c sont des représentations schématiques illustrant les résultantes des contraintes et les déformations des tabliers, à savoir :
    • La Fig. 2a est une représentation du pliage d'une pièce longue;
    • La Fig. 2b est une représentation du pliage d'une pièce courte centrée par rapport aux montants de la presse;
    • La Fig. 2c est une représentation du pliage d'une pièce courte, décentrée par rapport aux montants de la presse.
    Les Figs 3a, 3b et 3c sont des représentations schématiques illustrant les déformations des tabliers dans le cas d'une opération de pliage sans aucune correction de la flexion des tabliers, à savoir :
    • La Fig. 3a est une représentation d'un pliage d'une pièce longue;
    • La Fig. 3b est une représentation d'un pliage d'une pièce très courte;
    • La Fig. 3c est une représentation d'un pliage d'une pièce courte.
    Les Figs 4a, 4b, 4c, 5b et 5c sont des représentations schématiques illustrant les déformations des tabliers pendant une opération de pliage, où seule la flexion des tabliers est compensée, à savoir :
    • La Fig. 4a est une représentation d'un pliage d'une pièce longue;
    • La Fig. 4b est une représentation d'un pliage d'une pièce très courte centrée;
    • La Fig. 4c est une représentation d'un pliage d'une pièce courte centrée.
    • La Fig. 5b est une représentation d'un pliage d'une pièce très courte décentrée.
    • La Fig. 5c est une représentation d'un pliage d'une pièce courte décentrée.
    Les Figs 6a, 6b, 6c, 7b et 7c sont des représentations schématiques illustrant les déformations des tabliers pendant une opération de pliage, des mêmes pièces que dans le cas des Figs 4a à 5c, où simultanément la flexion du tablier et le point mort bas sont corrigés.
    La Fig. 1A montre une presse hydraulique 1 avec un tablier mobile supérieur 5, dont le déplacement s'effectue sous l'action des pistons et cylindres 6, 6' associés aux montants latéraux 10, 10'. Pendant le pliage d'une pièce, le tablier mobile 5 a tendance à se courber sous l'action de ces pistons, le milieu du tablier mobile 5 se trouvant alors plus haut que les deux extrémités. Inversement, en l'absence de dispositif de compensation, le tablier inférieur fixe 2 aurait tendance à se courber de telle manière que le milieu de ce tablier fixe se trouverait plus bas que les deux extrémités. Dans ces conditions, les surfaces de travail des deux tabliers 2 et 5 et, par conséquent, les surfaces des deux porte-outils, à savoir le porte-matrice 8 et le porte-poinçon 9, ne seraient plus parallèles.
    Comme le montrent les figures 1A et 1B, le tablier inférieur 2 comprend une plaque centrale 3, qui porte le porte-matrice 8. La plaque centrale 3 est entourée de part et d'autre de deux plaques de réaction 4 et 7. Les extrémités latérales de la plaque centrale 3 et des plaques de réaction 4 et 7 sont solidaires respectivement des montants 10 et 10'.
    Le tablier inférieur 2 de la presse représentée sur la figure 1A comporte trois trous de réaction 13, 13', 13' ', traversant de part en part les plaques 3, 4 et 7. Chaque trou de réaction loge un cylindre hydraulique de compensation 14,14', 14' ', qui repose sur les plaques de réaction 4 et 7 et dont le piston 11 appuie par en-dessous en 12 sur la plaque centrale 3, comme l'illustre schématiquement la figure 1B, pour fournir une poussée de compensation à la partie supérieure de la plaque centrale 3 du tablier inférieur, de manière à compenser la déformation mentionnée précédemment. Comme l'illustrent les figures 1A et 1B, les plaques de réaction 4 et 7 subissent une réaction vers le bas. L'action des cylindres hydrauliques de compensation 14, 14', 14' ' est commandée, tout comme celle des pistons et cylindres de travail 6 et 6' par une unité de commande électronique (non-représentée par le dessin). Sur des presses de grande longueur, le nombre de trous de réaction munis de cylindres de compensation est plus élevé.
    L'invention s'applique aussi bien à ce type de machines présentant plusieurs trous de réaction qu'à celles ayant une seule fente de compensation, décrites par exemple dans
    CH 653 289.
    La Fig. 2c illustre schématiquement la courbure du tablier supérieur au cours d'une opération de pliage d'une pièce dont la longueur L est relativement courte par rapport à la distance 1 entre les deux montants d'une presse. Pendant cette opération, les vérins de compensation agissent sur le tablier inférieur de telle manière que son arête supérieure reste sensiblement droite. Sur la Fig. 2c, la et lb désignent respectivement les distances du centre de la pièce en train d'être pliée à chacun des deux montants. La résultante F des réactions de la pièce vers le tablier supérieur, qui correspond à la charge sur la pièce, est appliquée sensiblement au centre de la pièce à plier. Les capteurs associés aux deux montants mesurent respectivement des forces Fa et Fb, telles que F = Fa + Fb et Fa = F.lb/l et Fb = F.la/l
    Dans le cas hypothétique où le centre de la pièce à plier serait pratiquement sous le montant a, Fa vaudrait pratiquement 100 % de F, et Fb ≃ 0.
    Dans le cas illustré par la Fig. 2b, où la pièce est parfaitement centrée sur le tablier inférieur, la = lb = 1/2 et Fa = Fb = 50 % de F.
    Dans une première étape de procédé, on procède à un étalonnage valable pour une paire de tabliers, une paire de porte-outils et d'outils. L'opération d'étalonnage est effectuée à l'aide de pièces d'étalonnage de très courtes longueurs, c'est-à-dire dont la longueur est inférieure à 10 % de la longueur entre deux vérins, placées en plusieurs positions successives entre les deux montants. La pièce très courte est mise sous pression entre les deux tabliers et, pour une succession de valeurs de Fa et de Fb selon la/lb, on ajuste les vérins du tablier inférieur de telle façon à ce que son arête supérieure soit droite. L'ensemble des valeurs de Fa, Fb et des valeurs des pressions des vérins de compensation ainsi mesurées constitue un abaque d'étalonnage, qui est préenregistré dans la mémoire du dispositif électronique de commande.
    Lors d'une opération de pliage réelle d'une pièce de longueur relativement courte par rapport à la distance l entre les deux montants, les capteurs des deux montants mesurent en cours de pliage des forces Fa et Fb et le dispositif électronique de commande actionne les vérins de compensation de manière que leurs pressions correspondent aux valeurs correspondantes de l'abaque.
    L'homme du métier comprendra aisément qu'en actionnant les vérins de compensation de la manière sus-indiquée, le tablier inférieur reste sensiblement droit pendant l'opération de pliage de pièces de courtes longueurs, mais présente une certaine courbure résiduelle lors du pliage de pièces longues.
    Comme on peut le voir sur la Fig. 2c, la zone du tablier supérieur en contact avec la pièce en cours de pliage n'est pas à la même hauteur que les extrémités du tablier, au niveau des deux montants; la différence de hauteur, c'est-à-dire la déformation Δf, est donnée par l'expression : Δf = F.la 2.lb 2 3.E.I.l
    Dans laquelle E est le module d'élasticité (en Nn/mm2) du tablier supérieur et I désigne le moment d'inertie axiale (en mm4) du tablier; les valeurs de E et de I sont déterminées lors de la fabrication du tablier et sont enregistrées dans la mémoire de l'électronique de commande.
    Dans le cas où la pièce est centrée dans la presse, cette formule se simplifie en : Δf = F.l3 48.E.I
    La Fig. 2a illustre l'opération de pliage d'une pièce longue. Dans ces conditions, les vérins de compensation étant actionnés comme indiqué précédemment, le tablier supérieur subit une réaction Q, pendant l'opération de pliage, dont la distribution est sensiblement homogène, telle qu'illustrée par la Fig. 2a. La déformation Δf du tablier supérieur est donnée par la relation Δf = 5.Q.l4 384'000.E.I    avec les notations précédemment définies.
    Après calcul de la déformation Δfmax du tablier supérieur, la profondeur de pénétration de l'outil dans la matrice est corrigée en corrigeant la position du point mort bas d'une quantité correspondant à la déformation maximale.
    Lorsque les capteurs de force ont détecté une position excentrée de la pièce, telle que l'illustre la Fig. 2c, la correction appliquée peut être différente pour les deux montants.
    En variante, les corrections de ΔZ peuvent être entièrement déterminées à l'aide d'abaques numérisés, préenregistrés dans la mémoire du dispositif électronique de commande : pour chaque angle de pliage de consignes et pour chaque rapport la/lb, l'abaque contient des corrections des valeurs ΔZ pour chaque montant, valeurs qui peuvent varier de quelques centièmes de millimètres jusqu'à environ 2 mm. Les valeurs des corrections ΔZ appliquées aux deux montants sont pré-calculées à l'aide de formules telles que les formules ci-dessus. Les valeurs des corrections applicables sont choisies par le dispositif électronique de commande à partir des valeurs captées par les capteurs de pression associés à chacun des deux montants. Cette méthode présente l'avantage d'être beaucoup plus rapide à mettre en oeuvre pendant une opération de pliage que si le système électronique devait recalculer les corrections ΔZ en temps réel.
    Les Figs 3a à 7c illustrent les avantages de l'invention par rapport à l'état de la technique :
  • Les Figs 3a, 3b et 3c illustrent des pliages sans aucune compensation de la flexion des tabliers :
    • La Fig. 3a montre le pliage d'une pièce dont la longueur est environ égale à celle de la presse plieuse : l'angle de pliage au milieu de la pièce est supérieur à l'angle de pliage aux deux extrémités.
    • La Fig. 3b montre le pliage d'une pièce très courte : l'angle est beaucoup plus ouvert que l'angle de consigne, à cause de la déformation quasi triangulaire des montants supérieur et inférieur.
    • La Fig. 3c montre le pliage d'une pièce dont la longueur est environ le tiers de la longueur de la machine : l'angle de pliage est relativement constant sur la longueur de la pièce, mais il est nettement plus ouvert que l'angle de consigne.
  • Les Figs 4a, 4b, 4c ainsi que 5b et 5c illustrent des pliages dans lesquels seule la flexion des tabliers est compensée de telle façon à ce que ces tabliers restent parallèles lors du pliage d'une pièce longue :
    • La Fig. 4a représente le pliage d'une pièce longue : l'angle est constant sur toute la longueur de la pièce et il est égal à la valeur de consigne;
    • La Fig. 4b représente le pliage d'une pièce très courte centrée : l'angle est nettement plus ouvert que l'angle estimé à cause de la déformation quasi triangulaire du tablier supérieur.
    • La Fig. 5b représente le pliage de la même pièce, mais excentrée : l'angle de pliage est également plus ouvert que la valeur de consigne, mais de plus, sa valeur est variable en fonction de la position de la pièce sur la machine, de sorte qu'une correction de cet angle peut difficilement être effectuée de manière reproductible.
    • La Fig. 4c représente le pliage d'une pièce courte, dont la longueur est environ le tiers de la longueur de la machine : l'angle est relativement constant le long de la pièce, mais plus ouvert que la valeur de consigne;
    • La Fig. 5c illustre le pliage de la même pièce fortement excentrée : l'angle de pliage n'est pas constant, il est plus ouvert que la valeur de consigne et des corrections sont très difficiles à estimer.
  • Les Figs 6a à 7c illustrent des pliages dans lesquels une correction des points morts bas des montants du tablier supérieur est superposée à une compensation de la flexion du tablier inférieur :
    • La Fig. 6a montre le pliage d'une pièce longue : l'angle est constant sur toute la longueur de la pièce et égal à la valeur de consigne.
    • La Fig. 6b montre le pliage d'une pièce très courte centrée : les deux points morts bas des deux extrémités du tablier supérieur sont corrigés de la déformation quasi triangulaire de celui-ci et la valeur de l'angle de pliage est correcte.
    • La Fig. 7b montre le pliage de la même pièce excentrée : les deux points morts bas des deux extrémités du tablier supérieur ont subi deux corrections différentes adaptées pour corriger la déformation triangulaire asymétrique de ce tablier et l'angle de pliage de la pièce très courte est correct.
    • La Fig. 6c montre le pliage d'une pièce dont la longueur est environ le tiers de la longueur de la machine, centrée : les deux points morts bas des deux extrémités du tablier supérieur ont reçu la même correction et l'angle de pliage présente une valeur sensiblement constante sur la longueur de la pièce et égale à la valeur de consigne.
    • La Fig. 7c illustre le pliage de la même pièce excentrée dans la machine : les deux points morts bas des extrémités du tablier supérieur ont reçu des corrections différentes et adaptées, de sorte que l'angle de pliage est approximativement constant sur la longueur de la pièce et égal à la valeur de consigne.
    • Plusieurs autres phénomènes peuvent nécessiter des corrections du point mort bas de la machine, corrections qui s'ajoutent à la correction due aux déformations du tablier décrites ci-dessus.
    Ainsi, lors du pliage d'une tôle, la force subie par les montants sous l'effet de la poussée des vérins provoque une flexion de ces montants, qui peut se traduire par une déformation du cadre de l'ordre de 1 à 2 mm, ce qui modifie la profondeur de pénétration du poinçon dans la matrice. Plusieurs méthodes de correction de la déformation des montants sont connues dans l'état de la technique. On peut, par exemple, utiliser celle décrite dans le brevet CH 680619 du déposant : on détermine, à l'aide des capteurs de pression associés aux vérins de travail, la force subie par chacun des montants et on compare les valeurs obtenues avec un abaque établissant la relation entre force subie par chacun des montants et flexion du montant, cet abaque étant obtenu au cours d'une opération initiale d'étalonnage de la presse.
    Un autre paramètre susceptible d'engendrer une erreur de l'angle de pliage est la variabilité de l'épaisseur des pièces traitées. En effet, les tôles d'acier fournies par les fabricants peuvent présenter des variations d'épaisseurs allant jusqu'à ± 10 % de la valeur nominale. Une opération de pliage précise doit prendre en compte la différence entre l'épaisseur réelle de la pièce et l'épaisseur nominale. Plusieurs procédés ont été proposés pour ce faire dans l'état de la technique. On peut, par exemple, utiliser celui décrit dans le brevet no EP 1120176 du déposant, selon lequel cette différence est calculée en comparant la position du déplacement du tablier mobile, à laquelle se produit une variation prédéterminée de la pression enregistrée par les capteurs associés aux vérins de travail, avec la position théorique du tablier où cette variation devrait se produire si l'épaisseur de la pièce était strictement égale à son épaisseur nominale. La position du point mort bas est corrigée pendant l'opération de pliage par le dispositif électronique de commande lorsque cette mesure a été effectuée.
    Un autre problème qui se pose lors d'un processus de pliage est la compensation de l'effet de ressort, c'est-à-dire le retour élastique de la pièce pliée à un angle de pliage légèrement inférieur, lorsque la pression du poinçon est relâchée. A cause de cet effet, la valeur maximale de l'angle instantané de pliage sous charge doit être supérieure à la valeur de consigne de l'angle de pliage désiré, après relâchement de la pièce pliée. Plusieurs procédés de correction de l'effet de retour élastique ont été proposés dans l'état de la technique. On peut, par exemple, utiliser les procédés proposés par les brevets US 4,408,471 ou US 4,511,976 qui déterminent le module d'élasticité réel de la pièce à partir des données enregistrées pendant la phase de déformation élastique du processus de pliage et qui déterminent une correction de l'angle de pliage en extrapolant le processus sur la base d'une modélisation.
    On peut également calculer la compensation de l'effet de ressort sans faire une modélisation éventuellement inadéquate en utilisant le procédé proposé par le déposant dans sa demande de brevet no PCT/CH 02/00154, qui détermine la correction en comparant les données enregistrées pendant la phase plastique de la déformation de la pièce aux données recueillies lors d'un premier essai de pliage qui sert de référence. Dans cette méthode, la compensation de l'effet de ressort est déduite de l'écart entre les données mesurées pendant l'opération de pliage et pendant l'opération de référence, sans extrapolation et sans modélisation.
    On peut enfin opérer une correction pour tenir compte des variations de longueur des pièces à plier et, pour ce faire, on peut d'abord procéder à une opération de pliage d'étalonnage avec une pièce dont la longueur exacte est connue, tout en mesurant l'épaisseur réelle, comme indiqué ci-dessus. Pendant l'opération de pliage d'étalonnage, pour un angle donné, par exemple 150°, on mesure la force pressante nécessaire à ce pliage. La longueur exacte de cette pièce étant connue, l'unité de commande peut calculer la force par unité de longueur, par exemple en T/m. Pour les pliages subséquents de la série, la force pressante est mesurée à ce même angle, par exemple 150°, et cette force est comparée à celle enregistrée lors de la première opération d'étalonnage. La longueur réelle des pièces successives peut alors être déterminée en appliquant une simple règle de proportionnalité, avec une approximation de ± 10 mm, ce qui est suffisant en pratique.
    Selon une autre variante, on peut déterminer la longueur réelle de la pièce en admettant que la résistance à la rupture par traction est constante et correspond à la valeur nominale. La longueur de la pièce peut se déduire de la relation
    Figure 00150001
       dans laquelle :
  • e désigne l'épaisseur mesurée
  • Figure 00150002
    désigne la résistance à la rupture par traction
  • V est l'angle d'ouverture
  • F est la force en tonnes
  • L est la longueur de la pièce
    • L'ensemble des corrections précitées permet de recalculer le point mort bas de la course du tablier supérieur pendant qu'une opération de pliage est en cours.

    Claims (9)

    1. Procédé de correction d'une opération de pliage effectuée par une presse-plieuse du type comprenant un tablier fixe, un tablier mobile, des moyens de déplacement du tablier mobile s'appuyant sur deux montants solidaires du tablier fixe, des capteurs, associés respectivement aux deux montants, mesurant les forces exercées par lesdits moyens de déplacement sur lesdits montants, des vérins de compensation de déformation associés à l'un des deux tabliers, et un dispositif électronique de commande commandant le déplacement du tablier mobile entre un point mort haut et un point mort bas, caractérisé en ce qu'un abaque d'étalonnage est préenregistré en mémoire du dispositif électronique de commande, au moyen de pièces d'étalonnage très courtes, ledit abaque établissant une correspondance entre les forces mesurées par les capteurs associés aux montants et les pressions applicables auxdits vérins de compensation dudit tablier pour maintenir le tablier les portant sensiblement droit, et en ce que, pendant une opération de pliage subséquente, on applique auxdits vérins de compensation des pressions résultant dudit abaque, en fonction des forces mesurées au niveau desdits capteurs.
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une correction de la profondeur de pénétration du poinçon dans la matrice est effectuée en recalculant le point mort bas de chaque montant en fonction des caractéristiques de la pièce à plier et des valeurs mesurées par les capteurs associés aux montants.
    3. Procédé selon la revendication 2, appliqué à une pièce à plier courte, caractérisé en ce que l'on applique une correction du point mort bas calculée au moyen de la formule ΔZ = (F.l2 a.l2 b) / (3.E.I.l)    dans laquelle :
      F est la charge locale sur la pièce courte (en Newton)
      l est la distance entre les montants
      la et lb sont les distances respectives du centre de la pièce aux montants
      E est le module d'élasticité du tablier supérieur (en N/mm2)
      I est le moment d'inertie axiale du tablier (en mm4)
    4. Procédé selon la revendication 2, appliqué à une pièce à plier longue, caractérisé en ce que l'on applique une correction ΔZ' du point mort bas à la course du tablier mobile calculée par la formule ΔZ' = (5.Q.I4) / (384000. E. I)    dans laquelle :
      Q désigne la charge par unité de longueur de la pièce (en N/m)
      E est le module d'élasticité du tablier supérieur (en N/mm2)
      I est le moment d'inertie axiale du tablier (en mm4)
    5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la longueur réelle de la pièce est déterminée en comparant la force mesurée par lesdits capteurs de force avec les données correspondantes d'une opération de pliage de référence.
    6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les corrections des points morts bas du tablier mobile sont prédéterminées en fonction de la longueur de la pièce et des forces mesurées par lesdits capteurs de force, et préenregistrées en mémoire dudit dispositif électronique de commande.
    7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'une correction supplémentaire du point mort bas est calculée après détermination de l'épaisseur réelle de la pièce à plier.
    8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'une correction supplémentaire du point mort bas est calculée pour compenser l'effet de ressort.
    9. Presse-plieuse comprenant un tablier fixe, un tablier mobile, des moyens de déplacement du tablier mobile s'appuyant sur deux montants solidaires du tablier fixe, des capteurs, associés respectivement aux deux montants, mesurant les forces exercées par lesdits moyens de déplacement sur lesdits montants, des vérins de compensation de déformation associés au tablier inférieur, et un dispositif électronique de commande commandant le déplacement du tablier mobile entre un point mort haut et un point mort bas, caractérisée en ce que ledit dispositif électronique de commande est programmé pour effectuer un procédé selon l'une des revendications 1 à 8.
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