EP3536493A1 - Presse électrique à moteur torque - Google Patents

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EP3536493A1
EP3536493A1 EP18159893.9A EP18159893A EP3536493A1 EP 3536493 A1 EP3536493 A1 EP 3536493A1 EP 18159893 A EP18159893 A EP 18159893A EP 3536493 A1 EP3536493 A1 EP 3536493A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electromechanical
press
plane
forming
actuating device
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Withdrawn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
EP18159893.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
BEAUMANN Yves
DEUBEL Michael
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.)
ARCOFIL SA
Original Assignee
ARCOFIL SA
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Filing date
Publication date
Application filed by ARCOFIL SA filed Critical ARCOFIL SA
Priority to EP18159893.9A priority Critical patent/EP3536493A1/fr
Priority to EP19707031.1A priority patent/EP3762223B1/fr
Priority to CN201980016590.8A priority patent/CN111819071B/zh
Priority to US16/976,854 priority patent/US20200406567A1/en
Priority to PCT/EP2019/055250 priority patent/WO2019170571A1/fr
Priority to JP2020546375A priority patent/JP7300742B2/ja
Publication of EP3536493A1 publication Critical patent/EP3536493A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/28—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks the cam, crank, or eccentric being disposed below the lower platen or table and operating to pull down the upper platen or slide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0029—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/04—Frames; Guides
    • B30B15/041—Guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses

Definitions

  • the present invention relates to the field of machining machines and more particularly relates to an electromechanical press Torque motor.
  • the present invention aims to provide an electromechanical press meeting this need.
  • the press of the invention is characterized in that the electromechanical actuating device is supported on the structure in a position under the work plane P1 while the forming tool is held in all positions in or above the work plan P1 of the work table.
  • the press of the invention thus has a more compact and more stable structure.
  • the electromechanical actuation device comprises an electric motor of Torque type with eccentric axis and a connecting rod rotatably mounted at one end on said eccentric axis of the Torque motor and at a second end on the forming device.
  • the work table is integrally mounted to the building.
  • the forming device is movably mounted in translation in the plane P2 on said work table.
  • the electromechanical actuation device comprises a Torque-type electric motor provided with two opposite eccentric axes each connected to a connecting rod rotatably mounted at one end on said eccentric axis of the Torque motor and at a second end. on the forming device.
  • the forming device comprises a sliding gantry on said table, said gantry comprising a mounting crossbar of the forming tool integral at its respective ends with a first end of a connecting arm rotatably mounted in one second end to a said connecting rod of the electromechanical actuating device.
  • the press comprises guide members in translation, in particular of slide type, of the forming device in the plane P2 on the work table.
  • the translation guide members are arranged on the sliding gantry arms on the one hand and in lateral guide openings of said arms formed for this purpose in the table relative to the plane P2 symmetrically.
  • the actuating device is arranged mobile in translation along the Y axis relative to the work table on the built.
  • the actuating device is slidably mounted on the frame by means of complementary linear guide members fixed on the actuating device and builds it and in kinematic connection with a motor assembly linear displacement in translation according to the invention.
  • This sliding installation of the actuating device of the press is particularly advantageous for offering great versatility and simplicity of adjustment of the press.
  • the actuating device By moving the actuating device, it is not only this but also the forming device which is kinematically connected to it at the level of the connecting rods which is mobilized along the Y axis, and which is therefore adjusted in position relative to at the work table, which defines the reference plane P1 of the press.
  • the engine assembly may include a hydraulic piston or flywheel secured to a screw-endless.
  • the electromechanical press of the invention further preferably comprises a digital control device of the actuating device.
  • This numerical control device is notably configured to regulate in real time the operation of the Torque motor of the actuating device, in particular to ensure the proper punch rate of the forming tool, for example.
  • the numerical control device is also configured to control the motor assembly linear displacement of the actuating device. It is thus possible to change the configuration of the press to switch from one series to another automatically, an operator or a robotic assembly associated with the press then having only to change the forming tool on the device of forming in masked time during the adjustment
  • the press of the invention can also offer an even more evolutionary configuration by the possibility offered to vary its power by associating in the actuating device a plurality of electric motors type Torques electrically connected in series and kinematically coupled one to the other at their respective driving axes.
  • the present invention relates to an electromechanical press 1 for forming parts by deformation and / or cutting of material in a sample, represented in a preferred embodiment of the invention. Figures 1 to 3 .
  • the press 1 comprises in the first place a structure 2 on which is mounted an electromechanical actuating device 4 of a forming device 3 of parts reciprocatingly in translation in a vertical plane P2 of the press 1
  • the forming device 3 is arranged in a kinematic connection in a form described below with the actuating device 4 so as to move a forming tool 35 integral with the forming device 3 in the movement back and forth to and from a work table 5, fixed on the building 2 and immobile on the latter.
  • the forming tool 35 may be of various type depending on the forming operation to be performed, including cutting, stamping, stamping or recovery for example.
  • the working table 5 defines, in an orthonormal coordinate system XYZ, an upper horizontal working plane P1, coinciding with the XZ plane of the marker, on which may be arranged, in one or more determined positions, one or more samples to be formed by impact of the forming tool 35, conventionally for a press.
  • the work table 5 has an opening located at the right of the tool of Work 35 to provide a clearance space stamping burrs with each strike of the forming tool.
  • the vertical plane P2 in which the forming device 3 is moved is perpendicular and secant of the work plane P1 of the table 5.
  • the building 2 consists of a weighted base formed of a metal plate 23 or concrete under which are fixed feet 22, where adjustable, and on which are anchored by any appropriate means such as bolting and / or welding and / or embedding, four pillars 21 formed for example of metal girders or concrete. These pillars 21 support at their upper end the work table 5, itself firmly anchored on the pillars 21.
  • the frame 2 and the work table 5 can be formed in a one-piece assembly, typically metallic and / or concrete.
  • the electromechanical actuating device 4 is mounted on the frame 2 in an intermediate position between the plate 23 of the base and the table 5, therefore in a position located under the work plane P1.
  • the forming device 3 is coupled to the actuating device so that the forming tool 35 is held in all positions in or above the work plane P1 of the work table 5.
  • the electromechanical actuating device 4 comprises an electric motor 41 of Torque type, mounted integral and movable in translation along the pillars 21 of the structure 2 by means of a carriage 45 on rails or rails 7 fixed in Internal reservations of the pillars 21.
  • the carriage 45 and the slides 7 thus form complementary linear guiding members of the actuating device 4 on the frame 2.
  • the electromechanical actuating device 4 is in position. further arranged kinematically with a motor assembly 6 linear displacement in translation along a central vertical axis V contained in the plane P2 relative to the work table 5.
  • the electromechanical actuating device 4 is thus adjustable in height in the plane P2.
  • the motor assembly 6 is advantageously arranged on the plate 23 of the base of the building 2 and fixed thereto by any suitable means, as well as the housing 42 of the motor 41 of the actuating device 4.
  • the motor assembly 3 comprises a endless screw 61 rotatably mounted along the axis V on the plate 23 in a central orifice thereof.
  • the worm 61 has a lower section 611 forming a drive shaft secured to a flywheel 62 mounted coaxially on the drive shaft.
  • the worm 61 also has a threaded upper section 612 extending in the extension of the lower section 611 along the axis V through a bell 63 of the flywheel 62 in the orifice 231 of the plate 23 to avoid any translation of the screw 61 along the axis V, and into a blind bore along the axis V of internal diameter substantially equal to the outer diameter of the threaded section of the screw 61.
  • the screw 61 is coupled to the motor by its threaded portion via a nut 64 fixed to the housing 42 of the motor 41 coaxially with said blind bore.
  • a rotation of the flywheel 62 in one direction causes the screw 61 to rotate in the same direction on itself which by the effect of engagement in the nut 64 induces a vertical translation of the actuating device 4 guided by its carriage 45 on the slides 7 of the building 2 up or down.
  • a rotation of the flywheel 62 in the opposite direction then causes a corollary vertical translation in opposite direction of the actuating device 4.
  • the flywheel 62 can be advantageously controlled by a mechanical drive system, electronic and / or hydraulic, according to standard techniques in the field of industrial automation.
  • this actuation is electro-controlled by the central control numerical control of the entire press and the electric motor 41 as described in more detail below.
  • the electric motor 41 of the electromechanical actuating device is preferably a Torque type motor.
  • a Torque type motor has the advantage of being able to be actuated and controlled essentially by a reference electronic signal in a substantially instantaneous manner, that is to say without inertia.
  • the motor 41 preferably comprises two eccentric axes 43d, 43g mounted on bearings to each of which is coupled by a first ball joint (or any similar coupling) a first end of a connecting rod 44d, 44g whose second end is mounted by a second ball joint (or any similar coupling) on the forming device 3.
  • the two eccentric axes 43d, 43g are such that they are exactly symmetrical to one another with respect to the planes medians P2, P3 of the press 1. Indeed, the slightest axial offset of the eccentric relative to these two planes can be critical to the operation of the press, including the regular guidance of the forming device and the integrity of the engine 41.
  • Torque motor 41 also has the advantage of offering a great versatility of configuration to the actuating device 4, in particular to vary the power. It is in particular possible to associate in series a plurality of Torque motors 41 and to couple them axially in order to double the power of the press.
  • the forming device 3 is mounted movably in translation in the vertical plane P2 on or with respect to said work table 5. It advantageously comprises a sliding gantry by slides 8 on said table 5, said gantry comprising a crossmember 31 mounting a forming tool 35 via a tool holder 34, said cross member being integral at its respective ends, for example by welding or bolting, with a first end of a connecting arm 32d, 32g mounted rotating at a second end by an axis 36d, 36g to one of said connecting rod 44d, 44g of the electromechanical actuating device 4 via a second ball joint traversed by said axis 36d, 36g according to conventional methods for the skilled person.
  • the forming device 3 is thus driven in translation on the table 5 in the plane P2 by a conventional rod-crank system in the field of machining presses.
  • the slides 8 are preferably arranged on the arms 32d, 32g of the sliding gantry on the one hand and in lateral openings 51 for guiding said arms formed for this purpose in the table 5 symmetrically to the plane P2.
  • the press 1 of the invention advantageously further comprises a digital control device, not shown in the figures.
  • This numerical control device well known in itself to those skilled in the field of machine tools and industrial automation, is preferably preferably configured to electronically control the actuating device 4 according to work cycles. desired and preprogrammed in the digital control or loaded into it via an enterprise network.
  • the numerical control can thus in particular perform the continuous adjustment of the feed parameters and speed of rotation of the Torque motor 41 to deliver a given power of the press.
  • the numerical control can also advantageously control the motor assembly 6 linear displacement before adjusting the height of the Torque motor 41 on the frame 2 and thus the strike height of the forming tool 35 relative to the plane P1 of the table of work 5 as needed.
  • the numerical control can also be associated with auxiliary automatic machines for loading the press 1 and for changing the forming tool 35 on the tool holder 35.
  • the operation of the press 1 is in itself conventional to that of a press with crank-handle actuation, well known to those skilled in the art.
  • the activation of the Torque motor 41 causes the eccentrics 43d, 43g and the end of the connecting rod 42d, 42g which is coupled thereto to rotate, which transmits to the forming device 3, which is guided in translation on the work table 5 a translatory movement back and forth in the plane P2 which drives the working tool 35 in an alternative manner in the plane P1 to perform a forming operation of a sample.
  • a sample refers to any piece or piece of metal raw material to be formed or preformed part to be taken back.
  • the location of the electromechanical actuating device under the work table 5 gives the press compactness and increased stability.
  • the use of a Torque motor provides the advantage of an essentially electronic instantaneous engine control, which optimizes the power consumption of the engine according to the work performed.
  • the proposed press structure a horizontal press, in which the frame 2 is pivoted by 90 ° as well as the actuating device 4 and forming device 3.
  • the vertical orientation of the motor torque 41 does not interfere with its operation and linear guide rails of the forming device 3 on the work table 5 ensures in any event, with adequate lubrication, a good performance of the press even in an inclined position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une presse électromécanique (1) comportant :- une table de travail (5) définissant un plan horizontal supérieur de travail P1 sur lequel peuvent être disposés un ou plusieurs échantillons à former, et- un dispositif de formage (3) de pièces comportant un outil de formage (35) agencé mobile en translation dans un plan vertical P2 perpendiculaire et sécant du plan de travail P1 de la table, et- un dispositif électromécanique (4) d'actionnement du dispositif de formage (3), supporté sur un bâtit (2) fixe en position relativement au plan de travail P1, le dispositif électromécanique d'actionnement (4) étant agencé en liaison cinématique avec le dispositif de formage (3).Selon l'invention le dispositif électromécanique d'actionnement (4) est supporté sur le bâtit (2) dans une position située sous le plan de travail P1 alors que l'outil de formage (35) est maintenu dans toutes positions dans ou au dessus du plan de travail P1 de la table de travail (5).

Description

    Domaine technique
  • La présente invention se rapporte au domaine des machines d'usinage et concerne plus particulièrement une presse électromécanique à moteur Torque.
    • Etat de la technique
  • On connait depuis longtemps dans le domaine de la déformation et mise en forme de matériaux, notamment métalliques, de nombreuses variantes des presses hydrauliques, pneumatiques et mécaniques. Ces presses divergent notamment par leur puissance, exprimée en tonnes (T), leurs productivités, leurs versatilités d'outillages et d'applications (emboutissage, découpe, estampage etc...). Les presses mécaniques, dans leurs grandes majorités, reposent sur la mise en oeuvre d'un dispositif d'actionnement de type bielle-manivelle déplaçant en va et vient selon une cadence réglée un outil de haut en bas linéairement en direction d'une surface de travail disposée sous l'outil et le dispositif d'actionnement de ce dernier. Par ailleurs,, la quasi-totalité des presses hydrauliques, pneumatiques et mécaniques existantes possèdent un ensemble moteur/actionneur situé en hauteur au-dessus du plan de travail, ce qui exige des dimensionnements d'installation conséquents, des contraintes de sécurisation et d'ancrage importantes, sans compter les difficultés et coûts de mise en oeuvre et d'entretien et de service de ces installations..
  • Pour des petites séries de pièces de faibles dimensions (millimètres ou centimètres), ne nécessitant pas une grande puissance de frappe de l'outil des presses électromécaniques à vérins ont été proposées. Ces presses procurent une plus grande facilité d'utilisation, les changements d'outils sont facilités et peuvent être automatisés par commande numérique; elles sont donc plus polyvalentes de manière générale. Toutefois, leur encombrement vertical, lié à la taille des vérins, reste généralement très important (1m ou plus). De plus, leurs cadences de frappent restent limitées.
  • Il existe donc un besoin à fournir une technologie de presses compactes qui puissent être pilotées par commande numérique et en association avec des automates de changement d'outils pour procurer une grande polyvalence d'utilisation tout en procurant également une cadence de fonctionnement similaires aux presses mécaniques connues.
  • La présente invention a pour but de procurer une presse électromécanique répondant à ce besoin.
    • Divulguation de l'invention
  • Selon un premier aspect, l'invention concerne une presse électromécanique telle que définie à la revendication 1. Plus particulièrement la presse de l'invention est dédiée au formage de pièces par déformation et/ou découpe de matière dans un échantillon, et comporte :
    • une table de travail définissant, dans un repère orthonormé XYZ un plan de travail P1, confondu avec le plan XZ du repère, sur lequel peuvent être disposés, en une ou plusieurs positions déterminées, un ou plusieurs échantillons à former, et
    • un dispositif de formage de pièces par déformation et/ou découpe de matière dans desdits échantillons disposés sur le plan de travail de ladite table, le dispositif de formage de pièces comportant un outil de formage agencé mobile en translation dans un plan P2 perpendiculaire et sécant du plan de travail P1 de la table, et
    • un dispositif électromécanique d'actionnement du dispositif de formage, supporté sur un bâtit fixe en position relativement au plan de travail P1, le dispositif électromécanique d'actionnement étant agencé en liaison cinématique avec le dispositif de formage pour déplacer ledit outil de formage suivant un mouvement de va et vient sur une course déterminée dans le plan P2,
  • La presse de l'invention se caractérise par le fait que le dispositif électromécanique d'actionnement est supporté sur le bâtit dans une position située sous le plan de travail P1 alors que l'outil de formage est maintenu dans toutes positions dans ou au-dessus du plan de travail P1 de la table de travail.
  • La presse de l'invention présente ainsi une structure plus compacte et plus stable.
  • De façon préférée selon l'invention le dispositif électromécanique d'actionnement comporte un moteur électrique de type Torque à axe excentrique et une bielle montée en rotation à une première extrémité sur ledit axe excentrique du moteur Torque et à une seconde extrémité sur le dispositif de formage.
  • Avantageusement, la table de travail est montée solidairement au bâtit.
  • Avantageusement encore, le dispositif de formage est monté mobile en translation dans le plan P2 sur ladite table de travail.
  • Dans une forme de réalisation particulière, le dispositif électromécanique d'actionnement comporte un moteur électrique de type Torque muni de deux axes excentriques opposés reliés chacun à une bielle montée en rotation à une première extrémité sur ledit axe excentrique du moteur Torque et à une seconde extrémité sur le dispositif de formage.
  • De façon préférée, le dispositif de formage comporte un portique coulissant sur ladite table, ledit portique comportant une traverse de montage de l'outil de formage solidaire en ses extrémités respectives d'une première extrémité d'un bras de liaison monté à rotation en une seconde extrémité à une dite bielle du dispositif électromécanique d'actionnement.
  • Selon une forme de réalisation avantageuse, la presse comporte des organes de guidage en translation, notamment de type glissière, du dispositif de formage dans le plan P2 sur la table de travail.
  • Plus particulièrement, les organes de guidage en translation sont agencés sur les bras du portique coulissant d'une part et dans des ouvertures latérales de guidage desdits bras formées à cet effet dans la table par rapport de manière symétrique au plan P2.
  • Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif d'actionnement est agencé mobile en translation suivant l'axe Y par rapport à la table de travail sur le bâtit. En particulier, le dispositif d'actionnement est monté coulissant sur le bâtit par l'intermédiaire d'organes de guidage linéaire complémentaires fixés sur le dispositif d'actionnement et le bâtit et en liaison cinématique avec un ensemble moteur de déplacement linéaire en translation suivant l'axe Y par rapport à la table de travail.
  • Ce montage glissant du dispositif d'actionnement de la presse est particulièrement avantageux pour offrir une grande polyvalence et simplicité de réglage de la presse. En déplaçant le dispositif d'actionnement, c'est non seulement celui-ci mais également le dispositif de formage qui lui est cinématiquement lié au niveau des bielles qui se trouve mobilisé selon l'axe Y, et qui donc est ajusté en position par rapport à la table de travail, qui définit le plan de référence P1 de la presse.
  • A titre d'exemples particuliers, l'ensemble moteur peut notamment comporter un piston hydraulique ou à volant solidaire d'une vis-sans-fin.
  • La presse électromécanique de l'invention comporte en outre de préférence un dispositif de commande numérique du dispositif d'actionnement. Ce dispositif de commande numérique est notamment configuré pour réguler en temps réel le fonctionnement du moteur Torque du dispositif d'actionnement, notamment pour assurer la bonne cadence de frappe de l'outil de formage par exemple. Avantageusement, le dispositif de commande numérique est également configuré pour piloter l'ensemble moteur de déplacement linéaire du dispositif d'actionnement. Il est ainsi possible de changer la configuration de la presse pour passer d'une série à une autre de manière automatique, un opérateur ou un ensemble robotisé associé à la presse n'ayant alors qu'à changer l'outil de formage sur le dispositif de formage en temps masqué pendant l'ajustement
  • La presse de l'invention peut également offrir une configuration encore plus évolutive par la possibilité offerte de faire varier sa puissance en associant dans le dispositif d'actionnement une pluralité de moteurs électriques de type Torques montés électriquement en série et accouplés cinématiquement l'un à l'autre au niveau de leurs axes d'entrainement respectifs.
    • Brève description des dessins
  • Les caractéristiques et détails particulier de la presse de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 est une vue en perspective d'une presse électromécanique selon l'invention dans un mode préféré de réalisation ;
    • La figure 2 représente une vue en coupe suivant un plan sagittal médian P2 de la presse de la figure 1 ;
    • La figure 3 représente une vue en coupe suivant un plan transversal médian P3 de la presse de la figure 1.
    Description d'un mode de réalisation de l'invention
  • La présente invention concerne une presse électromécanique 1 de formage de pièces par déformation et/ou découpe de matière dans un échantillon, représentée dans un exemple préféré de réalisation aux figures 1 à 3.
  • La presse 1 comporte en premier lieu un bâtit 2 sur lequel est monté un dispositif électromécanique d'actionnement 4 d'un dispositif de formage 3 de pièces selon un mouvement de va-et-vient en translation dans un plan vertical P2 de la presse 1. Le dispositif de formage 3 est agencé en liaison cinématique selon une forme décrite ci-après avec le dispositif d'actionnement 4 de manière à déplacer un outil de formage 35 solidaire du dispositif de formage 3 dans le mouvement de va-et-vient vers et depuis une table de travail 5, fixée sur le bâtit 2 et immobile sur ce dernier. L'outil de formage 35 peut être de type divers en fonction de l'opération de formage à réaliser, notamment découpe, emboutissage, estampage ou reprise par exemple.
  • La table de travail 5 définit, dans un repère orthonormé XYZ, un plan horizontal supérieur de travail P1, confondu avec le plan XZ du repère, sur lequel peuvent être disposés, en une ou plusieurs positions déterminées, un ou plusieurs échantillons à former par impact de l'outil de formage 35, de manière classique pour une presse. De préférence, la table de travail 5 comporte une ouverture située au droit de l'outil de travail 35 afin de procurer un espace de dégagement des bavures d'estampage à chaque frappe de l'outil de formage. Le plan vertical P2 dans lequel est déplacé le dispositif de formage 3 est lui perpendiculaire et sécant du plan de travail P1 de la table 5.
  • Le bâtit 2 se compose d'un socle lesté formé d'une plaque 23 métallique ou de de béton sous laquelle sont fixés des pieds 22, le cas échant réglables, et sur laquelle sont ancrés, par tous moyens appropriés tels que boulonnage et/ou soudage et/ou encastrement, quatre piliers 21 formés par exemple de poutres métalliques ou de béton. Ces piliers 21 supportent en leur extrémité supérieure la table de travail 5, elle-même solidement ancrée sur les piliers 21. Dans un mode de réalisation alternatif non représenté, le bâtit 2 et la table de travail 5 peuvent être formés dans un ensemble monobloc, typiquement métallique et/ou de béton.
  • Afin de stabiliser les piliers 21 sur le socle et la table 5 sur les piliers 21 des équerres 24 de renforcement sont fixées aux angles entre chacun des piliers 21 et la plaque 23 d'une part et les piliers 21 et la table 5 d'autre part. On obtient ainsi un bâtit 2 rigide et stable sur lequel est installé le dispositif électromécanique d'actionnement 4 et par rapport auquel le dispositif de formage 3 est mû par ce dernier comme décrit par la suite.
  • De façon avantageuse selon l'invention le dispositif d'actionnement électromécanique 4 est monté sur le bâtit 2 dans une position intermédiaire entre la plaque 23 du socle et la table 5, donc dans une position située sous le plan de travail P1. De plus, le dispositif de formage 3 est accouplé au dispositif d'actionnement de telle sorte que l'outil de formage 35 soit maintenu dans toutes positions dans ou au-dessus du plan de travail P1 de la table de travail 5.
  • Plus particulièrement, le dispositif électromécanique d'actionnement 4 comporte un moteur électrique 41 de type Torque, monté solidaire et mobile en translation le long des piliers 21 du bâtit 2 par l'intermédiaire d'un chariot 45 sur des rails ou glissières 7 fixés dans des réservations internes des piliers 21. Le chariot 45 et les glissières 7 forment ainsi des organes complémentaires de guidage linéaire du dispositif d'actionnement 4 sur le bâtit 2. Le dispositif électromécanique d'actionnement 4 est en outre agencé en liaison cinématique avec un ensemble moteur 6 de déplacement linéaire en translation suivant un axe vertical central V contenu dans le plan P2 par rapport à la table de travail 5. Le dispositif électromécanique d'actionnement 4 est ainsi réglable en hauteur dans le plan P2. L'ensemble moteur 6 est avantageusement disposé sur la plaque 23 du socle du bâtit 2 et fixé sur ce dernier par tous moyens idoines, ainsi qu'au carter 42 du moteur 41 du dispositif d'actionnement 4.
  • Selon une forme de réalisation particulière représentée sur les figures 1 à 3, l'ensemble moteur 3 comporte une vis-sans-fin 61 montée libre en rotation suivant l'axe V sur la plaque 23 dans un orifice central de celle-ci. La vis sans fin 61 comporte une section inférieure 611 formant arbre d'entrainement solidaire d'un volant moteur 62 monté coaxialement sur l'arbre d'entrainement. La vis sans fin 61 comporte également une section supérieure filetée 612 étendant dans le prolongement de la section inférieure 611 suivant l'axe V au travers d'une cloche 63 de plaquage du volant moteur 62 dans l'orifice 231 de la plaque 23 pour éviter toute translation de la vis 61 selon l'axe V, et jusque dans un alésage borgne selon l'axe V de diamètre interne sensiblement égal au diamètre externe de la section filetée de la vis 61. Afin de permettre le déplacement de l'ensemble moteur 4 dans le plan P2 par la vis 61 selon le sens de rotation de celle-ci la vis 61 est accouplée au moteur par sa portion filetée via un écrou 64 fixé sur le carter 42 du moteur 41 coaxialement au dit alésage borgne. Ainsi, une rotation du volant 62 dans un sens entraine la vis 61 en rotation dans le même sens sur elle-même ce qui par effet de prise dans l'écrou 64 induit une translation verticale du dispositif d'actionnement 4 guidé par son chariot 45 sur les glissières 7 du bâtit 2 vers le haut ou le bas. Une rotation du volant 62 en sens inverse induit alors corollairement une translation verticale en sens opposé du dispositif d'actionnement 4.
  • Le volant moteur 62 peut être avantageusement piloté par un système d'entrainement mécanique, électronique et/ou hydraulique, selon des techniques standards dans le domaine de l'automatisme industriel. Préférentiellement, cet actionnement est électro-commandé par commande numérique centrale de pilotage de l'ensemble de la presse et du moteur électrique 41 comme décrit plus en détail par la suite.
  • Le moteur électrique 41 du dispositif d'actionnement électromécanique est préférentiellement un moteur de type Torque. Un tel moteur présente l'avantage de pouvoir être actionné et piloté essentiellement par un signal électronique de consigne de manière sensiblement instantanée, c'est-à-dire sans inertie. On peut donc atteindre très rapidement un régime de fonctionnement souhaité, ou arrêter instantanément la rotation du moteur et donc du dispositif de formage 3 qui lui est associé. Il est également possible de régler la consigne de pilotage du moteur de telle sorte à optimiser la consommation électronique du moteur. On peut ainsi ajuster le pilotage de fonctionnement du moteur à la cinématique particulière du dispositif de formage 3 selon les besoins.
  • Le moteur 41 comporte de préférence deux axes excentriques 43d, 43g montés sur roulements à chacun desquels est accouplée par une première rotule (ou tout accouplement analogue) une première extrémité d'une bielle 44d, 44g dont la seconde extrémité est montée par une seconde rotule (ou tout accouplement analogue) sur le dispositif de formage 3. Bien évidemment, comme cela est représenté sur les figures, les deux axes excentriques 43d, 43g sont tels qu'ils sont exactement symétriques l'un de l'autre par rapport aux plans médians P2, P3 de la presse 1. En effet, le moindre décalage axial des excentriques par rapport à ces deux plans peut être critique au fonctionnement de la presse, notamment au guidage régulier du dispositif de formage ainsi qu'à l'intégrité du moteur 41.
  • L'utilisation d'un moteur Torque 41 présente également l'avantage d'offrir une grande versatilité de configuration au dispositif d'actionnement 4, notamment pour en faire varier la puissance. Il est notamment possible d'associer en série une pluralité de moteurs Torques 41 et de les accoupler axialement afin de doubler la puissance de la presse.
  • Le dispositif de formage 3 est lui monté mobile en translation dans le plan vertical P2 sur ou par rapport à ladite table de travail 5. Il comporte avantageusement un portique coulissant par des glissières 8 sur ladite table 5, ledit portique comportant une traverse 31 de montage d'un outil de formage 35 par l'intermédiaire d'un porte-outil 34, ladite traverse étant solidaire en ses extrémités respectives, par exemple par soudage ou boulonnage, d'une première extrémité d'un bras de liaison 32d, 32g monté à rotation en une seconde extrémité par un axe 36d, 36g à une des dites bielle 44d, 44g du dispositif électromécanique d'actionnement 4 via une dite seconde rotule traversée par ledit axe 36d, 36g selon des modalités classiques pour l'homme du métier. Le dispositif de formage 3 est ainsi entrainé en translation sur la table 5 dans le plan P2 par un système bielle-manivelle classique dans le domaine des presses d'usinage.
  • Les glissières 8 sont agencées de préférence sur les bras 32d, 32g du portique coulissant d'une part et dans des ouvertures 51 latérales de guidage desdits bras formées à cet effet dans la table 5 de manière symétrique au plan P2.
  • La presse 1 de l'invention comporte en outre avantageusement un dispositif de commande numérique, non représenté sur les figures. Ce dispositif de commande numérique, bien connu en soi de l'Homme du métier dans le domaine des machines-outils et de l'automatisme industriel, est prioritairement configuré de préférence pour piloter électroniquement le dispositif d'actionnement 4 en fonction de cycles de travail souhaités et préprogrammés dans la commande numérique ou chargés dans celle-ci via un réseau d'entreprise. La commande numérique peut ainsi notamment effectuer le réglage en continu des paramètres d'alimentation et vitesse de rotation du moteur Torque 41 pour délivrer une puissance déterminée de la presse. La commande numérique peut également avantageusement piloter l'ensemble moteur 6 de déplacement linéaire avant de régler la hauteur du moteur Torque 41 sur le bâtit 2 et ainsi la hauteur de frappe de l'outil de formage 35 par rapport au plan P1 de la table de travail 5 en fonction des besoins.
  • Le cas échéant, la commande numérique peut également être associée à des automates auxiliaires de chargement de la presse 1 et de changement d'outil de formage 35 sur le porte-outil 35.
  • Le fonctionnement de la presse 1 est en soit classique à celui d'une presse à actionnement bielle-manivelle, bien connu de l'Homme de l'art. La mise en fonction du moteur Torque 41 entraine la mise en rotation des excentriques 43d, 43g et de l'extrémité de la bielle 42d, 42g qui lui est accouplé, ce qui transmet au dispositif de formage 3, qui est guidé en translation sur la table de travail 5 un mouvement de va et vient translatif dans le plan P2 qui entraine l'outil de travail 35 de manière alternative dans le plan P1 pour effectuer une opération de formage d'un échantillon. Au sens de l'invention, un échantillon s'entend de toute pièce ou lopin de matière première métallique à former ou de pièce préformée à reprendre.
  • La localisation du dispositif électromécanique d'actionnement sous la table de travail 5 procure à la presse une compacité et une stabilité accrue. De plus, l'utilisation d'un moteur Torque procure l'avantage d'un pilotage du moteur instantané essentiellement électronique, ce qui permet d'optimiser la consommation électrique du moteur en fonction des travaux effectués.
  • Il est enfin possible d'envisager par la structure de presse proposée une presse horizontale, dans laquelle le bâtit 2 est pivoté de 90° de même que le dispositif d'actionnement 4 et dispositif de formage 3. L'orientation à la verticale du moteur torque 41 ne perturbe pas son fonctionnement et le guidage linéaire par glissières du dispositif de formage 3 sur la table de travail 5 assure en tout état de cause, avec une lubrification adéquate, une bonne performance de la presse même dans une position inclinée.

Claims (14)

  1. Presse électromécanique (1) de formage de pièces par déformation et/ou découpe de matière dans un échantillon, comportant :
    - une table de travail (5) définissant, dans un repère orthonormé XYZ un supérieur de travail P1, confondu avec le plan XZ du repère, sur lequel peuvent être disposés, en une ou plusieurs positions déterminées, un ou plusieurs échantillons à former, et
    - un dispositif de formage (3) de pièces par déformation et/ou découpe de matière dans desdits échantillons disposés sur le plan de travail de ladite table (5), le dispositif de formage de pièces (5) comportant un outil de formage (35) agencé mobile en translation dans un plan P2 perpendiculaire et sécant du plan de travail P1 de la table, et
    - un dispositif électromécanique (4) d'actionnement du dispositif de formage (3), supporté sur un bâtit (2) fixe en position relativement au plan de travail P1, le dispositif électromécanique d'actionnement (4) étant agencé en liaison cinématique avec le dispositif de formage (3) pour déplacer ledit outil de formage (35) suivant un mouvement de va et vient sur une course déterminée dans le plan P2,
    caractérisée en ce que le dispositif électromécanique d'actionnement (4) est supporté sur le bâtit (2) dans une position située sous le plan de travail P1 alors que l'outil de formage (35) est maintenu dans toutes positions dans ou au dessus du plan de travail P1 de la table de travail (5).
  2. Presse électromécanique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif électromécanique d'actionnement (4) comporte un moteur électrique (41) de type Torque à axe excentrique (43d, 43g) et une bielle (44d, 44g) montée en rotation à une première extrémité sur ledit axe excentrique du moteur Torque (41) et à une seconde extrémité sur le dispositif de formage (3).
  3. Presse électromécanique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la table de travail (5) est montée solidairement au bâtit (2).
  4. Presse électromécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le dispositif de formage (3) est monté mobile en translation dans le plan P2 sur ladite table de travail (5).
  5. Presse électromécanique (1) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le dispositif électromécanique d'actionnement (4) comporte un moteur électrique (41) de type Torque muni de deux axes excentriques (43d, 43g) opposés reliés chacun à une bielle (44d, 44g) montée en rotation à une première extrémité sur ledit axe excentrique (43d, 43g) du moteur Torque (41) et à une seconde extrémité sur le dispositif de formage (3).
  6. Presse électromécanique (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de formage (3) comporte un portique coulissant sur ladite table (5), ledit portique comportant une traverse (31) de montage de l'outil de formage (35) solidaire en ses extrémités respectives d'une première extrémité d'un bras de liaison (32d, 32g) monté à rotation en une seconde extrémité à une dite bielle (44d, 44g) du dispositif électromécanique d'actionnement (4).
  7. Presse électromécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte des organes (8) de guidage en translation, notamment de type glissière, du dispositif de formage (3) dans le plan P2 sur la table de travail (5).
  8. Presse électromécanique (1) selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que les organes de guidage en translation (8) sont agencés sur les bras (32d, 32g) du portique coulissant d'une part et dans des ouvertures (51) latérales de guidage desdits bras formées à cet effet dans la table (5) par rapport de manière symétrique au plan P2.
  9. Presse électromécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le dispositif électromécanique d'actionnement (4) est agencé mobile en translation suivant un axe V parallèle à l'axe Y par rapport à la table de travail (5) sur le bâtit (2).
  10. Presse électromécanique (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif d'actionnement (4) est monté coulissant sur le bâtit (2) par l'intermédiaire d'organes de guidage linéaire (7) complémentaires fixés sur le dispositif d'actionnement (4) et le bâtit (2) et en liaison cinématique avec un ensemble moteur (6) de déplacement linéaire en translation suivant l'axe V par rapport à la table de travail (5).
  11. Presse électromécanique (1) selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'ensemble moteur (6) comporte un vérin hydraulique ou à volant solidaire d'une vis-sans-fin.
  12. Presse électromécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un dispositif de commande numérique du dispositif d'actionnement (4).
  13. Presse électromécanique (1) selon la revendication 12 et l'une des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce le dispositif de commande numérique est configuré pour piloter l'ensemble moteur (6) de déplacement linéaire.
  14. Presse électromécanique (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le dispositif d'actionnement (4) comporte une pluralité de moteurs électriques (41) de type Torque montés électriquement en série et accouplés cinématiquement l'un à l'autre au niveau de leurs axes d'entrainement respectifs.
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