EP3685935A1 - Sertisseuse de boites de forme a came electronique - Google Patents

Sertisseuse de boites de forme a came electronique Download PDF

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EP3685935A1
EP3685935A1 EP20163391.4A EP20163391A EP3685935A1 EP 3685935 A1 EP3685935 A1 EP 3685935A1 EP 20163391 A EP20163391 A EP 20163391A EP 3685935 A1 EP3685935 A1 EP 3685935A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plate
wheel
crimping unit
lever
crimping
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.)
Pending
Application number
EP20163391.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Charles Marchadour
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.)
Tremark France
Original Assignee
Tremark
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tremark filed Critical Tremark
Publication of EP3685935A1 publication Critical patent/EP3685935A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/30—Folding the circumferential seam
    • B21D51/32—Folding the circumferential seam by rolling
    • 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
    • B21D51/00—Making hollow objects
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    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2615—Edge treatment of cans or tins
    • B21D51/2623—Curling
    • 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
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2653—Methods or machines for closing cans by applying caps or bottoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D17/00—Rigid or semi-rigid containers specially constructed to be opened by cutting or piercing, or by tearing of frangible members or portions
    • B65D17/06—Integral, or permanently secured, end or side closures
    • B65D17/08—Closures secured by folding or rolling and pressing

Definitions

  • the invention relates to the field of the crimping of containers, in particular metal containers intended to receive food products.
  • the invention relates more particularly to bottom crimping machines on so-called “shaped” boxes, that is to say the body of which is not a straight cylinder.
  • a tin can 90 conventionally comprises a cylindrical body 91 on which is attached a bottom 92 held in place by a mandrel (not shown).
  • the bottom 92 is circular and comprises a first peripheral ply 93 extending parallel to the body of the box 90, a second ply 94 extending radially and intended to rest on the top of the body of the box. the box as well as a third ply 95 extending parallel to the first ply 93.
  • the three plies 93 to 95 therefore form a groove whose section is substantially in the shape of an inverted U on a flared upper portion 96 of the body 91.
  • the bottom 92 is crimped onto the body 91 using a crimping unit.
  • a crimping unit conventionally comprises a support on which rests the body 91 of the box 90 as well as a winding wheel and a crushing wheel mounted respectively on one end of a winding actuator and an actuator. 'crushing. These actuators can selectively bring their knobs to the top of the body 91 and perform a circular path around the latter. During a first pass, the winding wheel comes into contact with the third ply 95 and clamps the latter against the mandrel.
  • the winding wheel winds the second and third ply 94 and 95 with the flared portion 96 of the box 90 so as to place the third ply 95 between the outer wall of the box 90 and the upper flared portion 96 ( figure 2.a ).
  • This operation takes place in one pass, during a relative rotation of 360 ° of the winding wheel and the edge of the box 90.
  • the winding wheel is moved away from the box. edge of the box 90, and the crushing actuator comes to apply the crushing wheel against the edge of the box 90 and applies a crushing force on the fold 94 so as to tighten the second and third folds 94 and 95 against the outer wall of the box 90.
  • the interlocking and crushing of the folds 94-95 of the bottom 92 with the flared upper portion 96 of the box 90 form a sealed crimp ( figure 2.b ).
  • a different crimping unit is used for the crimping operations of so-called “shaped” boxes, that is to say that are not straight cylinders. Indeed, the winding and crushing wheels must follow a path corresponding to the periphery of the box. This is usually done by rotating the knobs around a fixed box.
  • Each wheel is mounted on the first end of a pivoting lever on a plate rotatably mounted about an axis of the crimping box.
  • the second end of the lever is provided with a lever arm at the end of which is mounted a roller cooperating with a fixed annular cam whose inner face reproduces - generally with an enlargement coefficient depending on the length of the lever arm - the profile of the edge to be crimped.
  • An object of the invention is to reduce rejects following crimping faults.
  • a unit for crimping a base on a box body comprising a first plate mounted to rotate about a first axis on a frame and connected to first means for driving in rotation, a first lever pivotally mounted on the first plate and provided at a first end with a winding wheel.
  • a second lever is pivotally mounted on the first plate and is provided at a first end with a crushing wheel.
  • a winding actuator is connected to a second end of the first lever and a crushing actuator is connected to a second end of the second lever, the winding actuator and the crushing actuator being driven by an electronic control unit so as to move the winding wheel and / or the wheel crushing to vary the distance separating the winding and / or crushing wheel from the first axis according to the angular position of the first plate around the first axis.
  • the positions of the crushing and winding wheels are controlled by independent actuators, controlled by a control unit allowing the programming of different paths for the winding wheel and the crushing wheel. It is then possible to achieve progressive deformations of the edge to be crimped and therefore to reduce crimping defects.
  • the electronic control unit can easily switch from one pre-recorded trajectory of the knurling wheels to another, which then allows the use of the crimping unit of the invention to carry out small series of crimps, or even to take charge of the crimping unit. unitary crimping of boxes of different shapes without having to interrupt the supply of the crimping unit with boxes.
  • the winding actuator comprises a second plate mounted to rotate about the first axis and second means for driving the second plate in rotation
  • the crushing actuator comprises a third plate mounted to rotate about the first axis and third means for driving the third plate in rotation.
  • the first means for driving the first plate in rotation comprise a first reduction servomotor whose motor shaft is integral with a first pinion cooperating with a first toothed wheel integral with the first plate and the second means for driving the second plate in rotation comprise a second reduction servomotor whose motor shaft is integral with a second pinion cooperating with a second toothed wheel integral with the second plate.
  • the third means for driving the third plate in rotation comprise a third reduction booster, the motor shaft of which is integral with a third pinion cooperating with a third toothed wheel integral with the third plate.
  • the first drive means comprise a shaft connecting the first pinion and the first plate
  • the second and third drive means respectively comprise a second and a third hollow shaft respectively connecting the second pinion and the second chainring as well as the third pinion and the third chainring.
  • the second hollow shaft extends around the first shaft.
  • the third hollow shaft extends around the second hollow shaft. This allows a particularly compact construction of the crimping unit.
  • control unit is configured so that each portion of a junction between the bottom and the form box receives two passages of a rolling wheel before receiving at least one passage of a wheel of 'crushing. This makes it possible to carry out the winding phase in an even more progressive manner and therefore to reduce crimping faults.
  • the crimping unit according to the invention is intended for crimping a base 92 on a body 91 of a shaped box 90.
  • the crimping unit 1 comprises a crimping head 2 mounted on a frame 3 whose feet 4 are provided with jacks 5 making it possible to adjust the height of the frame 3.
  • the crimping unit 1 is generally attached to a supply carousel 6 known to those skilled in the art and comprises a first plate 10 mounted to rotate about a first axis Oy, here a vertical axis, on a frame 3.
  • the first plate 10 is driven in rotation by a first reduction servomotor 11 whose motor shaft 12 is integral with a first gear 13 cooperating with a first toothed wheel 14.
  • the first toothed wheel 14 is mounted to rotate around a mandrel support shaft 40, a first end 41 of which is secured to the frame 3 and the other end of which carries a mandrel 42 to immobilize a movement of the mandrel. bottom 92 in a horizontal plane .
  • a first hollow shaft 15 extends along the axis Oy around the mandrel support shaft 40 and connects the first toothed wheel 14 and the first plate 10.
  • the first plate 10 is connected to the first reduction servomotor 11 via the first hollow shaft 15 and the gear formed by the first toothed wheel 14 and the first pinion 13.
  • the first plate 10 receives two levers 50 and 51 pivotally mounted on the first plate 10 and each provided at their respective first ends 52 and 53 with a winding wheel 54 and 55 respectively.
  • the respective pivots 56 and 57 of the levers 50 and 51 are located on a first diameter 58 of the first plate 10, on either side of the center of the first plate 10.
  • the first plate 10 also receives two levers 60 and 61 mounted to pivot on the first plate 10 and each provided at their respective first ends 62 and 63 with a crushing wheel 64 and 65 respectively.
  • the respective pivots 66 and 67 of the levers 60 and 61 are implanted on a second diameter 68 of the first plate 10, on either side of the center of the first plate 10, the second diameter 68 being orthogonal to the first diameter 58.
  • the lever 50 constitutes a first lever and the lever 60 constitutes a second lever.
  • the lever 51 constitutes a third lever and the lever 61 constitutes a fourth lever.
  • the crimping unit 1 also comprises a second plate 20 mounted to rotate around the first axis Oy.
  • the second plate 20 is driven in rotation by a second reduction servomotor 21, the motor shaft 22 of which is integral with a second gear 23 cooperating with a second toothed wheel 24.
  • a second hollow shaft 25 extends along the axis Oy around the first shaft 15 and connects the second toothed wheel 24 and the second plate 20.
  • the outer face 16 of the first shaft 15 is coated with bronze. in order to facilitate the relative rotation of the first shaft 15 and of the second shaft 25.
  • the second plate 20 is connected to the second reduction servomotor 21 via the second hollow shaft 25 and the gear formed by the second toothed wheel 24 and the second pinion 23.
  • the second plate 20 comprises two ears 26 and 27 which respectively receive control axes 70 and 71 respectively connected to second ends 72 and 73 of the first lever 50 and of the third lever 51.
  • the crimping unit 1 also comprises a third plate 30 mounted to rotate around the first axis Oy.
  • the third plate 30 is driven in rotation by a third reduction servomotor 31, the motor shaft 32 of which is integral with a third gear 33 cooperating with a third toothed wheel 34.
  • a third hollow shaft 35 extends along the axis Oy around the second shaft 25 and connects the third toothed wheel 34 and the third plate 30.
  • the outer face 25.1 of the second shaft 25 is coated with bronze. in order to facilitate the relative rotation of the second shaft 25 and of the third shaft 35.
  • the third plate 30 is connected to the third reduction servomotor 31 via the third hollow shaft 35 and the gear formed by the third toothed wheel 34 and the third pinion 33.
  • the third plate 30 comprises two ears 36 and 37 which respectively receive control shafts 74 and 75 respectively connected to the second ends 76 and 77 of the second lever 60 and of the four. ith lever 61.
  • the first, second and third plates 10, 20 and 30 as well as the first, second and third pinions 13, 23 and 33 and the first, second and third toothed wheels 14, 24 and 34 are located at different levels so as to avoid interference.
  • the first, second and third reduction servomotors 11, 21 and 31 are connected to a control unit 7 comprising an electronic computer 7.1.
  • electronic computer denotes a computer comprising components operating at low currents and intended to establish control instructions for electrical elements. exterior.
  • an electric cylinder 8 is fixed at the end 41 of the hollow shaft 40.
  • the rod 8.1 of the electric cylinder 8 extends in the hollow shaft 40 as far as an orifice 43 passing through the mandrel 42.
  • the electric cylinder 8 is also connected to the control unit 7.
  • the frame 3 comprises an electric jack 9, the rod 9.1 of which extends along the axis Oy.
  • the end 9.2 of the rod 9.1 carries a plate 9.3 intended to receive the body 91 of the box 90 to be crimped.
  • the control unit 7 is designed to be able to control in real time the respective rotational speeds ⁇ 11 , ⁇ 21 , ⁇ 31 of the first, second and third reduction servomotors 11, 21 and 31 and therefore their respective angular positions.
  • a fixed angular offset ⁇ 1 can be established between the first plate 10 and the second plate 20 by occasionally increasing the speed of rotation ⁇ 11 of the first reduction servomotor 11 relative to the speed of rotation ⁇ 21 of the second reduction servomotor 21 , then by bringing the two rotation speeds ⁇ 11 of the first reduction servomotor 11 and ⁇ 21 of the second reduction servomotor 21 to the same value.
  • the figure 11 shows a first configuration of the crimping unit 1 in which the angular offset ⁇ 1 between the first and the second plate is zero.
  • the axes 70, 71 and the pivots 56 and 57 respectively of the first lever 50 and of the third lever 51 are aligned on the same diameter 58 of a circle passing through the pivots 56 and 57 and whose center is located on the Oy axis.
  • the respective centers 54.1 and 55.1 of the winding wheels 54 and 55 are at a distance d 1 from the Oy axis (distance taken in a plane perpendicular to the Oy axis).
  • the first configuration shown in figure 11 also comprises an angular offset ⁇ 2 zero between the first plate 10 and the third plate 30.
  • the axes 74, 75 and the pivots 66 and 67 respectively of the second lever 60 and of the fourth lever 61 are aligned on the same diameter 68 of a circle passing through the pivots 66 and 67 and whose center is located on the axis Oy.
  • the respective centers 64.1 and 65.1 of the crushing wheels 64 and 65 are at a distance d 2 from the Oy axis (distance taken in a plane perpendicular to the Oy axis). It should be noted that, in the particular case represented in figure 11 , the pivots 56, 57, 66 and 67 are all located on the same circle and that the distances d 1 and d 2 are equal.
  • the figure 12 represents a second configuration in which the angular offset ⁇ 1 between the first plate 10 and the second plate 20 is non-zero.
  • the angular offset ⁇ 1 between the first plate 10 and the second plate 20 is negative.
  • the lever 50 has made a rotation around the pivot 56 equal to the value of the angular offset ⁇ 1 between the first plate 10 and the second plate 20 from its position corresponding to the first configuration and shown in dotted lines on the diagram. figure 10 .
  • the distance d 1 ' separating the respective centers 54.1 and 55.1 of the winding wheels 54 and 55 of the axis Oy is then greater than the distance d 1 .
  • a positive angular offset ⁇ 1 between the first plate 10 and the second plate 20 leads to a reduction in the distance d 1 ' between the respective centers 54.1 and 55.1 of the winding wheels 54 and 55 of the axis Oy in relation to the distance d 1 .
  • a negative angular offset ⁇ 2 between the first plate 10 and the third plate 30 causes a distance between the respective centers 64.1 and 65.1 of the crushing wheels 64 and 65 of the axis Oy with respect to their position shown in figure 9 .
  • a positive angular offset ⁇ 2 between the first plate 10 and the third plate 30 leads to a reduction in the distance d 2 ' separating the respective centers 64.1 and 65.1 of the crushing wheels 64 and 65 of the axis Oy with respect to the distance d 1 .
  • the control unit 7 controls a negative angular offset ⁇ 1 between the first plate 10 and the second plate 20 and a negative offset ⁇ 2 between the first plate 10 and the second plate 20.
  • This situation is represented. in figure 14 .
  • the angular offsets ⁇ 1 and ⁇ 2 are equal.
  • the winding wheels 54 and 55 as well as the crushing wheels 64 and 65 follow a circular clearance profile 80 in which they are not in contact with the box 90 to be crimped.
  • the supply carousel 6 brings on the plate 9.3 a box 90 composed of a body 91 on the top of which an uncrimped bottom 92 rests directly in line with the mandrel 42.
  • the box 90 is a box of substantially rectangular section comprising edges 97 of greater length connected to edges 98 of shorter length by fillets 99 (cf. figure 7 ).
  • the control unit 7 controls a positive angular offset ⁇ 1 between the first plate 10 and the second plate 20 which causes the winding wheels 54 and 55 which come into contact with the edges 97 of the box 90 ( figure 15 ).
  • the control unit 7 modifies the value of the angular offset ⁇ 1 so that the winding wheels 54 and 55 follow a first winding pass profile.
  • the winding wheels 54 and 55 follow the edges 97 of the box 90 ( figure 15 ), then leave 99 ( figure 16 ) to then follow the edges 98 ( figure 17 ) and the last two leaves 99 ( figure 18 ).
  • the first winding pass is completed when the winding wheel 54 has reached the position occupied by the winding wheel 55 at the start of the fourth step ( figure 19 ).
  • the angular offset ⁇ 2 has not changed and the crushing wheels 64 and 65 have remained on the release path 80.
  • the edge of the box 90 then has a section shown at the figure 6.b . It should be noted that the joint use of the winding wheels 54 and 55 makes it possible to carry out the first winding phase in a rotation of 180 degrees of the first plate 10 relative to the box 90.
  • the control unit 7 controls a positive angular shift ⁇ 1 which brings the winding wheels 54 and 55 even closer to the axis Oy ( figure 20 ).
  • the unit control 7 modifies the value of the angular offset ⁇ 1 so that the winding wheels 54 and 55 follow a profile of the second winding pass.
  • the winding wheels 54 and 55 follow the edges 97 of the box 90 ( figure 20 ), then leave 99 ( figure 21 ) to then follow the edges 98 ( figure 22 ).
  • the control unit 7 controls a positive angular offset ⁇ 2 between the first plate 10 and the third plate 30 which causes the rollers to move closer together. crushing 64 and 65 which come into contact with the edges 97 of the box 90 ( figure 23 ). These portions of the edges 97 have already received two winding passes and can be crushed. Thus, the crushing pass begins while the winding pass is not yet complete. The crushing wheels 64 and 65 then crush the edges 97 and the fillets 99 of the box 90 while the winding wheels 54 and 55 complete the second winding pass of the edges 98 and the last two fillets 99 ( figure 24 ).
  • the second winding pass is completed when the winding wheel 54 has reached the position occupied by the winding wheel 55 at the start of the fifth step ( figure 24 ).
  • the periphery of the box 90 then comprises two portions marked 90.1 and 90.2 which have a section shown in figure 6.b and two portions marked 90.3 and 90.4 which have a section shown in figure 6.c .
  • the joint use of the winding wheels 54 and 55 makes it possible to carry out the second winding phase in a rotation of 180 degrees of the first plate 10 relative to the box 90.
  • the winding of the edge to be crimped with the box 90 is thus made in two passes, which allows a more gradual deformation of the portions to be crimped, which reduces the defect rate of the final crimping.
  • the control unit 7 controls a negative angular offset ⁇ 1 which then brings the winding wheels 54 and 55 onto the release profile 80 ( figure 25 ). Simultaneously, the control unit 7 modifies the value of the angular offset ⁇ 2 as the first, second and third plates 10, 20 and 30 rotate, so that the crushing wheels 64 and 65 complete the crushing of the edges 97 and the fillets 99 of the box 90 ( figure 25 ). The third crushing pass is completed when the crushing wheel 64 has reached the position occupied by the crushing wheel 65 at the start of the fifth step ( figure 25 ). The entire edge of the box 90 then has a section shown in figure 6.d .
  • the joint use of the crushing wheels 64 and 65 makes it possible to carry out the third crushing phase in a rotation of 180 degrees of the first plate 10 and that this rotation could be carried out in part at the same time as the second crush pass.
  • the relative rotation of plate 10 and box 90 for carrying out a complete crimping cycle is then 180 ° (first winding pass) + 90 ° (first half of the second winding pass) + 90 ° (second half of the second winding pass simultaneous with the first half of the crushing pass) + 90 ° + 90 ° (second half of the crushing pass), i.e. 270 °.
  • the invention therefore makes it possible to reduce cycle times.
  • control unit 7 controls the deployment of the rod 8.1 of the electric cylinder 8 which then protrudes from the orifice 43 of the mandrel 42 and ejects the box 90 and its crimped bottom 92. Rotation of the carousel 6 then removes the box 90 and brings a new assembly to be crimped directly above the mandrel 42. The crimping cycle can then resume.

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Abstract

Unité de sertissage (1) d'un fond sur un corps de boite comprenant :- un premier plateau (10) monté à rotation autour d'un premier axe sur un châssis (3) et relié à des premiers moyens d'entrainement en rotation (11) ;- un premier levier (50) monté pivotant sur le premier plateau (10) et muni en une première extrémité (52) d'une première molette (54);l'unité comprenant plus un premier actionneur qu'est relié à une deuxième extrémité (72) du premier levier (50), le premier actionneur étant piloté par une unité de commande électronique (7) de manière à déplacer la première molette (54) pour faire varier la distance séparant la première molette d'enroulement (54) du premier axe selon la position angulaire du premier plateau (10) autour du premier axe,le premier actionneur comprenant un deuxième plateau (20) monté à rotation autour du premier axe et des deuxièmes moyens d'entrainement en rotation (21) du deuxième plateau (20).

Description

    DOMAINE DE L'INVENTION
  • L'invention se rapporte au domaine du sertissage des conteneurs, notamment les conteneurs métalliques destinés à recevoir des produits alimentaires. L'invention concerne plus particulièrement les machines de sertissages de fonds sur des boites dites « de forme », c'est-à-dire dont le corps n'est pas un cylindre droit.
    • ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
  • En référence aux figures 1 et 2, une boite de conserve 90 comprend classiquement un corps cylindrique 91 sur lequel est rapporté un fond 92 maintenu en place par un mandrin (non représenté). Pour les boites en forme de cylindre droit, le fond 92 est circulaire et comprend un premier pli 93 périphérique s'étendant parallèlement au corps de la boite 90, un deuxième pli 94 s'étendant radialement et destiné à reposer sur le sommet du corps de la boite ainsi qu'un troisième pli 95 s'étendant parallèlement au premier pli 93. Les trois plis 93 à 95 forment donc une rainure dont la section est sensiblement en forme de U renversé sur une portion supérieure évasée 96 du corps 91. Le fond 92 est serti sur le corps 91 à l'aide d'une unité de sertissage. Une unité de sertissage comprend classiquement un support sur lequel repose le corps 91 de la boite 90 ainsi qu'une molette d'enroulement et une molette d'écrasement montées respectivement sur une extrémité d'un actionneur d'enroulement et d'un actionneur d'écrasement. Ces actionneurs peuvent approcher sélectivement leurs molettes du sommet du corps 91 et effectuer une trajectoire circulaire autour de celui-ci. Lors d'une première passe, la molette d'enroulement vient au contact du troisième pli 95 et serre celui-ci contre le mandrin. La molette d'enroulement enroule les deuxième et troisième plis 94 et 95 avec la portion évasée 96 de la boite 90 de manière à placer le troisième pli 95 entre la paroi extérieure de la boite 90 et la portion supérieure évasée 96 (figure 2.a). Cette opération se déroule en une passe, lors d'une rotation relative de 360° de la molette d'enroulement et du bord de la boite 90. A l'issue de la passe d'enroulement, la molette d'enroulement est éloignée du bord de la boite 90, et l'actionneur d'écrasement vient appliquer la molette d'écrasement contre le bord de la boite 90 et applique un effort d'écrasement sur le pli 94 de manière à serrer les deuxième et troisième plis 94 et 95 contre la paroi extérieure de la boîte 90. L'imbriquement et l'écrasement des plis 94-95 du fond 92 avec la portion supérieure évasée 96 de la boite 90 forment un sertissage étanche (figure 2.b).
  • Pour les opérations de sertissage des boites dites « de forme », c'est-à-dire qui ne sont pas des cylindres droits, on utilise une unité de sertissage différente. En effet, les molettes d'enroulement et d'écrasement doivent suivre une trajectoire correspondant à la périphérie de la boite. Ceci est généralement réalisé en faisant tourner les molettes autour d'une boite fixe. Chaque molette est montée sur la première extrémité d'un levier pivotant sur un plateau monté à rotation autour d'un axe de la boite à sertir. La deuxième extrémité du levier est pourvue d'un bras de levier à l'extrémité duquel est montée un galet coopérant avec un came annulaire fixe dont la face intérieure reproduit - généralement avec un coefficient d'agrandissement fonction de la longueur du bras de levier - le profil du bord à sertir. Lors d'une rotation de 360° du plateau, les galets de chaque levier suivent la came, ce qui provoque le déplacement de leurs molettes respectives le long d'une trajectoire correspondant au profil du bord à sertir. Une telle unité de sertissage présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, le profil de came est le même pour les molettes d'enroulement et d'écrasement. Les molettes d'enroulement et d'écrasement suivent donc une même trajectoire ce qui peut entrainer des défauts dans le sertissage. L'enroulement des plis est réalisé en une passe ce qui oblige à réaliser une déformation importante en une seule passe, source de défauts potentiels. Enfin, le changement de la forme de la boite à sertir implique de faire réaliser une nouvelle came, démonter la précédente pour pouvoir monter la nouvelle came sur l'unité de sertissage. Ces opérations sont couteuses et requièrent une immobilisation de l'unité de sertissage. Il n'est alors pas économique de réaliser des petites séries ou de traiter une production de boites ayant des formes différentes à l'aide d'une unique unité de sertissage.
    • OBJET DE L'INVENTION
  • Un but de l'invention est de réduire les rebuts suite à défauts de serti.
    • RESUME DE L'INVENTION
  • A cet effet, on prévoit une unité de sertissage d'un fond sur un corps de boite comprenant un premier plateau monté à rotation autour d'un premier axe sur un châssis et relié à des premiers moyens d'entrainement en rotation, un premier levier monté pivotant sur le premier plateau et muni en une première extrémité d'une molette d'enroulement. Un deuxième levier est monté pivotant sur le premier plateau et est muni en une première extrémité d'une molette d'écrasement. Selon l'invention, un actionneur d'enroulement est relié à une deuxième extrémité du premier levier et un actionneur d'écrasement est relié à une deuxième extrémité du deuxième levier, l'actionneur d'enroulement et l'actionneur d'écrasement étant pilotés par une unité de commande électronique de manière à déplacer la molette d'enroulement et/ ou la molette d'écrasement pour faire varier la distance séparant la molette d'enroulement et/ou d'écrasement du premier axe selon la position angulaire du premier plateau autour du premier axe.
  • Ainsi, les positions des molettes d'écrasement et d'enroulement sont commandées par des actionneurs indépendants, pilotés par une unité de commande autorisant la programmation de trajectoires différentes pour la molette d'enroulement et la molette d'écrasement. Il est alors possible de réaliser des déformations progressives du bord à sertir et donc de réduire les défauts de sertissage. L'unité de commande électronique peut aisément passer d'une trajectoire préenregistrée des molettes à une autre ce qui autorise alors l'utilisation de l'unité de sertissage de l'invention pour réaliser des petites séries de sertissages, voire de prendre en charge le sertissage unitaire de boites de formes différentes sans avoir à interrompre l'approvisionnement de l'unité de sertissage en boites.
  • Avantageusement encore, l'actionneur d'enroulement comprend un deuxième plateau monté à rotation autour du premier axe et des deuxièmes moyens d'entrainement en rotation du deuxième plateau, et l'actionneur d'écrasement comprend un troisième plateau monté à rotation autour du premier axe et des troisièmes moyens d'entrainement en rotation du troisième plateau. Ainsi, la gestion des vitesses des moyens d'entrainement permet d'influer sur la position relative des deuxième et troisième plateaux et permet donc de modifier les trajectoires respectives des molettes d'enroulement et d'écrasement. Selon un mode de réalisation préféré, les premiers moyens d'entrainement en rotation du premier plateau comprennent un premier servomoteur réducteur dont l'arbre moteur est solidaire d'un premier pignon coopérant avec une première roue dentée solidaire du premier plateau et les deuxièmes moyens d'entrainement en rotation du deuxième plateau comprennent un deuxième servomoteur réducteur dont l'arbre moteur est solidaire d'un deuxième pignon coopérant avec une deuxième roue dentée solidaire du deuxième plateau. Enfin, les troisièmes moyens d'entrainement en rotation du troisième plateau comprennent un troisième servomoteur réducteur dont l'arbre moteur est solidaire d'un troisième pignon coopérant avec une troisième roue dentée solidaire du troisième plateau. On obtient alors une unité de sertissage économique à réaliser mettant en œuvre des composants (servomoteur réducteur) fiables et couramment utilisés dans l'industrie, dont les modalités de maintenance sont connues et maitrisées, ce qui contribue à la fiabilité de l'unité de sertissage et permet donc de réduire les défauts de sertissage.
  • Selon un mode de réalisation encore préféré, les premiers moyens d'entrainement comprennent un arbre reliant le premier pignon et le premier plateau, et les deuxièmes et troisièmes moyens d'entrainement comprennent respectivement un deuxième et un troisième arbre creux reliant respectivement le deuxième pignon et le deuxième plateau ainsi que le troisième pignon et le troisième plateau. Le deuxième arbre creux s'étend autour du premier arbre. Le troisième arbre creux s'étend autour du deuxième arbre creux. Ceci permet une construction particulièrement compacte de l'unité de sertissage.
  • Avantageusement encore, l'unité de commande est configurée de manière à ce que chaque portion d'une jonction entre le fond et la boite de forme reçoive deux passages d'une molette de roulement avant de recevoir au moins un passage d'une molette d'écrasement. Ceci permet de réaliser la phase d'enroulement de manière encore plus progressive et donc de réduire les défauts de sertissage.
    • BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • Il sera fait référence aux figures annexées parmi lesquelles :
    • la figure 1 est une représentation schématique en coupe d'une boite de l'art antérieur et son fond avant sertissage ;
    • la figure 2.a est une vue schématique de détail en coupe de la boite de la figure 1 après une première passe d'enroulement ;
    • la figure 2.b est une vue schématique de détail en coupe de la boite de la figure 1 après une première passe d'écrasement ;
    • la figure 3 est une vue schématique de dessus d'une unité de sertissage selon l'invention ;
    • la figure 4 est une vue schématique en coupe verticale d'une unité de sertissage selon l'invention ;
    • la figure 5.a est une vue schématique partielle en coupe verticale d'une unité de sertissage selon l'invention ;
    • la figure 5.b est une vue schématique partielle en vue de dessous d'une unité de sertissage selon l'invention ;
    • les figures 6.a à 6.d sont des vues en coupe d'une boite de forme à sertir lors de différentes étapes du procédé de l'invention ;
    • la figure 7 est une vue schématique en perspective d'une boite de forme à sertir ;
    • la figure 8 est une vue en coupe horizontale de détail de la tête de sertissage de l'unité de sertissage selon l'invention dans une première configuration ;
    • la figure 9 est une vue schématique de détail en coupe verticale brisée selon un plan IX-IX représenté en figure 8 de l'unité de sertissage de la figure 8;
    • la figure 10 est une vue en coupe selon un plan X-X représenté en figure 8 de l'unité de sertissage de la figure 8;
    • la figure 11 est une vue identique à celle de la figure 8 de l'unité de sertissage selon l'invention dans une deuxième configuration;
    • la figure 12 est une vue identique à celle de la figure 8 de l'unité de sertissage selon l'invention dans une troisième configuration;
    • les figures 13 à 25 sont des vues identiques à celle de la figure 7 de la tête de sertissage dans différentes phases de sertissage.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
  • En référence aux figures 1 à 12, l'unité de sertissage selon l'invention, généralement désignée 1, est destinée au sertissage d'un fond 92 sur un corps 91 d'une boite de forme 90. L'unité de sertissage 1 comprend une tête de sertissage 2 montée sur un châssis 3 dont les pieds 4 sont pourvus de vérins 5 permettant de régler la hauteur du châssis 3. L'unité de sertissage 1 est généralement accolée à un carrousel d'approvisionnement 6 connu de l'homme du métier et comprend un premier plateau 10 monté à rotation autour d'un premier axe Oy, ici un axe vertical, sur un châssis 3. Le premier plateau 10 est entrainé en rotation par un premier servomoteur réducteur 11 dont l'arbre moteur 12 est solidaire d'un premier pignon 13 coopérant avec une première roue dentée 14. La première roue dentée 14 est montée à rotation autour d'un arbre 40 support de mandrin dont une première extrémité 41 est solidaire du châssis 3 et dont l'autre extrémité porte un mandrin 42 pour immobiliser un déplacement du fond 92 dans un plan horizontal. Un premier arbre 15 creux s'étend selon l'axe Oy autour de l'arbre 40 support de mandrin et relie la première roue dentée 14 et le premier plateau 10. Ainsi, le premier plateau 10 est relié au premier servomoteur réducteur 11 via le premier arbre creux 15 et l'engrenage formé par la première roue dentée 14 et le premier pignon 13. Le premier plateau 10 reçoit deux leviers 50 et 51 montés pivotants sur le premier plateau 10 et munis chacun en leurs premières extrémités respectives 52 et 53 d'une molette d'enroulement respectivement 54 et 55. Les pivots 56 et 57 respectifs des leviers 50 et 51 sont implantés sur un premier diamètre 58 du premier plateau 10, de part et d'autre du centre du premier plateau 10.
  • Le premier plateau 10 reçoit également deux leviers 60 et 61 montés pivotants sur le premier plateau 10 et munis chacun en leurs premières extrémités respectives 62 et 63 d'une molette d'écrasement respectivement 64 et 65. Les pivots 66 et 67 respectifs des leviers 60 et 61 sont implantés sur un deuxième diamètre 68 du premier plateau 10, de part et d'autre du centre du premier plateau 10, le deuxième diamètre 68 étant orthogonal au premier diamètre 58.
  • Le levier 50 constitue un premier levier et le levier 60 constitue un deuxième levier. Le levier 51 constitue un troisième levier et le levier 61 constitue un quatrième levier.
  • L'unité de sertissage 1 comprend également un deuxième plateau 20 monté à rotation autour du premier axe Oy. Le deuxième plateau 20 est entrainé en rotation par un deuxième servomoteur réducteur 21 dont l'arbre moteur 22 est solidaire d'un deuxième pignon 23 coopérant avec une deuxième roue dentée 24. Un deuxième arbre 25 creux s'étend selon l'axe Oy autour du premier arbre 15 et relie la deuxième roue dentée 24 et le deuxième plateau 20. La face extérieure 16 du premier arbre 15 est revêtue de bronze afin de faciliter la rotation relative du premier arbre 15 et du deuxième arbre 25. Ainsi, le deuxième plateau 20 est relié au deuxième servomoteur réducteur 21 via le deuxième arbre creux 25 et l'engrenage formé par la deuxième roue dentée 24 et le deuxième pignon 23.
  • Le deuxième plateau 20 comprend deux oreilles 26 et 27 qui reçoivent respectivement des axes de commande 70 et 71 respectivement reliés aux deuxièmes extrémités 72 et 73 du premier levier 50 et du troisième levier 51.
  • L'unité de sertissage 1 comprend également un troisième plateau 30 monté à rotation autour du premier axe Oy. Le troisième plateau 30 est entrainé en rotation par un troisième servomoteur réducteur 31 dont l'arbre moteur 32 est solidaire d'un troisième pignon 33 coopérant avec une troisième roue dentée 34. Un troisième arbre 35 creux s'étend selon l'axe Oy autour du deuxième arbre 25 et relie la troisième roue dentée 34 et le troisième plateau 30. La face extérieure 25.1 du deuxième arbre 25 est revêtue de bronze afin de faciliter la rotation relative du deuxième arbre 25 et du troisième arbre 35. Ainsi, le troisième plateau 30 est relié au troisième servomoteur réducteur 31 via le troisième arbre creux 35 et l'engrenage formé par la troisième roue dentée 34 et le troisième pignon 33. Le troisième plateau 30 comprend deux oreilles 36 et 37 qui reçoivent respectivement des axes de commande 74 et 75 respectivement reliés aux deuxièmes extrémités 76 et 77 du deuxième levier 60 et du quatrième levier 61.
  • Comme visible sur la figure 5.a, les premier, deuxième et troisième plateaux 10, 20 et 30 ainsi que les premier, deuxième et troisième pignons 13, 23 et 33 et les première, deuxième et troisième roues dentées 14, 24 et 34 sont situées à des niveaux différents de manière à éviter toute interférence.
  • Les premier, deuxième et troisième servomoteur réducteurs 11, 21 et 31 sont reliés à une unité de commande 7 comprenant un calculateur 7.1 électronique. Au sens de la présente invention, le terme calculateur électronique désigne un calculateur comprenant des composants fonctionnant sous courants faibles et destinés à établir des instructions de commande pour des éléments électriques extérieurs.
  • Les éléments suivants :
    • deuxième servomoteur réducteur 21 ;
    • engrenage constitué de la deuxième roue dentée 24 et du deuxième pignon 23 ;
    • deuxième arbre 25 ;
    • et deuxième plateau 20,
    constituent un actionneur 28 d'enroulement. Cet actionneur 28 est relié à la deuxième extrémité 72 du premier levier 50 par l'axe de commande 70 engagé dans l'oreille 26 et à la deuxième extrémité 73 du troisième levier 51 par l'axe de commande 71 engagé dans l'oreille 27.
  • Les éléments suivants :
    • troisième servomoteur réducteur 31 ;
    • engrenage constitué de la troisième roue dentée 34 et du troisième pignon 33 ;
    • troisième arbre 35 ;
    • et troisième plateau 30,
    constituent un actionneur 38 d'écrasement. Cet actionneur 38 est relié à la deuxième extrémité 76 du deuxième levier 60 par l'axe de commande 74 engagé dans l'oreille 36 et à la deuxième extrémité 77 du quatrième levier 61 par l'axe de commande 75 engagé l'oreille 37.
  • Comme visible en figure 9, un vérin électrique 8 est fixé en l'extrémité 41 de l'arbre creux 40. La tige 8.1 du vérin électrique 8 s'étend dans l'arbre creux 40 jusqu'à un orifice 43 traversant le mandrin 42. Le vérin électrique 8 est également relié à l'unité de commande 7.
  • Avantageusement, et comme visible en figure 4, le châssis 3 comprend un vérin électrique 9 dont la tige 9.1 s'étend selon l'axe Oy. L'extrémité 9.2 de la tige 9.1 porte un plateau 9.3 destiné à recevoir le corps 91 de la boite 90 à sertir.
  • L'unité de commande 7 est agencée pour pouvoir commander en temps réel les vitesses de rotation ω11, ω21, ω31 respectives des premier, deuxième et troisième servomoteur réducteurs 11, 21 et 31 et donc leurs positions angulaires respectives.
  • L'unité de commande 7 peut alors, en ajustant les vitesses de rotations ω11, ω21, ω31 introduire :
    1. a) un décalage angulaire ϕ1 entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 (figure 12) et/ou;
    2. b) un décalage angulaire ϕ2 entre le premier plateau 10 et le troisième plateau 30 (figure 13).
  • Par exemple, un décalage angulaire ϕ1 fixe peut être établi entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 en augmentant ponctuellement la vitesse de rotation ω11 du premier servomoteur réducteur 11 par rapport à la vitesse de rotation ω21 du deuxième servomoteur réducteur 21, puis en ramenant les deux vitesses de rotation ω11 du premier servomoteur réducteur 11 et ω21 du deuxième servomoteur réducteur 21 à une même valeur. La figure 11 représente une première configuration de l'unité de sertissage 1 dans laquelle le décalage angulaire ϕ1 entre le premier et le deuxième plateau est nul. Dans cette première configuration, les axes 70, 71 et les pivots 56 et 57 respectivement du premier levier 50 et du troisième levier 51 sont alignés sur un même diamètre 58 d'un cercle passant par les pivots 56 et 57 et dont le centre est situé sur l'axe Oy. Dans cette première configuration, les centres 54.1 et 55.1 respectifs des molettes d'enroulement 54 et 55 sont à une distance d 1 de l'axe Oy (distance prise dans un plan perpendiculaire à l'axe Oy). La première configuration représentée en figure 11 comprend également un décalage angulaire ϕ2 nul entre le premier plateau 10 et le troisième plateau 30. Dans cette première configuration, les axes 74, 75 et les pivots 66 et 67 respectivement du deuxième levier 60 et du quatrième levier 61 sont alignés sur un même diamètre 68 d'un cercle passant par les pivots 66 et 67 et dont le centre est situé sur l'axe Oy. Dans cette première configuration, les centres 64.1 et 65.1 respectifs des molettes d'écrasement 64 et 65 sont à une distance d 2 de l'axe Oy (distance prise dans un plan perpendiculaire à l'axe Oy) . Il est à remarquer que, dans le cas particulier représenté en figure 11, les pivots 56, 57, 66 et 67 sont tous situés sur un même cercle et que les distances d 1 et d 2 sont égales.
  • Dans cette première configuration, lorsque les vitesses de rotation ω11, ϕ21, ϕ31 respectives des premier, deuxième et troisième servomoteur réducteurs 11, 21 et 31 sont égales, les molettes d'enroulement 54 et 55 ainsi que les molettes d'écrasement 64 et 65 suivent une trajectoire circulaire de diamètre d 1 =d 2 .
  • La figure 12 représente une deuxième configuration dans laquelle le décalage angulaire ϕ1 entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 est non nul. Ici, et selon la représentation de la figure 12, le décalage angulaire ϕ1 entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 est négatif. Dans cette deuxième configuration, le levier 50 a réalisé une rotation autour du pivot 56 égale à la valeur du décalage angulaire ϕ1 entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 depuis sa position correspondant à la première configuration et représentée en pointillé sur la figure 10. La distance d 1 ' séparant les centres 54.1 et 55.1 respectifs des molettes d'enroulement 54 et 55 de l'axe Oy est alors supérieure à la distance d 1 .
  • De la même façon, un décalage angulaire ϕ1 positif entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 entraine une réduction de la distance d 1 ' séparant les centres 54.1 et 55.1 respectifs des molettes d'enroulement 54 et 55 de l'axe Oy par rapport à la distance d 1 .
  • Comme représenté en figure 13, un décalage angulaire ϕ2 négatif entre le premier plateau 10 et le troisième plateau 30 entraîne un éloignement des centres 64.1 et 65.1 respectifs des molettes d'écrasement 64 et 65 de l'axe Oy par rapport à leur position représentée en figure 9. Ceci correspond à une augmentation de la distance d 2 ' séparant les centres 64.1 et 65.1 respectifs des molettes d'écrasement 64 et 65 de l'axe Oy par rapport à la distance d 2 .
  • De la même façon, un décalage angulaire ϕ2 positif entre le premier plateau 10 et le troisième plateau 30 entraine une réduction de la distance d 2 ' séparant les centres 64.1 et 65.1 respectifs des molettes d'écrasement 64 et 65 de l'axe Oy par rapport à la distance d 1 .
  • Le fonctionnement de l'unité de sertissage 1 va maintenant être décrit en référence aux figures 14 à 25. Pour des raisons de clarté, seules les positions des leviers 50, 51, 60 et 61 relativement à une boite 90 sont représentées.
  • Selon une première étape préliminaire, l'unité de commande 7 commande un décalage angulaire ϕ1 négatif entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 et un décalage ϕ2 négatif entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20. Cette situation est représentée en figure 14. Dans le cas particulier représenté en figure 14, les décalages angulaires ϕ1 et ϕ2 sont égaux. Les molettes d'enroulement 54 et 55 ainsi que les molettes d'écrasement 64 et 65 suivent un profil circulaire de dégagement 80 dans lequel elles ne sont pas en contact avec la boite 90 à sertir.
  • Selon une deuxième étape, le carrousel d'approvisionnement 6 amène sur le plateau 9.3 une boite 90 composée d'un corps 91 sur le sommet de laquelle repose un fond 92 non serti à l'aplomb du mandrin 42. La boite 90 est une boite de section sensiblement rectangulaire comprenant des bords 97 de plus grande longueur reliés à des bords 98 de plus petite longueur par des congés 99 (cf. figure 7).
  • Selon une quatrième étape, l'unité de commande 7 commande un décalage angulaire ϕ1 positif entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 ce qui provoque un rapprochement des molettes d'enroulement 54 et 55 qui viennent en contact avec les bords 97 de la boite 90 (figure 15). Au fur et à mesure de la rotation des premier, deuxième et troisième plateaux 10, 20 et 30, l'unité de commande 7 modifie la valeur du décalage angulaire ϕ1 de manière à ce que les molettes d'enroulement 54 et 55 suivent un profil de première passe d'enroulement. Au cours de cette étape, les molettes d'enroulement 54 et 55 suivent les bords 97 de la boite 90 (figure 15), puis les congés 99 (figure 16) pour ensuite suivre les bords 98 (figure 17) et les deux derniers congés 99 (figure 18). La première passe d'enroulement est achevée lorsque la molette d'enroulement 54 a atteint la position occupée par la molette d'enroulement 55 en début de la quatrième étape (figure 19). Au cours de cette première passe d'enroulement, le décalage angulaire ϕ2 n'a pas évolué et les molettes d'écrasement 64 et 65 sont restées sur la trajectoire de dégagement 80. Le bord de la boite 90 a alors une section représentée à la figure 6.b. Il est à noter que l'utilisation conjointe des molettes d'enroulement 54 et 55 permet de réaliser la première phase d'enroulement en une rotation de 180 degrés du premier plateau 10 relativement à la boite 90.
  • Selon une cinquième étape, l'unité de commande 7 commande un décalage angulaire ϕ1 positif qui rapproche encore les molettes d'enroulement 54 et 55 de l'axe Oy (figure 20). Au fur et à mesure de la rotation des premier, deuxième et troisième plateaux 10, 20 et 30, l'unité de commande 7 modifie la valeur du décalage angulaire ϕ1 de manière à ce que les molettes d'enroulement 54 et 55 suivent un profil de deuxième passe d'enroulement. Au cours de cette étape, les molettes d'enroulement 54 et 55 suivent les bords 97 de la boite 90 (figure 20), puis les congés 99 (figure 21) pour ensuite suivre les bords 98 (figure 22). Lorsque les molettes d'enroulement 54 et 55 arrivent respectivement sur les milieux des bords 98, l'unité de commande 7 commande un décalage angulaire ϕ2 positif entre le premier plateau 10 et le troisième plateau 30 ce qui provoque un rapprochement des molettes d'écrasement 64 et 65 qui viennent en contact avec les bords 97 de la boite 90 (figure 23). Ces portions des bords 97 ont déjà reçu deux passes d'enroulement et peuvent être écrasées. Ainsi, la passe d'écrasement commence alors que la passe d'enroulement n'est pas encore achevée. Les molettes d'écrasement 64 et 65 écrasent alors les bords 97 et les congés 99 de la boite 90 pendant que les molettes d'enroulement 54 et 55 achèvent la deuxième passe d'enroulement des bords 98 et des deux derniers congés 99 (figure 24). La deuxième passe d'enroulement est achevée lorsque la molette d'enroulement 54 a atteint la position occupée par la molette d'enroulement 55 en début de la cinquième étape (figure 24). La périphérie de la boite 90 comporte alors deux portions repérées 90.1 et 90.2 qui possèdent une section représentée à la figure 6.b et deux portions repérées 90.3 et 90.4 qui possèdent une section représentée en figure 6.c. Il est à noter que l'utilisation conjointe des molettes d'enroulement 54 et 55 permet de réaliser la deuxième phase d'enroulement en une rotation de 180 degrés du premier plateau 10 relativement à la boite 90. L'enroulement du bord à sertir de la boite 90 est ainsi effectué en deux passes, ce qui permet une déformation plus progressive des portions à sertir ce qui réduit le taux de défaut du sertissage final.
  • Selon une sixième étape, l'unité de commande 7 commande un décalage angulaire ϕ1 négatif qui amène alors les molettes d'enroulement 54 et 55 sur le profil de dégagement 80 (figure 25). Simultanément, l'unité de commande 7 modifie la valeur du décalage angulaire ϕ2 au fur et à mesure de la rotation des premier, deuxième et troisième plateaux 10, 20 et 30, de manière à ce que les molettes d'écrasement 64 et 65 achèvent l'écrasement des bords 97 et des congés 99 de la boite 90 (figure 25). La troisième passe d'écrasement est achevée lorsque la molette d'écrasement 64 a atteint la position occupée par la molette d'écrasement 65 en début de la cinquième étape (figure 25). L'intégralité du bord de la boite 90 a alors une section représentée à la figure 6.d. Il est à noter que l'utilisation conjointe des molettes d'écrasement 64 et 65 permet de réaliser la troisième phase d'écrasement en une rotation de 180 degrés du premier plateau 10 et que cette rotation a pu être effectuée pour partie en même temps que la deuxième passe d'écrasement. La rotation relative du plateau 10 et de la boite 90 pour la réalisation d'un cycle complet de sertissage est alors de 180° (première passe d'enroulement) + 90° (première moitié de la deuxième passe d'enroulement) + 90° (deuxième moitié de la deuxième passe d'enroulement simultanée à la première moitié de la passe d'écrasement) +90° + 90° (deuxième moitié de la passe d'écrasement), soit 270°. L'invention permet donc de réduire les temps de cycle.
  • Selon une phase finale d'éjection, l'unité de commande 7 commande le déploiement de la tige 8.1 du vérin électrique 8 qui vient alors en saillie de l'orifice 43 du mandrin 42 et éjecte la boite 90 et son fond 92 serti. Une rotation du carrousel 6 évacue alors la boite 90 et amène un nouvel ensemble à sertir à l'aplomb du mandrin 42. Le cycle de sertissage peut alors reprendre.
  • On obtient alors un sertissage du bord de la boite 90 réalisée en un tour et demi de la tête de sertissage et dont la l'enroulement du bord serti a été réalisé en deux passes, garantissant ainsi une déformation plus progressive du bord à sertir que dans les machines de l'art antérieur, réduisant ainsi le taux de rebut.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications.
  • En particulier,
    • bien qu'ici l'unité de sertissage comprenne un mandrin, l'invention s'applique également à d'autres types de support du fond comme par exemple un rouleau évoluant le long du premier pli du fond en regard des molettes d'enroulement et d'écrasement ;
    • bien qu'ici l'unité de commande comprenne un calculateur électronique, l'invention s'applique également à d'autres types d'unité de commande électronique comme par exemple une unité de commandes mettant en œuvre des portes logiques, un microprocesseur, un FPGA ou autre ;
    • bien qu'ici les pieds de l'unité de sertissage soient pourvus de vérins permettant de régler la hauteur du châssis, l'invention s'applique également à d'autres moyens de réglage en hauteur du châssis comme par exemple des vis, des crémaillères, des excentriques placés au niveau des pieds ou sur les montants du châssis ;
    • bien qu'ici les premier, deuxième et troisième plateaux soient montés à rotation autour d'un axe vertical, l'invention s'applique également à d'autres orientations de l'axe de rotation des plateaux comme par exemple une orientation horizontale ou quelconque ;
    • bien qu'ici les premier, deuxième et troisième plateaux soient entrainés en rotation par des servomoteur réducteurs, l'invention s'applique également à d'autres premier, deuxième et troisième moyens d'entrainement en rotation des premier, deuxième et troisième plateaux comme par exemple des moteurs hydrauliques ou pneumatiques ;
    • bien qu'ici l'unité de sertissage comprenne deux leviers portant une molette d'enroulement, l'invention s'applique également à une unité de sertissage comprenant un nombre différent de leviers porteur d'une molette d'enroulement, comme par exemple un seul ou plus de deux leviers porteur d'une molette d'enroulement ;
    • bien qu'ici l'unité de sertissage comprenne deux leviers portant une molette d'écrasement, l'invention s'applique également à une unité de sertissage comprenant un nombre différent de leviers porteur d'une molette d'écrasement, comme par exemple un seul ou plus de deux leviers porteur d'une molette d'écrasement ;
    • bien qu'ici les faces extérieures respectives des premier et deuxième arbres soient revêtue de bronze, l'invention s'applique également à d'autres types de dispositions permettant la rotation relative des premier, deuxième et troisième arbres, comme par exemple des revêtements autolubrifiants, un graissage, des roulements ou aucune disposition particulière, la rotation relative des arbres entre eux étant relativement faible ;
    • bien qu'ici les plateaux soient reliés aux pignons par des arbres creux, l'invention s'applique également à d'autres types de liaison en rotation comme par exemple des cages, des tiges, ou des liaisons magnétiques ;
    • bien qu'ici les engrenages liés à chacun des servomoteur réducteurs soient situés à des hauteurs différentes, l'invention s'applique également à d'autres solutions permettant d'éviter les interférences comme par exemple des moteurs axiaux creux, des assemblages par courroie ou câble ;
    • bien qu'ici l'unité de sertissage comprenne un vérin électrique fixé en l'extrémité de l'arbre creux et relié à l'unité de commande, l'invention s'applique également à d'autres moyens d'éjection comme par exemple un éjecteur à air comprimé ou une tige déplacée par une came. Le déclenchement de l'éjecteur peut également être commandé indépendamment de l'unité de commande ;
    • bien qu'ici un carrousel rotatif amène la boite à l'aplomb de la tête de sertissage, l'invention peut également être accolée à d'autres moyens d'amenée et d'évacuation de boite comme par exemple un bras robotisé ou un convoyeur à bande ;
    • bien qu'ici les pivots des premier, deuxième, troisième et quatrième leviers soient tous situés sur un même cercle, l'invention s'applique également à d'autres configuration comme par exemple des pivots de leviers positionnés sur des cercles de diamètres différents ;
    • bien qu'ici les molettes d'enroulement et d'écrasement sont positionnées sur le profil de dégagement pour des valeurs de décalage angulaire ϕ1 et ϕ2 égales, l'invention s'applique également à des valeurs de décalage angulaire ϕ1 et ϕ2 différentes pour positionner les molettes d'enroulement et d'écrasement sur le profil de dégagement ;
    • bien qu'ici la boite de forme soit de section sensiblement rectangulaire, l'invention s'applique également au sertissage d'autres forme de boite de forme comme par exemple des boites de section ronde, carré, hexagonale ou des boites de section polygonale dont le nombre de côté peut être égal à trois ou plus.

Claims (14)

  1. Unité de sertissage (1) d'un fond sur un corps de boite comprenant :
    - un premier plateau (10) monté à rotation autour d'un premier axe sur un châssis (3) et relié à des premiers moyens d'entrainement en rotation (11) ;
    - un premier levier (50) monté pivotant sur le premier plateau (10) et muni en une première extrémité (52) d'une première molette (54);
    caractérisé en ce qu'un premier actionneur est relié à une deuxième extrémité (72) du premier levier (50), le premier actionneur étant piloté par une unité de commande électronique (7) de manière à déplacer la première molette (54) pour faire varier la distance séparant la première molette d'enroulement (54) du premier axe selon la position angulaire du premier plateau (10) autour du premier axe,
    le premier actionneur comprenant un deuxième plateau (20) monté à rotation autour du premier axe et des deuxièmes moyens d'entrainement en rotation (21) du deuxième plateau (20).
  2. Unité de sertissage (1) selon la revendication 1, comprenant un deuxième levier (60) monté pivotant sur le premier plateau (10) et muni en une première extrémité (62) d'une deuxième molette (65), un deuxième actionneur étant relié à une deuxième extrémité (76) du deuxième levier (60), le deuxième actionneur étant piloté par l'unité de commande électronique (7) de manière à déplacer la deuxième molette (65) -pour faire varier la distance séparant la deuxième molette du premier axe selon la position angulaire du premier plateau (10) autour du premier axe.
  3. Unité de sertissage (1) selon la revendication 2, dans laquelle le deuxième actionneur comprend un troisième plateau (30) monté à rotation autour du premier axe et des troisièmes moyens d'entrainement en rotation (31) du troisième plateau (30).
  4. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle :
    - les premiers moyens d'entrainement en rotation du premier plateau (10) comprennent un premier servomoteur réducteur (11) dont l'arbre moteur (12) est solidaire d'un premier pignon (13) coopérant avec une première roue dentée (14) solidaire du premier plateau (10); et
    - les deuxièmes moyens d'entrainement en rotation du deuxième plateau (20) comprennent un deuxième servomoteur réducteur (21) dont l'arbre moteur (22) est solidaire d'un deuxième pignon (23) coopérant avec une deuxième roue dentée (24) solidaire du deuxième plateau (20).
  5. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 dans laquelle :
    - les troisièmes moyens d'entrainement en rotation du troisième plateau (30) comprennent un troisième servomoteur réducteur (31) dont l'arbre moteur (32) est solidaire d'un troisième pignon (33) coopérant avec une troisième roue dentée (34) solidaire du troisième plateau (30) .
  6. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans laquelle les premiers moyens d'entrainement en rotation comprennent un premier arbre (15) reliant la première roue dentée (14) et le premier plateau (10), et dans laquelle les deuxièmes moyens d'entraînement en rotation comprennent un deuxième arbre creux (25) reliant la deuxième roue dentée (24) et le deuxième plateau (20), , et dans laquelle le deuxième arbre creux (25) s'étend autour du premier arbre (15).
  7. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle les premiers moyens d'entrainement en rotation comprennent un premier arbre (15) reliant la première roue dentée (14) et le premier plateau (10), et les troisièmes moyens d'entrainement en rotation comprennent un troisième arbre creux (35) reliant respectivement la troisième roue dentée (34) et le troisième plateau (30), le troisième arbre creux (35) s'étend autour du premier arbre creux (15).
  8. Unité de sertissage (1) selon la revendication 6 ou 7, dans laquelle le premier arbre (15) est un arbre creux s'étendant autour d'un arbre support de mandrin (40).
  9. Unité de sertissage (1) selon la revendication 8, dans lequel l'arbre support de mandrin (40) comprend un éjecteur (8.1) pour désolidariser la boite (90) du mandrin (42) après sertissage.
  10. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, comprenant :
    - un troisième levier (51) monté pivotant sur le premier plateau (10) et muni en une première extrémité (53) d'une molette d'enroulement (55);
    - un quatrième levier (61) monté pivotant sur le premier plateau (10) et muni en une première extrémité (63) d'une molette d'écrasement (65);
    la deuxième extrémité (73) du troisième levier (51) étant reliée à l'actionneur d'enroulement et la deuxième extrémité (77) du quatrième levier (61) étant reliée à un actionneur d'écrasement.
  11. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'unité de commande électronique (7) est configurée de manière à ce que chaque portion d'une jonction entre le fond (92) et la boite de forme (90) reçoive deux passages d'une molette d'enroulement (54, 55) avant de recevoir au moins un passage d'une molette d'écrasement (64, 65).
  12. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens de réglage en hauteur (5) du châssis (3).
  13. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens de positionnement (9) de la boite de forme (90) à l'aplomb du mandrin (42).
  14. Unité de sertissage (1) selon la revendication 9, dans laquelle les moyens de positionnement (9) de la boite de forme (90) comprennent un vérin électrique (9).
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