FR3054148A1 - Sertisseuse de boites de forme a came electronique - Google Patents
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Abstract
Unité de sertissage (1) comprenant : - un premier plateau (10) ; - un premier levier (50) muni d'une molette d'enroulement (54); - un deuxième levier (60) muni d'une molette d'écrasement (64); - un actionneur d'enroulement relié au premier levier (50) ; - un actionneur d'écrasement relié au deuxième levier (60) ; l'actionneur d'enroulement et l'actionneur d'écrasement étant pilotés par une unité de commande électronique (7) pour faire varier la distance séparant la molette d'enroulement (54) et/ou d'écrasement (65) du premier axe selon la position angulaire du premier plateau (10) autour du premier axe.
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'està-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 1. 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 le rebord évasé 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 la de éloignée du bord d'écrasement vient contre le bord de molette d'enroulement est boite 90, et l'actionneur appliquer la molette d'écrasement 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 boite 90. L'imbriquement et l'écrasement des plis 94-95 du fond 92 avec le rebord 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 entraîner 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 coûteuses 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, 1'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, d'écrasement comprend un troisième 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 et 1'actionneur plateau monté à 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 maîtrisées, 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 4. Le premier plateau 10 est entraîné 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 4 et dont l'autre extrémité porte un mandrin 42 pour immobiliser un déplacement du fond 90 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 entraîné 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 qui reçoivent respectivement des axes de commande 7 0 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 entraîné 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 26 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 7 6 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 ίο extérieurs .
Les éléments suivants :
- deuxième servomoteur réducteur 21 ;
- engrenage constitué de la deuxième roue dentée 23 et du deuxième pignon 24 ;
- 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 33 et du troisième pignon 34 ;
- 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 ωπ, ω2ι, ω3ι 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 ωπ, ω2ι, ω3ι introduire :
a) un décalage angulaire φι entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 (figure 12) et/ou;
b) un décalage angulaire φ2 entre le premier plateau 10 et le troisième plateau 30 (figure 13).
Par exemple, un décalage angulaire φι fixe peut être établi entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 en augmentant ponctuellement la vitesse de rotation œ>n du premier servomoteur réducteur 11 par rapport à la vitesse de rotation ω2ι du deuxième servomoteur réducteur 21, puis en ramenant les deux vitesses de rotation œ>n du premier servomoteur réducteur 11 et ω2ι 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 φι 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 di 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 d2 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 di et d2 sont égales.
Dans cette première configuration, lorsque les vitesses de rotation œ>n, ω2ι, ω3ι respectives des premier, deuxième et troisième servomoteur réducteurs 11, 21 et 31 sont égales, les molettes d'enroulement 52 et 53 ainsi que les molettes d'écrasement 62 et 63 suivent une trajectoire circulaire de diamètre di=d2.
La figure 12 représente une deuxième configuration dans laquelle le décalage angulaire φ3 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 cpi 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 φ3 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 d3 ' 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 di.
De la même façon, un décalage angulaire φ3 positif entre le premier plateau 10 et le deuxième plateau 20 entraîne une réduction de la distance d3 ’ séparant les centres 54.1 et 55.1 respectifs des molettes d'enroulement 54 et 55 de l'axe Oy par rapport à la dis3054148 tance di.
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 d2 ' 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 d2.
De la même façon, un décalage angulaire φ2 positif entre le premier plateau 10 et le troisième plateau 30 entraîne une réduction de la distance d2 ' séparant les centres 64.1 et 65.1 respectifs des molettes d'enroulement 64 et 65 de l'axe Oy par rapport à la distance di.
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 φι 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 30. Cette situation est représentée en figure 14. Dans le cas particulier représenté en figure 14, les décalages angulaires φι 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 re3054148 pose 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 φι 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 φι 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 φι 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 pre3054148 mier, deuxième et troisième plateaux 10, 20 et 30, l'unité de commande 7 modifie la valeur du décalage angulaire cpi 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 64 et 65 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 φι 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 man3054148 drin 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 entraînés 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 1'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 gu et φ2 égales, l'invention s'applique également à des valeurs de décalage angulaire gu 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 (11)
- REVENDICATIONS1. 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 molette d'enroulement (54);- un deuxième levier (60) monté pivotant sur le premier plateau (10) et muni en une première extrémité (62) d'une molette d'écrasement (64);caractérisé en ce qu'un actionneur d'enroulement est relié à une deuxième extrémité (72) du premier levier (50) et un actionneur d'écrasement est relié à une deuxième extrémité (76) du deuxième levier (60), 1'actionneur d'enroulement et 1'actionneur d'écrasement étant pilotés par une unité de commande électronique (7) de manière à déplacer la molette d'enroulement (54) et/ ou la molette d'écrasement (65) -pour faire varier la distance séparant la molette d'enroulement (54) et/ou d'écrasement (65) du premier axe selon la position angulaire du premier plateau (10) autour du premier axe.
- 2. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle 1'actionneur d'enroulement comprend un deuxième plateau (20) monté à rotation autour du premier axe et des deuxièmes moyens d'entrainement en rotation (21) du deuxième plateau (20), et dans laquelle 1'actionneur d'écrasement 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) .
- 3. Unité de sertissage (1) selon la revendication 2 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);- 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) ;- 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) .
- 4. Unité de sertissage (1) selon la revendication3, 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 et troisièmes moyens d'entrainement en rotation comprennent respectivement un deuxième et un troisième arbre creux (25, 35) reliant respectivement la deuxième roue dentée (24) et le deuxième plateau (20), la troisième roue dentée (34) et le troisième plateau (30), et dans laquelle le deuxième arbre creux (25) s'étend autour du premier arbre (15), et le troisième arbre creux (35) s'étend autour du deuxième arbre creux (25) .
- 5. Unité de sertissage (1) selon la revendication4, dans laquelle le premier arbre (15) est un arbre creux s'étendant autour d'un arbre support de mandrin (40).
- 6. Unité de sertissage (1) selon la revendication5, dans lequel l'arbre support de mandrin (40) comprend un éjecteur (8.1) pour désolidariser la boite (90) du mandrin (42) après sertissage.
- 7. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 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.
- 8. 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).
- 9. Unité de sertissage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens de réglage en hauteur (5) du châssis (3).
- 10. 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).
- 11. Unité de sertissage (1) selon la revendication 10, dans laquelle les moyens de positionnement (9) de la boite de forme (90) comprennent un vérin électrique (9).1/24
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