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WO2007010132A2 - Procede et dispositif de simulation de cintrage d'un tube - Google Patents

Procede et dispositif de simulation de cintrage d'un tube Download PDF

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WO2007010132A2
WO2007010132A2 PCT/FR2006/001755 FR2006001755W WO2007010132A2 WO 2007010132 A2 WO2007010132 A2 WO 2007010132A2 FR 2006001755 W FR2006001755 W FR 2006001755W WO 2007010132 A2 WO2007010132 A2 WO 2007010132A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tube
bending
simulation
machine
data set
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/001755
Other languages
English (en)
Other versions
WO2007010132A3 (fr
Inventor
Yann-Henri Laudrain
Jean-Louis Lamotte
Original Assignee
Airbus France
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 Airbus France filed Critical Airbus France
Priority to JP2008522014A priority Critical patent/JP2009503636A/ja
Priority to EP06778879A priority patent/EP1907959A2/fr
Priority to US11/996,137 priority patent/US20080228454A1/en
Priority to CN2006800264817A priority patent/CN101366031B/zh
Priority to BRPI0615560-0A priority patent/BRPI0615560A2/pt
Priority to CA002615898A priority patent/CA2615898A1/fr
Publication of WO2007010132A2 publication Critical patent/WO2007010132A2/fr
Publication of WO2007010132A3 publication Critical patent/WO2007010132A3/fr

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/14—Pipes

Definitions

  • the present invention relates to the simulation of bending a tube.
  • tube here means any transport element capable of transporting a hydraulic fluid, a pneumatic fluid, a fuel fluid, a water flow fluid, or the like.
  • a tube is composed of straight sections joined by bends in a circular arc, the assembly consisting of a single piece obtained by plastic deformation of an initially straight tube.
  • a set of tubes assembled by fittings is referred to as piping.
  • the tube is thus defined by the coordinates of its ends, the coordinates of its break points which define the position of the elbows in arcs of circles and the ratio between the radius of curvature of the bends and the diameter of the tube.
  • Such tubes can be manufactured on bending machines or bending machines whose operating principle consists in bending the winding of the tube around a tool defining the bending radius by means of a roller, the latter being moving in a plane and always in the same direction.
  • the embodiment of the tube is thus implemented by successive bends separated by translations (always in the same direction) and rotations of the tube about its axis, intended respectively to position the bends and guide them.
  • the manufacturing process requires certain limitations with respect to the minimum length of the straight sections between each break and the realization by deformation or bending of the arcs. These limitations are defined both by characteristics specific to the tube such as the material constituting it and its thickness, but also by characteristics of the machines used for producing the bends.
  • CAD Computer-aided design
  • CAD tools do not provide assistance to the designer to predict a priori which bending machine and the associated mechanical tools are able or able to correctly bend a tube defined according to predetermined criteria.
  • CAD tools do not provide assistance to the operator to validate a priori on a new bending machine a set of tubes identified by a selection criterion tube, for example the material of the tube.
  • the present invention overcomes these disadvantages. It aims to further improve the design and manufacture of such transport elements, both at the design office and at the level of the production line.
  • it aims, in design mode, to provide a bending simulation that makes it possible to control the manufacturability of a bare or equipped tube with respect to a fleet of bending machines, the result of the simulation being a function of the number of machines available at moment of the realization of this simulation and evolving with said park. It also aims, in production mode, to validate on a chosen bending machine, a set of tubes identified according to its characteristics.
  • It relates to a method for simulating the bending of a tube by means of at least one bending machine.
  • the simulation method comprises the following steps:
  • Such a method provides significant assistance to the designer in predicting the manufacturability of the tube by means of a selected bending machine.
  • This is a decision aid that can be made both in design mode only in production mode. It allows the designer to optimize the layout and cutting of piping taking into account the factors related to the actual production capacity at the time of design, the tubes that constitute it and the manufacturer to optimize the choice of machines which among the available machine park are suitable for the manufacture of this tube.
  • the method is applied to a fleet of several bending machines and the following steps are furthermore provided: - obtaining at least one three-dimensional geometric model for at least each bending machine and associated mechanical tools of said park according to at least one manufacturing parameter resulting from the cycle of bending commands thus calculated; and
  • Such a method thus provides decision support for several bending machines and associated mechanical tools.
  • the step of obtaining a three-dimensional geometric model of a bending machine and of mechanical tools associated is repeated for each manufacturing parameter from the bending control cycle.
  • the simulation stage can be implemented at the design office as early as the tube definition phase and / or on the production line to prepare the tube manufacturing.
  • each tube data set contains information belonging to the group formed by information on the reference of the tube, the material, the outside diameter, the inside diameter, the bending radius, the length of the crimping necessary for the installation of the tube.
  • a connection at a No. 1 end of the tube the length of the crimping necessary for the installation of a fitting at a No. 2 end of the tube, the description of the elements of the tube, the number of data X, Y, Z the X, Y, Z coordinates of the No. 1 end, the No. 2 end and the break points of the tube.
  • each technology data set contains information belonging to the group formed by information on the reference of the machine, the material of the tube, the diameter of the tube, the thickness of the tube, the bending radius, the direction of the bending, the minimum and maximum bending angles, the dimensions, the mutual position and the possibility of displacement of the mechanical tools of the bending machine.
  • the parameters of the bending control cycle comprise information belonging to the group formed by the reference of the tube, the diameter of the tube, the radius of the bending shape, the number of bending machines to be simulated, the number of machine bending cycles, machine ID, tube end number, carriage advance, minimum turnaround, maximum turnaround, bending angle to be applied, theoretical bending angle , the bending radius achieved.
  • the turnaround is defined as an orientation of the tube on the machine made by a rotation of the tube on itself, to allow bending in another plane or in a direction opposite to that of the previous bending.
  • the result data set comprises information belonging to the group formed by reference of the tube, the diameter of the tube, the radius of the bending form, the number of bending machines to simulate, the number of bending cycles of the machine, the machine identifier, the number of the end of the tube, the bending reserve in relation to the first end, the bending reserve with respect to the second end, the flow rate of materials required for manufacture, the feedrate, the minimum turnaround, the maximum turnaround, the bending angle to be applied, the theoretical bending angle , the bending radius achieved, the theoretical distance between two nodes, the possibility of advance, the possibility of the minimum turnaround, the possibility of the maximum turnaround and the possibility of bending.
  • the simulation comprises a continuous mode devoid of stopping the simulation in the presence of detected interference between the three-dimensional geometric model of the tube and the three-dimensional geometric model of the bending machine and the mechanical tools. associated, comprising a simulation corresponding to a succession of bends starting at one or the other ends of the tube and delivering a file containing the result of the simulation.
  • the simulation comprises a step-by-step mode comprising a stop of the simulation in the presence of each detected interference, a possibility of stopping the simulation in progress, a simulation for each end of the tube, a possibility of continuing the simulation in progress. at the position of the detection, a possibility of analyzing and displaying the detected interference and a writing of the detected interferences in a result file and a display of said file.
  • the present invention also relates to a device for simulating the bending of a tube by means of at least one bending machine, comprising:
  • processing means for obtaining a set of tube data related to the definition of the three-dimensional geometric model of the tube to be bent;
  • recovery means for obtaining at least one set of technological data related to parameters of at least one bending machine, associated mechanical tools and / or tube material; calculating means for calculating at least one cycle of bending commands related to at least one manufacturing parameter of the tube as a function of the tube dataset and the technological data set;
  • simulation means capable, according to the bending control cycle thus calculated, of obtaining a three-dimensional and kinematic simulation of the bending process of the tube thus represented by the tube data set by means of the bending machine and of mechanical tools associates thus represented by the corresponding three-dimensional geometric model;
  • verification means for verifying the possibility of manufacturing the tube by means of the bending machine and associated mechanical tools during the three-dimensional and kinematic simulation thus obtained; and delivering a result data set related to the manufacturability of the tube by the bending machine and the associated mechanical tools thus simulated.
  • the present invention also relates to an information carrier readable by a computer system, possibly removable, totally or partially, in particular CD-ROM or magnetic medium, such as a hard disk or a floppy disk, or a transmissible medium, such as an electrical signal or optical system, characterized in that it comprises instructions of a computer program for implementing a method as described above, when the program is loaded and executed by a computer system.
  • a computer system possibly removable, totally or partially, in particular CD-ROM or magnetic medium, such as a hard disk or a floppy disk, or a transmissible medium, such as an electrical signal or optical system, characterized in that it comprises instructions of a computer program for implementing a method as described above, when the program is loaded and executed by a computer system.
  • a subject of the present invention is a computer program stored on an information medium, said program comprising instructions for implementing a method as described above, when this program is loaded and executed by a user. computer system.
  • FIG. 2 is a working environment of a CAD software accessible in a design office and showing the detection of an interference between the three-dimensional geometric model of a bending machine and the three-dimensional geometric model of a tube at during a simulation according to the invention;
  • FIG. 3 diagrammatically represents the description and the structure of the representative fields of the data of the tube data set according to the invention
  • FIGS. 4A and 4B schematically represent the description and the structure of the data fields of the technological data set according to the invention
  • FIGS. 5A and 5B schematically represent the description and the data structure of the cycle of bending commands according to the invention.
  • FIGS. 6A and 6B schematically represent the description and the data structure of the result data set according to the invention.
  • the user defines the description of the three-dimensional geometric model of the tube to be treated.
  • the user can extract data from the tube or piping associated with specific functions or through a man / machine interface using a computer-aided design system, for example of the CATIA (commercial name) type.
  • a computer-aided design system for example of the CATIA (commercial name) type.
  • the preparation of the tube data allows pre-processing and formatting in text format which will be described in more detail below data used for the simulation of bending and for the manufacture of the part.
  • an extraction module 2 may be started to provide a file 10 comprising the three-dimensional geometric characteristics of the bare or equipped tube.
  • an additional file 12 makes it possible to take into account the data relating to the fittings installed at the end of the tube and to calculate the coordinates of the ends of the corresponding bare tube.
  • the user thus obtains at least one tube data set linked to the definition of the three-dimensional geometric model of the tube to be bent.
  • the file 10 relating to the tube data contains information belonging to the group formed: the reference of the tube CHT1;
  • the bending radius CHT5 which is identical for all bends of the tube (we do not change tooling during bending) and expressed by a ratio to the diameter of the tube (1, 6D / 3D / 5D);
  • the table illustrating the structure of the file 10 comprises a column "data" DO, a column “description” DES and a column “format” FO.
  • the "format” field FO can be in alphanumeric format A, in numerical format N, in trigonometric format T.
  • parameter CHT8 describes the type of point at which the coordinates (CHT10, CHT11, CHT12) refer.
  • CHT10, CHT11, CHT12 coordinates
  • the parameter CHT8 is type A (alphanumeric).
  • the "end or extremity” type points indicate a tube end and the "break or break” type points of the break points.
  • the file to be processed contains at least two "extremity” type points and a "break” type point.
  • the user determines at least one set of technological data related to parameters of at least one bending machine, associated mechanical tools and / or material of tube.
  • the file 20 will make it possible to make a choice of the machine or to characterize each machine according to different criteria.
  • the file 20 includes technological data, which are data related to the parameters relating to bending machines, associated tools (mandrel, jaws, slider, wrinkle erase) and also to the material of the tube (norm material, spring-back or return elastic).
  • a module 22 makes it possible to extract all of the technological data 20 from an application containing, in the form of a database (not represented), all the corresponding data.
  • the technological data file 20 contains information belonging to the group formed by:
  • the tube has a diameter of 101.6 and a bending radius of 1D, then it can be made on the machine 1. If the diameter is 12.7 and the bending radius is 3D, then it can be done on machine 2 or on the machine 3. For a diameter of 12.7 and a bending radius of 3D aluminum thickness 0.66, the coefficient of springback (springback) constant to take into account is 4 whatever the machine considered. Finally the machine 1 can bend at a maximum angle of 180 ° whatever the characteristics of the tube.
  • This set of data relating to each preselected machine / tube pair is simulated according to the invention.
  • the user After obtaining the tube data file 10 and that of the technological data file 20, the user can set up the bending simulation according to the invention.
  • step 30 of the method according to the invention it is planned to calculate at least one cycle of bending commands 35 related to at least one manufacturing parameter of the tube according to the data set tube 10 and the technological data set Thus obtained. Then, at least one three-dimensional geometric model of at least one bending machine and associated mechanical tools 40 is obtained as a function of at least one manufacturing parameter 50 resulting from the thus calculated bending control cycle 30.
  • the method makes it possible to obtain a three-dimensional and kinematic simulation of the bending process of the tube thus represented by the tube data set. by means of the bending machine and associated mechanical tools thus represented by the corresponding three-dimensional geometric model 40.
  • the LRA file 35 has a STRU structure conforming to that of the files 10 and 20 and contains information belonging to the group formed by:
  • bending cycle calculations are decomposed in the following order:
  • LRA The data set resulting from these bending control calculations 30 is stored in a text file 35 named LRA, mainly characterizing the technological data which are the L feeds, the R overrides and the A bends.
  • This data is input data for the anti-collision simulation part of the method according to the invention.
  • the method searches in a catalog for the corresponding machines and tools.
  • the objective is to provide a set of three-dimensional geometries machines / tools 40 anti-collision simulation according to the parameters related to the manufacture of the tube.
  • the method has data making it possible to obtain a three-dimensional and kinematic simulation of the bending process of the tube thus represented by the tube data set 10 by means of a bending machine and associated mechanical tools thus represented by the technological data set 20.
  • the method carries out a kinematic simulation of the bends to control the manufacturability of the elementary piping with respect to a fleet of bending machines.
  • the method thus makes it possible to determine the valid games and to identify the games that are not possible and therefore the presence or absence of collisions during the simulation.
  • the verification of anticollision of the tube with respect to the park of possible bending machines and the tools used is carried out in both directions of bending of the tube and taking into account for the bending of the springback effect (springback) .
  • the bare tube is presented on the roller and the jaw, then the bending cycles 30 calculated previously are reconstituted one by one taking into account the elastic deformation due to the spring-back.
  • the simulation checks for the presence of interference between the three-dimensional geometric model of the pipework 10 and that of the bending machine 40.
  • the check is also made on the tools that can most frequently cause collisions, for example a single or double roller during turnovers and the bending arm during spring-back bending.
  • the simulation provides a result file 70 from the completed calculations of the simulation response on the found interferences.
  • This file can be applied to the corresponding bending machine in production mode.
  • the result file 70 has a STRU structure conforming to that of the files 10, 20 and 35 and contains information belonging to the group formed by:
  • At least one sequence of bending commands for the bending machine thus simulated can be generated automatically and deduced from the cycle of bending commands validated at the end of the simulation.
  • the user can visualize continuously or in step by step the different bending cycles for a finer analysis.
  • the user can view the image of the interference (FIG. 2) on a software environment V1 of a CAD tool such as the Catia version V5 software.
  • bending simulation is started via workshops and an icon in the CAD software toolbar.
  • the launch of the bending simulation can be implemented in the design and production application, to check a tube with respect to a machine park. This launch can be carried out by an "anti-collision action" button.
  • the start of the bending simulation can be performed by a "validate" button on the man / machine interface.
  • a dialog box allows you to view the simulation either in continuous mode or in step-by-step mode.
  • the software platform includes a classic environment in the field of CAD computer-aided design.

Landscapes

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Abstract

Le procédé de simulation de cintrage d'un tube au moyen d'au moins une machine de cintrage, comprend une étape de calcul d'au moins un cycle de commandes de cintrage (30, 35) liées au moins à un paramètre de fabrication du tube en fonction d'un jeu de données tube (10) et d'un jeu de données technologiques (20). On obtient au moins un modèle géométrique tridimensionnel (40) d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés en fonction d'au moins un paramètre (50) issu du cycle de commandes de cintrage ainsi calculées (30, 35). Selon le cycle de commandes de cintrage ainsi calculées (35), obtenir une simulation tridimensionnelle et cinématique du processus de cintrage du tube ainsi représenté par le jeu de données tube (10) au moyen d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés ainsi représentés par le modèle géométrique tridimensionnel correspondant (40). On vérifie la possibilité de fabriquer le tube au moyen d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés lors de la simulation tridimensionnelle et cinématique ainsi obtenue.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE SIMULATION DE CINTRAGE D'UN TUBE
La présente invention concerne la simulation de cintrage d'un tube.
Elle trouve une application dans de nombreux domaines et plus particulièrement dans le domaine de l'aéronautique dans lequel les tubes doivent être conçus avec soin afin de pouvoir être fabriqués et installés dans un aéronef. On entend ici par tube tout élément de transport apte à transporter un fluide hydraulique, pneumatique, de carburant, d'écoulement d'eau, ou analogue.
Dans la suite de la description, on considère qu'un tube est composé de sections droites jointes par des coudes en arc de cercle, l'ensemble étant constitué d'une seule pièce obtenue par déformation plastique d'un tube initialement rectiligne. Un ensemble de tubes assemblés par des raccords est désigné par le terme tuyauterie. Le tube est ainsi défini par les coordonnées de ses extrémités, les coordonnées de ses points de cassure qui définissent la position des coudes en arcs de cercles et le ratio entre le rayon de courbure des coudes et le diamètre du tube.
De tels tubes peuvent être fabriqués sur des machines à cintrer ou cintreuses dont le principe de fonctionnement consiste à réaliser le cintrage par l'enroulement du tube autour d'un outillage définissant le rayon de cintrage au moyen d'un galet, celui-ci se déplaçant dans un plan et toujours selon le même sens. La réalisation du tube est ainsi mise en œuvre par des cintrages successifs séparés par des translations (toujours dans le même sens) et des rotations du tube autour de son axe, destinées respectivement à positionner les cintrages et à les orienter.
En pratique, le processus de fabrication exige certaines limitations à l'égard de la longueur minimale des sections droites entre chaque cassure et de la réalisation par déformation ou cintrage des arcs de cercle. Ces limitations sont définies à la fois par des caractéristiques propres au tube comme par exemple la matière qui le constitue et son épaisseur, mais également par des caractéristiques des machines utilisées pour la réalisation des cintrages.
Il en résulte des difficultés de conception et de fabrication du tube liées, dans la phase conception, à la capacité de celui-ci à être effectivement fabriqué, dans la phase fabrication, au choix des machines aptes à le fabriquer. »
On connaît déjà des outils de conception assistée par ordinateur (CAO) qui apportent une aide significative au concepteur au moyen de modélisation tridimensionnelle des tubes objets de la conception.
Toutefois, de tels outils de CAO n'apportent pas d'aide au concepteur pour prédire a priori quelle machine de cintrage et les outils mécaniques associés sont aptes ou capables de cintrer correctement un tube défini selon des critères prédéterminés. De même, en production, de tels outils de CAO n'apportent pas d'aide à l'opérateur pour valider a priori sur une nouvelle machine de cintrage un ensemble de tubes identifiés par un critère de sélection du tube, par exemple la matière du tube.
La présente invention remédie à ces inconvénients. Elle vise à améliorer encore la conception et la fabrication de tels éléments de transport, aussi bien au niveau du bureau d'études, qu'au niveau de la ligne de fabrication.
Notamment, elle vise, en mode conception, à fournir une simulation de cintrage permettant de contrôler la fabricabilité d'un tube nu ou équipé par rapport à un parc de machines de cintrage, le résultat de la simulation étant fonction du parc de machines disponibles au moment de la réalisation de cette simulation et évoluant avec ledit parc. Elle vise aussi, en mode production, à valider sur une machine de cintrage choisie, un ensemble de tubes identifié en fonction de ses caractéristiques.
Elle porte sur un procédé de simulation de cintrage d'un tube au moyen d'au moins une machine de cintrage.
Selon une définition générale de l'invention, le procédé de simulation comprend les étapes suivantes :
- obtenir au moins un jeu de données tube liées à la définition du modèle géométrique tridimensionnel du tube à cintrer ; - obtenir au moins un jeu de données technologiques liées à des paramètres d'au moins une machine de cintrage, d'outils mécaniques associés et/ou de matière de tube ;
- calculer au moins un cycle de commandes de cintrage liées à au moins un paramètre de fabrication du tube en fonction du jeu de données tube et du jeu de données technologiques ainsi obtenues ;
- obtenir au moins un modèle géométrique tridimensionnel d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés en fonction d'au moins un paramètre de fabrication issu du cycle de commandes de cintrage ainsi calculées ; - selon le cycle de commandes de cintrage ainsi calculées, obtenir une simulation tridimensionnelle et cinématique du processus de cintrage du tube ainsi représenté par le jeu de données tube au moyen de la machine de cintrage et d'outils mécaniques associés ainsi représentés par le modèle géométrique tridimensionnel correspondant ; - vérifier la possibilité de fabriquer le tube au moyen d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés lors de la simulation tridimensionnelle et cinématique ainsi obtenue; et délivrer un jeu de données résultat liées à la fabricabilité du tube par la machine de cintrage et les outils mécaniques associés ainsi simulés. Un tel procédé apporte une aide significative au concepteur dans la prédiction de la fabricabilité du tube au moyen d'une machine de cintrage choisie. Il s'agit d'une aide à la décision qui peut être apportée aussi bien en mode conception qu'en mode production. Il permet ainsi au concepteur d'optimiser le tracé et le découpage d'une tuyauterie en tenant compte des facteurs liés à la capacité de production effective au moment de la conception, des tubes qui la constituent et au fabricant d'optimiser le choix des machines qui, parmi le parc de machines disponibles sont aptes à la fabrication de ce tube.
Selon une réalisation, en cas de vérification négative, il est prévu de modifier au moins un paramètre du jeu de données tube et de répéter l'étape de simulation avec le jeu de données tube ainsi modifié, ce qui permet d'optimiser la conception du tube en fonction des ressources de production.
Selon une autre réalisation, en cas de vérification positive, il est prévu de générer automatiquement au moins une séquence de commandes de cintrage déduites du cycle de commandes de cintrage correspondantes et destinées à la machine de cintrage ainsi simulée, ce qui permet d'optimiser la fabrication du tube à l'aide de la prédiction de la fabricabilité du tube mise en œuvre en mode conception.
Selon une autre caractéristique importante du procédé selon l'invention, le procédé est appliqué à un parc de plusieurs machines de cintrage et il est prévu en outre les étapes suivantes : - obtenir au moins un modèle géométrique tridimensionnel pour au moins chaque machine de cintrage et d'outils mécaniques associés dudit parc en fonction d'au moins un paramètre de fabrication issu du cycle de commandes de cintrage ainsi calculées ; et
- répéter la simulation pour chaque modèle géométrique tridimensionnel ainsi obtenu jusqu'à obtenir au moins un résultat positif montrant la fabricabilité du tube au moyen d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés appartenant audit parc de machines de cintrage.
Un tel procédé apporte ainsi une aide à la décision vis-à-vis de plusieurs machines de cintrage et d'outils mécaniques associés.
Selon encore une autre réalisation, l'étape d'obtention de modèle géométrique tridimensionnel de machine de cintrage et d'outils mécaniques associés est répétée pour chaque paramètre de fabrication issu du cycle de commande de cintrage.
L'étape de simulation peut être mise en œuvre au bureau d'études dès la phase de définition du tube et/ou sur la ligne de production pour préparer la fabrication du tube.
En pratique, chaque jeu de données tube contient des informations appartenant au groupe formé par des informations sur la référence du tube, la matière, le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, le rayon de cintrage, la longueur du sertissage nécessaire à l'installation d'un raccord à une extrémité n°1 du tube, la longueur du sertissage nécessaire à l'installation d'un raccord à une extrémité n°2 du tube, la description des éléments du tube, le nombre de données X, Y, Z, les coordonnées X, Y, Z, de l'extrémité n°1 , de l'extrémité n°2 et des points de cassure du tube.
De son côté, chaque jeu de données technologiques contient des informations appartenant au groupe formé par des informations sur la référence de la machine, la matière du tube, le diamètre du tube, l'épaisseur du tube, le rayon de cintrage, le sens de cintrage, les angles minimum et maximum du cintrage, les dimensions, la position mutuelle et la possibilité de déplacement des outils mécaniques de la machine de cintrage. De son côté, les paramètres du cycle de commandes de cintrage comprennent des informations appartenant au groupe formé par la référence du tube, le diamètre du tube, le rayon de la forme de cintrage, le nombre de machines de cintrage à simuler, le nombre de cycles de cintrage de la machine, l'identifiant de la machine, le numéro de l'extrémité du tube, l'avance chariot, le revirement minimum, le revirement maximum, l'angle de cintrage à appliquer, l'angle de cintrage théorique, le rayon de cintrage réalisé.
Le revirement est défini comme une orientation du tube sur la machine réalisée par une rotation du tube sur lui-même, afin de permettre un cintrage dans un autre plan ou dans une direction opposée à celle du cintrage précédent.
En pratique, le jeu de données résultat comprend des informations appartenant au groupe formé par référence du tube, le diamètre du tube, le rayon de la forme de cintrage, le nombre de machines de cintrage à simuler, le nombre de cycles de cintrage de la machine, l'identifiant de la machine, le numéro de l'extrémité du tube, la réserve de cintrage par rapport à la première extrémité, la réserve de cintrage par rapport à la seconde extrémité, le débit de matières nécessaires à la fabrication, l'avance chariot, le revirement minimum, le revirement maximum, l'angle de cintrage à appliquer, l'angle de cintrage théorique, le rayon de cintrage réalisé, la distance théorique entre deux nœuds, la possibilité d'avance, la possibilité du revirement minimal, la possibilité du revirement maximal et la possibilité de cintrage. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, la simulation comprend un mode continu dépourvu d'arrêt de la simulation en présence d'interférence détectée entre le modèle géométrique tridimensionnel du tube et le modèle géométrique tridimensionnel de la machine de cintrage et des outils mécaniques associés, comprenant une simulation correspondant à une succession de cintrages démarrant par l'une ou l'autre des extrémités du tube et délivrant un fichier contenant le résultat de la simulation.
En variante, la simulation comprend un mode pas à pas comprenant un arrêt de la simulation en présence de chaque interférence détectée, une possibilité d'arrêter la simulation en cours, une simulation pour chaque extrémité du tube, une possibilité de continuer la simulation en cours à la position de la détection, une possibilité d'analyser et de visualiser l'interférence détectée et une écriture des interférences détectées dans un fichier de résultat et un affichage dudit fichier.
La présente invention a également pour objet un dispositif de simulation de cintrage d'un tube au moyen d'au moins une machine de cintrage, comprenant :
- des moyens de traitement pour obtenir un jeu de données tube liées à la définition du modèle géométrique tridimensionnel du tube à cintrer ;
- des moyens de récupération pour obtenir au moins un jeu de données technologiques liées à des paramètres d'au moins une machine de cintrage, d'outils mécaniques associés et/ou de matière de tube ; - des moyens de calcul pour calculer au moins un cycle de commandes de cintrage liées à au moins un paramètre de fabrication du tube en fonction du jeu de données tube et du jeu de données technologiques ;
- des moyens d'obtention pour obtenir au moins un modèle géométrique tridimensionnel d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés en fonction d'au moins un paramètre issu du cycle de commande de cintrage ainsi calculé ;
- des moyens de simulation aptes, selon le cycle de commandes de cintrage ainsi calculé, à obtenir une simulation tridimensionnelle et cinématique du processus de cintrage du tube ainsi représenté par le jeu de données tube au moyen de la machine de cintrage et d'outils mécaniques associés ainsi représentée par le modèle géométrique tridimensionnel correspondant ;
- des moyens de vérification pour vérifier la possibilité de fabriquer le tube au moyen de la machine de cintrage et d'outils mécaniques associés lors de la simulation tridimensionnelle et cinématique ainsi obtenue; et délivrer un jeu de données résultat liées à la fabricabilité du tube par la machine de cintrage et les outils mécaniques associés ainsi simulés.
La présente invention a également pour objet un support d'informations lisible par un système informatique, éventuellement amovible, totalement ou partiellement, notamment CD-ROM ou support magnétique, tel un disque dur ou une disquette, ou support transmissible, tel un signal électrique ou optique, caractérisé en ce qu'il comporte des instructions d'un programme d'ordinateur permettant la mise en œuvre d'un procédé tel que décrit ci-avant, lorsque ce programme est chargé et exécuté par un système informatique.
La présente invention a enfin pour objet un programme d'ordinateur stocké sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions permettant la mise en œuvre d'un procédé tel que décrit ci-avant, lorsque ce programme est chargé et exécuté par un système informatique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée ci-après et des dessins dans lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement l'architecture du dispositif apte à mettre en œuvre les étapes principales du procédé de simulation selon l'invention ;
- la figure 2 est un environnement de travail d'un logiciel de CAO accessible en bureau d'études et montrant la détection d'une interférence entre le modèle géométrique tridimensionnel d'une machine de cintrage et le modèle géométrique tridimensionnel d'un tube au cours d'une simulation selon l'invention ;
- la figure 3 représente schématiquement la description et la structure des champs représentatifs des données du jeu de données tube selon l'invention ;
- les figures 4A et 4B représentent schématiquement la description et la structure des champs des données du jeu de données technologiques selon l'invention ; - les figures 5A et 5B représentent schématiquement la description et la structure des données du cycle de commandes de cintrage selon l'invention ; et
- les figures 6A et 6B représentent schématiquement la description et la structure des données du jeu de données résultat selon l'invention. En référence à la figure 1, l'utilisateur définit la description du modèle géométrique tridimensionnel du tube à traiter.
Pour cela, l'utilisateur peut extraire des données du tube ou de la tuyauterie associée avec des fonctions spécifiques ou à travers une interface homme/machine utilisant un système de conception assistée par ordinateur, par exemple de type CATIA (nom commercial).
La préparation des données tube permet un prétraitement et une mise en forme au format texte que l'on décrira plus en détail ci-après des données utilisées pour la simulation de cintrage et pour la fabrication de la pièce. Pour chaque simulation selon l'invention et suivant son origine, un module d'extraction 2 peut être lancé pour fournir un fichier 10 comprenant les caractéristiques géométriques tridimensionnelles du tube nu ou équipé. Dans le cas où il s'agit d'un tube équipé, un fichier supplémentaire 12 permet de tenir compte des données relatives aux raccords installés en extrémité du tube et de calculer les coordonnées des extrémités du tube nu correspondant. A l'issue de cette étape de préparation et conception, l'utilisateur obtient ainsi au moins un jeu de données tube 10 lié à la définition du modèle géométrique tridimensionnel du tube à cintrer.
En référence à la figure 3, le fichier 10 relatif aux données tube contient des informations appartenant au groupe formé : - la référence du tube CHT1 ;
- la matière CHT2 ;
- le diamètre extérieur CHT3 ;
- le diamètre intérieur CHT4 ;
- le rayon de cintrage CHT5, qui est identique pour tous les coudes du tube (on ne change pas d'outillage en cours de cintrage) et exprimé par un ratio au diamètre du tube (1 ,6D/3D/5D) ;
- la longueur de sertissage nécessaire à l'installation d'un raccord à une extrémité n°1 du tube CHT6 ;
- la longueur de sertissage nécessaire à l'installation d'un raccord à une extrémité n°2 du tube CHT7 ;
- la description des éléments du tube CHT8 ; et
- le nombre des coordonnées X, Y et Z CHT9, par rapport à la l'extrémité n°1 CHT10, par rapport à l'extrémité n°2 CHT12 et les coordonnées X, Y et Z des points de cassure du tube CHT11. Le tableau illustrant la structure du fichier 10 comprend une colonne « données » DO, une colonne « description » DES et une colonne « format » FO. Le champ « format » FO peut être au format alphanumérique A, au format numérique N, au format trigonométrique T.
Le paramètre CHT9 n'est pas nécessaire dans le cas d'un fichier XML. Plus précisément, le paramètre CHT8 décrit le type de point auquel les coordonnées (CHT10, CHT11 , CHT12) font référence. Il y en a de plusieurs types. Le cas le plus simple est représenté par l'extrait de fichier XML ci-après :
-• <POINTS> z <POINT TYPE= "Extremity" l\IUM="01">
<COORDS x≈"140.000000 " y= "100.000000"
Z= "0.000000 " /> <L0CAL_C00RDS x="0.000000 " y≈ '0.000000 ' z= "0.000000" /> </POINT>
_- < POINT TYPE="Break" NUM="01">
<COORDS x="140.000000 " y="100.000000" z="1910.000000 ' />
<LOCAL_COORDS X= "1910.000000 " y= "0.000000" z≈ 'O.OOOOOO" />
</POINT> z <POINT TYPE="Break" NUM="02">
<COORDS X= "2850.000000 " y= "100.000000 "
Z= "1910.000000 " /> <LOCAL_COORDS x="1910.000000 " y="2710.000000"
Z= "0.000000" /> </POINT> z < POINT TYPE= "Extremïty" NUM="02">
<COORDS X= "2850.000000 " y=' -1070.000000" z=" 1910.000000 " />
<LOCAL_COORDS X= "1910.000000"' y="2710.000000 " z=' -1170.000000 " /> </POINT> </POINTS> Le paramètre CHT8 contient en fait deux sous-paramètres TYPE et
NUM. Le paramètre CHT8 est de type A (alphanumérique).
Dans cet exemple, les points de type « extrémité ou extremity » indiquent une extrémité de tube et les points de type « cassure ou break » des points de cassure. Pour effectuer une simulation de cintrage, le fichier à traiter contient au moins deux points de type « extremity » et un point de type « break » On fait à nouveau référence à la figure 1.
A la suite de l'obtention du fichier tube 10 ou en parallèle, l'utilisateur détermine au moins un jeu de données technologiques 20 liées à des paramètres d'au moins une machine de cintrage, d'outils mécaniques associés et/ou de matière de tube. Le fichier 20 va permettre d'effectuer un choix de la machine ou de caractériser chaque machine selon différents critères.
Le fichier 20 comprend des données technologiques, qui sont des données liées aux paramètres relatifs aux machines de cintrage, aux outils associés (mandrin, mors, réglette, efface-plis) et également aux matières du tube (norme matière, spring-back ou retour élastique).
En pratique, un module 22 permet d'extraire l'ensemble des données technologiques 20 d'une application contenant, sous forme de base de données (non représentée), l'ensemble des données correspondantes. En référence aux figures 4A et 4B, le fichier 20 relatif aux données technologiques contient des informations appartenant au groupe formé par :
- la référence de la machine CHM 1 ,
- la matière du tube CHM4,
- le diamètre du tube CHM2, - l'épaisseur du tube CHM3,
- le rayon de cintrage CHM5,
- le sens de cintrage CHM6,
- les angles minimum CHM7 et maximum du cintrage CHM8,
- la forme du cintrage CHM9, - la valeur proportionnelle CHM10 et constante CHM11 du retour élastique,
- les dimensions, la position mutuelle et la possibilité de déplacement des outils mécaniques (pince, mandrin, mors, efface plis, réglette, galet) de la machine de cintrage CHM12 à CHM20. En référence à la figure 4B, on a décrit le tableau illustrant la structure du fichier 20.
Le tableau de la figure 4B se consulte de la manière suivante:
Si le tube a un diamètre de 101.6 et un rayon de cintrage de 1D, alors on peut le réaliser sur la machine 1. Si le diamètre est de 12,7 et que le rayon de cintrage est de 3D, alors on peut le réaliser sur la machine 2 ou sur la machine 3. Pour un diamètre de 12,7 et un rayon de cintrage de 3D en aluminium d'épaisseur 0,66, le coefficient de springback (retour élastique) constant à prendre en compte est de 4 quelque soit la machine considérée. Finalement la machine 1 permet de cintrer selon un angle maximum de 180° quelques soient les caractéristiques du tube.
Cette organisation des données permet de sélectionner rapidement les machines dans le parc existant et de donner les éléments utiles à la simulation par une interrogation du fichier 20 à partir de filtres.
En conséquence à l'issue de l 'interrogation du fichier 20, l'utilisateur a défini en fonction des caractéristiques du tube une ou plusieurs machines « capables a priori » et les paramètres de cintrage associés à chacune de ces combinaisons machines/tube, à savoir par exemple :
- la longueur de prise de mors ;
- la longueur de l'efface plis ;
- la longueur de la réglette ;
- les coefficients de spring back (retour élastique) à utiliser, etc .... Cet ensemble de données relatives à chaque couple machine/tube présélectionné est simulé selon l'invention.
On fait à nouveau référence à la figure 1.
Après l'obtention du fichier de données tube 10 et celle du fichier de données technologiques 20, l'utilisateur peut mettre en place la simulation de cintrage selon l'invention.
Selon l'étape 30 du procédé selon l'invention, il est prévu de calculer au moins un cycle de commandes de cintrage 35 liées à au moins un paramètre de fabrication du tube en fonction du jeu de données tube 10 et du jeu de données technologiques 20 ainsi obtenus. Ensuite, on obtient au moins un modèle géométrique tridimensionnel d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés 40 en fonction d'au moins un paramètre de fabrication 50 issu du cycle de commande de cintrage ainsi calculé 30.
Selon le cycle de commandes de cintrage ainsi calculées 35, le procédé permet d'obtenir une simulation 60 tridimensionnelle et cinématique du processus de cintrage du tube ainsi représenté par le jeu de données tube 10 au moyen de la machine de cintrage et d'outils mécaniques associés ainsi représentés par le modèle géométrique tridimensionnel correspondant 40.
Ensuite, il est prévu de vérifier la possibilité de fabriquer le tube au moyen d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés lors de la simulation tridimensionnelle et cinématique 60 ainsi obtenue; et de délivrer un jeu de données résultat 70 liées à la fabricabilité du tube par la machine de cintrage et les outils mécaniques associés ainsi simulés.
En référence aux figures 5A et 5B, le fichier LRA 35 a une structure STRU conforme à celle des fichiers 10 et 20 et contient des informations appartenant au groupe formé par :
- la référence du tube CHL1 ,
- le diamètre du tube CHL2,
- le rayon de la forme de cintrage CHL3,
- le nombre de machines de cintrage à simuler CHL4, - le nombre de cycles de cintrage de la machine CHL5,
- l'identifiant de la machine CHL6,
- le numéro de l'extrémité du tube CHL7,
- l'avance chariot CHL8,
- le revirement minimum CHL9, - le revirement maximum CHL10,
- l'angle de cintrage à appliquer CHL11 ,
- l'angle de cintrage théorique CHL12, et
- le rayon de cintrage réalisé CHL13.
Par exemple, les calculs de cycles de cintrage 30 se décomposent dans l'ordre suivant :
1) calcul de l'épaisseur du tube CHM3 ;
2) recherche de la valeur proportionnelle du retour élastique CHM 10 et de la valeur constante CHM11 du retour élastique en fonction de la norme matière du tube CHM4, du diamètre du tube CHM2, de l'épaisseur du tube CHM3 et du rayon de cintrage CHM5 ; 3) recherche du rayon de forme CHM9 et de la longueur de prise du mors CHM 16 en fonction du diamètre du tube CHM2 et du rayon de cintrage CHM5 ;
4) parmi les n machines du parc (ici n ≈ CHL4), recherche des machines de cintrage capables en fonction du diamètre CHM2 de réaliser la fabrication du tube ;
5) recherche des paramètres liés à chacune des machines de cintrage retenues ;
6) calcul des distances théoriques en fonction des coordonnées X, Y et Z des éléments du tube CHT10, CHT11 , CHT12 dans les deux sens de cintrage. Les distances concernent : la distance D relative à la distance entre deux points nodaux, la distance R relative au revirement CHL8 (c'est-à-dire la rotation du tube sur lui-même) et la distance A relative à l'angle théorique CHL12. II est également prévu le contrôle des longueurs minimales entre cintrage pour le passage des mors de cintrage et de sertissage. Ce contrôle met en place les calculs suivants:
- calcul des rayons réalisés CHL13 en fonction des retours élastiques du rayon de forme CHL3 et de l'angle théorique CHL12, - calcul des distances théoriques en fonction du rayon réel CHL13, à savoir la distance L CHL8 qui est la longueur de la partie droite correspondant à la longueur théorique de la partie droite définie dans le modèle géométrique tridimensionnel du tube 10,
- contrôle des longueurs première et dernière parties droites suffisantes pour sertissage,
- contrôle des longueurs parties droites strictement supérieures à la longueur du mors,
En cas de validation, d'autres calculs sont effectués pour les machines de cintrage retenues : - calcul des distances L, R, A, correspondant respectivement aux champs du fichier 35, CHL8, CHL9, CHL10, CHL11 , CHL12 dans les deux sens de cintrage en fonction des retours élastiques proportionnel CHM10 et constant CHM11 , du rayon de forme CHL3 et de l'angle de cintrage CHM7 et CHM8,
- calcul des réserves CHR8, CHR9 nécessaires au cintrage - il convient de noter que seule la réserve début a une influence sur la simulation de cintrage et une éventuelle collision,
- réserve de début en fonction de la longueur du mors,
- réserve de fin en fonction : de la longueur du mors, du rayon de forme, de la longueur de la réglette si non escamotable, de la longueur de l'efface plis CHM17, de la profondeur de pince CHM13, du diamètre intérieur de la pince CHM 12, du diamètre intérieur du tube CHT4, de la longueur du mandrin CHM14, du recul du mandrin CHM15, de la dernière avance et du développé du dernier coude, et
- calcul des débits pour les deux sens de cintrage.
Le jeu de données issu de ces calculs de commandes de cintrage 30 est stocké dans un fichier texte 35 nommé LRA, caractérisant principalement les données technologiques qui sont les avances L, les revirements R et les cintrages A.
Ces données 35 sont des données d'entrées pour la partie simulation anticollision du procédé selon l'invention. En fonction d'au moins un paramètre 35 issu des calculs 30 précédents, le procédé recherche dans un catalogue, les machines et les outils correspondants. L'objectif est de fournir un ensemble de géométries tridimensionnelles machines/outils 40 à la simulation anticollision en fonction des paramètres liés à la fabrication du tube. Ainsi à l'issue des étapes 30 et 40, le procédé dispose de données permettant d'obtenir une simulation 60 tridimensionnelle et cinématique du processus de cintrage du tube ainsi représenté par le jeu de données tube 10 au moyen d'une machine de cintrage et des outils mécaniques associés ainsi représentées par le jeu de données technologiques 20. Ensuite, le procédé réalise une simulation cinématique des cintrages pour contrôler la fabricabilité de la tuyauterie élémentaire par rapport à un parc de machines à cintrer. Le procédé permet ainsi de déterminer les jeux valides et d'identifier les jeux non possibles et donc la présence ou non de collisions lors de la simulation.
La vérification de l'anticollision du tube par rapport au parc de machines de cintrage possibles et aux outils utilisés s'effectue dans les deux sens de cintrage du tube et en tenant compte pour le cintrage de l'effet spring- back (retour élastique).
Pour une machine à cintrer donnée, le tube nu est présenté sur le galet et le mors, puis les cycles de cintrages 30 calculés précédemment sont reconstitués un à un en tenant compte de la déformation élastique due au spring-back.
A chacune de ces opérations, la simulation vérifie la présence d'interférences entre le modèle géométrique tridimensionnel de la tuyauterie 10 et celui de la machine de cintrage 40. La vérification est faite également sur les outils pouvant provoquer le plus fréquemment des collisions, par exemple un galet simple ou double lors de revirements et le bras de cintrage lors du spring-back au cintrage.
Cette simulation est effectuée pour les deux extrémités de la tuyauterie, puis elle est renouvelée avec l'ensemble des machines de cintrage disponibles représentées par les jeux 35 fournis lors des calculs précédents.
La simulation fournit un fichier résultat 70 provenant des calculs complétés de la réponse de la simulation sur les interférences trouvées. Ce fichier est susceptible d'être appliqué à la machine de cintrage correspondante en mode de production. En référence aux figures 6A et 6B, le fichier résultat 70 a une structure STRU conforme à celle des fichiers 10, 20 et 35 et contient des informations appartenant au groupe formé par :
- la référence du tube CHR1 ,
- le diamètre du tube CHR2, - le rayon de la forme de cintrage CH R3,
- le nombre de machines de cintrage à simuler CHR4,
- le nombre de cycles de cintrage de la machine CHR5, - l'identifiant de la machine CHR6,
- le numéro de l'extrémité du tube CHR7,
- la réserve de cintrage par rapport à la première extrémité CHR8,
- la réserve de cintrage par rapport à la seconde extrémité CH R9, - le débit de matières nécessaires à la fabrication CHR10,
- l'avance chariot CHR11 ,
- le revirement minimum CHR12,
- le revirement maximum CHR13,
- l'angle de cintrage à appliquer CHR14, - l'angle de cintrage théorique CHR15,
- le rayon de cintrage réalisé CH R16,
- la distance théorique entre deux nœuds CHR17,
- la possibilité d'avance CHR18,
- la possibilité du revirement minimal CHR19, - la possibilité du revirement maximal CHR20, et
- la possibilité de cintrage CHR21.
À la suite du procédé de simulation, il peut être généré automatiquement au moins une séquence de commandes de cintrage destinées à la machine de cintrage ainsi simulée et déduites du cycle de commandes de cintrage 35 validées à l'issue de la simulation.
En ce qui concerne le bureau d'études, une information visuelle de la faisabilité du tube peut être fournie.
Par exemple (figure 2), au niveau du bureau d'études, en cas de vérification négative, c'est-à-dire en cas de présence de collision I entre le modèle géométrique tridimensionnel de la machine de cintrage M1 et le modèle géométrique tridimensionnel du tube T1 possédant une extrémité X1 , une extrémité X2 un coude C1 et un coude C2, il est prévu de modifier au moins un paramètre du jeu de données tube 10 et de répéter l'étape de simulation avec le jeu de données ainsi modifié. En pratique, le procédé de simulation est répété pour chaque machine de cintrage, jusqu'à obtenir au moins un résultat positif montrant la fabricabilité du tube au moyen d'une machine de cintrage appartenant audit parc de machines de cintrage.
L'utilisateur peut visualiser en continu ou en pas à pas les différents cycles de cintrage pour une analyse plus fine. Lors d'une détection de collision, l'utilisateur peut visualiser l'image de l'interférence (figure 2) sur un environnement logiciel V1 d'un outil CAO tel que le logiciel Catia version V5.
Par exemple, le lancement de la simulation de cintrage s'effectue par l'intermédiaire des ateliers et d'une icône dans la barre d'outils du logicel CAO. En production, le lancement de la simulation de cintrage peut être mis en place dans l'application de conception et de production, pour vérifier un tube par rapport à un parc machines. Ce lancement peut s'effectuer par un bouton « action anticollision ».
Dans le cas du traitement de masse pour une nouvelle machine, le lancement de la simulation de cintrage peut s'effectuer par un bouton « valider » de l'interface homme/machine.
Une boîte de dialogue permet de visualiser la simulation soit en mode continu, soit en mode pas à pas.
La plateforme logicielle comporte un environnement classique dans le domaine de la conception assistée par ordinateur CAO.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de simulation de cintrage d'un tube au moyen d'au moins une machine de cintrage, comprenant les étapes suivantes :
- obtenir au moins un jeu de données tube (10) liées à la définition du modèle géométrique tridimensionnel du tube à cintrer ;
- obtenir au moins un jeu de données technologiques (20) liées à des paramètres d'au moins une machine de cintrage, d'outils mécaniques associés et/ou de matière de tube ;
- calculer au moins un cycle de commandes de cintrage (30,35) liées au moins à un paramètre de fabrication du tube en fonction du jeu de données tube (10J et du jeu de données technologiques (2OJ ; - obtenir au moins un modèle géométrique tridimensionnel (40) d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés en fonction d'au moins un paramètre (50) issu du cycle de commandes de cintrage ainsi calculées (30, 35J ;
- selon le cycle de commandes de cintrage ainsi calculées (35J, obtenir une simulation tridimensionnelle et cinématique du processus de cintrage du tube ainsi représenté par le jeu de données tube (10) au moyen d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés ainsi représentés par le modèle géométrique tridimensionnel correspondant (40) ;
- vérifier la possibilité de fabriquer le tube au moyen d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés lors de la simulation tridimensionnelle et cinématique ainsi obtenue; et délivrer un jeu de données résultat (70) liées à la fabricabilité du tube par la machine de cintrage et les outils associés ainsi simulés.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel, en cas de vérification négative, il est prévu de modifier au moins un paramètre du jeu de données tube (10) et de répéter l'étape de simulation avec le jeu de données tube ainsi modifié.
3. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel,, en cas de vérification positive, il est prévu de générer automatiquement au moins une séquence de commandes de cintrage déduites du cycle de commandes de cintrage correspondantes et destinées à la machine de cintrage ainsi simulée.
4. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le procédé est appliqué à un parc de machines de cintrage et dans lequel il est prévu en outre les étapes suivantes :
- obtenir au moins un modèle géométrique tridimensionnel (40) pour au moins chaque machine de cintrage et d'outils mécaniques associés en fonction d'au moins un paramètre issu du cycle de commandes de cintrage ainsi calculées ;
- répéter la simulation pour chaque modèle géométrique tridimensionnel (40) ainsi obtenu jusqu'à obtenir au moins un résultat positif montrant la fabricabilité du tube au moyen d'une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés appartenant audit parc de machines de cintrage.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'étape de simulation est mise en œuvre au bureau d'études dès la phase de définition du tube.
6. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le procédé est mis en œuvre sur la ligne de production pour préparer la fabrication du tube.
7. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel chaque jeu de données tube (10) contient des informations appartenant au groupe formé par des informations sur la référence du tube (CHT1), la matière de tube (CHT2), le diamètre extérieur (CHT3), le diamètre intérieur (CHT4), le rayon de cintrage (CHT5), la longueur du sertissage nécessaire à l'installation d'un raccord à une extrémité n°1 du tube (CHT6), la longueur du sertissage nécessaire à l'installation d'un raccord à une extrémité n°2 du tube (CHT7), la description des éléments du tube (CHT8), le nombre des coordonnées X, Y, Z (CHT9), les coordonnées X, Y, Z, de l'extrémité n°1 (CHT10), l'extrémité n°2 (CHT12), et les points de cassure du tube (CHT11 ).
8. Procédé selon l'une quelconque des précédentes revendications, dans lequel chaque jeu de données technologiques (20) contient des informations appartenant au groupe formé par des informations sur la référence de la machine (CHM1 ), la matière du tube (CHM4), le diamètre du tube (CHM2), l'épaisseur du tube (CHM3), le rayon de cintrage (CHM5), le sens de cintrage (CHM6), les angles minimum (CHM7) et maximum (CHM8) du cintrage, les dimensions, la forme de cintrage (CHM9), la valeur proportionnelle (CHM10) et constante (CHM11 ) du retour élastique, la position mutuelle et la possibilité de déplacement des outils mécaniques de la machine de cintrage (CHM12 à CHM20).
9. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le cycle de commandes (35) comprend des informations appartenant au groupe formé par la référence du tube (CHL1), le diamètre du tube (CHL2), le rayon de la forme de cintrage (CHL3), le nombre de machines de cintrage à simuler (CHL4), le nombre de cycles de cintrage de la machine (CHL5), l'identifiant de la machine (CHL6), le numéro de l'extrémité du tube (CHL7), l'avance chariot (CHL8), le revirement minimum (CHL9), le revirement maximum (CHL10), l'angle de cintrage à appliquer (CHL11 ), l'angle de cintrage théorique (CHL12), le rayon de cintrage réalisé (CHU 3).
10. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le jeu de données résultat (70) comprend des informations appartenant au groupe formé par référence du tube (CHR1 ), le diamètre du tube (CHR2), le rayon de la forme de cintrage (CHR3), le nombre de machines de cintrage à simuler (CHR4), le nombre de cycles de cintrage de la machine (CHR5), l'identifiant de la machine (CHR6), le numéro de l'extrémité du tube (CHR7), la réserve de cintrage par rapport à la première extrémité (CHR8), la réserve de cintrage par rapport à la seconde extrémité (CHR9), le débit de matières nécessaires à la fabrication (CHR10), l'avance chariot (CHR11), le revirement minimum (CHR12), le revirement maximum (CHR13), l'angle de cintrage à appliquer (CHR14), l'angle de cintrage théorique (CHR15), le rayon de cintrage réalisé (CHR16), la distance théorique entre deux nœuds (CHR17), la possibilité d'avance (CHR18), la possibilité du revirement minimal (CHR19), la possibilité du revirement maximal (CHR20) et la possibilité de cintrage (CHR21 ).
11. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la simulation comprend un mode continu dépourvu d'arrêt de la simulation en présence d'interférence détectée entre le modèle géométrique tridimensionnel du tube et le modèle géométrique tridimensionnel de la machine de cintrage, comprenant une simulation correspondant à une succession de cintrages commençant respectivement par l'une ou l'autre des extrémités du tube et délivrant un fichier contenant le résultat de la simulation.
12. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la simulation comprend un mode pas à pas comprenant un arrêt de la simulation en présence de chaque interférence détectée, une possibilité d'arrêter la simulation en cours, une mise en place pour chaque extrémité du tube, une possibilité de continuer la simulation en cours à la position de la détection, une possibilité d'analyser et de visualiser l'interférence détectée et une écriture des interférences détectées dans un fichier de résultat et un affichage dudit fichier.
13. Dispositif de simulation de cintrage d'un tube au moyen d'au moins une machine de cintrage, comprenant :
- des moyens de traitement pour obtenir un jeu de données tube liées à la définition du modèle géométrique tridimensionnel du tube à cintrer (10) ; - des moyens de récupération pour obtenir au moins un jeu de données technologiques liées à des paramètres d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés et/ou de matières de tube (20) ;
- des moyens de calcul pour calculer au moins un cycle de commandes de cintrage (30, 35) liées au moins à un paramètre de fabrication du tube en fonction du jeu de données tube (10) et du jeu de données technologiques (20) ;
- des moyens d'obtention pour obtenir au moins un modèle géométrique tridimensionnel (40) d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés en fonction d'au moins un paramètre (50) issu du cycle de commandes de cintrage ainsi calculées (30, 35) ;
- des moyens de simulation aptes, selon le cycle de commandes de cintrage ainsi calculées (35), à obtenir une simulation tridimensionnelle et cinématique du processus de cintrage du tube ainsi représenté par le jeu de données tube (10) au moyen de la machine à cintrer et d'outils mécaniques associés ainsi représentés par le modèle géométrique tridimensionnel (40) correspondant ;
- des moyens de vérification pour vérifier la possibilité de fabriquer le tube au moyen d'au moins une machine de cintrage et d'outils mécaniques associés lors de la simulation tridimensionnelle et cinématique ainsi obtenue; et délivrer un jeu de données résultat (70) liées à la fabricabilité du tube par la machine de cintrage et les outils associés ainsi simulés.
14. Support d'informations lisible par un système informatique, éventuellement amovible, totalement ou partiellement, notamment CD-ROM ou support magnétique, tel un disque dur ou une disquette, ou support transmissible, tel un signal électrique ou optique, caractérisé en ce qu'il comporte des instructions d'un programme d'ordinateur permettant la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, lorsque ce programme est chargé et exécuté par un système informatique.
15. Programme d'ordinateur stocké sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions permettant la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, lorsque ce programme est chargé et exécuté par un système informatique.
PCT/FR2006/001755 2005-07-22 2006-07-18 Procede et dispositif de simulation de cintrage d'un tube WO2007010132A2 (fr)

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