La présente invention se rapporte à une machine pour cambrer des tronçons d'éléments métalliques minces et rectilignes du genre fils, feuillards ou tubes, cette machine comprenant des moyens de positionnement pour maintenir un tronçon d'élément métallique à plier sur un premier axe, et au moins un organe de pliage qui coopère avec une contre-partie de pliage placée sur ledit premier axe et qui, d'une part sous l'action d'un premier mécanisme d'entraîne¬ ment,peut être animé d'un mouvement de rotation angulaire autour d'un deuxième axe perpendiculaire au premier au droit de la contre-partie de pliage et, d'autr part, au moyen d'un deuxième mécanisme d'entraînement peut être déplacé selon un mouvement de va-et-vient sur un troisième axe parallèle au deuxième, ledit organe de pliage étant en outre déplaçable, conjointement avec la contre-partie de pliage, selon une direction parallèle au premier axe.

Dans les machines de ce type, dont on se sert couramment pour cambrer des fils métalliques en vue plus particulièrement de la fabrication d'articles en fil plié, le mouvement de rotation angulaire de l'organe de pliage intervient, à chaque cycle de pliage, entre les courses aller et retour de son mouvement de va-et-vient.

La succession de ces mouvements permet tout d'abord d'amener l'organe de pliage en contact latéral avec le fil, puis de le faire tourner sur un certain angle, dans un sens ou dans l'autre, pour qu'il plie le fil autour de la contre-partie de pliage,et enfin de le rétracter avant que l'organe de pliage soit déplacé avec la contre-partie de pliage. Le degré de pliage du fil est fonction de l'angle dont on fait tourner l'organe de pliage et le pas d'avance de ce dernier détermine la longueur du segment de fil plié. Si ces machines offrent entière satisfaction lorsqu'elles sont utili¬ sées pour réaliser des plis dans un seul et même plan, on sait que toutes les tentatives faites pour les adapter en vue d'un pliage de fil dans toutes les directions de l'espace, notamment en vue de la fabrication des carcasses ou des squelettes de sièges d'automobiles, n'ont pas pu aboutir jusqu'à présent sur des solutions simples assurant une cadence de production élevée. Les problèmes posés par le pliage des fils métalliques dans toutes les directions de l'espace, sont en outre aggravés lorsque l'on souhaite réaliser en succession, à l'unité ou en petites ou moyennes séries, des fils plies selon des configurations spatiales différentes. La présente invention propose une machine à cambrer qui tout en étant

d'une structure simple et d'un fonctionnement automatique, assure des cadences de production élevées et permet, avec une perte de temps réduite au maximum, de réaliser en succession des fils plies selon des configurations spatiales différentes, cette machine étant en outre d'une grande souplesse d'utilisation 5 en ce sens qu'elle peut plier des fils de tous diamètres mais aussi d'autres éléments métalliques minces et allongés, tels que des feuillards et des tubes. Selon l'invention, cette machine à cambrer, qui est du type spécifié en préambule, se caractérise en ce que les moyens de positionnement du tronçon d'élément métallique à plier comprennent, d'une part, une pince apte à immobi- T0 liser le tronçon d'élément métallique à plier sur ledit premier axe et, d'autre part, une paire de mâchoires déplaçables conjointement avec l'organe de pliage et dont l'une au moins est mobile, les becs de ces mâchoires constituant ladite contre-partie de pliage, ladite pince étant en outre montée à rotation autour du premier axe et associée à un troisième mécanisme d'entraînement apte à 15 lui imprimer une rotation angulaire autour de cet axe.

La rotation de la pince permet de modifier à volonté l'orientation de l'organe de pliage, par rapport au fil, dans un plan perpendiculaire à ce dernier et par voie de conséquence, l'organe de pliage peut, à chacun de ses arrêts le long du fil, cambrer ce dernier selon une direction spatiale diffé- 0 rente.

Dans un mode de réalisation préféré, la machine à cambrer selon l'invention comprend deux organes de pliage associés chacun à une contre-partie de pliage et disposés de part et d'autre de la pince.

Gomme on le comprendra aisément, cette disposition permet de doubler 5 la cadence de production de la machine. Il est à noter d'ailleurs que, de part et d'autre de la pince, les deux organes de pliage peuvent plier le fil selon des configurations spatiales complètement différentes sans que cette cadence de production en soit affectée.

Av.antageusement, la pince est formée par un disque pourvu d'une 0 fente radiale s'ouvrant sur sa périphérie et monté à rotation autour de son centre sur un bras de support solidaire du bâti de la machine, ce disque comprenant en outre des organes de serrage du tronçon d'élément métallique à plier.

Grâce à cette structure, la pince oppose une inertie extrêmement 35 réduite à sa mise en rotation.

De préférence, les organes de serrage sont constitués par des taquets faisant saillie sur les bords de la fente l'un en face de l'autre au centre du disque, l'un au moins de ces taquets étant mobile et déplaçable à l'encontre de l'action d'un élément élastique qui le sollicite vers l'autre taquet. Par ailleurs, la machine à cambrer selon l'invention comprend un organe de déplacement du taquet mobile, constitué par un vérin dont la tige vient, dans une certaine position angulaire du disque, dans l'alignement d'un alésage de ce dernier, ouvert sur sa périphérie, dans lequel coulisse une tige solidaire du taquet mobile. Dans un mode de réalisation préféré, le troisième mécanisme d'entraî¬ nement assurant la rotation du disque comprend un moteur accouplé à un arbre qui porte, sur une partie au moins de sa longueur,une denture engrenant avec une couronne dentée portée par la périphérie du disque et tangente à l'arbre. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque organe de pliage est constitué par un doigt de pliage monté coulissant sur ledit troisième axe dans une tête de support qui présente un axe de symétrie constituant le deuxième axe et qui est maintenue en rotation autour de ce dernier à l'intérieur d'un bâti déplaçable sur un rail parallèle au premier axe.

Ce doigt de pliage est d'un poids très réduit et oppose une inertie presque négligeable à la mise en action de son mécanisme de déplacement. Par suite, son mouvement de va-et-vient est instantané, ce qui a une influence favo¬ rable sur la vitesse de travail et la productivité de la machine à cambrer selon l'invention.

Par ailleurs, le premier mécanisme d'entraînement du doigt de pliage comprend une chaîne sans fin s'étendant parallèlement au premier axe autour de deux roues dentées dont l'une est fixée coaxialement autour de la tête de support et l'autre est portée par un arbre fou monté à rotation libre dans le bâti, parallèlement à l'axe de rotation de la tête de support, l'un des brins de la chaîne sans fin étant relié à l'extrémité libre de la tige d'un vérin qui lui est parallèle.

De préférence, la chaîne sans fin est une chaîne silencieuse et l'extrémité libre de la tige du vérin est montée à coulissement le long d'un rail de guidage parallèle à la tige.

Ce mode d'entraînement en rotation de l'organe d.e pli.age présente l'avantage, d'une part, d'être d'une très grande précision en ce qui concerne la

répétibilité des angles de pliage et, d'autre part, de produire des rotations angulaires très faibles pouvant atteindre le 1/10 de degré.

En outre, le deuxième mécanisme d'entraînement du doigt de pliage comprend un vérin solidaire du bâti dont la tige traverse à coulissement libre la tête de support le long de l'axe de rotation de cette dernière, l'extrémité libre de cette tige étant reliée au doigt de pliage par une liaison latérale tournante.

Enfin, selon une autre caractéristique importante de l'invention, les premier, deuxième et troisième mécanismes d'entraînement ainsi que le système de commande des mâchoires et celui du déplacement des organes de pliage, sont actionnés en synchronisme par une commande numérique programmable à programma¬ tion assistée.

Cette disposition permet d'augmenter considérablement la productivité de la machine selon l'invention dans le cas d'une fabrication moyenne série, voire même petite série. En effet, les fonctionnements des mécanismes d'entraî¬ nement et du système de commande du déplacement des organes de pliage qui déter minent les paramètres de pliage, sont commandés en synchronisme par un programm qui contient une suite d'instructions numériques et qui peut être enregistré su une cassette à bande magnétique classique. Ainsi, le passage d'.un type de fabri cation à un autre nécessite simplement un changement de cassette dans l'apparei de lecture du pupitre de commande numérique, changement qui peut être effectu en un temps très court de l'ordre de deux minutes.

Un mode de réalisation de la présente invention va maintenant être décrit à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- La figure 1 représente une vue d'ensemble de ce mode de réalisatio de la machine à cambrer selon l'invention ;

- La figure 2 est une vue en coupe de l'un des dispositifs de pliage de cette machine, effectuée selon la ligne II-II de la figure 1 ; - La figure 3 est une vue en coupe effectuée selon la ligne III-III de la figure 2 ;

- La figure 4 est une vue agrandie de la face de travail de ce dis¬ positif de pliage, faite dans le sens de la flèche IV de la figure 2 .

- La figure 5 est une vue de côté de la pince-support; et - La figure 6 est une vue agrandie en coupe longitudinale de cette pinc

La machine à cambrer représentée sur la figure 1, comprend un banc 1 sur lequel est montée, sensiblement à mi-longueur, une pince-support 2 qui, scion la caractéristique première de l'invention, peut subir une rotation angulaire autour d'un axe horizontal X qui passe par son centre. Le banc 1 porte en outre, situés de part et d'autre de la pince- support 2, deux dispositifs de pliage identiques 3 et 4 qui, par l'intermédiaire d'une armature latérale de support 5, 6, sont montés à coulissement sur un rail horizontal cylindrique 7 fixé sur le banc 1. Deux vérins hydrauliques 8, 9 de grande longueur, portés par le banc 1, sont en outre prévus pour déplacer les dispositifs de pliage par paliers successifs le long du rail 7, respectivement d'un côté et de l'autre de la pince-support 2. Les tiges 10, 11 de ces deux vérins 8, 9,qui sont respectivement solidaires des dispositifs de pliage 3 et 4, s'étendent en sens opposés selon une direction horizontale. L'admission et l'évacuation du fluide de travail dans et hors des cylindres des deux vérins se fait au travers de conduits 14, 15 reliés, par l'intermédiaire d'un relais 16, à une centrale hydraulique non-représentée.

On observera encore sur la figure 1 que chacun des dispositifs de pliage 3 ou 4 porte, sur une face plane verticale, deux mâchoires 17, 18 montées de part et d'autre de l'axe de rotation X de la pince-support 2, la mâchoire supérieure 17 pouvant être éloignée de la mâchoire inférieure 18 au moyen d'un vérin hydraulique 19 visible sur la figure 2,qui représente en coupe, l'un des dispositifs de pliage 3 ou 4.

Comme on peut le voir sur cette figure, l'organe essentiel de ce dispositif de pliage est constitué par un doigt de pliage 20 faisant saillie sur la face frontale 21 d'une tête de support 22 montée à rotation autour de son axe de symétrie Y et, par l'intermédiaire de deux roulements 24, 25, dans un bâti 23, l'axe de rotation Y de la tête de support 22 étant horizontal et perpendiculaire à l'axe de rotation X de la pince-support 2. En outre, le doigt de pliage 20 est excentré par rapport à cet axe de rotation Y, comme cela ressort clairement de la figure 4 qui montre aussi que les deux mâchoires 17, 18, dont il a été question plus haut, sont portées par la face frontale 21 de la tête de support 22 en étant positionnées de telle façon que leurs becs 26, 27 s'arrêtent au droit de l'axe de rotation Y de cette dernière.

La tête de support 22 peut être animée d'un mouvement de rotation angulaire sous l'action d'un premier mécanisme d'entraînement 28 logé dans

6 une cavité intérieure 29 du bâti 23.

En se reportant simultanément aux figures 2 et 3, on peut voir que ce premier mécanisme d'entraînement 2δ comprend une chaîne sans fin 30, de préfé¬ rence une chaîne silencieuse, qui s'enroule autour de deux roues dentées 31, 32 dont l'une 31 est fixée coaxialement autour de la tête de support 22 et l'autre 32 est portée par un arbre fou 33 maintenu à rotation dans le bâti 23 autour d'un axe parallèle à celui Y de la tête de support. L'un des deux brins de la chaîne sans fin 30 est relié par un maillon de raccordement 34 à l'extrémité de la tige 35 d'un vérin hydraulique 36 fixé sur la face inférieure du bâti 23 L'extrémité libre de la tige de vérin 35 est en outre montée à coulissement par l'intermédiaire d'une douille à billes 37, le long d'un rail cylindrique 38 parallèle aux brins de la chaîne 30 et fixé par ses extrémités au bâti 23.

On comprendra que, dans ce mécanisme, la chaîne sans fin 30, entraîné dans un sens ou dans l'autre par le vérin 36, fait tourner la tête de support 22 d'un.angle déterminé par la course de la tige de vérin, cette rotation angu¬ laire étant transmise au doigt de pliage 20 qui décrit un arc de cercle de même angle au centre, autour de l'axe Y.

Dès lors, si un tronçon de fil F ou de tout autre matériau allongé à cambrer est positionné sur l'axe X, en étant immobilisé,d'une part, à l'inté- rieur de la pince-support 2 et, d'autre part, entre les deux mâchoires 17 et 18 en position fermée, le doigt 20, placé en contact latéral avec le fil, pliera ce dernier autour du bec 26 ou 27 de l'une des mâchoires, sur un -angle fonction de l'amplitude de sa rotation angulaire, tel que représenté en traits mixtes sur la figure 4. II est à noter qu'en vue de ce pliage, le doigt 20 et les becs 26 et

27 des deux mâchoires 17 et 18 sont pourvus chacun d'une gorge destinée à rece¬ voir le fil F, ces gorges ayant la forme d'un V pour être adaptées à tous les diamètres de fil.

En se reportant à la figure 2, on peut voir que le doigt de pliage 2 est monté à coulissement dans la tête de support 22 et qu'il est en outre associé à un deuxième mécanisme d'entraînement 39 apte à lui imprimer un mouve¬ ment de va-et-vient le long d'un axe Z parallèle à l'axe de rotation Y de la tête de support 22.

Ce deuxième mécanisme d'entraînement 39 comprend plus précisément un vérin preuπatique 40 fixé extérieurement sur la paroi arrière 41 du bâti 23,

dans laquelle est pratiquée une ouverture 42 traversée par la tige 43 du vérin. La tige de vérin 43 traverse à coulissement libre la tête de support 22, le long de l'axe Y et, à son extrémité libre, débouche dans une cavité intérieure 44 de la tête de support où elle est reliée au doigt de pliage 20 par une liaison tournante 45. Grâce à cette liaison, le doigt 20 peut être mû en rotation autour de l'axe Y tout en pouvant être déplacé en translation par la tige de vérin 43, quelle que soit sa position angulaire. De la sorte, après avoir réalisé un pliage, le doigt 20 peut être rétracté pour être ensuite placé de l'autre côté du fil en vue de pratiquer sur celui-ci un pliage en sens inverse, après un déplacement du dispositif de pliage par rapport au fil.

Il convient encore de noter, à l'examen de la figure 2, que le vérin d'actionnement 19 de la mâchoire mobile 17 est fixé lui aussi sur la paroi arrière 41 du bâti 23 et que sa tige 46, qui s'étend le long de la paroi supé¬ rieure 47 de ce dernier, est reliée à ladite mâchoire mobile 17 par une liaison articulée non représentée.

On ajoutera encore que les trois vérins 19, 36 et 40, dont il vient d'être question, sont mis en action au moyen d'un fluide de travail provenant d'une centrale d'alimentation au travers du relais 16 et acheminé par des conduits flexibles 19a maintenus à l'intérieur de gouttières recourbées 19b qui sont formées par plusieurs éléments en U 19c articulés bout-à-bout, de manière à pouvoir suivre le mouvement des deux dispositifs de pliage 3 et 4 (voir figure 1).

On va maintenant se reporter aux figures 5 et 6 pour décrire la pince- support 2. Comme on peut le voir sur la figure 5, le bras de support 48 de cette pince est fixé sur le banc 1 de la machine et la pince en elle-même est consti¬ tuée par un disque circulaire 49, pourvu d'une fente radiale 50 s'ouvrant sur sa périphérie, ce disque étant monté à rotation dans un plan vertical et autour de l'axe X visible sur la figure 1, à l'intérieur d'un prolongement 51 du bras de support 48. Le disque 50 est plus précisément retenu dans une glissière circulaire 52 portée par le bord d'un évidement de forme correspondante ménagé dans le prolongement 51 dans la face frontale duquel est formée une encoche 53 sensiblement en V, qui communique avec la fente 50 du disque 49, lorsque celui- ci est dans sa position de repos représentée sur les figures 5 et 6. La figure 6 montre que le disque 49 porte sur sa périphérie une

couronne dentée en oblique 54 qui engrène avec une denture complémentaire for¬ mée sur un manchon 56, lui-même fixé autour d'un arbre 57 monté à rotation dans une position oblique de tangence avec la couronne dentée 5 ¹ », l'intérieur d'un logement cylindrique 58 aménagé dans le bras de support 48. A l'une de ses extrémités, l'arbre 57 est accouplé en 59 à un moteur électrique 60 porté par le bras 48 tandis que son autre extrémité 61 est retenue à rotation dans un palier 62 solidaire de la paroi du logement 58. A proximité du moteur 60, l'arbre 57 est en outre retenu à l'intérieur d'un roulement 63.

Grâce à ces dispositions, on comprendra que le disque 49 peut être placé dans n'importe quelle position angulaire sous l'action du moteur 60 qui agit sur la couronne dentée 54, par l'intermédiaire du manchon denté 56 de l'arbre 57.

Sur la figure 6, on peut encore voir que le disque 49 renferme deux taquets de serrage 64, 65 qui font légèrement saillie l'un en face de l'autre, au centre du disque, sur les deux bords de la fente 50. L'un de ces taquets 65 est fixe tandis que l'autre 64 est monté mobile à l'intérieur d'une cavité intérieure 66 du disque, un ressort 67 étant interposé entre le fond de cette cavité 66 et le taquet mobile 64. En outre, ce dernier est solidaire d'une tige 68 qui coulisse étroitement dans un alésage 69 s'étendant parallèlement à la direction de déplacement du taquet mobile 64, cet alésage débouchant en 70 sur la périphérie du disque 49.

Par ailleurs, sur le bord inférieur du prolongement 51 du bras de support 48, est monté un vérin hydraulique 71 dont la tige 72 peut coulisser à l'intérieur dudit prolongement 51 pour venir dans l'alignement de l'alésage 69 et pénétrer à l'intérieur de ce dernier, lorsque le disque 49 est dans sa position de repos représentée sur la figure 6.

On comprendra dès lors que, dans cette position du disque, on peut mettre en action le vérin 71 pour que sa tige 72 pousse vers le haut la tige 68 en éloignant ainsi le taquet mobile 64 du taquet fixe 65, à l'encontre de la force du ressort 67, le déplacement du taquet mobile étant limité par une butée 73.

On peut ainsi introduire entre les taquets 64 et 65, au travers de l'encoche 53 du prolongement 51 st de la fente 50 du disque 49, un tronçon de fil F ou de tout autre élément métallique allongé à cambrer. Lorsqu'il est complètement poussé au fond de la fente 50, et s'il est en même temps intro-

duit entre les deux mâchoires 17 et 18 de chacun des dispositifs de pliage 3 et 4, le tronçon de fil F se trouve ainsi positionné sur l'axe X. On peut alors désactiver le vérin 71, pour que le taquet mobile 64 ramené contre le taquet fixe 65 par le ressort 67, immobilise le fil F dans cette position. Par suite, le moteur 60, en faisant tourner le disque 49 autour de l'axe X, permet d'orienter le fil F dans n'importe quelle position angulaire par rapport aux doigts de pliage 20 des deux dispositifs de pliage 3 et 4 et donc de fixer la direction de pliage autour de l'axe X à chaque arrêt des dispositifs de pliage le long du rail 7. Les différents vérins 8, 9, 19, 36, 40 et 71 de la machine à cambrer selon l'invention sont alimentés en fluide de travail, sous la commande d'un pupitre de commande numérique qui régit également le fonctionnement du moteur 60 assurant la mise en rotation de la pince 2.

Le pupitre de commande numérique renferme un appareil de lecture dans lequel peut être introduite une cassette à bande magnétique sur laquelle un programme est pré-enregistré sous la forme d'une succession d'instructions numé¬ riques qui régissent et synchronisent les fonctionnements des différents organes mobiles de la machine en fonction du type d'article en fil plié que l'on souhait réalise . Plus précisément, ces instructions sont relatives, pour chaque cycle ^' de pliage, à la vitesse et à l'angle de rotation du doigt de pliage 20 autour de l'axe Y et de la pince 2 autour de l'axe X, au mouvement de va-et-vient du doigt de pliage 20, à l'amplitude du déplacement des deux dispositifs de pliage 3 et 4 et à l'instant d'ouverture de la mâchoire 17 de ces derniers. Le programme permet en outre une recherche automatique des origines des différents mouvements de la machine à cambrer et la gestion des pannes.

On comprendra que cette commande numérique programmable permet d'aug¬ menter considérablement la rentabilité dans le cas d'une fabrication moyenne ou petite série, puisqu'un changement du type de fabrication ne nécessite qu'un remplacement d'une cassette-programme par une autre. Le programme d'un article peut en outre être visualisé sur un écran vidéo standard sous là forme d'un tableau et l'opérateur a la possibilité de modifier un quelconque paramètre du tableau par le curseur de l'écran vidéo.

Il convient aussi d'insister sur la vitesse de travail particulière- ment élevée dont est dotée la machine à cambrer selon l'invention. A titre

W. WIPO _Λ ,

d'illustration, on peut mentionner quela vitesse de rotation du doigt de pliage autour de l'axe Y peut atteindre 277 t/mn et que la vitesse d'avance des dispositifs de pliage 3 et 4 peut, aller jusqu'à 1 m/s.

On fera encore observer que la ^' machine à cambrer selon l'invention est d'une très grande précision puisque le doigt de pliage 20 peut subir une rotation angulaire minimum de 0,04° autour de l'axe de rotation Y de la tête de support 22, ce qui lui permet de réaliser des pliages, selon des courbes non-polygonales et notamment selon des arcs de cercles. En outre, la précision d'avance des dispositifs de pliage 3,4 est de - 0,05 mm et celle de la rotation angulaire de la pince 2 est de ^' - 0,24°.

La machine à cambrer selon L'invention présente en outre l'avantage d'autoriser une cadence élevée de production étant donné qu'elle est équipée de deux dispositifs de pliage qui opèrent simultanément de part et d'autre de la pince. Il est à noter ici que les deux dispositifs de pliage peuvent pro- duire des configurations spatiales de pliage différentes puisqu'ils peuvent être programmés individuellement.

Enfin, parmi les autres avantages de la machine à cambrer selon l'invention, on peut encore citer sa très grande souplesse d'utilisation. En effet, elle peut aussi bien plier des fils métalliques dont le diamètre peut atteindre 8 mm que des feuillards ou rubans métalliques. La machine selon l'invention peut même réaliser des tubes coudés, plus particulièrement grâce à la très grande précision du deuxième mécanisme d'entraînement 39 du doigt de pliage 20 qui permet un cambrage en arc de cercle par touches successives rapprochées.

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