FR2628661A1 - Appareil de manipulation pour machine a cintrer et procede de manipulation de pieces - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les appareils de manipulation pour machines de cintrage. Elle se rapporte à un appareil de manipulation dans lequel une pièce W est tenue entre deux têtes rotatives 75 lorsqu'elle est présentée à la machine de cintrage 1. Un bras 137 muni de têtes de saisie 159 vient saisir le côté externe de la pièce W et fait tourner celle-ci autour d'un axe horizontal par rotation du bras 137 autour de l'extrémité d'une colonne pivotante 135 de support. La pièce peut être présentée directement à la machine de cintrage par le bras 137 ou peut être repositionnée dans les têtes 75 de présentation. Application au cintrage automatique des tôles.

Description

La présente invention concerne un appareil de mani-

pulation de pièces, destiné à une cintreuse comportant un

poinçon et une matrice qui coopèrent mutuellement.

Les- cintreuses qui comportent des matrices et des poinçons allongés horizontalement, l'un d'eux étant mobile

verticalement par rapport à l'autre, sont très courantes.

Une cintreuse très simple comporte une matrice infé-

rieure mobile et un poinçon supérieur fixe contre lequel la matrice est repoussée afin que des pièces métalliques en feuilles soient pliées suivant un angle particulier. Le pliage peut avoir un bord net ou un profil courbe, ondulé, brisé ou mixte. Cependant, le plus souvent, la matrice et le poinçon forment un dièdre utilisé normalement pour le pliage à angle droit. On les utilise pour la réalisation d'une série de plis parallèles dans une pièce métallique en feuille qui est habituellement rectangulaire, afin que la pièce terminée ait une section en C à angle droit, une section en Q à angle droit ou une section en forme de feston. La manipulation des pièces pour la réalisation des pliages successifs est exécutée manuellement, par au moins deux opérateurs, si bien que les coûts de -main-d'oeuvre

sont considérables.

Certains profils qui ont des pliages tous de même sens, par exemple lors de la formation d'une section en C à angle droit, peuvent dans certains cas être formés par présentation du même côté à la machine. Cependant, lorsque le premier pliage du C a été effectué, les opérateurs ont parfois des difficultés à faire pénétrer le même côté de la pièce entre la matrice et le poinçon et sont obligés de retourner la pièce horizontalement, afin de présenter

l'autre côté avant le second pliage. Cette opération néces-

site beaucoup d'espace à l'avant de la machine.

Lorsque le profil de la pièce comprend des pliages de sens opposés, deux solutions peuvent être adoptées dans le cas o il n'est pas possible de changer la matrice et le

poinçon de la cintreuse: la première solution est l'utili-

sation de deux cintreuses placées l'une à côté de l'autre, l'une assurant le cintrage dans un sens et l'autre dans l'autre sens, et la seconde solution comprend l'utilisation d'une seule cintreuse et la rotation de la pièce de 180 chaque fois que le sens du pliage est changé. Dans ce cas, la pièce est parfois tournée autour d'un axe longitudinal parallèle aux pliages mais parfois elle est tournée de bout

en bout ou autour d'un axe perpendiculaire aux pliages.

La première solution est coûteuse car elle nécessite deux cintreuses à la place d'une seule. La seconde solution impose des temps de manipulation importants, avec les coûts correspondants, et nécessite beaucoup d'espace, en plus du fait que le retournement d'une pièce métallique en feuille

lourde et de grande dimension est une opération dangereuse.

Compte tenu de ce problème, l'invention a essentiel-

lement pour objet un appareil de manipulation de pièces métalliques en feuilles convenant particulièrement bien à une cintreuse destinée à réaliser des pliages successifs à

l'aide de la même matrice et du même poinçon, pouvant tra-

vailler automatiquement sans aucune intervention manuelle, possédant une grande souplesse car il occupe peu d'espace et permet en outre notamment le retournement de la pièce dans un espace réduit lorsque des pliages successifs sont

réalisés en sens opposés.

Plus précisément, à cet effet, l'appareil de manipu-

lation pour machine à cintrer selon l'invention comprend: un premier manipulateur comportant un premier dispositif de serrage destiné à serrer la pièce à cintrer, un premier

dispositif de support destiné à supporter le premier qispo-

sitif de serrage afin qu'il tourne autour d'un axe.de rota-

tion parallèle à la direction longitudinale du poinçon et de la matrice, et un second dispositif de support destiné à supporter le premier dispositif de support afin qu'il soit mobile dans une direction d'axe X parallèle à la direction

longitudinale du poinçon et de la matrice, dans une direc-

tion d'axe Y perpendiculaire à la direction d'axe X, et

dans une direction d'axe Z parallèle à la direction verti-

cale, et un second manipulateur comportant un second dispo-

sitif de serrage destiné à serrer la pièce, un bras destiné à supporter le second dispositif de serrage, et une colonne destinée à supporter le bras de manière qu'il puisse tourner autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe Y, la

colonne ayant une construction telle qu'elle peut se dépla-

cer vers le premier manipulateur et à distance de celui-ci.

En outre, le procédé destiné à changer la position

de la pièce au cours d'une opération de cintrage se carac-

térise en ce que, lors de la présentation de la pièce, la position de la pièce W est modifiée par rotation de la pièce dans un plan vertical qui est perpendiculaire à la direction longitudinale du poinçon et de la matrice, à

l'avant de la machine de cintrage.

Dans la présente description et dans les revendica-

tions, les expressions "pli", "pliage", et "coude" désignent non seulement un pliage net mais aussi une zone de transition entre deux parties qui sont inclinées l'une

par rapport à l'autre.

Bien que l'invention ait été réalisée dans une application à une cintreuse dans laquelle une matrice et un poinçon sont mobiles l'un par rapport à l'autre dans un plan vertical de travail, et dans laquelle la pièce est introduite entre la matrice et le poinçon dans un plan horizontal de chargement, l'invention s'applique également indépendamment de l'orientation de ces plans dans l'espace

ainsi qu'indépendamment de leur orientation relative.

Comme décrit plus en détail dans la suite, l'inven-

tion repose sur la reconnaissance du fait que, après des pliages successifs exécutés par une même matrice et un même poinçon, la pièce qui est encore serrée entre eux comprend

toujours au moins deux parties plates qui ont des inclinai-

sons d'angles qui peuvent être prévues. Il est donc pos-

sible, pour la manipulation de la pièce, d'utiliser un ou plusieurs organes de serrage permettant la saisie et la libération d'une partie de la pièce qui se trouve dans un plan incliné suivant un angle prévisible par rapport au plan de chargement. Cet angle est nul avant la formation du

premier pliage dans une pièce initialement plate.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une perspective d'une cintreuse, d'un appareil de manipulation selon un mode de réalisation préféré de l'invention, d'un appareil de chargement et d'une table de déchargement des pièces; la figure 2 est une élévation latérale de l'appareil de manipulation, certaines parties étant représentées dans des positions différentes; la figure 3 est une vue en plan de l'appareil de manipulation;

la figure 4 est une coupe horizontale très schéma-

tique d'un détail représentant une variante de mécanisme de déplacement d'une traverse de l'appareil de manipulation; la figure 5 est une vue schématique en plan de la partie principale de l'appareil de manipulation; la figure 6 est une vue schématique partielle en plan représentant une partie de la figure 5; la figure 7 est une élévation latérale d'un détail, en coupe partielle suivant la ligne VII-VII de la figure 3;

la figure 8 est une perspective d'une tête de mani-

pulateur de l'appareil; la figure 9 est une élévation latérale suivant la - flèche IX de la figure 8; la figure 10 est une vue de dessus suivant la flèche X de la figure 8; la figure 11 est une élévation latérale en coupe partielle par le plan repéré par la référence XI-XI de la figure 3; la figure 12 est une élévation frontale partielle de

la structure de support d'un second manipulateur de l'appa-

reil de manipulation; la figure 13 est une élévation latérale en coupe partielle d'une partie du second manipulateur; la figure 14 représente un profil relativement simple qui peut être donné à une pièce métallique en feuille par des opérations successives de pliage à angle

droit dans une cintreuse munie de l'appareil de manipu-

lation; la figure i5a est une vue très schématique, par un

plan vertical, de la cintreuse et de l'appareil de manipu-

lation au début d'un cycle de cintrage destiné à la forma-

tion de la pièce profilée de la figure 14; la figure 15b est une perspective schématique de la pièce et de deux têtes de manipulation ayant des pinces respectives, incorporées à l'appareil de manipulation; les figures 16, 17, 18 et 19 sont analogues à la figure 15a et représentent des étapes ultérieures du cycle; la figure 20a est une autre vue analogue dans laquelle le second manipulateur est aussi schématiquement représenté; la figure 20b est une perspective schématique de la pièce, des têtes de manipulation avec leurs pinces et du second manipulateur, dans le même état que sur la figure a; la figure 21a est analogue à la figure 20a, mais à un stade ultérieur du cycle; la figure 21b est une perspective analogue à la figure 20b, mais correspondant à l'étape de la figure 21a; les figures 22 et 23a sont d'autres coupes paT un plan vertical, analogues aux précédentes et représentant deux étapes ultérieures du cycle; la figure 23b est une perspective analogue à la figure 20b mais correspondant à l'état de la figure 23a; la figure 24a est une coupe par un plan vertical analogue aux vues précédentes mais illustrant une autre étape du. cycle; la figure 24b est une perspective analogue à certaines vues précédentes mais correspondant à l'étape de la figure 24a; et les figures 25 à 33 sont d'autres coupes par des

plans verticaux analogues aux coupes précédentes, illus-

trant d'autres étapes du cycle. On décrit maintenant le mode de réalisation préféré

de l'invention, en référence aux figures 1, 2 et 3 d'abord.

Une cintreuse, portant la référence générale 1, a une matrice 19 montée sur un châssis inférieur 15, et un poinçon 17 monté sur un châssis supérieur 13. Un appareil de manipulation selon l'invention, portant la référence générale 7 sur les figures 1, 2 et 3, est placé devant la cintreuse. L'appareil de manipulation comprend un premier

manipulateur 3 et un second manipulateur 5.

Un dispositif 9 de chargement et une table de déchargement portant la référence générale 11 sont placés d'un côté de la cintreuse 1 (à droite sur les figures 1 à 3). Le dispositif 9 de chargement comporte un banc 21 ayant une partie supérieure plate 23 sur laquelle repose

une pile de pièces rectangulaires W à cintrer.

Une traverse basculante 27 commandée par des vérins porte une série de ventouses 29 destinées à prélever les

pièces successives W et à les transporter en position hori-

zontale dans l'espace compris entre le dispositif 9 de chargement et la table 11 de déchargement. La table 11 de déchargement est constituée par un simple banc 31 ayant un

plan incliné 33 de support. Le plan 33 est destiné à sup-

porter les pièces mises en forme provenant des pinces du

manipulateur, comme on peut le noter.

L'appareil manipulateur 7 selon l'invention comporte un châssis de support comprenant des pieds robustes 35

portant un guide robuste -37. Le guide 37 est disposé paral-

lèlement à un plan de travail (plan de déplacement de la matrice) de la cintreuse 1, le long de la totalité de la partie inférieure de la cintreuse, ainsi que dans l'espace compris entre l'appareil 9 de chargement et la table ll de déchargement. Un chariot ailongé portant la référence générale 39, est couplé au guide 37 et peut coulisser parallèlement à l'axe X représenté sur la figure 1. Le chariot 39 est mobile le long du guide 37 d'une position qui se trouve en avant de la. cintreuse 1 à une position qu'il occupe entre

l'appareil 9 de chargement et la table 11 de déchargement.

Le chariot 39 est déplacé le long du guide 37 par un servo-

moteur (non représenté) qui est de préférence commandé par une commande numérique. Le servomoteur entraine un pignon (non représenté) qui coopère avec une crémaillère (non

représentée) placée le long du guide 37.

A proximité de ses extrémités, le chariot 39 sup-

porte deux guides longitudinaux'robustes 47 qui sont paral-

lèles à l'axe Y qui est perpendiculaire à l'axe X. Chacun des guides 47 est monté de manière qu'il puisse coulisser verticalement sur le chariot 39, parallèlement à l'axe vertical Z. Ils sont déplacés le long de l'axe Z par un

servomoteur 45 commandé par une commande numérique et sup-

porté par le chariot 39. Chaque guide 47 est supporté par une robuste tige verticale 43 qui peut coulisser dans le chariot 39. Le servomoteur 47 entraîne ensemble des pignons respectifs (non représentés) qui sont en prise avec des crémaillères respectives (non représentées) supportées par

les tiges 43.

Les guides 47 supportent une traverse robuste 55 placée parallèlement à la zone de cintrage délimitée par. la

matrice 17 et le poinçon 19.

La traverse 55 est supportée par les guides 47 par l'intermédiaire de coulisseaux respectifs 49 (figure 2) qui sont mobiles parallèlement à l'axe Y, suivant la flèche

indiquée sur les figures 1, 2 et 3.

Dans un but décrit dans la suite, chaque coulisseau 49 porte un axe vertical 53 autour duquel la traverse 55

peut pivoter horizontalement d'un petit angle.

Chaque coulisseau 49 est déplacé par un servomoteur respectif 51 à commande numérique, porté par le guide

respectif 47. Chaque servomoteur 51 entraîne une vis res-

pective (non représentée) disposée dans le guide 47 et coopérant avec un taraudage (non représenté) formé dans le coulisseau respectif 49.

La traverse 55 est déplacée le long de l'axe Y pen-

dant la manipulation des pièces W par les deux servomoteurs 51 qui travaillent ensemble, si bien que la traverse 53 se déplace parallèlement à elle-même. Cependant, chaque fois qu'une pièce W est présentée dans la zone de cintrage, son bord qui est en appui contre la matrice 17 peut être aligné convenablement. Cette opération permet la correction des erreurs éventuelles dues au jeu ou aux imperfections du

mécanisme de l'appareil manipulateur et du second manipula-

teur (décrit dans la suite) ou au glissement de la pièce W

entre les pinces. L'erreur peut être détectée par un cap-

teur arrière de calibrage (non représenté) monté sur la machine à cintrer 1. L'alignement est obtenu par arrêt de l'un des servomoteurs 51 et commande de l'autre, à la suite d'un signal provenant du capteur arrière de calibrage, de manière que l'axe correspondant 53 soit déplacé vers

l'avant ou vers l'arrière de quelques millimètres. La tra-

verse 55 peut pivoter étant donné son montage sur les axes 53. En pratique, le pivotement de la traverse 55 équivaut

au pivotement de la pièce W autour de son axe central ver-

tical, parallèle à l'axe Z. L'un des axes 53 est monté sur un coulisseau (non

représenté qui peut coulisser transversalement à la direc-

tion de déplacement du coulisseau 49. Cette opératio; est destinée à compenser toute imprécision sur la disposition

parallèle des coulisseaux 49 et à permettre une modifica-

tion de l'espacement des axes 53 à la suite du pivotement

de la traverse 55 dans son plan.

La figure 4 représente une variante d'ensemble des-

tiné à déplacer la traverse le long de l'axe Y. La tra-

verse, repérée par la référence 59, est supportée par deux manivelles 57 entraînées en sens inverse par un moteur et

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placées symétriquement par rapport au centre de la tra-

verse. Les deux manivelles 57 peuvent tourner autour d'axes

verticaux respectifs Ai et sont commandées par des servomo-

teurs respectifs à commande numérique (non représentés).

Chaque manivelle a un maneton 61 qui coopère avec un accou- plement à bielle placé dans un guide longitudinal respectif

59a de la traverse 59. Lorsque les deux servomoteurs com-

mandent les manivelles 57 ensemble, la traverse 59 avance et recule parallèlement à elle-même. Lorsque le bord de la pièce doit être aligné sur la zone ou l'axe de cintrage, l'un des servomoteurs peut être commandé alors que l'autre

est arrêté.

Le mode de réalisation de la figure 4 présente l'avantage d'être moins encombrant que les guides 56 dans la direction de l'axe Y. Cependant, il faut un algorithme plus complexe pour la commande numérique de son déplacement le long de l'axe Y. De préférence, une chaîne 65 ou une courroie crantée est placée dans la traverse 59 et est renvoyée par deux

poulies folles 63 et est fixée en 57a sur les manetons 61.

Cette disposition assure la coïncidence permanente entre le centre de la traverse 59 et le point médian des manetons 61. Ainsi, si les manivelles 57 tournent symétriquement, la

traverse 59 se déplace vers l'avant et vers l'arrière sui-

vant l'axe Y sans se déplacer suivant l'axe X. On se réfère maintenant aux figures 1, 2, 3, 5, 6 et

7; la traverse 55 porte deux guides longitudinaux hori-

zontaux 67 du côté tourné vers la cintreuse 1. Deux cha-

riots 69 sont montés sur ces guides 67. Ils peuvent être déplacés à la main de manière symétrique à l'aide d'un seul

dispositif d'entraînement par chaîne (non représenté) com-

mandé depuis l'extérieur de la traverse 55, et ils peuvent

être serrés sur les guides 67 dans les positions néces-

saires. Chaque chariot 69 porte un coulisseau respectif 71 entraîné par un moteur et mobile en translation suivant l'axe X comme indiqué par la flèche de la figure 6. Chaque

coulisseau 71 est déplacé par un organe respectif de ma-

noeuvre, par exemple un vérin pneumatique (non représenté).

Chaque coulisseau 71 porte un bras creux et robuste

73 monté en porte-à-faux, dirigé vers la cintreuse 1.

Chacun de ces bras 73 porte l'une des têtes de manipulation 75 constituant un premier dispositif de serrage, à son extrémité libre, l'axe de rotation des têtes étant repéré

par la référence A2 et étant commun aux deux têtes 75.

On peut noter que les déplacements des deux coulis-

seaux 71 le long de l'axe X assurent le serrage et le des-

serrage d'une pièce par les pinces du manipulateur, comme

indiqué dans la suite. Le fait que les positions des cha-

riots 69 peuvent être réglées permet l'adaptation de la distance comprise entre les têtes 75 de manipulation à la

longueur de la pièce W. -

Cependant, le coulissement du chariot 69 et de la traverse 55 dans son ensemble dans la direction X permet aux têtes 75 de manipulation de prélever une pièce devant le dispositif 9 de chargement et de la transporter à

l'avant de la cintreuse 1 et de transporter la pièce façon-

née de la cintreuse 1 à la table de déchargement 11.

Les deux têtes 75 sont entraînées ensemble en rota-

tion autour de l'axe A2 afin que leur attitude soit modi-

fiée à toutes deux et afin que les pinces de manipulation

soient changées comme décrit dans la suite, par un servomo-

teur à commande numérique schématiquement repéré par la référence 99 sur la figure 7. Un arbre cannelé 101 est disposé sur toute la longueur de la traverse 55 et il est entrainé' par le servomoteur 99 par l'intermédiaire d'une - transmission à courroie crantée repérée par la référence 103 sur la figure 7, et d'un pignon à chaîne 102 représenté

sur les figures 5 et 7.

Une roue d'entraînement 105 de chaîne est clavetée sur l'arbre 101 dans chaque bras 73, afin qu'elle puisse coulisser. Cette roue d'entraînement 105 est raccordée par une transmission comprenant deux chaînes successives (ou courroies crantées) 107, 109 et une roue intermédiaire 111, à une roue menée 113 de coopération avec une chaîne qui peut tourner autour de l'axe A2 et à laquelle une tête respective 75 de manipulation est fixée afin qu'elle puisse tourner. On se réfère maintenant aux figures 8, 9 et 10 pour

la description de la structure préférée des deux têtes 75

de manipulation.

Sur la figure 10, la roue menée clavetée sur l'arbre ou tige 77 auquel la tête 75 est fixée est repérée par la

référence 113.

La tête 75 comporte un flasque carré 79 fixé à l'axe 77 et supportant deux joues opposées 81 et 83 montées en porte-à-faux. Les extrémités libres des joues 81 et 83 ont une configuration telle qu'elles forment des mâchoires

externes respectives fixes l81a et 83a d'une pince de mani-

pulation 95, 97 respectivement.

Une tige 87 est disposée au centre entre les deux joues 81 et 83 et un piston 85 à double effet. Le corps 89 est mobile vers l'arrière et vers l'avant le long de la

tige 87 comme indiqué par la flèche de la figure 9.

Deux mâchoires mobiles 91 et 93 sont fixées au corps 89, l'une d'elles faisant partie de la pince 95 et l'autre

de la pince 97 de manipulation.

Comme on peut le noter, la disposition est telle que la pince 95 est fermée lorsque la pince 97 est ouverte et

inversement.

On peut aussi noter, en particulier sur la figure 8, que les deux pinces diamétralement opposées 95 et 97 de manipulation sont disposées excentriquement par rapport à l'axe A2 de rotation de la tête 75. Les mâchoires fixes 81a et 83a sont placées à la périphérie de la tête alors que les mâchoires mobiles 91 et 93 peuvent coulisser dans la

partie périphérique de la tête. Ceci constitue la disposi-

tion la moins encombrante du manipulateur 75 et permet aux pinces 95 et 97 d'être aussi proches que possible de la

zone de cintrage.

Les mâchoires fixes 81a et 83a et les mâchoires mobiles 91 et 93 peuvent être remplacées simplement et rapidement par des mâchoires de dimensions différentes, surtout en largeur, alors que les mâchoires 83a et 93 qui sont représentées peuvent avoir la largeur minimale, la largeur maximale des mâchoires pouvant être égale à la largeur de la tête. On se réfère maintenant aux figures 1, 3 et 11 en particulier; on décrit maintenant un support auxiliaire dont est muni le premier manipulateur 3 et qui est destiné à la manipulation de pièces métalliques en feuilles W qui ont une grande longueur suivant l'axe X. Lorsqu'une pièce de ce type est supportée à ses extrémités par les pinces 95 ou 97 avant cintrage ou lorsque quelques pliages seulement ont été réalisés, la pièce risque de fléchir et il est donc nécessaire de la

supporter au moins dans une zone intermédiaire.

A cet effet, un dispositif auxiliaire de support 115 au moins est monté sur les guides 67 de la traverse 55 (voir figure 11). Ce dispositif 115 comporte un chariot 117 qui est mobile manuellement le long des guides 67 et qui

peut être serré sur lui en position nécessaire.

Dans le cas d'un seul dispositif auxiliaire 115, cette position correspond à la position centrale. des

figures 1 et 3.

Un bras auxiliaire creux 119 de support monté en porte-à-faux est articulé sur le chariot 117 (figure 11) autour d'un axe horizontal, parallèle à la direction d'axe X. Lorsque le dispositif 115 est en fonctionnement, un vérin 125 porté par le chariot 117 maintient le bras 119 en position levée. A son extrémité libre, le bras 119 porte une tête auxiliaire 121 de support constituée par deux

disques visibles sur les figures 1 et 3.

La tête 121 peut tourner autour d'un axe qui coin-

cide avec l'axe A2 de rotation des têtes 75.

La rotation de la tête auxiliaire 121 est commandée par le même arbre cannelé 101 par l'intermédiaire d'une transmission (figure 11) qui comporte une roue menante 127 analogue à la roue 105 (figure 7), une roue intermédiaire 129, des courroies crantées 131 et une roue menée 132 fixée à la tête 121. Le rapport de transmission est tel que la

tête auxiliaire 121 tourne avec les têtes 75 du manipu-

lateur. La tête 121 porte deux séries de ventouses 123 qui sont diagonalement opposées, comme les pinces 95 et 97 de manipulation, et qui ont des surfaces d'appui 123a qui

correspondent aux plans de saisie des pinces du manipula-

teur. Les ventouses 123 sont raccordées à une source de

vide, d'une manière non représentée.

Il faut noter que les ventouses 127 peuvent suppor-

ter une pièce dans une zone intermédiaire de celle-ci, quelle que soit l'attitude de la surface de la pièce avec

laquelle elle coopère.

Dans le cas d'une pièce très longue, le dispositif auxiliaire de support 115 est utilisé par exemple pour la formation des premiers pliages d'une pièce rectangulaire plate. Lorsque le support auxiliaire n'est plus nécessaire, le vérin 125 est commandé de manière qu'il fasse descendre le bras 119 vers sa position inactive indiquée en traits

mixtes sur la figure 11.

On décrit maintenant le second manipulateur 5 de

l'appareil 7 de manipulation.

Comme représenté sur les figures 1, 2 et 12, un robuste support 133 en forme de colonne est fixé au sol du côté du châssis 35 opposé à celui qui est tourné vers la cintreuse 1, et il comporte deux montants de section creuse 139, placés côte à côte. Une robuste colonne pivotante 135 de section creuse supportée par les montants 139 à l'aide

d'un axe 141 est placée entre les montants 139.

Un vérin vertical 143 (figure 2) est incorporé à l'un des montants 139. Un ensemble 145 à moufle est associé à la tige 143a du vérin 143 et coopère avec une chaîne 149

fixée au bras 135 par l'intermédiaire d'une poulie 147.

En outre, comme l'indique la figure 12, le bras 137 qui porte les pinces auxiliaires 159 constituant un second dispositif de serrage, est monté à l'extrémité supérieure

libre de la colonne 135 et peut tourner de 180O ' comme indi-

qué par la flèche double et autour d'un axe parallèle à l'axe Y. Un vérin pneumatique longitudinal à double effet 151 est incorporé au bras 135 et fait tourner le bras 137 par l'intermédiaire d'une transmission à chaine 153, 155 et 157. La structure de la colonne 135, du bras 137 et des pinces 159 peut pivoter sous la commande d'un vérin 143, entre la position inclinée représentée en trait continu sur la figure 2 et la position verticale levée représentée en trait interrompu sur la figure 2, afin que le bras 137 et la pièce W tournent autour d'un axe parallèle à l'axe X. Sur la figure 2, la traverse 55 et l'un des bras 73 de support des têtes 75 sont représentés en trait plein dans la position la plus basse et la plus avancée, et sont représentés en trait interrompu dans la position la plus haute et la plus reculée. L'espace de manipulation dans lequel l'axe commun de rotation A2 des têtes 75 (et de la

tête ou des têtes auxiliaires de support 115) peut se dé-

placer est indiqué par la référence MS. Comme on peut le noter, lorsque l'axe A2 se trouve dans la position la plus haute et la plus reculée, il se trouve dans la zone de

serrage des pinces 159.

On se réfère aux figures 12 et 13; le bras 137 comporte deux guideslongitudinaux 161 le long desquels sont montés plusieurs coulisseaux 163 qui peuvent être déplacés à la main et qui peuvent être serrés dans les guides eux-mêmes dans les positions les plus commodes.# Comme représenté sur la figure 13, chaque coulisseau 163 est fixé au cylindre 167 d'un vérin pneumatique à double effet 165. La tige du vérin 165, repérée par la

référence 169, dépasse en avant du bras 137.

Le vérin 16'5 porte un support 171 qui entoure la

tige 169 et porte un axe transversal 175. L'axe 175 consti-

tue un pivot central pour deux mâchoires symétriques 173 de

la pince auxiliaire 159.

Chaque mâchoire 173 a deux galets latéraux 181. La tige 169 a une plaque 177 d'extrémité avec laquelle les

galets 181 coopèrent.

Des ressorts hélicoidaux 179 de rappel sont placés entre la plaque 177 et chaque mâchoire 173 et sont fixés à des sièges ou cavités respectives de la plaque et de la mâchoire. La disposition est telle que, lorsque l'organe de manoeuvre 165 se contracte et la plaque 177 se rétracte, les ressorts 179 maintiennent la pince 159 à l'état d'ouverture, les mâchoires 173 étant distantes, la totalité étant telle que représentée par le trait continu sur la

figure 13.

Lorsque le vérin 165 est sous pression, la tige 169 avance et la plaque 177 pousse les galets 181, obligeant les mâchoires 173 à se fermer. Cette situation est indiquée

en traits mixtes sur la figure 13.

Le fonctionnement de l'appareil 7 de manipulation

est maintenant décrit en référence aux figures 14 à 33.

Sur la figure 14, des plis- successifs qui doivent être formés successivement dans une pièce métallique en feuille, pour la fabrication de la pièce profilée indiquée sur la figure 14 sont repérés par les références B1, B2, B3

et B4.

Les figures 15a à 33 illustrent une opération de cintrage grâce à laquelle les plis B1, B2, B3 et B4 sont réalisés. Dans le cas représenté, le poinçon 17 est fixé alors que la matrice 19 est mobile en translation dans un plan vertical de travail indiqué en trait mixte sur la figure 15a. La matrice 19 a la forme d'un dièdre concave et

le poinçon 17 a la forme d'un dièdre convexe complémen-

taire. Dans le cas représenté, l'angle du dièdre est de 90

et il est symétrique par rapport au plan de travail.

Lors de la fabrication d'une pièce ayant le profil indiqué sur la figure 14, on utilise initialement une pièce rectangulaire plate W d'un métal en feuille ayant un grand

axe A3 et un petit axe A4 (figure 15b).

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Comme expliqué précédemment, un appareil de manipu-

lation selon l'invention comprend les deux têtes 75 de manipulation qui portent les pinces 95. Ces pinces, comme

représenté sur la figure 15b, ont des embouchures de ser-

rage qui sont tournées l'une vers l'autre et mobiles ensemble de manière qu'elles se rapprochent et s'éloignent, comme indiqué par les flèches. La direction de déplacement est parallèle à la zone de pliage délimitée par la matrice

19 et le poinçon 17.

Chaque tête 75 est montée de manière qu'elle puisse tourner autour d'un axe A2 qui est commun aux deux têtes et qui est parallèle à l'axe de leur déplacement. Les deux

têtes 75 portent aussi des pinces respectives supplémen-

taires 97 (figure 15a) qui sont à des emplacements diamé-

tralement bpposés aux pinces 95 et ont des dimensions dif-

férentes, dans un but décrit dans la suite.

Sur les figures 15a et 15b, une partie plate de la pièce W est saisie par les deux pinces 95 dans des régions des bords qui correspondent aux petits côtés ou bords Sl et S2 de la pièce W elle-même. On suppose que la pièce W est disposée dans la position indiquée sur la figure 15a par les pinces 95 ou qu'elle est placée dans cette position par

un autre dispositif.

* Sur la figure 15a et les autres figures analogues, le bord ou côté relativement long de la pièce W, repéré par les références El ou E2 sur la figure 15b, est indiqué par

un point afin qu'il donne une référence facilitant l'expli-

cation dés manipulations de la pièce pendant le cycle.

Comme indiqué précédemment, les deux têtes 75 sont mobiles ensemble en translation, à la fois horizontalement

et verticalement.

Sur la figure 15a, la pièce W est positionnée horizontalement pratiquement au même niveau que les bords supérieurs de la matrice 19 qui est descendue. En pratique et surtout dans le cas des pièces longues et lourdes, le niveau des pinces 95 et 97 est légèrement plus haut dans l'étape de positionnement afin que le cintrage de la

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feuille soit compensé.

La première étape du cycle comprend l'avance des têtes 75 suivant la flèche de la figure 15a afin que la pièce W vienne en appui sur la matrice 19, comme représenté sur la figure 16. Dans l'étape suivante, la matrice 19 et les têtes 75 se soulèvent ensemble (figure 16) jusqu'à ce que la pièce W soit mise dans une position dans laquelle la matrice 19 et le poinçon 17 la maintiennent sans cintrage. Ce plan est connu de façon classique comme étant le plan de chargement

et est repéré par la référence LP sur la figure 17.

Dans l'étape suivante, les deux têtes 75 et les deux pinces 95 de manipulation sont écartées afin que la pièce W soit libérée et sont placées aux-positions indiquées en

traits mixtes sur la figure 15b.

L'étape suivante est l'étape de cintrage dans

laquelle la matrice 19 est soulevée de façon plus impor-

tante que sur la figure 18 et assure le pliage B1 de la pièce W.

A la fin de cette opération de cintrage, comme l'in-

dique la figure 18, deux parties L0, L1 qui sont inclinées

l'une par rapport à l'autre d'un angle a (dans le cas con-

sidéré de 90 ) sont formées dans la pièce W. Dans l'étape suivante, alors que la pièce W est encore serrée entre la matrice 19 et le poinçon 17, les têtes 75 se soulèvent et tournent afin qu'elles prennent l'attitude indiquée sur la figure 19. Dans cette position, les pinces 95 de manipulation ont un plan de contact qui coïncide avec le plan de la partie L1 et peuvent serrer à

nouveau la pièce W, comme représenté.

Apres que la pièce W a été serrée à nouveau, la matrice 19 descend à nouveau comme indiqué sur la figure a vers la position indiquée sur la figure 15a. Les têtes a se soulèvent plus et s'écartent de la cintreuse vers la position indiquée sur la figure 20a. Dans cette position, les pinces auxiliaires 159 sont disposées comme représenté

schématiquement sur la figure 20b.

Dans la position de serrage de la figure 20a, ces pinces auxiliaires 159 ont leur propre plan incliné de serrage. Pour que les pinces auxiliaires 159 puissent serrer la pièce W, les têtes 75 sont mises en rotation lorsqu'elles remontent et s'écartent afin que la partie Li soit mise dans le plan de saisie des pinces auxiliaires 159. Comme représenté sur les figures 20a et 20b, les pinces auxiliaires 159 serrent le bord de la pièce W, à son

extrémité longitudinale.

Les pinces auxiliaires 159 sont supportées par une traverse commune 137 afin qu'elles soient transportées suivant une trajectoire courbe comme indiqué par la flèche

des figures 20a et 20b.

Dans l'étape suivante, les pinces 95 libèrent les petits bords de la pièce W comme indiqué sur la figure 20b, et les pinces auxiliaires 154 reculent vers la position de la figure 21a dans laquelle la partie L1 de la pièce est horizontale. Dans l'étape suivante, le bras 137 qui supporte les pinces 159 tourne autour d'un axe parallèle à l'axe Y. Dans

l'état représenté sur les figures 21a et 22, l'axe de rota-

tion est horizontal. La distance au sol est telle que la

pièce W peut tourner librement autour de son petit axe A4.

En outre, la pièce W est maintenue très éloignée de la tête 75 et des organes associés à celle-ci si bien qu'elle ne risque pas de les heurter lorsqu'elle tourne. Néanmoins, étant donné sa rotation autour du petit axe A4, la distance

des pinces 159 et de leur appareil de support à la cin-

treuse est relativement faible si bien que l'espace occupé

est avantageusement réduit.

Lorsque la pièce W a tourné autour de l'axe A4, sa face inférieure est placée au-dessus comme représenté sur la figure 22 et elle est-prête pour la formation du second

pliage B2.

Dans l'étape suivante (figures 23a et 23b), les pinces auxiliaires 159 reprennent la position de la figure a, les pinces 95 serrent la pièce W à nouveau le long de sa partie L1 et les pinces auxiliaires 159 s'écartent alors.

Dans une étape suivante, les deux têtes 75 descen-

dent à nouveau, elles sont réorientées de manière que leur plan de serrage soit horizontal (figure 24a) et elles avan- cent afin que la partie L1 soit en appui contre les bords

de la matrice abaissée-19.

La matrice 19 s'élève alors vers la position corres-

pondant à la figure 17 (dans une étape qui n'est pas repré-

sentée) et les pinces 95 relâchent la pièce W qui est

retenue entre la matrice et le poinçon.

Dans l'étape suivante, la matrice 19 s'élève afin qu'elle forme le second pliage B2 qui a un sens opposé au premier pliage Pi. Une partie L2 est ainsi formée comme

indiqué sur la figure 25.

Dans l'étape suivante, les têtes 75 se soulèvent et tournent à nouveau en prenant l'attitude dans laquelle le plan de serrage des pinces 95 coïncide avec le plan de la partie L2. Dans ces conditions, les pinces de manipulation serrent la partie L2 de la manière décrite en référence à la figure 19 et dans la région la plus commode des petits côtés de la pièce W. Dans l'étape suivante (figure 26), la matrice 19 descend à nouveau. Les têtes 75 descendent aussi à nouveau et sont réorientées avec l'attitude dans laquelle leur plan de serrage est horizontal et la partie L2 est en appui sur les bords de la matrice 19, dans la zone dans laquelle le troisième pliage B3 doit être formé. On peut noter que, comme les deux pliages B2 et B3 ont le même sens, la pièce W n'est pas retournée cette fois et les pinces auxiliaires

159 ne sont pas utilisées.

Dans l'étape suivante (figure 27), la matrice 19 remonte à nouveau et forme le troisième pliage B3. Comme on peut le noter sur la figure 27, après que le troisième pliage a été formé, une partie de la pièce W s'enroule autour du poinçon 17. Ceci empêche la libération de la pièce W du poinçon 17 par un mouvement de descente ou au

moins le rend difficile.

Comme décrit précédemment, les deux têtes 75 sont mobiles ensemble en direction parallèle à l'axe X. Grâce à cette possibilité, les deux têtes 75 sont déplacées avec la pièce W vers un côté (perpendiculairement au plan du dessin de la figure 27) jusqu'à ce que la pièce W soit retirée du

poinçon 17, d'un côté de celui-ci.

Ensuite, les deux têtes 75 sont remises en position devant la cintreuse, elles s'élèvent et elles reviennent en

arrière afin qu'elles donnent la pièce aux pinces auxi-

liaires 159 (figure 28).

Les pinces auxiliaires 159 s'élèvent alors (figure 29) afin qu'elles retournent la pièce W (figure 30) et la

rendent aux têtes 75 (figure 31).

Contrairement à la représentation de la figure 25, les pinces auxiliaires 159 donnent cette fois la pièce aux autres pinces 97 qui n'ont pas une largeur aussi grande que les pinces 95. Leur plus faible largeur permet aux pinces 97 de retenir la pièce W dans une zone très proche des plis B1, B2, B3 qui ont déjà été formés, c'est-à-dire très loin du quatrième pliage B4 qui doit être formé ensuite, ainsi que très loin de la matrice et du poinçon. En outre, la largeur des pinces 97 peut être réduite car la pièce W a déjà été suffisamment renforcée par les pliages déjà

effectués.

Dans l'étape suivante, les deux têtes 75 de manipu-

lation tournent (figure 31) de manière qu'elles placent les

pinces 97 vers le haut, en position active.

Les pinces 97 (figure 32) mettent alors la partie de la pièce W à cintrer sur les bords de la matrice 19 qui s'élèvent comme précédemment jusqu'à ce que la partie de la

pièce W soit retenue sans être cintrée.

Dans la dernière étape de cintrage, après que les pinces 97 ont relâché la pièce, la matrice 19 continue à remonter et forme le quatrième pliage B4 (figure 33). Les têtes 75 reviennent alprs aux positions de la figure 33 et les pinces 97 serrent la pièce W dont la mise en forme est alors terminée. Comme on peut le noter sur la figure 33, la pièce entoure le poinçon 17 dans ce cas aussi et elle est

retirée par un mouvement des têtes 75 en direction paral-

lèle à leur axe X. A la fin de l'extraction, comme indiqué précédemment, les têtes 97 libèrent la pièce qui tombe sur

la table de déchargement.

Il faut maintenant considérer certaines remarques

d'ordre général.

Les mouvements des têtes 75 vers le haut et vers le

bas, et vers l'avant et vers l'arrière peuvent être avanta-

geusement divisés en translations simples suivant deux

axes, un axe horizontal Y et un axe vertical Z (figure 1).

Les mouvements des têtes 75, à la fois pour le serrage de la pièce W et sa libération et pour l'extraction de la pièce dans des conditions telles qu'indiquées sur les figures 27 et 33, sont de simples translations suivant un axe horizontal X. Les mouvements d'orientation des têtes 75 assurant le positionnement des pinces 95 ou 97 avec les diverses attitudes lors du serrage et de libération de la pièce W, lors de la rotation de la pièce de 180 autour de son axe principal A3 et des mouvements de rotation des têtes 75 pour l'échange des pinces 95, 97 sont de simples rotations autour de l'axe A2. Tous ces mouvements se

prêtent à une commande numérique de l'appareil de manipula-

tion par mise en oeuvre d'algorithmes très simples.

Dans le cycle de travail décrit précédemment, on a supposé, par raison de simplicité, que les pinces 95, 97 serraient toujours la partie de la pièce la plus proche du pliage formé, mais, dans le cas de certains pliages, le programme du cycle de travail peut assurer le serrage d'une

partie plus distante.

Lors de la manipulation de pièces de petites dimen-

sions, une seule pince peut même être utilisée pour la

saisie de la pièce par un bord, par exemple un bord longi-

tudinal comme indiqué par la référence El ou E2 sur la figure 15b. Cette solution se prête à la manipulation de pièces dans lesquelles des plis doivent tous être exécutés

dans le même sens. Ceci peut aussi être le cas de l'utili-

sation de plusieurs pinces. Cependant, l'utilisation de pinces, telles que les pinces 95 et 97, qui serrent la pièce par ses bords d'extrémité ou ses petits côtés, parait beaucoup plus commode puisque le bord longitudinal E1 ou E2 (figure 15b) reste toujours libre pour le serrage par les pinces auxiliaires 159 qui assurent le retournement ou pour le déplacement des pinces le long des petits côtés. En outre, la disposition latérale des pinces 95 et 97 permet à ces pinces de saisir la pièce W dans la zone la plus commode des bords d'extrémité ou des petits côtés à chaque

fois, si bien que d'une part la pièce est fermement suppor-

tée et d'autre part l'emplacement des pinces est aussi

proche que possible du plan de travail sans cependant per-

turbation de la matrice 19 et du poinçon 17.

Une pièce W (telle que représentée sur la figure b) peut aussi être retournée par rotation de 180 dans ce plan, c'est-à-dire autour d'un axe perpendiculaire au plan de la figure 15b, et par rotation autour de son grand axe A3. Ceci est le type de manipulation qui est habituellement réalisé manuellement. Cependant, même si cette manipulation était possible pour un dispositif automatique, elle ne serait pas commode puisque la rotation de la pièce dans son plan nécessite un espace considérable devant la machine de cintrage. Le retournement par rotation autour du petit axe

A4 est le plus commode à ce point de vue.

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1, 2 et 3, le guide robuste 37 peut être monté sur le châssis inférieur 15 au lieu d'être monté sur des pieds

robustes 35. Dans cette disposition, les têtes 75 de mani-

pulation sont toujours déplacées en direction verticale à la suite du déplacement vertical de la matrice 19, car la matrice 19 et les têtes 75 sont montées sur le châssis inférieur 15. La commande du déplacement vertical de la

tête de manipulation peut être simplifiée.

En outre, on peut adopter la disposition suivante, à

la place de celle qui est représentée avec la tige verti-

cale 43, le guide longitudinal 47, le coulisseau 49 de

manière que la traverse 65 soit déplacée dans les direc-

tions d'axe Y et d'axe Z: un organe de guidage d'axe Y, disposé dans la direction d'axe Y, peut être fixé au chariot allongé 39 du mode de réalisation précité afin qu'il supporte le coulisseau de manière qu'il puisse se déplacer dans la direction d'axe Y, et un organe qui peut être soulevé peut être supporté par le coulisseau afin

qu'il se déplace dans la direction d'axe Z et puisse sup-

porter la traverse 55 du mode de réalisation précédent.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l"homme de l'art aux appareils et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples

non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Appareil de manipulation destiné à une machine à cintrer qui comporte une matrice (19) et un poinçon (17)

qui sont allongés et destinés à cintrer une pièce, carac-

térisé en ce qu'il comprend: un premier manipulateur comportant un premier dispositif de serrage (75) destiné à serrer la pièce à cintrer, un premier dispositif de support (55) destiné à supporter le premier dispositif de serrage afin qu'il tourne autour d'un axe de rotation parallèle à la direction longitudinale du poinçon et de la matrice, et un second dispositif de support destiné à supporter le premier dispositif de support afin qu'il soit mobile

dans une direction d'axe X parallèle à la direction longi-

tudinale du poinçon et de la 'matrice, dans une direction d'axe Y perpendiculaire à la direction d'axe X, et dans une direction d'axe Z parallèle à la direction verticale, et un second manipulateur comportant un second dispositif de serrage (159) destiné à serrer la pièce,

un bras (137) destiné à supporter le second disposi-

tif de serrage, et une colonne (135) destinée à supporter le bras de manière qu'il puisse tourner autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe Y, la colonne ayant une construction telle qu'elle peut se déplacer vers le premier manipulateur

et à distance de celui-ci.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second dispositif de support comporte en outre un dispositif (37) de guidage d'axe X disposé dans la direction d'axe X lorsqu'il est utilisé par la machine à cintrer, un premier dispositif de déplacement (39) supporté

par le dispositif de guidage d'axe X de manière qu'il per-

mette un déplacement libre dans la direction d'axe X, et un second dispositif de déplacement (55) supporté par le premier dispositif de déplacement afin qu'il puisse se déplacer librement dans la direction verticale de l'axe Z et qui comporte un dispositif de guidage d'axe Y destiné à supporter le premier dispositif de support de manière qu'il puisse se déplacer librement dans la direction d'axe Y.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur de l'organe de guidage (37) dans la direction d'axe X est supérieure à la largeur de la machine

à cintrer dans la direction d'axe X, et le premier disposi-

tif de déplacement (39) a une construction telle qu'il peut se déplacer de la position qui se trouve devant la machine à cintrer à la position latérale le long de l'organe de guidage d'axe X.

4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en

ce que le premier dispositif de support comporte une tra-

verse (55) disposée dans la direction d'axe X, et le pre-

mier dispositif de serrage comporte deux têtes (75) de

manipulation placées aux deux extrémités de la traverse.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que deux supports (73) qui dépassent vers la machine de cintrage sont placés sur les deux tronçons d'extrémité de

la traverse, et les têtes (75) sont montées sur les sup-

ports afin qu'elles soient tournées l'une vers l'autre.

6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la paire des supports gauche et droit est disposée

sur la traverse de manière que les têtes puissent se dépla-

cer librement le long de celle-ci.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque tête de manipulation (75) comporte deux mâchoires fixes (81a, 83a) disposées l'une en face de l'autre avec un espace spécifié, un corps mobile (89) placé entre les machoires fixes de manière qu'il puisse se déplacer librement entre les mâchoires fixes, et deux mâchoires mobiles (91, 93) fixées aux tronçons latéraux avant et arrière du corps mobile, par rapport à son déplacement, et qui peuvent coopérer par serrage avec l'une ou l'autre des mâchoires fixes lorsque le corps mobile se déplace du côté de l'une ou l'autre des mâchoires fixes.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les surfaces de serrage des deux paires de mâchoires (81a, 83a, 91, 93) formées d'une mâchoire fixe et d'une

mâchoire mobile ont des largeurs différentes.

9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en

ce que la tête de manipulation (75) est montée sur le sup-

port (73) de manière qu'elle puisse tourner librement autour d'un axe parallèle à la direction longitudinale de

la traverse.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce que les deux têtes (75) de manipulation sont réali-

sées de manière qu'elles tournent simultanément par l'in-

termédiaire d'un arbre cannelé (101) placé le long de la traverse.

11. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un organeauxiliaire de support (115) de la pièce est placé près du centre de la traverse afin qu'il supporte

la pièce.

12. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de base (139) placé du côté du premier manipulateur opposé à celui de la machine à cintrer, et un tronçon inférieur de la colonne (135) est supporté par la base de manière qu'elle puisse basculer librement dans la direction d'axe Y.

13. Procédé de modification de la position sd'une pièce dans une opération de cintrage de pièces afin que plusieurs opérations de cintrage puissent être réalisées dans la direction longitudinale d'une pièce allongée, à l'aide d'une machine de cintrage ayant une matrice (19) et un poinçon (17) deforme allongée, caractérisé en ce que, lors de la présentation de la pièce, la position de la pièce (W) est modifiée par rotation de la pièce dans un

plan vertical qui est perpendiculaire à la direction longi-

tudinale du poinçon et de la matrice, à l'avant de la

machine de cintrage.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend l'échange des parties gauche et droite du grand côté de la pièce (W) devant la machine de cintrage par rotation de la pièce dans un plan vertical qui est perpendiculaire à la direction longitudinale du poinçon et de la matrice, et le retournement de la pièce autour d'un axe spécifié parallèle à la direction longitudinale de la

matrice.