Brevet FR2133886A1 — publié le 19721201

L'invention a pour objet dës moyens d'entrainement d'un dispositif suivant automatiquement une 3-igne courbe tracée sur une plaque de métal qui est à découper, souder, ou poinçonner et qui est utilisée dans la construction des navires, 5 dans les fabriques de conserves, dans la construction des ponts, et plus particulièrement un dispositif d'entrainement dans lequel la roue directrice qui suit le tracé est entrainée à une vitesse angulaire variable dépendant du matériau à traiter et du procédé physique ou chimique appliqué pour le traitement,, 10 On connaît des dispositifs automatiques traceurs de lignes courbes, et un perfectionnement à ceux-ci a fait l'objet du brevet France 70.24546 (Publ.2.054o041). En cours d'opération la vitesse du dispositif qui suit automatiquement une ligne courbe tracée sur une tôle d'acier, et qui doit opérer 15 le traitement, doit varier en fonction de l'épaisseur de la plaque à traiter et de la nature du procédé appliqué, et par exemple la vitesse d'entrainement du dispositif doit être réduite quand une plaque plus épaisse est à traiter avec la même flamme. De plus, la vitesse angulaire à laquelle tourne 20 la roue directrice doit correspondre à la vitesse d'avancement du dispositif, en d'autres termes la vitesse angulaire de la roue directrice doit varier proportionnellement à la variation de vitesse d'avancement du dispositif= Du fait de ces exigences, le dispositif de l'invention a pour objet la réalisation de 25 moyens d'entrainement d'un dispositif suivant automatiquement une ligne courbe, comportant une roue - directrice entrainée à une vitesse angulaire proportionnelle à la vitesse d'avancement du dispositif. D'autres objets, caractéristiques et avantages de 30 l'invention apparaîtront de la description suivante en référence aux dessins annexés» La figol est une vue schématique d'un dispositif suivant une ligne courbe, qui comporte des moyens d'entrainement conformes à l'invention. 35 La fig.2 est une vue schématique d'un dispositif optique utilisé dans la réalisation présentée sur la figQl. La fig.3 est un détail de la relation existante entre les éléments de détection et l'image projetée du tracé. Sur ces figures, 1 est un moteur à courant continu, 40 2 un réducteur de vitesse, 3 un pignon engrenant avec une vis 72 13754 2 2133836 sans fin, 4 et 5 une paire de roues arrière dont l'une, la roue 4, est entrainée par l'embrayage 6, 7 est la roue avant directrice, 8 est un secteur denté solidaire de la roue directrice 7 et engrènant avec une vis sans fin 9; 10 sont des pignons dentés pour changer le sens de rotation de la vis sans fin 9 ; 11 et 12 sont respectivement des embrayages pour la marche avant et la marche arrière des pignons dentés 10; 13 est un premier levier articulé solidaire du secteur denté 8; 14 est un deuxième levier articulé; 15 est un flasque articulé; 16 est un troisième levier articulé; 17 est un quatrième levier articulé; le flasque 15 et le quatrième levier 17 tournent respectivement autour des axes 18 et 19; à l'extrémité du troisième levier articulé 16 est disposé l'instrument d'optique schématisé sur la fig.2, dont l'axe optique 25-21 est incliné sur la surface de la tôle d'acier à traiter 29. Sur la fig.l, la ligne joignant l'axe de rotation de la roue directrice 7 et le pivot 18 est perpendiculaire à la fois à la ligne joignant les pivots 18 et 19, ainsi qu'à l'arbre des roues 4 et 5. Le troisième levier articulé 16 est parallèle à l'arbre des roues 4 et 5, et l'axe optique de l'instrument optique est perpendiculaire à l'arbre des roues 4 et 5. Au point 20, intersection de l'axe optique et •une ligne s'-étendant de l'axe de rotation de la roue directrice 7 en parallèle à l'arbre des roues 4 et 5, est placé l'outil; 21 intersection de l'axe optique et de la surface de la tôle, se trouve entre le point 20 et l'instrument d'optique,lorsque la roue directrice 7 est perpendiculaire à l'arbre des roues 4 et 5. L'ensemble des mécanismes articulés est construit /i j i H pour que l'on ait la relation: tg @ - tg C? = — en L désignant par 0 l'angle d'inclinaison de la roue directrice 7 sur l'arbre des roues 4 et 5 et Ô l'angle d'inclinaison de la roue directrice 7 sur la ligne joignant 20 et 21, H étant la distance entre l'arbre de rotation de la roue directrice 7 et le point 20, L étant la distance entre la roue directrice et l'arbre des roues 4 et 5. C'est ainsi, par exemple, que pour L = 250 mm , H = 150 mm , la longueur du premier levier articulé 13 étant 40mm, la longueur du deuxième levier articulé 14 étant 115,06mm la distance entre le pivot du deuxième levier articulé 14 et 72 1375k 3 2133886 le point 18 d'articulation du flasque 15, est de 40mm, l'angle $ que fait le levier 13 avec l'arbre des roues 4 et 5 est de 43,5° lorsque Û*-S0°, cet angle étant le même que celui que forme la ligne joignant le pivot 18 au point d'arti-5 culation du levier 14yavec le flasque 15yavec l'arbre des roues 4 et 5, et la ligne reliant le pivot 18 au point d'articulation du flasque 15 et du levier 16 est parallèle au quatrième levier d'articulation 17, et perpendiculaire à l'arbre des roues 4 et 5o La distance entre le point d'articulation du 10 levier 16 sur le flasque 15 et l'axe optique est égale à H. La distance entre le pivot 18 et l'arbre de la roue directrice 7 est de 60mm, la distance entre le point 20 et le point 21 est de 30mm. En fig.2 il est présenté un schéma de l'instrument 15 d'optique utilisé dans la fig.l, 22 étant la source lumineuse, 23 une lentille, 24 un demi-miroir, 25 un premier élément de détection, 26 un second élément de détection, 27 comme indiqué sur la fig0l est un miroir. Comme éléments de détection 25 et 26 sont utilisés deux éléments de conversion photoélectrique. 20 L'axe optique est incliné à 70° sur la surface de la tôle d'acier 29, et la source lumineuse 22 émet un rayon 22-21 formant un angle d'incidence de 45° avec la tôle d'acier. La ligne tracée est projetée sur les éléments de détection 25-26 au travers de la lentille 23 et du demi-miroir 24.Comme 25 éléments de détection 25-26 on fait emploi, de préférence, d'une diode photoréceptrice comportant deux diodes, cette diode ayant une réponse beaucoup plus rapide que le sulfure de cadmium conventionnel. La fig.3 montre la relation entre les éléments 30 de détection 25 et 26 relativement à l'axe optique et à la ligne tracée à suivre, 28 étant la ligne courbe tracée qui doit être traitée. Dans le dispositif de suite de la ligne courbe tel que décrit, la source lumineuse 22 est orientée comme 35 indiqué, et le moteur 1 est mis en rotation, l'embrayage 12 étant actionné pour déterminer la rotation de la vis sans fin 9 et provoquer le déplacement de l'axe optique par l'intermédiaire du secteur denté 8 et de l'ensemble du mécanisme de leviers articulés. Lorsque le premier élément de 40 détection 25 détecte la ligne tracée éclairée par la source 22 72 13754 4 2133886 la quantité de lumière reçue par l'élément de détection 25 varie, et l'embrayage 6 est connecté avec un générateur de signal électrique; la rotation du moteur entraine la roue 4 à se déplacer vers la droite du dessin. Dans le cas où le 5 premier élément 25 ne détecte pas la ligne tracée 28, l'embrayage 12 est débrayé après que l'axe optique s'est déplacé d'un angle déterminé, et c'est l'embrayage 11 qui est embrayé pour déplacer l'axe optique en sens opposé,afin de détecter le contour. Si le contour est détecte à ce moment 10 le dispositif opère de la même manière que décrit ci-dessus, si le contour n'est pas détecté du tout le dispositif est replacé sur la tôle d'acier. Lorsque le premier élément de détection 25 détecte le contour 28, l'instrument optique est entrainé par l'action des embrayages.il et 12, de telle 15 sorte que le centre du second élément de détection 26 soit mis dans l'alignement de la ligne tracée 28, et une quantité égale de lumière peut être reçue par les deux diodes de détection de l'élément 26. Simultanément avec le mouvement de l'instrument optique, la roue directrice 7 tourne autour 20 de son arbre pour déterminer la direction d'avancement du dispositif. Ainsi, le dispositif se déplace le long d'une ligne courbe ou droite, embrayant ou débrayant les embrayages 11 et 12. L'outil de traitement placé au point 20 du dispositif suit le tracé de la courbe du fait que le mécanisme de leviers 25 articulés satisfait toujours aux conditions ci-dessus mentionnées, et en disposant un brûleur à gaz pour découper la tôle d'acier au point 20, la tôle d'acier se trouve découpée tout au long de la ligne de marquage. En utilisant le dispositif ayant les dimensions telles que précédemment indiqué; 30 il est possible de suivre automatiquement une ligne de marquage d'une largeur de 3,5mm ou plus, ayant un rayon de courbure minimum de 800mm, avec un déplacement de ^ 0,5mm du centre de la ligne. De plus, puisque 1'entraînement du dispositif résulte de la rotation d'un moteur, la vitesse de rotation de 35 la roue directrice et la rotation des moyens d'entrainement sont constamment proportionnelles, la vitesse angulaire de rotation de la roue directrice étant toujours proportionnelle à la vitesse d'avancement du dispositif de suite du contour. 72 13754 5 2133886 REVENDICATIONS 1. Moyens d'entrainement d'un dispositif suivant automatiquement une ligne de marquage sur une tôle d'acier à traiter, comportant un moteur pour 1'entrainement du dispositif de suite du contour, une roue directrice entrainée par le moteur, et des moyens disposés entre le'dit moteur et ladite roue directrice pour transmettre la rotation du moteur à la roue directrice en changeant le sens de rotation conformément à des signaux de détection obtenus au travers de moyens de détection de la ligne marquée. 2. Moyens d'entrainement d'un dispositif de suite d'une ligne marquée selon la revendication 1, dans lesquels, lesdits moyens transmettant la rotation comprennent: un mécanisme d'engrenage comportant une paire d'embrayages qui sont sélectivement actionnés pour transmettre la rotation du moteur à la roue directrice, dans des sens opposés conformément aux-dits signaux de détection des moyens de détection. 3. Moyens d'entrainement d'un dispositif de suite d'une ligne tracée,selon la revendication 2, dans lesquels lesdits moyens de détection sont des moyens optiques qui créent des signaux électriques pour actionner sélectivement lesdits embrayages. 4» Moyens d'entrainement d'un dispositif de suite d'une ligne marquée, selon la revendication 1, dans lesquels lesdits moyens de détection sont connectés avec ladite i*oue directrice, par un ensemble de leviers articulés, par lesquels le mouvement des moyens de détection détermine la rotation de la roue directrice pour suivre la courbe.