Brevet FR2280484A1 — publié le 19760227

La présente invention concerne un procédé de découpe ou de marquage d'un matériau en feuille ou en ruban suivant une ou des lignes prédéterminées au moyen d1au moins un outil déplaçable le long d'un organe de guidage qui lui est associé pendant que ledit organe de guidage et le matériau en feuille qu en ruban subissent un déplacement relatif parallèle au plan de la feuille ou du ruban. L'invention concerne également un appareil destiné à mettre ce procédé en oeuvre. Il est connu de diviser une feuille immobile de verre plat en différentes sections, par un outil de coupe qui est guidé le long d'une poutre de guidage qui peut être déplacée d'une position à l'autre par rapport à la feuille de verre. Chaque traçage est effectue alors que la poutre de guidage est immobile. Après avoir effectué un trait, l'outil de coupe est arrête et on déplace la poutre jusqu'à la position du trait suivant que l'outil de coupe effectue dans la même direction et le même sens qu'auparavant ou dans le sens inverse. Ce procédé ne convient pas aux grandes vitesses de production, qui sont souvent requises par l'industrie moderne. La vitesse maximum de production est limitée par l'inertie de la poutre et du mécanisme de découpe. Il est aussi connu de diviser un ruban continu de verre en sections rectangulaires successives à mesure que le ruban se deplace à travers une station de découpe, en utilisant une poutre de guidage et un mécanisme de découpe, tels qu'ils ont été définis plus haut, en disposant la poutre perpendiculairement au sens de progression du ruban et en déplaçant toute la poutre pendant chaque traçage, dans le sens de progression du ruban et à la même vitesse que lui. La poutre doit être ramenée à sa position lnitia- le après chaque traçage et des problèmes d'inertie restreignent de nouveau l'efficacité du procédé.Du fait dé cette inertie, les efforts imposés au mécanisme de déplacement de la poutre deviennent prohibitifs au-dessus de certaines vitesses du ruban et c'est pour cette raison que, pour les installations modernes de production du verre plat, dans lesquelles des rubans de verre, se dépla çant à des vitesses qui peuvent dépasser 200 mètres à l'heure et peuvent même atteindre 600 à 800 mètres à l'heure et davantage, doivent etre découpes en primitifs qui peuvent avoir une longueur de l'ordre de 2 mètres seulement, il a été nécessaire de rechercher d'autres systèmes de découpe. I1 est également connu de diviser un ruban continu de verre en sections rectangulaires successives au moyen d'un dispositif dans lequel une chaine d'entraInement courant le long d'une poutre de guidage est en mouvement ininterrompu. Lors du signal de rayage, cette chaine accroche et entraîne un parmi plusieurs outils situés en réserve dans un magasin d'outils. En fin de course de rayage, le chariot porte-outil revient vers la position "magasin d'outils" par un chemin qui permet à tout moment le départ d'un autre chariot porte-outil. La réalisation de ce dispositif entraîne néanmoins la solution de nombreuses difficultés d'ordre technologique dues principalement à l'inertie du chariot à entraîner. Dans d'autres cas, on a proposé d'effectuer dans un ruban continu de verre, des traits de coupe ou de marquage longitudinaux, en utilisant une poutre de guidage fixe portant une pluralité de chariots porte-outil. Certains chariots porte-outil sont positionnés sur la longueur de la poutre en fonction du programme de découpe ou de marquage et effectuent simultanément les différents traits de coupe ou de marquage désirés. Ce dispositif présente toutefois l'inconvénient que, lors du changement de programme de découpe ou de marquage, un temps peu négligeable est nOces- saire pour modifier la position des chariots porte-outil en place, le long de la poutre, et pour y adjoindre éventuellement de nouveaux chariots porte-outil ou en retirer. La présente invention propose un procédé de découpe ou de marquage d'un matériau en feuille ou en ruban qui permet d'atteindre des vitesses de production élevées. Selon la présente invention, on propose un procédé de découpe ou de marquage d'un matériau en feuille ou en ruban selon lequel on effectue au moins un trait de coupe ou de marquage suivant une ou des lignes prédéterminées au moyen d'au moins un outil déplaçable le long d'un organe de guidage qui lui est associé alors que ledit organe de guidage et le matériau en feuille subissent un déplacement relatif parallele au plan de la feuille ou du ruban, caractérisé en ce qu'après une opération de coupe ou de marquage par le ou les outils associés à un organe de guidage, on éloigne ledit organe de guidage du ou des traits de coupe ou de marquage et que l'on approche un autre organe de guidage de la ou des lignes prévues pour une découpe ou un marquage ultérieurs. Un des avantages importants de ce procédé est que l'on réduit considérablement la durée du cycle de rayage tout en évitant les inconvénients des méthodes connues. Lorsqu'un outil a terminé une course de rayage, il n'est pas nécessaire d'attendre son retour en position de départ pour effectuer le trait suivant. En effet, des la fin de la course on change d'organe de guidage et un nouvel outil peut travailler a son tour. Cela présente une importance particulibre lorsqu'on coupe des rubans ou des feuilles de verre aux cadences élevées de production que certains procédés de fabrication présentent actuellement. Un autre avantage de certaines formes de mise en oeuvre du procédé est qu'il est possible pendant l'exécution d'un prograine déterminé de découpe ou de marquage, de prépositionner des chariots porte-outil associés a un autre organe de guidage en vue de réaliser le progra > e de découpe ou de marquage suivant en fonction du carnet de normande. De cette façon au moment du changement de programne, il suffira de changer d'organe de guidage pour démarrer le nouveau programme de découpe ou de marquage. Las opérations d'éloignement et d'approche des organes de guidage peuvent se faire selon l'invention par des mouvements de translation et/ou do rotation. La préférence est cependant donnée & ce dernier type de mouvement. Dans ce dernier cas, et dans le cas de deux organes de guidage, les mouvements peuvent être des mouvements de rotation angulaire dont le sens s'inverse apure chaque opération de coupe ou de marquage. Le mouvement angulaire peut être dans ce cas de 180-. Encore selon l'invention, un chariot portant un outil est ramené à sa position de départ, ou voit sa position modifiée, pendant 1' approche de 1 'organe de guidage suivant, et/ou pendant que les traits de coupe ou de marquage suivants sont exécutés. Cette opération peut évidemment aussi avoir lieu, se poursuivre ou démarrer pendant le temps d'attente du ou des nouveaux outils mis en place. Ceci garantit une bonne efficacité de l'installation de coupe. L'invention comprend égalent un dispositif pour découper ou marquer un matériau en feuille ou en ruban suivant au moins une ligne prédéterminée de coupe ou de marquage, comportant des moyens pour supporter ledit matériau en feuille ou en ruban, au moins un organe de guidage s'étendant en travers et parallèlement au plan dudit matériau en feuille ou en ruban ainsi supporté, ledit organe de guidage portant au moins un chariot porte-outil de coupe ou de marquage déplaçable le long dudit or gane -de guidage, des moyens pour effectuer entre ledit organe de guidage et le matériau en feuille ou en ruban ainsi supporté un déplacement relatif parallèlement au plan de la feuille ou du ruban, caractOrisO en ce qu'il comporte au moins deux organes de guidage et des moyens pour mettre lesdits organes de guidage successivement en position de travail. Un avantage important du dispositif selon l'invention est que outre les gains appréciables de temps que ce dispositif permet d'atteindre, il ne nécessite pas un appareillage complexe comme certains dispositifs connus. Un autre avantage est qu'il permet la réalisation de cycles-de découpe ou de marquage parfaitement répétitifs, notamment en ce qui concerne le démarrage du chariot porte-outil, ce qui permet d'avoir une influence favorable sur les tolérances de découpe. Selon l'invention les organes de guidage peuvent etre montés pour effectuer un mouvement de translation et/ou de rotation et les moyens pour mettre les organes de guidage en position de travail assurent ce ou ces mouvement(s). La préférence est donnée au montage qui assure le mouvement de rotation des organes de guidage. Dans le cas de deux organes de guidage, selon l'invention les moyens pour mettre les organes de guidage en position de travail assurent une rotation angulaire de sens alterné. Cette rotation angulaire peut s'étendre sur 1800. Encore selon l'invention le dispositif comporte des moyens pour déplacer les chariots porte-outil pendant le mouvement de translation et/ou de rotation des organes de guidage. Ces moy- ens peuvent comporter selon l'invention des organes de commande des chariots associés aux organes guidage et qui accompagnent ces derniers dans leur mouvement. Les moyens pour déplacer les chariots servent soit à déplacer les chariots le long de l'organe de guidage pour assurer par exemple des traits de coupe ou de marquage transversaux au sens du déplacement relatif, soit pour positionner les chariots pour tracer des traits de coupe ou de marquage parallèles au sens du déplacement relatif. Les organes de guidage sont de préférence associés des organes de support pour former une poutre de découpe ou demarquage. Les organes de guidage ou la poutre peuvent former un angle déterminé avec le sens de d8placement des feuilles ou du ruban, cet angle étant fonction de leur vitesse de déplacement 'et de la vitesse de déplacement des outils, selon les techniques en usage dans ce domaine. Sous cet aspect, l'invention s'applique également au cas ofl l'angle avec le sens de déplacement des feuilles ou du ruban et par la vitesse de déplacement et/ou la vitesse des outils sont contrôlés automatiquement quant 8 leur interdFpen- dance.Il est évident que sous cet aspect, l'application de l'in- vention n'est pas limitée aux exemples décrits plus loin, ces techniques de contrôle de paramètre étant bien connues de l'homme de métier. Certaines formes de réalisation de l'invention seront maintenant décrites a titre d'exemple avec référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - la figure 1 représente en coupe transversale une poutre de dss- coupe d'un ruban de verre conforme a l'invention, selon la ligne I - r de la figure 2; - la figure 2 est une vue schématique et partielle en plan du dispositif représenté a la figure I; - la figure 3 est une vue schématique et partielle en plan d'une autre forme de réalisation de l'invention;; - la figure 4 est une coupe transversale de la poutre de guidage représentée a la figure 3t - la figure 5 est une vue en élévation illustrant une autre forme de mise en oeuvre de l'invention. La figure 1 montre un ruban de verre 1, se déplaçant longitudinalement sur un convoyeur 2, a rouleaux par exemple. Une poutre de découpe 3 est dispose au-dessus du chemin du ruban en travers de celui-ci. La poutre de découpe 3 porte deux organes de guidage 4 et 5 que nous appelerons conventionnellement des rails. Ces rails présentent sur une de leur face latérale un chemin de roulement en creux 6 et 7. Dans ce chemin de roulement viennent s'engager des galets 8 et 9 fixés chacun a une face des chariots porte-outil 10, 11. Les chariots porte-outil comportent une chambre creuse 12 et 13 dans laquelle peut coulisser un pis- ton 14, 15 dont la tige 16, 17 sort de ladite chambre par une ouverture 18, 19, l'extrémité de la tige 16, 17 portant l'outil de coupe 20, 21.Le mouvement de descente de l'outil sur la surface du ruban de verre est commandé par un dispositif hydraulique connu non représenté et aboutissant aux chambres 12, 13. Un ressort hélicoldal (22, 23) permet, après une opération de coupe et après coupure de la pression hydraulique de relever l'outil hors du contact avec le verre. Chaque chariot porte-outil est fixe de manière appropriée à une channe d'entratnement (24, 25) pouvant circuler dans des logements (26, 27) prévus dans la poutre 3. En nous référant maintenant à la figure 2, nous voyons le ruban de verre 1, progressant sur le convoyeur 2. La poutre 3 s'étend par dessus le ruban de verre 1 transversalement à celui-ci et est supportée a ses extrémités par deux guides 28, 29 pouvant coulisser sur des rails 30, 31 disposés de part et d'autre du ruban 1. Les deux guides 28, 29 sont rendus solidaires l'un de l'autre par une entretoise 32. L'ensemble des guides 28, 29 de l'entretoise 32 et de la poutre 3 peuvent se déplacer le long des rails 30, 31 sous l'impulsion d'un moteur 33 fixé au guide 28 par exemple et dont le pignon 34 attaque une crémaillère 35. La poutre 3, dont on ne voit que la partie supérieure porte la channe sans fin 24, 25 courant dans les logements 26 et 27 sous l'action des pignons 36, 37 commandés par les moteurs 38, 39 fixés à la poutre. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant. Lorsque l'outil 20 (figure 1) a termine sa course, la pression hydraulique dans la chambre 12 est coupée et l'outil remonte sous l'action du ressort 22. En meme temps le moteur (33) commande le mouvement de translation de la poutre 3 pour amener le rail de guidage 7 en position de travail. Par commande hydraulique l'ou til 21 en position de départ est mis en contact avec la surface du verre a l'endroit de la ligne de coupe suivante et le moteur 39 associé à la chaîne 25 commande le déplacement de l'outil tout le long du rail de guidage 7 pour suivre la ligne de coupe prévue. Dans le mdme temps le chariot porte-outil 10 est ramené à sa position de départ sous l'action du moteur 38 par l'intermédiaire de la channe 24 a laquelle il est associé. L'inclinaison de la poutre 3 sur le sens de progression du ruban 1, comme la vitesse des chariots porte-outil est fonction de la vitesse de progressirzn du ruban et il est évident q;L des variations de celle-ci inévitables doivent tre compensées par des corrections effectuées de manière connue soit sur la vitesse des chariots porte-outil soit sur l'inclinaison de la poutre sur le chemin du ruban, par exemple au moyen d'un vérin 40 comme illustré sur la figure 2. La fiqure 3 illustre une autre forme de réalisation de l'invention. Le ruban de verre 41 progresse sur un convoyeur 42 à rouleaux par exemple. Une poutre de guidage 43 est dispose au-dessus du ruban de verre et en travers de celui-ci. La poutre 43 porte sur chacune de ses face latérales un rail de guidage (44, 45) auquel est associé un chariot porte-outil 46, 47. Les chariots porte-outil peuvent se déplacer tout le long des rails auxquels ils sont associés au moyen de channes sans fin représentées sur la figure par les traits interrompus 48, 49 et dont le mouvement est commandé par les moteurs 50, 51, fixés sur la poutre, par l'entremise de pignons non représentés. Une extrémité de la poutre 3 se termine par un pivot 52 s engageant dans un palier 53. L'autre extrémité se termine par un pignon 54 engageant un dispo- sitif 55 permettant de faire s'tir 3 la poutre une rotation de 180- autour de son axe longitudinal. Ce dispositif 55 comporte par exemple un moteur 56 et un dispositif de transmission connu en soi. La figure 4 montre en coupe, le montage des chariots porte-outil 46, 47 sur la poutre 43. Les faces latérales de la poutre portent chacune un rail (44,45) le long duquel les chariots porte-outil peuvent glisser au moyen de galets non représentés. Des logements (57, 58) sont aménagés sur la poutre 43 pour permet- tre le passage de channes sans fin (48, 49) qui entratnent chacune un chariot porte-outil (46, 47) au moyen d'organes de liaison connus on soi. Les porte-out U 446, 47) sont disposés sur la poutre de manière opposée, c'est-à-dire que lorsque le porteoutil 46 est dirigé vers la feuille de verre, le porte-outil 47 situé de l'autre cbtX de la poutre 43 est dirigé vers le haut. Le mécanisme de descente et de relevage des outils de coupe 59, 60 sur les chariots 46, 47 est identique a celui décrit précédem- ment dans lequel la commande se fait hydrauliquement ou pneumeti- quement. Conformément l'invention, après une opération de cou- pe, l'outil de coupe est relevé de sa position de travail ;:'i permettre la rotation de la poutre et le dispositif 55 (figure 3) fait tourner la poutre 43 autour de son axe longitudinal représenté en 61 (figure 4) d'un angle de 180 . Cette rotation éloigne le rail de guidage 45 et son chariot porte-outil 46 qui lui est associé, de sa position de travail en vue d'effectuer le trait de coupe suivant. Pendant ce mouvement de rotation le chariot porte-outil 46 est ramené en position de départ par le moteur 50. La figure 5 illustre, dans une vue schématique et partielle, une autre forme de réalisation de l'invention applique à la découpe d'un ruban continu de verre 62 progressant sur un convoyeur 63 en vue d'effectuer des traits de coupe longitudinaux. Dans cette forme de réalisation le verre progresse perpendiculairement au plan de la figure. Au-dessus et en travers du ruban de verre 62, on dispose une poutre de guidage 64 analogue à celle illustrée dans les figures 3 et 4. Cependant, à un rail de guidage 65 sont associés plusieurs chariots porte-outil 66, 67, 68 dont les outils sont symbolisés par les flèches 69, 70, 71. Le rail de guidage opposé au rail 65 et non vu sur la figure ports-6ga-lement- une pturalitX de chariots porte-outU dont on ne voit que les outils symbolisés par les flèches 72, 73, 74 et qui sont disposés de manière opposée par rapport aux chariots du rail 65, comme dans le cas due la figure 4. Les chariots porte-outil sont positionnés le long des rails de guidage de manière connue en soi suivant un programme de découpe déterminé en fonction du carnet de commande. Le positionnement des chariots porte-outil peut par exemple s'effectuer en associant à chaque porte-outil un organe de commande (non repr6- senté) qui lui est propre, par exemple un moteur pas à pas. En fonctionnement, pendant l'exécution d'un programme de découpe détermine au moyen d'une série de porte-outil (66, 67, 68) positionnés sur le rail 65, on effectue le positionnement des chariots portant les outils (72 à 74) sur le rail opposé (non vu sur la figure) en fonction du programme de découpe suivant. Dès la fin de l'exécution du premier programme de découpe, un dispositif, non représenté, analogue au dispositif 55 de la figure 3, entrain immédiatement la rotation de la poutre 64 autour de sn axe longitudinal; les outils 72 à 74 sont ainsi places en position de travail et le programme de découpe suivant peut être immédiatement entamé. Simultanément les chariots porte-outil 66 3 68 associés au rail de guidage 65 peuvent être à nouveau posi tonnés pour l'exécution d'un autre programme de découpe. Il est évident que plusieurs variantes et/ou Plodifica- tions peuvent être apportées au procédé et au dispositif décrits ci-dessus et on ne sortirait pas du cadre de la présente invention en y apportant ces variantes et/ou modifications. REVENDICATIONS 1. Procédé de découpe ou de marquage d'un matériau en feuille ou en ruban selon lequel on effectue au moins un trait de coupe ou de marquage suivant une ou des lignes prédéterminées au moyen d'au moins un outil déplaçable le long d'un organe de guidage qui lui est associé alors que ledit organe de guidage et le matériau en feuille ou en ruban subissent un déplacement relatif parallèle au plan de la feuille, caractérisé en ce qu'après une opération de coupe ou de marquage par le ou les outils associés à un organe de guidage on éloigne ledit organe de guidage du ou des traits de coupe et que l'on approche un autre organe de guidage de ou des lignes prévues par une découpe ou un marquage ultérieur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on approche et on éloigne lesdits organes de guidage selon un mouvement de translation. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on approche et on éloigne lesdits organes de guidage selon un mouvement de rotation autour d'un axe parallèle auxdits organes de guidage. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on inverse le mouvement de rotation des organes de guidage en passant d'une position à l'autre. 5. Procédé selon une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que lesdits organes de guidage subissent un mouvement de rotation selon un angle de 1800. 6. Procédé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on modifie la position d'un chariot porte-outil le long de son organe de guidage pendant l'approche de l'organe de guidage suivant et/ou pendant que l'on exécute les traits de coupe ou de marquage suivants. 7. Dispositif pour découper ou marquer un matériau en feuille ou en ruban suivant au moins une ligne prédéterminée de coupe ou de marquage, comportant des moyens pour supporter ledit matériau en feuille, au moins un organe de guidage s'étendant en travers et parallèlement au plan dudit matériau en feuille ou en ruban ainsi supporté, ledit organe de guidage portant au moins un chariot porte-outil de coupe ou de marquage déplaçable le long dudit organe de guidage, des moyens pour effectuer entre ledit organe de guidage et le matériau en feuille ou en ruban ainsi supporté un déplacement relatif parallèlement au plan de la feuille ou du ruban, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux organes de guidage et des moyens pour mettre lesdits organes de guidage successivement en position de travail. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire subir un mouvement de translation auxdits organes de guidage. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire subir auxdits organes de guidage un mouvement de rotation autour d'un. axe parallèle auxdits organes de guidage. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé én ce qu1il comporte des moyens pour inverser alternativement le mouvement de rotation desdits organes de guidage 11. Dispositif selon une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour déplacer les chariots porte-outil pendant le mouvement de translation et/ou de tation desdits organes de guidage. 12. Dispositif selon une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens pour déplacer les chariots porte-outil accompagnent ceux-ci dans leur mouvement.