Brevet FR2443093A1 — publié le 19800627

La présente invention se réfère à un dispositif permettant d'amener automatiquement un objet mobile à une position prédéterminée, variable à volonté. Elle vise plus particulièrement le cas des couteaux circulaires montés à coulissement sur un arbre cane lé ou rainuré et qu'il faut à chaque fois disposer sur celui-ci à la position requise pour réaliser le travail de découpage désiré, par exemple sur une bande de papier ou carton se déplaçant de façon continue. Comme il existe une série de tels couteaux sur les machines intéressées, il faut donc que les dispositifs individuels de mise en position ne se gênent pas les uns les autres, qu'ils puissent se loger dans un espace restreint sans exiger une augmentation de l'encombrement de l'ensemble de la machine considérée et que l'opérateur puisse les régler aisément et rapidement avant la mise en service de celle-ci. On connaît de nombreux dispositifs de repérage de la position d'un objet mobile auxquels on peut associer des systèmes de commande susceptibles d'agir en fonction de la différence entre la position réelle repérée et celle désirée, pour déplacer l'objet dans la direction voulue jusqu'à l'amener à cette dernière position. Certains de ces dispositifs utilisent des cellules photo-électriques grâce auxquelles la détection de la position réelle de l'objet peut s'effectuer optiquement, donc sans intervention d'organes mécaniques, de contacts frottants ou autres ensembles encombrants et gênants. Mais ces dispositifs connus se prêtent mal aux applications du genre en question, notamment en raison de l'encombrement qu'ils exigent et de leur réglage initial malaisé. L'invention vise à permettre de réaliser un dispositif de mise en position, notamment pour les couteaux tournants des machines à découper le papier, le carton et analogues, qui puisse aisément entre adapté à ces machines et grâce auquel il soit possible à l'opéra- teur d'enregistrer en quelque sorte très facilement et très rapidement les positions qu' il désire donner aux couteaux en laissant au dispositif lui-même le soin de les y amener automatiquement. Le dispositif suivant l'invention comprend essentiellement pour chaque couteau ou autre objet mobile, une cellule photo-électrique portée par un chariot prévu pour l'entratnement de l'objet suivant la trajectoire prescrite, un objectif optique associé à cette cellule, une bande sans fin pouvant être déplacée parallèlement à la trajectoire précitée et étant disposée de telle manière que l'objectif en donne une image qui se trouve substantiellement dans le plan de la cellule, cette bande portant sur sa longueur une zone éclairante (par exemple blanche et diffusant la lumière ambiante) et une zone non éclairante (par exemple noire), des moyens permettant à un opérateur de déplacer ladite bande et de repérer continuellement sa position au cours de ce déplacement, des moyens pour déplacer le chariot dans l'un et l'autre sens, et des moyens électriques et/ou électroniques qui, recevant l'information de la cellule, commandent les moyens de déplacement du chariot jusqu'à l'amener à la position pour laquelle la cellule voit la ligne de séparation entre la zone éclairante et la zone non éclairante de la bande. On comprend que les bandes sans fin correspondant aux divers couteaux d'une même machine puissent être prévues relativement étroites et être ainsi aisément disposées cote à côte sans que cela entrain un encombrement excessif. Leur manoeuvre peut s'effectuer par un simple bouton moleté associé à l'une de leurs roues de renvoi. Pour repérer leur position, il suffit de leur faire comporter une échelle, par exemple millimétrique, cette échelle coopérant avec un repère fixe. Le déplacement du chariot est avantageusement assuré par un moteur électrique à frein avec une démultiplication suffisante pour assurer un arrêt quasi instantané, ce moteur étant alimenté à travers au moins un relais de commutation et un relais à auto-retenue à déclenchement rapide qui ouvre le circuit lors de l'inversion du relais précédent. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 est une vue en élévation montrant un couteau tournant monté à coulissement sur un arbre et le dispositif qui permet de le mettre en position sur celui-ci conformément à une forme d'exécution de l'invention. Fig. 2 est une coupe suivant II-II (fig. 1). Fig. 3 représente un schéma simplifié des circuits électriques de ce dispositif. Fig. 4 indique une variante du schéma de fig. 3. En fig. 1 et 2 on a représenté en 1 un arbre porte-couteaux d'une machine à couper le papier ou carton. Sur cet arbre sont montés à coulissement un ou plusieurs couteaux circulaires tels que 2, leur liaison angulaire avec ledit arbre étant assurée par exemple par le moyen d'une rainure la de celui-ci et d'une clavette corres pondante 2a solidaire du couteau. En variante l'arbre et le couteau peuvent être cannelés à la façon connue. Au couteau 2 est associé un chariot 3 qui comprend une fourchette 4 montée à coulissement sur l'arbre 1 et dont les branches entourent le couteau 2 avec un jeu aussi réduit que possible, un moyeu 5 fileté intérieurement et traversé par une broche filetée 6 montée à rotation parallèlement à l'arbre 2, et un bras dépassant 7 orienté à l'opposé de la fourchette 4. La broche 6 est entraînée en rotation par un moteur électrique à frein 8 renfermant un réducteur approprié. Quant au bras 7, il porte en bout une cellule photo-électrique 9 à laquelle est associée une lentille 10 propre à former objectif optique. L'axe de l'ensemble 9-10 est orienté vers le bas en direction d'une bande sans fin 11 portée par des roues de renvoi 12, 13 de manière a s'étendre parallèlement à l'arbre 1 et à la broche 6. La distance entre cette bande et l'ensemble 9-10 précité est telle que l'image de la surface du brin supérieur de la bande se trouve substantiellement dans le plan de la cellule. La bande 11 est colorée en noir mat suivant une longueur au moins égale à la course maximale du couteau 2 sur l'arbre 1, cette zone noire, indiquée en lla en fig. 1, étant délimitée transversalement en ligne droite de façon très nette. Tout le reste de la surface de la bande 11 est de couleur blanche. Le long d'un des bords de la zone blanche, il est prévu une échelle millimétrique îîb propre à coopérer avec un repère fixe 14 disposé en face de la roue 12. Dans le schéma par rectangles de fig. 3, le courant provenant du conducteur de ligne 15 arrive d'abord à l'entrée 16 d'un relais 17 à auto-retenue (du genre dit aussi à auto-alimentation) électromagnétique ou électronique prévu à déclenchement ou ouverture rapide. On a indiqué en 18 le bouton-poussoir permettant de l'enclencher. De la sortie 19 du relais 17 le courant parvient à l'entrée 20 d'un relais commutateur 21 dont les deux sorties 22 et 23 sont reliées respectivement aux bornes 24 et 25 de marche avant et de marche arrière du moteur 8. La sortie 26 de ce dernier aboutit au second conducteur de ligne 27. La cellule photo-électrique 9 est reliée à l'entrée 28 d'un amplificateur approprié 29 dont la sortie 30 aboutit à la borne de commande 31 du relais commutateur 21. Quand l'opérateur désire régler la position du couteau 2 sur l'arbre 1, il déplace la bande 11, par exemple à l'aide d'un bouton moleté 32 solidaire de la roue 12, jusqu' à amener en face du repère 14 la graduation de l'échelle correspondant à la position désirée ; lors de ce réglage le bord transversal rectiligne qui limite la zone lla se déplace par rapport à l'axe de visée de l'ensemble 9-10. Puis l'opérateur enclenche le relais 17 en actionnant pendant un très court instant le bouton-poussoir 18. Le courant arrive ainsi au relais commutateur 21, lequel alimente le moteur 8 pour un sens de rotation déterminé. Les choses sont prévues de manière que ce sens soit tel que la broche 6 déplace le chariot 3 en direction du bord transversal de la zone lla.Si par exemple le chariot 3 se trouve à la position indiquée par l'axe 3' en fig. 1, la cellule 9 ne "voit" que la zone noire lla et n'émet qu'un signal négligeable ; par conséquent le relais 21 est à sa position de repos. I1 suffit que pour celle-ci le moteur tourne dans le sens voulu. Inversement, si l'axe du chariot se trouvait en 3", la cellule "verrait" la surface blanche de la bande 11 et émettrait alors un signal inversant le relais 21 et par conséquent le sens de rotation du moteur 8. Donc de toute manière le chariot 3 se déplace vers la position prévue (qui est celle représentée en fig. 1). Lorsque la cellule 9 "voit" le bord de la zone lla, son signal passe brusquement de pratiquement zéro à une valeur notable, ou inversement, ce qui provoque le basculement du relais commutateur 21. Pendant la durée de l'inversion le courant est coupé. Or les choses sont prévues de manière que le relais à auto-retenue 17 comporte un blocage électrique qui empêche l'inversion de sens du moteur 8 . Le chariot s'arrête donc de façon sûre. On comprend que pour assurer un bon fonctionnement il faut - que le relais commutateur 21 coupe le circuit en service dès qu'il a reçu le signal de la cellule - mais qu'il ne ferme pas le circuit de marche du moteur dans l'autre sens avant que le relais à auto-retenue 17 ne se soit ouvert t - et que par ailleurs le moteur 8 s'arrête presque instantanément quand il n'est plus alimenté. La dernière de ces conditions est facile à remplir avec un moteur-frein suffisamment démultiplié, étant noté que le temps de mise en position du chariot reste toujours négligeable par rapport au temps mort qui s'écoule entre le réglage des couteaux et la mise en service de la machine. Pour les deux premières, on pourrait au besoin établir le relais 20 sous la forme de deux relais individuels à ouverture quasi-instantanée et à fermeture leèrement retardée. En variante (fig. 4) on peut prévoir deux relais à auto-retenue 17a, 17b respectivement disposés sur les conducteurs allant de 22 à 24 et de 23 à 25. Dans de telles conditions le relais commutateur 17 ne risque plus d'empêcher l'ouverture du relais à auto-retenue précédemment fermé, puisque ce dernier se trouve alors sur un conducteur non parcouru par le courant. Le relais 21 peut donc être prévu à fonctionnement rapide sans aucune réserve alors qu' au contraire la lenteur des deux relais à auto-retenue est sans aucune importance. Un bouton-poussoir double 18a permet à l'opérateur de fermer simultanément les circuits d'enclenchement des deux relais 17a, 17b, étant noté toutefois que seul se ferme celui qui correspond à la sortie du relais 21 se trouvant reliée à la ligne 15 à l'instant considéré. L'invention permet donc finalement d'établir un dispositif de fonctionnement sur et de construction simple qui s'adapte parfaitement au cas des machines à découper à couteaux tournants multiples, car étant donnée la très faible largeur qu'il est possible de donner à la bande 11, on peut en disposer plusieurs cgte à cote pour correspondre aux divers couteaux portés par l'arbre 1, à la seule condition de prévoir autant de broches 6 que de couteaux, ces broches pouvant être disposées les unes à cté ou au-dessus des autres moyennant conformation appropriée des chariots 3, tandis que les divers moteurs 8 peuvent être placés vers l'une des extrémités de certaines d'entre elles et vers l'extrémité opposée des autres, tout ceci assurant une grande souplesse d'adaptation. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la mise en position automatique d'un objet mobile suivant une trajectoire rectiligne, du genre comportant une cellule photo-électrique, éventuellement associée à une lentille formant objectif, un repère propre à être détecté par celle-ci et un système de commande propre à déplacer l'objet en fonction du sens de la différence entre la position réelle de celui-ci et celle désirée jusqu'à l'amener à cette dernière, caractérisé par la combinaison ci-après de dispositions dont certaines sont déjà connues à l'état isolé ou dans des combinaisons différentes de celle cidessous - la cellule est portée par l'objet mobile - le repère est constitué par une bande sans fin parallèle à la trajectoire de l'objet et de la cellule, cette bande portant sur sa longueur une zone éclairante (par exemple blanche) et une zone non éclairante (par exemple noire) - des moyens permettant à un opérateur de déplacer ladite bande et de repérer continuellement sa position pendant ce déplus cement - des moyens pour déplacer l'objet dans un sens et dans l'autre sur sa trajectoire - et des moyens électriques et/ou électroniques qui, recevant l'information de la cellule, commandent les moyens de déplacement de l'objet jusqu'à l'amener à la position pour laquelle la cellule voit la ligne de séparation entre la zone éclairante et la zone non éclairante de la bande. 2. Dispositif suivant la revendication 1, pour un objet mobile constitué par un couteau tournant déplaçable sur un arbre d'entraI- nement, caractérisé en ce que les moyens de déplacement de ce couteau comprennent un chariot dont il est solidaire dans le sens longitudinal, ce chariot étant monté à coulissement sur l'arbre et comportant un alésage fileté traversé par une broche tournante filetée parallèle à l'arbre, entraidée par un moteur électrique réversible à frein. 3. Dispositif suivant la revendication 1, du genre dans lequel les moyens de commande des moyens de déplacement de l'objet mobile comprennent un moteur électrique réversible à frein et un mécanisme de transmission qui transforme le mouvement de rotation de celui-ci en un mouvement rectiligne imposé à l'objet, ce moteur étant ali menté à travers un relais commutateur qui le fait tourner dans un sens et dans l'autre, caractérisé en ce que le relais commutateur est commandé par le signal émis par la cellule de façon à faire tourner le moteur dans un sens quand le signal est substantiellement nul et dans l'autre quand il comporte une amplitude suffisante et en ce que ledit relais est lui-même alimenté à travers un relais à auto-retenue commandé par l'opérateur. 4. Dispositif suivant la revendication 1, du genre dans lequel les moyens de commande des moyens de déplacement de l'objet mobile comprennent un moteur électrique réversible à frein et un mécanisme de transmission qui transforme le mouvement de rotation de celuici en un mouvement rectiligne imposé à l'objet, ce moteur étant alimenté à travers un relais commutateur qui le fait tourner dans un sens ou dans l'autre, caractérisé en ce que le relais commutateur est commandé par le signal émis par la cellule de façon à faire tourner le moteur dans un sens quand le signal est substantiellement nul et dans l'autre quand il comporte une amplitude suffisante et en ce que sur chacune des lignes reliant ledit relais au moteur est interposé un relais à auto-retenue, ces deux derniers relais étant commandé à la fermeture par l'opérateur.