Brevet FR2488180A1 — publié le 19820212

-1 - Le procédé qui fait l'objet de la pré- sente invention est un procédé du type qui peut être utilisé pour découper des pièces de vêtement ou de tapisserie et analogues soit dans une pile de pièces d'étoffe disposées dans une relation verticalement empilée soit dans une unique pièce qui est étalée dans une disposition approximativement plate sur une sur- face support pénétrable pendant l'opération de décou- page. Dans certaines machines à découper à commande automatique, il est déjà connu de recouvrir la matière en feuille molle d'un panneau en une matière pratiquement étanche à l'air puis d'appliquer une dé- pression ou vide entre le panneau imperméable à l'air et la surface support, pendant le découpage. Le pan- neau imperméable est tiré par le vide vers la surface support et il maintient la matière molle dans un état relativement rigide ou ferme pour permettre le découpa- ge au moyen d'une lame coupante à mouvement alternatif. Une telle machine à découper munie d'un lit à dépres- sion a été décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3.495.492 cédé à la demanderesse et le procédé de découpage a fait l'objet du brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3.598.006 cédé à la deman- deresse. Cependant, la machine à découper à commande automatique a deux limitations. En premier lieu, une machine à découper à commande automatique et une machine d'une technique extrêmement élaborée qui nécessite un certain nombre de compétences techniques dont on ne dispose pas toujours dans les petites entreprises. En second lieu, la machine à découper à commande numérique peut représenter un investissement financier important qu'une entreprise ayant un faible -2- volume d'affaires peut avoir des difficultés à amortir en une courte période de temps. Conformément au procédé de l'invention, on étale ou positionne sur une surface support péné- trable une unique épaisseur ou une pile comportant plusieurs épaisseurs d'une matière en feuille. On applique ensuite une dépression entre l'épaisseur supérieure de la matière en feuille de la surface sup- port. L'épaisseur supérieure de la matière en feuille est tirée par le vide vers la surface support et elle maintient la matière en feuille dans un état relative- ment rigide pour permettre le découpage au moyen d'un appareil à découper ou "couteau" guidé manuellement. Le couteau utilisé pour l'opération de découpage pénè- tre dans la surface support pendant que la matière en feuille est découpée. Dans un mode de réalisation de l'inven- tion, au moins une partie de la matière en feuille est recouverte d'une feuille ou panneau en une matière pra- tiquement imperméable à l'air. La dépression est alors appliquée entre le panneau imperméable à l'air et la surface support. Le panneau est tiré par le vide vers la surface support, comprimant ainsi la matière en feuille pour permettre l'opération de découpage et pen- dant l'opération de découpage. Le but principal de la présente inven- tion est de réaliser un nouveau procédé pour découper une matière en feuille sans utiliser une machine à découper à commande automatique. On atteint ce but en utilisant un couteau guidé manuellement en combi- naison avec un lit support pénétrable et avec un dis- positif d'application de vide pour retenir la matière et la raidir. Les commandesde guidage manuel peuvent être ou non situées sur les lieux de l'opération de dé- coupage mais elles sont disposées à un poste qui permet -3- - à un opérateur de guider manuellement le mouvement du couteau suivant une ligne de coupe désirée. Avec des commandes manuelles à la disposition d'un opérateur, il n'est pas besoin de commandes numériques ou autres commandes élaborées et les compétences techniques correspondantes ne sont pas nécessaires. En second lieu, le coCt d'investissement d'un couteau guidé ma- nuellement est in:érieur à celui d'une machine à découper munie de commandes automatiques. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une vue partielle, en perspective, d'un appareil conçu pour maintenir une matière en feuille en vue de son découpage, cette vue montrant un procédé utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention; La Figure 2 est une vue partielle, en élévation, de l'appareil et du couteau de la Figure 1;et 20. La Figure 3 est une vue en perspective d'un appareil conçu pour maintenir une matière en feuille et pour la découper, cette vue montrant un autre procédé de mise en oeuvre de l'invention. La Figure 1 montre le procédé de décou- page de la présente invention exécuté par un opérateur qui guide un couteau 44 le long de lignes de coupe à travers une pile comportant un certain nombre d'épais- seurs d'une matière en feuille 12 portée sur un appa- reil formant table désigné par la référence générale 10. La table 10 qui est utilisée dans le procédé com- porte une surface support 15 sur laquelle la matière en feuille molle 12 est étalée. La table 10 comporte également des moyens de retenue à dépression, repré- sentés en détail sur la Figure 2, oui appliquent une -4- dépression à la matière en feuille 12 et maintiennent fermement cette matière 12 dans un état rigide pendant l'opération de découpage. Le découpage de la matière 12 est effectué au moyen d'un couteau 44 guidé manuel- lement qui est muni d'une lame à mouvement alternatif. Le couteau 44 est guidé par un opérateur le long de trajets de coupe pré-établis définis par un tracé de découpage de pièces de patron tandis que la lame cou- pante 46, en appui de découpage contre la matière 12, effectue l'opération de découpage. Pendant l'opération de découpage, la lame coupante à mouvement alternatif traverse l'épaisseur inférieure de la pile et pénètre dans la surface support 16 de la table 10. Comme représenté sur les Figures 1 et 2, l'appareil formant table utilisé dans le processus de découpage comporte un élément disposé approximative- ment horizontalement ou plaque de base 20 porté à une hauteur de travail appropriée par un certain nombre de pieds 22,22. Sur la surface supérieure de la plaque 20 est monté un cadre 24 de forme approximativement rectangulaire formé par des panneaux latéraux 26,26 qui s'étendent longitudinalement et par des panneaux d'extrémité 28 qui s'étendent transversalement. Sur la surface supérieure de la plaque 20, à l'intérieur du cadre 24, est également monté un lit pénétrable 30. Le lit 30 qui forme la surface 16 support d'étoffe orientée vers le haut est particulièrement conçu pour porter la matière en feuille et pour être pénétré par une lame coupante au cours du découpage sans que ni la lame, ni la matière du lit soient endommagées. La matière du lit peut être une matière plastique en mous- se ayant une structure à cellules ouvertes ou fermées mais elle est, de préférence, constituée par des tapis ou blocs garnis de poils, comme représenté sur les 2488 8s0 -5- Figures 1 et 2. Les poils sont retenus à leurs extrémi- tés inférieures dans un élément support 50 et leurs extrémités opposées supérieures sont disposées dans un plan commun qui forme la surface support pénétrable 16. Les moyens de retenue à dépression, qui ont été représentés de manière détaillée sur la Figure 2, comportent deux séries longitudinales de chambres à vides contiguës 36,36, chaque série étant disposées entre l'un des panneaux latéraux longitudinaux 26,26 et le lit pénétrable 30. Les moyens de retenue à dé- pression comprennent également une série de conduits 38,38 dont chacun est raccordé, à une extrémité, à l'une des chambres à vide 36,36, et, à son autre extré- mité, à une source de vide appropriée 40. La source 40 a, de préférence, une capacité de débit suffisante pour maintenir une différence de pression entre la face supérieure de la matière en feuille et les cham- bres à vide, 36,36 malgré les fuites qui se produisent par les entailles formées dans la matière en feuille du fait de l'opération de découpage. Pour les tables dont la surface support a une grande superficie, il est pré- férable d'utiliser un lit divisé en segments dont chacun est muni de chambres àvide individuelles que l'on peut brancher et débrancher de la source. De cette manière, le lit peut être divisé en zones suivant l'axe des X et le vide peut n'être appliqué que dans la région de la matière en feuille 12 dans laquelle un travail doit être exécuté. Il est d'une importance cruciale, en ce qui concerne les moyens générateurs de dépression re- présentés, que la matière du lit soit traversée par une série de passages afin de produire une dépression à la surface 16 à partir des chambres 36,36. Si la ma- tière du lit est poreuse, par exemple si elle est -6- constituée par une matière plastique en mousse ayant une structure à cellules ouvertes, ces passages sont créés par la porosité de la matière. Si le lit est constitué par la structure de tapis à poils préférée, la matière est traversée par des passages sur toute sa surface. Pour résumer le fonctionnement des mo- yens de retenue à dépression qui ont été représentés, on notera que la source de vide 40 établit une dépres- sion dans l'espace situé entre les poils du lit de matière 30. Du fait que la dépression réduit la pression au niveau de la surface support 16 à une valeur infé- rieure à la pression atmosphérique, ou inférieure à la pression qui agit vers le bas sur la matière en feuille 12, il existe une différence de pression qui provoque la compression de la matière 12 à un état rigide sur la surface support 16. On comprendra que les différents types de matière dont la pile 12 de matière en feuille peut être constituée présentent différentes perméabilités au passage de l'air entre la face supérieure de la matière et la surface support 16 lorsque la source de vide 40 est en fonctionnement. Si la matière est très poreuse, comme ceci est le cas, par exemple, des étoffes tissées, la différence de pression entre la surface supérieure de la matière et la surface support peut ne pas être suffisamment grande pour comprimer la matière. Si ceci est le cas, il est préférable d'étaler un panneau 42 imperméable à l'air sur la surface supérieure de la matière en feuille 12. Un panneau en matière Dlastique souple relativement mince, tel qu'une pellicule de poly- éthylène, s'est avéré d'un emploi particulièrement avantageux à cette fin. Lorsque le panneau 42 est en place et que la source de vide 40 est en fonctionnement, -7- la pression atmosphérique qui agit vers le bas sur le panneau 42 imperméable à l'air provoque la compression de la matière 12 dans une disposition rigide pour per- -mettre un mouvement de découpage vers la surface sup- port. Une explication plus détaillée d'un dispositif de retenue à dépression similaire ou d'un autre type qui peut 4tre utilisé avec le procédé de découpage de la présente invention a été donnée dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3.765.289 cédé à la de- manderesse. Un couteau guidé manuellement qui peut être utilisé pour la mise en oeuvre de la présente invention a été désigné par la référence générale 44 sur les Figures 1 et 2. Le couteau 44 comporte une lame coupante allongée 46 qui est suspendue en porte-à-faux au-dessous du corps du couteau et est déplacée en va- et-vient par un moteur (non représenté) logé dans le corps du couteau. Pendant le processus de découpage de la présente invention, la lame coupante 46 pénètre dans la surface support 16 pendant que le couteau 44 est guidé à la main le long d'un trajet de coupe désiré par un opérateur, comme représenté sur la Figure 1. L'opérateur travaille monté sur la table ou debout à c6té de la table et il provoque le déplacement du cou- teau 44 le long d'un trajet de coupe prédéterminé P pendant que la lame 46 effectue l'opération de décou- page. Par contraste avec le guidage direct du couteau 44 effectué par un opérateur monté sur la ma- tière en feuille ou se tenant à côté de la matière en feuille, comme représenté sur la Figure 1, la Figure 3 représente l'emploi d'un autre couteau 52 guidé ma- nuellement qui permet le guidage du couteau à partir d'un emplacement éloigné de la matière en feuille 12. 2 48 8 1 0 -8- Le couteau 52 muni d'une lame pénétrante similaire à la lame 46 de la Figure 2 effectue l'opération de découpage sur la matière en feuille 12 pendant qu'il est suspendu à une perche 60. La lame du couteau r2 est déplacée en rotation dans la direction G par un moteur 64 porté par le couteau 52. La perche 60 com- porte des éléments articulés constitués par des bras allongés assemblés l'un à l'autre et mobiles l'un par rapport à l'autre. Un premier élément 62 de la flèche 60 est constitué par deux tubes allongés fixés l'un à l'autre pour former un bras en forme de L. L'un des tubes du premier élément 62 est positionné vertica- lement au-dessus de la matière en feuille et porte, à son extrémité inférieure, le couteau 52 en appui de découpage contre la matière en feuille 12. Le second tube du premier élément.62 est disposé parallèlement à la matière en feuille 12 et au-dessus d'elle. Un second élément 66 de la perche 60 est constitué par un bras allongé monté pivotant dans un socle 68. La --)C, partie de bras allongé du second élément 66 est orien- tée parallèlement à la matière en feuille 12 et est déplacée en pivotement pt un moter(non représenté) logé dans le socle 68. Le premier élément 62 coopère avec le second élément 66 de la perche en ce sens que le second tube du premier élément 62 peut être déplacé télescopiquement dans et hors du second élément 66 par un moteur-70 fixé à la perche 60. Le diamètre du second élément 66 est suffisamment grand pour cu'il reçoive avec jeu le tube du premier élément 6?. Les parties télescopiques de la perche 60 à l'état déployé permettent au couteau 52 d'atteindre la région de la matière en feuille la plus éloignée du socle 68 et les parties télescopiques peuvent se rétracter suffi- samment pour permettre au couteau 52 d'atteindre la 2488 180 -9- région de la matière en feuille la plus proche du socle 68. Compte tenu de la construction des éléments ci- dessus décrits de la perche 60, le couteau 52 peut être positionné à un emplacement quelconque sur la matière en feuille 12 par le déplacement coordonné des parties télescopiques et par la rotation de la perche 60 par rapport au socle 68. Le couteau 52 peut être orienté dans une direction G quelconque par rap- port à la table de coupe de façon à faire avancer la lame tangentiellement le long d'un trajet de coupe. Les moteurs précités de la perche 60, du socle 68 et du couteau 52 déplacent le couteau en translation et en rotation suivant un trajet désiré sur la matière en feuille 12. Les moteurs fonctionnent en réponse àdes signaux transmis à la table par le cAble électrique 58 connecté entre l'unité de commande 54 et le socle 68. Pour faciliter le guidage du cou- teau, l'unité de commande 54 comporte un écran 62 sur lequel les trajets de coupe prédéterminés de la matiè- re, par exemple, les contours d'une pièce de patron, sont affichés, Sur l'écran 62 est également affiché une marque ou un curseur qui est déplacé par l'opérateur de la machine au moyen d'un levier de commande 56 pour suivre les contours du patron. Le couteau 52 situé sur la table 10 répond de la même manière que le curseur aux mouvements du levier de commande 56 de l'unité de commande 54 de sorte qu'un opérateur peut déplacer le levier et Provoquer le déplacement du couteau 52 le long des contours d'un patron dans la matière 12 en observant les mouvements du curseur par rapport au patron reproduit sur l'écran 62. L'orientation du cou- teau est commandée à partir des signaux de déplacement ou par un détecteur de charge latérale, tel que celui décrit dans le brevet des Ftats-Unis d'Amérique n0 4.133.235. -10- En résumé, la séquence d'étapesde fonc- tionnement que nécessite l'emploi de l'unité de comman- de 54 pour guider le couteau 52 est la suivante: l'o- pérateur observe l'écran 62 et déplace simultanément le levier 56 pour provoquer le déplacement de la marque le long du patron reproduit sur l'écran 62. Les mouve- ments du levier provoqués par l'opérateur engendrent des signaux de commande dans l'unité de commande 54 et l'unité de commande traduit automatiquement les signaux de commande en signaux de déplacement et en signaux d'orientation calculés à partir de ces signaux de dé- placement pour le couteau 52 et transmet les signaux à la perche 60 par l'intermédiaire du câble électrique 58. Les moteurs de la perche 60, du socle 68 et du couteau 52 fonctionnent en réponse aux signaux transmis et déplacent les éléments de perche et le couteau 52 de manière que la direction et l'orientation du couteau 52 sur la matière en feuille correspondent aux signaux de commande de l'opérateur. La variante de réalisation de l'appareil à découper représentée sur la Figure 3 est destinée à montrer que le guidage manuel de l'opération de découpa- ge peut être effectué à distance de la matière en feuil- le 12 aussi bien que directement sur la matière en feuille comme représenté sur les Figures 1 et 2. Suivant un autre mode de réalisation du couteau 52 guidé manuellement à distance, on peut uti- liser un mécanisme du type traçoir pour l'opération de découpage. Le type de traçoir le plus simple comporte une tringlerie pantographique entre un style suiveur et le couteau. La manipulation manuelle du style suiveur, à une extrémité de la tringlerie, peut être amplifiée par des servomoteurs et provoquer l'exécution de mouve- ments similaires par le couteau situé à l'autre -extré- mité de la tringlerie. -11-, Le type de couteau utilisé dans la pré- sente invention a été décrit comme comportant une lame à mouvement alternatif qui effectue l'opération de découpage de la matière en feuille mais la description n'est destinée qu'à servir d'illustration et non de limitation. D'autres types de couteaux qui peuvent être utilisés à la place du couteau du type à lame à mouve- ment alternatif peuvent être, notamment, les couteaux à lame rotative, à laser ou à jet d'eau. En résumé, la présente invention a pour but de réaliser un nouveau procédé pour découper une matière en feuille sans utiliser une machine à découper à commande automatique. Ce but est atteint grâce à l'em- ploi d'un couteau guidé manuellement en combinaison avec un lit support pénétrable et un dispositif à dé- pression pour maintenir la matière et la raidir pendant le découpage. Comme montré sur les Figures 1 à 3, les commandes de guidage manuel peuvent être situées au niveau même de la matière en feuille ou elles peuvent être situées à distance de la matière en feuille. Du fait que l'opérateur peut manipuler les commandes ma- nuelles pour provoquer l'exécution par un couteau d'un découpage désiré, il n'est besoin, avec ce procédé de découpage, ni de commandes élaborées, ni de programmes d'ordinateur, ni des connaissances techniques corres- pondantes. En outre, le coCt d'investissement d'un cou- teau guidé manuellement utilisé dans ce procédé de dé- coupage est inférieur à celui des machines à découper utilisées dans les procédés de découpage automatiques. 248 8 18 0 -12- REVENDICATIONS 1. Procédé pour découper une matière en feuille molle qui comporte les étapes qui consistent à réaliser un support ayant une surface support (16) pour la matière en feuille (12) qui doit être découpée, à placer la ma- tière en feuille molle sur la surface support avec une face supérieure de la matière orientée en éloignement de la surface support, à produire une dépression entre la face supérieure de la matière en feuille molle et la surface support de sorte que la pression atmosphérique qui agit sur la face supérieure pousse la matière en feuille vers la surface support et provoque la compression de la ma- tière en feuille, à placer un couteau (44, 52) guidé ma- nuellement, muni d'une lame à mouvement alternatif, en appui de découpage contre la matière comprimée et à gui- der le couteau (44, 52) et sa lame manuellement, d'une manière générale progressive, sur la surface support et le long d'une ligne de coupe désirée en appui de découpa- ge contre la matière en feuille, ce procédé étant carac- térisé en ce qu'il consiste à réaliser un support (16) ayant une surface pénétrable par la lame (46) à mouvement alternatif du couteau (44, 52) et à guider le couteau suivant une ligne de coupe désirée pendant que la lame (46) à mouvement alternatif découpe la matière en feuille et pénètre à travers la surface support. 2. Procédé pour découper une matière en feuille molle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape qui consiste à placer la matière en feuille molle sur la surface support pénétrable est suivie d'une étape qui consiste à positionner un panneau (42) pratiquement étanche à l'air dans une disposition de recouvrement par rapport à aumoins une partie de la face supérieure de la matière puis d'une étape qui consiste à appliquer une -13- dépression entre le panneau imperméable à l'air et la surface support de sorte que la pression atmosphérique qui agit sur la surface du panneau orientée en éloigne- ment de la matière en feuille (12) comprime la matière en feuille entre le panneau et la surface support. 3. Procédé pour découper une matière en feuille molle selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape de guidage consiste à manipuler une commande manuelle (54), située à distance, reliée au couteau de manière à commander le mouvement du couteau (44, 52) et de la lame coupante de sorte que la commande produit le mouvement désiré du couteau le long d'un tra- jet de coupe. 4. Procédé pour découper une matière en feuille molle selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape qui consiste à réaliser un support comporte l'étape qui consiste à réaliser un support ayant un lit pénétrable (30) composé d'une multiplicité de poils fortement serrés qui sont maintenus à une extrémité dans un organe support (50) et qui ont leurs extrémités oppo- sés situées dans un plan commun qui forme la surface support pénétrable (16). 5. Procédé pour découper une matière en feuille molle selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape qui consiste à réaliser un support comporte l'éta- pe qui consiste à réaliser un lit support en poils et en ce que l'étape de production d'une dépression consiste à appliquer une dépression à la matière en feuille à tra- vers la surface support et le lit pénétrable. 6. Procédé pour découper une matière en feuille molle selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape qui consiste à placer un couteau guidé manuellement consiste à employer un couteau (44, 52) qui est maintenu en appui de découpage contre la matière com- -14- primée et est mécaniquement suspendu au-dessus de la ma- tière. 7. Procédé pour découper une matière en feuille molle selon la revendication 6, caractérisé en ce que le couteau (52) est mécaniquement suspendu à un ensemble de perche (60).