Brevet FR2489110A1 — publié le 19820305

La présente invention a trait au domaine de la fabrication de chaussures et specialement à l'operation de cardage des tiges de chaussures montees sur formes, qui constitue l'une des phases de montage d'une chaussure. Elle concerne tout particulièrement une machine automatisee de cardage pouvant être équipée d'un convoyeur modulaire pour le transfert des supports de formes et apte à être insérée dans une chaîne de fabrication de chaussures. On sait que, dans la serie des travaux de montage et finissage d'une chaussure, effectues en chaîne traditionnelle ou partiellement automatisee, l'une des phases consiste à carder les éléments de chaussures c'est à dire à gratter ou raper par brosses ou cardes les bouts avant, bouts arrière et rabats lateraux de la tige de chaussure introduite sur une forme avant d'assurer la pose de semelles exterieures encolles Un tel cardage est actuellement effectué à l'aide de meules, bandes abrasives ou brosses rotatives soit avec mise en place et contrôle manuel soit à l'aide de machines automatisées travaillant avec des gabarits ou des palpeurs aptes à déterminer les profondeurs de tiges et à copier les contours des flanc5pour assurer une bonne préparation de la surface de tige avant collage.Ces machines sont complexes et de fonctionnement délicat. En outre, bien que certaines opérations aient été automatisées lors du cardage (voir par exemple le brevet français n0 78.25591 et la demande de brevet européen nO 79.400458.0), on n'est pas parvenu jusqu'à présent à mettre au point une machine entierement automatique et apte à travailler simultanément sur une paire de chaussures. L'invention a pour but d'obvier aux inconvénients précites et de combler la lacune existant dans la phase de cardage des parties de chaussures. Elle vise à assurer une forte productivité de traitement par mise à la disposition d'une machine entièrement automatique à opérations enregistrées sur programme préétabli et à commande séquentielle. Elle propose un appareillage permettant le cardage soit par pied soit de préférence par paire de chaussures et qui peut être intégré soit à la place de cardeuses connues dans une chaîne traditionnelle de montage de chaussures soit au sein d'une ligne automatisée de production de chaussures, comme par exemple celle décrite dans les brevets français et européen précités. La nouvelle machine est basée sur le principe d'un travail sur pied(s) fixe(s) à l'aide d'une ou plusieurs têtes de cardage mobiles en tous sens et à vitesse réglable avec selection automatique de pointure et enregistrement du profil de la forme, le bout de la tige de chaussure sur la forme étant positionné automatiquement par un appui en fonction de la pointure. Selon sa structure de base, la machine de cardage de l'invention comporte essentiellement, mobile sur une table à déplacement selon deux actes orthogonaux, au moins un bâti (ou boîtier) renfermant un moyen de cardage qui comprend, en coulissement dans une broche fixea une tête avec brosse circulaire de cardage commandée en translation verticale et en rotation à 360 degrés par moteur à courant continu, les déplacements du bati sur la table ainsi que la vitesse de rotation et translation des cardes selon une direction toujours perpendiculaire -à la carre (ou profil exterieur) de la forme étant commandés par une armoire Electro- nique à microprocesseurs qui enregistre en outre en permanence le profil de la forme dans un programme préétabli a n pistes (n, nombre entier variable). Selon une réalisation particulièrement avantageusef la machine est munie de deux têtes de cardage automatique permettant de travailler sur paire de chaussures et d'améliorer ainsi notablement la productivité Dans cette réalisation, la machine effectue deu opérations identiques, avec une seule commande, sur deux éléments de chaussure, tels que tige droite et tige gauche, symétriques en tous points par rapport à un axe médian trace à équidistance des deux éléments. En pratique, bien que la machine puisse être alimentée en tiges sur formes de façon manuelle, dans une chaîne classique de production de chaussures, il est spécialement intéressant de lui associer un convoyeur de transfert de formes autorisant une alimentation cadencée et apte à être intégré dans une ligne automatique de montage et finition de chaussures. Le système de transfert de formes est du type convoyeur modulaire à n plateaux porte-formes à circulation continue avec échange des plateaux à deux niveaux sur un banc de service. Ce dernier, qui sert de chassis au convoyeur, est muni, face aux têtes de cardage en alignement avec la paire de formes, d'un dispositif de positionnement automatique d'appui des bouts de tiges sur forme pendant le cardage et de commande d'enregistrement de la pointure. Selon une caractéristique et un avantage particulier apporté par l'invention, il devient possible de mettre en place sur les formes fixées sur les plateaux ou chariots du convoyeur modulaire, n'importe quel type de pointure de tige et ceci dans un ordre quelconque, pourvu que les éléments de chaussure soient simplement placés par paire, c'est à-dire un pied droit et un pied gauche de même pointure. Ainsi peuvent alterner sur les chariots des paires de tiges de pointure ainsi que de structure (sandalettes, chaussures basses, bottines) différentes ; en effet, grâce à l'enregistrement entièrement automatisé de la pointure et du blocage de l'appui des bouts de tiges avant le cardage, la ou les cardes effectuent leur travail de grattage de surface avec sélection rapide du type de chaussure et détection automatique de ses caractéristiques dimentionnelles.Il est également possible de mettre en oeuvre un moyen optique permettant de détecter le modèle de chaussure. Dans cette forme de réalisation non limitative à convoyeur modulaire, l'armoire électronique à microprocesseurs, qui effectue les enregistrements et commandes de tous les mouvements de la machine de cardage proprement dite, est accouplée à un automate programmé, également avec mémoire, qui contrôle le déplacement des chariots porte-formes et assure la synchronisation de leur transfert avec les commandes de l'opération de cardage elle-même. D'autres caractéristiques et avantages encore apparaîtront au cours de la description plus détaillée qui suit, relative à un mode de réalisation non limitatif par les dessins annexés qui représentent schématiquement : . Figure 1 : une vue générale, en perspective d'une installation avec machine à carder selon l'invention ; . Figure 2 : un des deux éléments d'un convoyeur de transfert de formes, illustrant les principaux organes d'un échangeur de niveau pour le convoyeur e Figure 3 : un système de positionnement automatique des appuis de bouts de tiges et de contrôle de pointure, dis posé sur le chassis ou banc du convoyeur ; . Figure 4 : une table à glissières sur laquelle se déplace, en translation, le bâti ou boîtier de la machine de cardage proprement dite ; , Figure 5 : une vue plus détaillée des têtes de cardage d'une machine selon l'invention ; . Figure 6 : les armoires et pupitre de commande d'une instal lation selon la figure 1 ; . Figure 7 : une vue de profil d'un porte-forme et de sa forme associée, fixé sur un chariot ou plateau mobile t du convoyeur de transfert ; et . Figure 8 : un dessin schématique illustrant les déplacements d'une carde selon l'invention le long des flan5 rabattus d'une tige de chaussures montées sur sa forme. L'installation générale de la figure 1 montre une machine automatisée de cardage selon l'invention, équipée d'un banc avec convoyeur de transfert de formes à échangeur de niveaux et destinée à être incorporée à une ligne, automatisée ou non, de montage et finissage de chaussures. Toutefois, comme dit ci-dessus, le convoyeur ne fait pas obligatoirement partie intégrante des accessoires de la machine du fait que, dans une chaine classique de production de chaussures, les formes et leurs tiges montées peuvent être présentées manuellement à l'opération de cardage. En outre, la cardeuse représentée est munie de deux têtes pour travailler sur paire de chaussures mais, tout en restant automatique avec programme enregistré de réglages, elle peut être conçue pour ne travailler que sur un seul pied, si désiré. Cette installation comprend les parties principales suivantes la machine A de cardage proprement dit, le banc Bdu convoyeur de circulation et transfert des formes, le dispositif C de positionnement des appuis des bouts de tiges sur les formes et de contrôle des poin tures, l'armoire D D à pupitres, destinée a l'ensemble des opérations d'enregistrement de commanda, et réglage de tous les organes de travail (visible sur la figure 6). Le système B de circulation des formas, qui sert ici la machine A --et supporte le dispositif C, est basé sur le principe du convoyeur automatisé à échangeurs de niveaux décrit dans les brevets français et européen susmentionnés. Comme on peut le voir sur les figures 1, 2 et 7 il comporte, sur le chassis à glissières du banc B, une série de plateaux ou chariots 1 à avance pas à pas, destinés à porter chacun une ou de préférence deux formes (ou gabarits) 2 articulés sur des supports cylindriques 3 dont la hauteur permet de travailler, si on le désire, sur des bottines ou autres chaussures montantes. Un plateau 1 peut être également muni d'un support 4 de came (non représentée) destinée à la commande de travail sur un ou deux pieds à la fois. Les plateaux circulent sur des rouleaux à billes 5 guidés latéralement part les glissieres 6 (voir figure 7) du banc B.A chaque extrémité d'un module du convoyeur (par exemple de 1,20 m ou plus) se trouve un échangeur de niveau pneumatique (E et E') destiné à faire descendre les chariots à un étage inférieur (non visible sur la figure 1) puis à les remonter un à un au niveau supérieur visible sur la figure générale nO 1. Chaque échangeur comporte un ensemble de vérins pneumatiques 7, 7' et 8, 8' maintenus sur un cadre 9, 9' muni de glissières ou supports 10, 10' solidaires des vérins 8, 8' et destinées à soulever ou descendre les plateaux ou chariots 1 lors de l'échange de niveaux. L'ordre des opérations pour un échange de niveaux est le suivant : le vérin 8 pousse un plateau supérieur ; les vérins 7 et 7' descendent en même temps, 7 descendant à vide alors que 7' descend un plateau supérieur ; puis, après descente du plateau, le vérin 8' pousse ce dernier au niveau inferieur du convoyeur ; les vérins 7 et 7' remontent ensuite simultanément (7' remontant à vide alors que 7 remonte le plateau de l'étage inférieur jusqu'au niveau supérieur de travail). La descente et remonte des plateaux sur les glissières-supports 10, 10' s'effectuent le long des colonnes 11, 11' avec douilles à billes. Sur le banc B du convoyeur et face à la machine du cardage 1 est installé le dispositif C destiné au maintien des bouts de la tige (sur forme) pendant le cardage et à la détection automatique de pointure. Comme on le voit mieux sur la figure 3, le dispositif C comporte essentiellement : un vérin 12 à déplacement horizontal, deux vérins 13 et 14 destinés au déplacement vertical des tampons 15 et 16 qui viendront s'appuyer sous les bouts de tige pendant le cardage, deux autres tiges à déplacement vertical (pneumatique par exemple) 17 et 18 qui ont pour but de commander l'enregistrement de la pointure par commutation d'un détecteur de position 19. En fonctionnement, on a la sortie selon la flèche du vérin 12 et, simultanément, le dégagement vers le haut des vérins ou tiges 17 et 18. Dès que la tête des tiges 17 et 18 vient en contact avec le bout de la chaussure (ici une paire de chaussures), il se produit la commutation du détecteur de position 19 et l'arrêt d'avance de 12 puis la rentrée des tiges 17 et 18.Ensuite, les vérins 13 et 14 se dégagent vers le haut et, des que les tampons 15 et 16 sont en appui sur les bouts de tiges (sur forme), les détecteurs de commutation 20 et 21 stoppent la montée des vérins 13 et 14 qui restent en place pendant l'opération de cardage décrite ci-aprves La machine proprement dite de cardage, désignée par (A) sur la figure 1, est constituée par les bâtis ou boîtiers 22 et 22 reposant sur les glissières 23 de la table à translation 24 (voir figure 4). Cette table est du type a double déplacement selon les axes orthogonaux XX' et YY', par rapport à la ligne médiane MM'. L'entraînement est effectué par deux moteurs a courant continu 25 et 26 qui commandent les vis à billes 27 et 28. Pour obtenir la symétrie de copiage des mouvements pied droit-pied gauche, ces vis 27 et 28 tournent en sens contrai re, leur mouvement étant inversé par le boîtier 39 constitué de deux engrenages dont l'un est entraîneur et l'autre entraîné. Le même résultat peut être obtenu par utilisation d'une vis dont une moitie comporte un filet d droite et l'autre moitié un filet h gauche, cette vis possb- dant en son centre un palier de référence pour éviter son déplacement lateral. Comme on le voit mieux sur la figure partielle n 5, chaque boîtier 22 ou 22' de la machine A est muni d'un ensemble de cardage comprenant 5 un manchon (ou broche) 29 à l'intérieur duquel se meut un piston 30 solidaire de la tête de cardage 3i 4 Cette dernier, qui supporte la brosse circulaire 32 (ou carde) est mobile en translation verticale ainsi qu'en rotation a 360 degrés Cette rotation est com- mandée par deux moteurs à courant continu, permettant un décalage pas d pas des brosses et situés à l'intérieur des boîtiers (moteurs non représentés sur les figures).En fonctionnement (voir figure 8), la carde 32 se déplace suivant le contour des rabats 33 de tige sur la - forme d'un coté de la tige puis de l'autre en restant à tout moment perpendiculaire a la carre (ou profil) de la forme > ceci avec un ouve- ment permanent de rotation progressive de la brosse 32 jusqu'a un tour complet de 360 degrés (selon les fleches de la figure 8). Le contrôle de la montée et descente des brosses 32 ainsi que de la profondeur de cardage sont effectués a partir d'un dispositif électroni- que (solidaire du bâti 22 ou 22' et non représenté sur les figures) qui commande un asservissement d moteur a courant continu. On peut d'ailleurs substituer à un tel dispositif un systeme de réglage pneumatique a très haute sensibilité. Toutes les opérations sont commandées automatiquement par une armoire électronique microprocesseurs 34 sur le pupitre D (figure 6) qui contrôle notamment : les. déplacements de la table 24 en XX', YY' par les moteurs 25 et 26 : les moteurs à courant continu (non représentés) qui provoquent la rotation des cardes 32 ; la descente et la remontée des cardes ou brosses 32 ainsi que l'enclenchement de la rotation de ces dernières. En outra, l'armoire renferme dans un programme préétabli à plusieurs pistes l'enregistrement du profil de carre 35 de la forme. Accouplé à cette armoire dans le bloc D se trouve un ensemble automate programmé 36, également avec mémoire à microprocesseurs, qui contrôle le déplacement des plateaux 1 supports des formes 3 et qui donne l'ordre de démarrage à la machine proprement dite A de cardage (et donc à son armoire 34). L'automate assure donc la synchronisation entre le convoyeur de transfert des plateaux et la commande de l'opé- ration de cardage. Conformément à un perfectionnement de l'ensemble de cardage, un bâti de la tEte de cardage est muni d'un dispositif 37 d'affûtage des brossas de cardage 32 au moyen de petites meules 38 dont la cadence de travail est réglée par un compteur à présélection. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation susdécrit et a'détend aux variantes et perfectionnements dans lesquels on met en oeuvre le même principe de base. Par exemple, le travail de duplication sur deux profils symétriques (par exemple pied droit et pied gauche), avec une seule commande, peut être appliqué de la même façon que cidessus lors de l'opération d'encollage des tiges et/ou semelles de chaussures, avec substitution aux têtes de cardage précitées de moyens connus d'encollage ou encore lors des opérations de centrage des semelles. Par ailleurs, il est judicieux d'adapter à la machine > par exemple sur les bâtis 22 et 22' et au niveau des têtes de cardage, un dispositif d'aspiration destiné à recueillir les débris et poussières engendrés par le grattage des tiges. R E V E N D lC'A T I O N S 1. Machine de cardage automatique des tiges de chaussures sur formes, caractérisée en ce qu'elle comporte, mobile sur une table (24) à déplacement selon deux axes perpendiculaires (XX', vY') au moins un bâti ou boîtier (22) muni d'un moyen de cardage qui comprend, en coulissement par tige (30) dans une broche fixe 2. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle renferme deux bâtis (22, 22') à têtes de cardage travaillant avec une seule commande en duplication par symétrie eu égard à un axe médian MM' de ladite table grâce à deux vis (27,28) à mouvement in- versé par un boîtier (37) à engrenage, de façon à effectuer un cardage automatisé sur une paire de chaussures. 3. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les formes (2,3) sur lesquelles sont montées les tiges t33) à carder restent fixes pendant le cardage et sont disposées par paire sur un plateau ou chariot (1) d'un convoyeur modulaire (B) à n plateaux à circulation continue par échangeur (E,E') à deux niveaux sur un banc de service disposé devant ladite machina. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les plateaux (1) circulent sur des rouleaux à billes (5) guidés par des glissières (6) entre les deux échangeurs (E,E') constitués par des ensembles de couplas de vérins pneumatiques (7,7' ; 8,8') destinés, grâce à des supports (10,10') à soulever ou descendre les plateaux (1) entre un niveau supérieur correspondant au travail et un niveau inférieur. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que le banc de service qui sert de chassis au convoyeur modulaire (B) est muni, face aux têtes de cardage (29 à 32) en alignement avec la paire de formes (3), d'un dispositif (C) de positionnement automatique d'appui des bouts de tiges de chaussures et de commande d'enregistrement de la pointure. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif C comprend un vérin horizontal (]2) coordonné à deux vérins (13,14) de poussée verticale des tampons (15,16) d'appui de bouts de tiges de chaussure ainsi que des tiges à déplacement vertical (17,18) qui commandent l'enregistrement de la pointure par commutation d'un détecteur de position (19). 7. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, couplé à l'armoire électronique (34), se trouve un automate programme (36) avec mémoire à microprocesseurs pour assurer la commande des déplacements du convoyeur (B) et des plateaux (1) supports des formes (3) ainsi que la synchronisation avec ladite machine de cardage (A). 8. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le bâti (22) de la ou des têtes de cardage (29 à 32) est muni d'un systeme (37) d'affûtage des brosses de cardage (32) au moyen de meules (38) à cadence de travail réglée par un compteur a présélection.