Brevet FR2526455A1 — publié le 19831110

La présente invention se rapporte aux machines à découper des étoffes et elle a trait plus particulièrement à un perfec- tionnement apporté à une telle machine suivant lequel une uni- té de commande électronique pour la machine est directement in- tégrée à la structure mécanique de la machine pour fournir une machine à découper des étoffes plus complète et plus efficace que celles connues dans la technique. Des machines à découper du type de celle qui fait l'objet de la présente invention ont été représentées, par exemple, io dans les brevets des EUA no 3 495 492, no 3 765 289, n O 3 803 960 et N O 4 178 820 et dans la demande de brevet des EUA déposée sous le N O 06/224 650 le 12 janvier 1981 D'une manière générale, dans une telle machine à découper des étoffes, on étale une unique nappe ou épaisseur d'étoffe ou un matelas comprenant plusieurs nappes ou épaisseurs d'étoffe sur une surface support et on la découpe suivant des lignes de coupe voulues au moyen d'un couteau ou analogue déplacé simultanément dans deux directions de coordonnées par rapport à la surface support,le fonctionnement et le déplacement du couteau étant commandés par une unité de commande électro- nique numérique ou autre qui convertit l'information d'un intégrateur numérique de tracés de découpage ou autre informa- tion définissant un patron en signaux de sortie qui commandent directement l'excitation des diverses moteurs, solénoïdes et autres éléments actifs de la machine pour provoquer le décou- page par le couteau de pièces de patron correspondant à l'in- formation de patron L'unité de commande qui convertit l'infor- mation de patron en commandes d'actionnement de la machine a, dans le passé, été un appareil séparé situé à une distance importante de la machine à découper L'information de patron a, à son tour, été fournie à une telle unité de commande soit d'une manière directe,en ligne, l'intégrateur numérique de tracés de découpage ou autre générateur d'information était directement connecté à l'unité de commande, soit d'une ma- nière indirecte, différée, auquel cas l'information de patron est enregistrée,avant d'être utilisée, sur un support d'enre- gistrement,tel qu'une bande magnétique, un ruban de papier, ou un disque magnétique et l'enregistrement est ensuite lu par l'unité de commande pour reproduire l'information de pa- tron Le procédé d'exploitation différée présente l'avantage de faciliter la production de l'information de patron dans des milieux propres, efficaces, éloignés du milieu de la ma- chine à découper et il offre également la possibilité de con- server les enregistrements et de les réutiliser, de permettre à différents utilisateurs de les utiliser en commun, des re- productions pouvant être effectuées, si nécessaire, et une unique installation d'établissement d'enregistrement pouvant desservir un certain nombre de machines à découper diffé- rentes ou différents utilisateurs de machines à découper. L'emploi d'une information de patron enregistrée d'une manière différée présente, cependant, l'inconvénient que l'u- nité de commande doit comporter un quelconque moyen pour lire l'information enregistrée, moyen de lecture qui n'est pas ha- bituellement susceptible de fonctionner en présence de vibra- tions et d'air poussiéreux, conditions qui sont souvent pré- sentes au voisinage d'une machine à découper, ce qui néces- site que l'unité de commande soit positionnée en un emplace- ment éloigné de la machine à découper Ceci signifie qu'il peut être nécessaire d'employer deux opérateurs pour l'instal- lation de découpage, un opérateur se trouvant à côté de l'uni- té de commande et l'autre à côté de la machine à découper ou que si un seul opérateur est disponible, un temps d'utilisa- tion de la machine important peut être gaspillé par suite du temps mis par l'opérateur pour effectuer les déplacements né- cessaires entre la machine et l'unité de commande En outre, le positionnement en un emplacement éloigné de l'unité de commande nécessite un câblage relativement complexe entre l'unité de commande et la machine, câblage qui peut capter des parasites électriques qui introduisent des erreurs dans les signaux transmis à la machine. Par conséquent, la présente invention a notamment pour but de réaliser une machine ou installation automatique à dé- couper des étoffes qui comporte une unité de commande électro- nique intégrée à la structure de la machine à découper de sorte que l'on peut faire fonctionner la machine complètement à partir d'un poste de travail ou pupitre de commande prévu sur la machine. Un autre but de l'invention est de réaliser une machine ou installation automatique à découper des étoffes du type ci-dessus dans laquelle l'unité de commande électronique com- porte un dispositif de mémoire utilisant la physique de l'état solide,appelé ci-après dispositif de mémoire à l'é- tat solide,qui réduit ou supprime la probabilité d'une panne de l'unité de commande due à la présence de poussières de vi- brations ou autres conditions d'emploi sévères qui existent au voisinage de la machine à découper tout en permettant néan- moins le remplacement de la mémoire pour changer l'informa- tion de patron avec laquelle l'unité de commande travaille. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation préférés. Sommairement, la présente invention a pour objet une ma- chine automatique à découper des étoffes ayant un bâti fixe, une surface pour porter au moins une nappe d'étoffe à décou- per, un couteau ou autre organe de coupe, des moyens pour déplacer l'organe de coupe par rapport à la surface support dans deux directions de coordonnées afin de découper l'étoffe étalée sur la surface support suivant des lignes de coupe voulues et une unité de commande électronique pour commander le fonctionnement de l'organe de coupe et des moyens qui servent à le déplacer, l'unité de commande étant portée dans une association mécanique avec le bâti de la machine. Plus précisément, l'invention se rapporte au fait que l'u- nité de commande électronique est soit fixée au bâti de la ma- chine soit portée par un chariot qui porte l'organe de coupe et se déplace dans une direction de coordonnées par rapport au bâti En outre, l'invention a également pour objet une uni- té de commande ayant un dispositif d'affichage,tel qu'un affi- chage à tableau à l'état solide pour afficher des messages alphanumériques,affichage qui fait partie d'un tableau de com- mande muni d'autres indicateurs, boutons, interrupteurs ou analogues qui établissent une interface entre l'unité de com- mande et un opérateur. Dans les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple: la Fig 1 est une vue en perspective d'une machine auto- matique à découper des étoffes mettant en oeuvre la présente invention; la Fig 2 est une vue en perspective d'une machine auto- matique à découper des étoffes comportant un autre mode de réalisation de l'invention; la Fig 3 est une vue en perspective d'une machine auto- matique à découper des étoffes comportant encore un autre mode de réalisation de l'invention. Dans les dessins, certaines caractéristiques qui sont, dans l'ensemble, semblables aux caractéristiques de machines précédemment décrites ont été désignées par les mêmes réfé- rences que celles utilisées pour désigner les caractéris- tiques déjà décrites mais avec le signe prime (') ou seconde (") ajouté. La Fig 1 représente une machine à découper à commande automatique désignée par la référence générale 10, dans la- quelle la présente invention est utilisée Cette machine dé- coupe des pièces de patron dans de l'étoffe ou dans une ma- tière en feuille similaire et elle comporte un bâti fixe cons- titué par une table 12 qui comporte une surface support 14 orientée vers le haut poir porter une unique nappe ou épais- seur de matière à découper ou un matelas tel que celui repré- senté et désigné par la référence 16 et qui est composé d'une multiplicité de nappes de matière en feuille. L'organe de coupe de la machine peut avoir l'une quel- conque de diverses formes sans sortir pour cela du cadre de l'invention, et dans l'exemple choisi,il est représenté comme étant constitué par une lame tranchante 18 à mouvement alter- natif munie d'un moteur 20 d'actionnement en va-et-vient et d'une lame 22 L'organe de coupe 18 est mobile verticalement dans et hors d'une relation de coupe avec le matelas et lors- qu'il est dans sa position basse,dans laquelle il est dans une relation de coupe avec le matelas, il peut être déplacé simultanément dans les directions des coordonnées X et Y représentées,de façon à suivre une ligne de coupe désirée quelconque, telle que la ligne désignée par la référence 24, pour découper dans le matelas des pièces de patron Pour con- tribuer à maintenir le matelas 16 en place sur la surface support 14 pendant qu'il est découpé, la table 12 peut com- porter une structure qui comporte une source de vide 26 ser- vant à créer une dépression au niveau de la surface support 14 et une nappe superposée d'une matière en feuille impermé- l'O able à l'air (non représentée) peut être étalée sur le mate- las 16 et sur les régions exposées de la surface support 14 comme décrit dans le brevet des EUA no 3 495 492. Le déplacement de l'organe de coupe 18 dans les direc- tions des coordonnées X et Y est obtenu au moyen d'un chariot en pont 28 disposé à cheval au-dessus de la surface support 14 et porté à ses extrémités opposées de façon à pouvoir se déplacer dans la direction des coordonnées X par une paire de crémaillères 30 et 32 qui s'étendent le long des bords laté- raux opposés de la table Le chariot en pont 28 porte à son tour un chariot porte-couteau 34 de manière que ce dernier puisse se déplacer suivant la longueur du chariot 28 dans la direction des coordonnées Y, le chariot porte-couteau 34 por- tant,à son tour,l'organe de coupe 18 Par conséquent, le dé- placement du chariot en pont 28 par rapport au bâti ou table 12 dans la direction des coordonnées X provoque le déplace- ment de l'organe de coupe 18 par rapport à la surface support 14 dans la même direction des coordonnées X, et le déplace- ment du chariot porte-couteau 34 dans la direction des coor- données Y par rapport au chariot en pont 28 provoque le dé- placement de l'organe de coupe 18 par rapport à la surface support 14 dans la même direction des coordonnées Y Un mo- teur 36 entraîne le chariot porte-couteau 34 le long du cha- riot en pont au moyen d'une vis-mère 38 et d'un dispositif à écrou coopérant (non représenté) porté par le chariot 34. Un autre moteur 38 entraîne le chariot en pont 28 dans la direction des coordonnées X au moyen d'un arbre 40 qui porte à ses extrémités des pignons (non représentés) qui engrènent avec les crémaillères 30 et 32. Conformément à l'invention, la machine à découper 10 de la Fig 1 comporte une unité de commande électronique 42 mon- tée sur le chariot en pont 28 de façon à être en association mécanique avec le bâti ou table 12 ou intégrée d'une autre manière à la structure mécanique de la table L'unité de com- mande 42 peut être réalisée sous diverses formes spécifiques sans sortir pour cela du cadre de l'invention et,d'une manière générale, elle fonctionne de façon à fournir des signaux de commande à la machine en réponse à une information de patron mise en mémoire dans un dispositif de mémoire à l'état solide faisant partie de l'unité de commande De préférence, la mé- moire 44 à l'état solide est une mémoire contenue dans une unique microplaquette de circuit intégré, telle qu'une mémoire morte programmable ou une mémoire à bulles magnétiques et elle est conçue de manière à pouvoir être facilement retirée de l'u- nité de commande 42 afin de permettre son remplacement facile par un autre dispositif similaire pour changer la nature des pièces de patron découpées par l'organe de coupe. On peut charger dans le dispositif de mémoire à l'état so- lide un dossier-programme d'information de patrons en utili- sant en différé un intégrateur numérique de tracé de découpage ou dispositif générateur de signaux de patron éloigné,comme re- présenté, par exemple, dans le brevet des EUA no 3 803 960. L'information mise en mémoire dans le dispositif de mémoire à l'état solide peut, cependant, être extraite par des moyens purement électroniques qui ne nécessitent pas l'emploi de pièces mobiles susceptibles d'être endommagées par les vi- brations ou la poussière et ceci permet, par conséquent, à l'unité de commande de fonctionner efficacement dans le milieu o se trouve la machine à découper 10. L'unité de commande électronqiue 42 comporte également, comme représenté sur la Fig 1, un tableau d'affichage alpha- numérique 46,de préférence un dispositif à l'état solide, qui affiche des messages alphanumériques engendrés par l'unité de commande Cet affichage 46 fait partie d'un tableau de com- mande 48 qui contient, en outre, des boutons, indicateurs, interrupteurs et analogues qui établissent entre un opéra- teur et l'unité de commande 42 une interface qui est suffi- sante pour permettre à l'opérateur d'exercer une commande et une supervision de haut niveau sur le fonctionnement de la machine et de l'unité de commande. L'intégration de l'unité de commande 42 à la structure mécanique de la machine à découper 10 présente l'avantage supplémentaire de simplifier les connexions électriques entre l'unité de commande et les moteurs de la machine et autres éléments actifs commandés par l'unité de commande et de ré- duire la probabilité que l'unité de commande capte des si- gnaux électriques parasites ou bruit électrique, tels que ceux qui peuvent être captés par un câble de transmission s'é- tendant entre une machine et une unité de commande à dis- tance,et soit influencée par eux Comme représenté sur la Fig 1, l'alimentation 50 en courant de l'unité de commande 42 peut être disposée au-dessous de la table 12 ou dans un autre emplacement proche de la table et elle peut être connec- tée à l'unité de commande 42 par un câble souple 52 pour ré- duire l'inertie du chariot en pont 28. La Fig 2 représente une machine à découper 53 du type général représenté dans la demande de brevet des EUA précitée n 006/224 650 dans laquelle la surface support 14 ' est formée par une courroie transporteuse en brosse 54 mobile dans la direction des coordonnées X sous la commande d'un moteur d'en- traînement 56 de façon à déplacer la matière (non représentée) portée par la surface support dans la direction des coordon- nées X En dehors de cela, la machine à découper 53 est, dans l'ensemble, semblable à la machine 10 de la Fig 1 en ce sens qu'elle comporte un chariot en pont 28 ' mobile par rapport au bâti fixe 12 ' dans la direction des coordonnées X un chariot porte-couteau 34 ' mobile le long du chariot en po#t dans la direction des coordonnées Y et une unité de commande électro- nique 42 ' munie d'un dispositif de mémoire à l'état solide 44 ', montée sur le chariot en pont 28 ' de façon à se déplacer avec ledit chariot Par conséquent, comme expliqué dans la de- mande de brevet des EUA précitée, dans la machine à découper 53, le déplacement total de l'organe de coupe 18 ' dans la direction des coordonnées X-par rapport à la surface support comprend la somme du déplacement de la surface support 14 ' dans la direction des coordonnées X par rapport au bâti 12 ' et du déplacement du chariot en pont 28 ' dans la direction des coordonnées X par rapport au bâti 12 '. La Fig 3 représente également une autre machine automa- tique à découper 58 mettant en oeuvre l'invention qui est sem- blable à la machine 53 de la Fig 2 à cette exception près que le chariot en pont 28 ' de la machine 53 est remplacé par une structure formant un pont fixe 60 à cheval au-dessus de la surface support 14 ', le chariot porte-couteau 34 ' étant mobile le long du pont 60 dans la direction des coordonnées Y Par conséquent, dans la machine à découper 58, le déplace- ment de l'organe de coupe 18 ' par rapport à la surface sup- port 14 ' dans la direction des coordonnées X n'est effectué que par le déplacement de la surface support 14 ' par rapport au bâti 12 ' dans la direction des coordonnées X. De même, dans-la machine à découper 58 de la Fig 3, l'u- nité de commande 42 " avec son dispositif de mémoire à l'état solide 44 " est rigidement fixée au bâti 12 ' à une extrémité de pont 60, permettant de ce fait à un opérateur de travailler au moyen du tableau de commande 48 " et de l'observer tandis qu'en même temps il peut observer le fonctionnement effectif de l'organe de coupe 18 '. REVENDICATIONS 1 Une machine automatique à découper des étoffes ( 10; 52; 58) comportant un bâti fixe ( 12; 12 ') des moyens associés au bâti fournissant une surface support ( 14; 14 ') pour porter au moins une nappe ( 16) d'étoffe à découper, un organe de coupe ( 18; 18 ') pour découper l'étoffe positionnée sur la surface support, des moyens ( 28, 34; 28 ', 34 ', 54, 56; 34 ', 54, 56) pour déplacer l'organe de coupe par rapport à la sur- face support dans deux directions de coordonnées parallèles à la surface support, les moyens servant à déplacer l'organe de coupe comportant un chariot porte-couteau ( 34; 34 ') et - des moyens ( 28; 28 '; 60) portant le chariot porte-couteau de façon qu'il puisse être déplacé par rapport au bâti afin de provoquer le déplacement de l'organe de coupe par rapport à la surface support dans l'une desdites directions de coordon- nées et une unité de commande électronique pour commander le fonctionnement de l'organe de coupe et des moyens servant à déplacer l'organe de coupe, caractérisée en ce que l'unité de commande ( 42; 42 '; 42 ") comporte un dispositif de mémoire à l'état solide ( 44; 44 '; 44 ") contenant en mémoire des ins- tructions utilisées par le reste de l'unité de commande qui dictent un programme d'opérations de l'organe de coupe et de déplacements de l'organe de coupe qui doit être suivi pour couper un ensemble correspondant de pièces de patron dans l'é- toffe positionnée sur la surface support et des moyens ( 28, , 32; 28 '; 60) portant l'unité de commande dans une asso- ciation mécanique avec le bâti. 2 Une machine automatique à découper des étoffes selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens supportant l'unité de commande électronique en association mécanique avec le bâti sont des moyens ( 60) qui fixent rigidement l'u- nité de commande au bâti. 3 Une machine automatique à découper des étoffes selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens ( 54, 56) pour déplacer la surface support ( 14 ') par rapport au bâti de façon à provoquer le déplacement de l'or- gane de coupe ( 18 ') par rapport à la surface support dans l'autre des deux directions de coordonnées et en ce que les moyens portant le chariot porte-couteau ( 34 ') comprennent un pont ( 60) fixe par rapport au bâti et s'étendant d'un côté à l'autre de la surface support, l'unité de commande ( 42 ") étant disposée au voisinage d'une extrémité dudit pont. 4 Une machine automatique à découper des étoffes selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un cha- riot en pont ( 28; 28 ') s'étendant d'un côté à l'autre de la surface support ( 14; 14 ') et portant le chariot porte-couteau ( 34; 34 ') et des moyens portant le chariot en pont de façon qu'il puisse être déplacé par rapport au bâti dans l'autre desdites directions de coordonnées, et en ce que les moyens portant l'unité de commande ( 42; 421) en association méca- nique avec le bâti portent l'unité de commande sur ledit cha- riot en pont ( 28; 28 ') de façon qu'elle se déplace avec le chariot en pont. Une machine automatique à découper des étoffes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'unité électronique ( 42; 42 '; 42 ") comporte un dispo- sitif d'affichage ( 46; 46 '; 46 ") pour afficher des messages alphanumériques. 6 Une machine automatique à découper des étoffes selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif d'affi- chage ( 46, 46 '; 46 ") est un tableau d'affichage à l'état so- lide. 7 Une machine automatique à découper des étoffes selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'unité de commande électronique comporte un tableau de commande ( 48; 48 '; 48 ") établissant une interface entre l'uni- té de commande et un opérateur. 8 Une machine automatique à découper des étoffes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le dispositif de mémoire à l'état solide ( 44; 44 '; 44 ") peut être retiré du reste de l'unité de commande et peut être remplacé par un autre dispositif de mémoire à l'état solide pour changer l'information mise en mémoire utilisée par l'uni- té de commande afin de découper un ensemble correspondant de pièces de patron dans l'étoffe positionnée sur la surface support.