Brevet FR2565884A1 — publié le 19851220

PROCEDE ET DISPOSITIF DE PLACEMENT SUR UNE SURFACE, NOTAMMENT UNE PEAU) POUR DECOUPE AUTOMATISEE. L'invention concerne un procédé de placement de gabarits sur une surface à découper automatiquement. L'invention concerne plus particulièrement la découpe du cuir. L'implantation de systèmes de découpe automatisés par contournage (laser, jet d'eau,...) est actuellement étudiée ou expérimentée par de nombreux industriels de la chaussure, en raison des nombreux avantages offerts par ces systèmes. Si la découpe en elle-même ne pose pas de problèmes techniques insurmontables, la partie la plus délicate du processus réside dans le choix d'une méthode de placement pour les matériaux naturels du type cuir. En effet, les tentatives de repérage automatique des défauts et d'optimisation autömatique du placement sur ces surfaces (non homogènes, aux contours quelconques,...) ayant toutes échoué, malgré des investissements parfois considérables, une conclusion s'impose : dans l'état actuel de la technologie, seul l'homme est capable de déterminer ou couper une pièce donnée sur une peau donnée, grâce au contact direct (tactile, visuel,...) qu'il a avec la peau. Aussi, selon la technique actuelle, un placeur dépose directement sur la peau des gabarits en carton aux emplacements de découpe, la position finale des gabarits étant enregistrée ensuite par divers moyens (digitalisation de la position de chaque gabarit en deux points, balayage par caméra, etc). Ce procédé présente plusieurs inconvénients notamment celui d'impliquer une très grande lenteur d'exécution manipulation de nombreux cartons, vigilance permanente pour ne pas risquer de déplacer des cartons par inadvertance. On connaît par le brevet français 2 506 782 une variante de la technique précitée, selon laquelle on utilise des gabarits de taille réduite qui sont projetés optiquement sur la peau pour leur placement : cette solution n'élimine toutefois pas les inconvénients mentionnés, et présente même l'inconvénient supplémentaire de demander au placeur de surveiller à la fois la peau et le plan annexe sur lequel sont disposés les gabarits de taille réduite, ce qui ne va pas sans difficulté. Le but de l'invention est de proposer un procédé qui, tout en laissant au placeur le sentiment du contact direct avec la peau, soit exempt des inconvénients mentionnés. Ce but est atteint selon l'invention par un procédé selon lequel on forme une image informatique de gabarits, on projette cette image informatique sur la surface à découper (la peau en l'occurrence), et on traite cette image informatique pour pourvoir déplacer les gabarits d'images et obtenir sur la surface le placement jugé adéquat. De cette façon, le placeur est complètement dégagé des servitudes liées à l'emploi de gabarits réels (qu'ils soient en vraie grandeur ou en grandeur réduite) et peut jouir des avantages que lui procure l'outil informatique. L'invention concerne également un dispositif de placement comprenant des moyens de formation d'une image informatique de gabarits, des moyens de projection, sur la surface à découper, de cette image informatique pour y former des gabarits images réels, et des moyens de traitement de l'image informatique pour pouvoir déplacer les gabarits-images et obtenir sur la surface le placement jugé adéquat. Le gabarits-images projetés sont nécessairement réels (visibles : ombres portées, contours dessinés,...) mais, selon le système de projection et de formation de l'image informatique choisi, ils correspondent à un gabarit générateur réel ou virtuel. Il pourra exister un gabarit générateur réel si on utilise la rétroprojection d'un afficheur transparent (à cristaux liquides, par exemple). Il n'y'aura pas de gabarit générateur réel dans le cas où l'on utilisera une image obtenue par balayage laser ou par projection vidéo : ctest alors par commodité de langage qu'on parlera de la projection de l'image informatique, bien que cette dernière ne soit pas une image au sens optique du terme, mais l'ensemble des données informatiques auxquelles correspond de manière spécifique, via les moyens de projection, un gabaritimage. Avantageusement, les moyens de traitement de l'image informatique comprennent un dispositif de commande de la rotation et de la translation des gabarits-images, permettant au placeur de déplacer facilement les gabarits-images sur la peau qu'il a devant lui. Avantageusement les moyens de formation et de traitement d'image informatique sont associés à un moyen de sélection de gabarit-image et de dépose de gabarit-image, afin de pouvoir créer et enregistrer un gabarit. Avantageusement, ces mêmes moyens sont associés à l'un au moins des moyens suivants : moyen de sélection par duplication de gabarit-image, moyen de suppression de gabarit-image, moyen de groupement de gabarits-images, moyen de rappel de placement préalable de gabarits-images. Dans le cas où, comme pour les pièces rentrant dans la fabrication des chaussures, les gabarits-images appartiennent à différentes familles comprenant chacune des éléments différents (selon la pointure ou le pied gauche ou droit, par exemple), il est avantageux de prévoir des moyens de sélection d'une famille, et de défilement des différents éléments au sein de la famille (par la possibilité, selon l'exemple cité, de modifier la pointure du gabarit-objet, ou d'en modifier l'affectation gauche/droite). Avantageusement les moyens de projection sont des moyens vidéo : tubes à rayon cathodique à haute luminescence et haute résolution, associés à une optique de projection de grande ouverture (optique de Schmiedt par exemple), et effectuant un balayage cavalier. Avantageusement les moyens de projection sont fixes et projettent des gabarits-images sur une partie seulement de la surface à découper, laquelle est maintenue sur un support mobile asservi aux moyens de formation de l'image informatique. L'utilisation du procédé et du dispositif de l'invention conduit à un gain de temps considérable par rapport aux méthodes conventionnelles : elle diminue le temps de chaque opération ainsi que le nombre des opérations. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode particulier de réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente en perspective une installation du travail équipée du dispositif de l'invention, - la figure 2 est un schéma montrant les connexions entre les différents organes du dispositif de l'invention. La figure 1 représente deux postes de travail conformes à l'invention. On y voit le placeur 1 faisant face à une peau 2 tendue sur une table 3 coulissant horizontalement. Des projecteurs vidéo 4 situés au dessus du placeur 1 projettent sur la peau 2 des gabarits-images 5. Ces projecteurs 4 sont reliés à un ordinateur 12 (voir aussi figure 2) qui leur envoie les instructions nécessaires de déviation du rayon cathodique pour former les gabarits-images. Un terminal 6, une botte de fonctions 7 et un "manche à balai" 8 sont également reliés à l'ordinateur. Dans une zone échantillon située en dehors de la peau 2, les projecteurs 4 projettent en permanence des gabarits-images échantillons 9 représentant en grandeur réelle les différents modèles de pièces à placer sur la peau (sous les réserves explicitées plus loin). Le placeur 1 sélectionne le gabarit-image qutil veut placer en venant pointer la pièce correspondante dans la zone échantillon. Il déplace ensuite le gabarit-image comme il l'entend avec le nmanche à balai" 8 accessible à la main droite. Celui-ci assure la translation et la rotation du gabarit-image par des moyens électroniques connus. Naturellement, plusieurs dispositifs de commande de la translation et de la rotation sont possibles notamment - type "jeu vidéo", comportant un manche à balai proprement dit, dont l'inclinaison gauche - droite et avant arrière commande la translation de l'image ,équipé à son sommet d'un bouton rotatif qui commande la rotation de l'image. - type "mini-table à dessin", comportant un bouton rotatif mobile en translation dans deux directions orthogonales d'un plan. - type digital commandant les déplacements de façon numérique. Lorsque le placeur 1 a placé le gabarit-image 5 d'une façon qu'il estime correcte, il enregistre cet emplacement par une commande de dépose de pièce, passée grâce à la botte de fonctions 8 accessible à la main gauche, et procède au placement d'un autre gabarit-image. La botte de fonctions 8 prévoit un certains nombre de fonctions indispensables (sélection de pièces, dépose de pièces), et de fonctions supplémentaires destinées à donner au système toute sa souplesse et sa rapidité. La fonction sélection de pièce permet d'indiquer à l'ordinateur que le placeur choisit un type de pièce pour le traiter. Il peut s'agir comme on l'a vu plus haut d'une pièce de la zone échantillon, ou bien d'une pièce déjà placée : en ce cas, c'est cette pièce pointée dont le placement va être revu (aucune pièce nouvelle n'apparaît). Une fonction sélection par duplication permet au placeur d'aller prendre une pièce hors de la zone échantillon ; quand il aura pointé cette pièce, la pièce d'origine ne bougera pas, mais elle sera dupliquée et c'est sa copie que le placeur bougera. La fonction dépose de pièce indique à l'ordinateur que le placeur a amené sa pièce de travail où il le souhaitait, et va passer à une autre pièce en pressant la touche "dépose", la pièce placée se trouve enregistrée dans sa positition, et naturellement, resta projetée en permanence tant que le placeur n'a pas validé le plan de découpe complet, il peut à volonté revenir sur une pièce déjà placée grâce à la "fonction sélection de pièce". Une fonction suppression permet de supprimer une pièce déjà placée et pointée par le placeur. Une fonction groupement permet au placeur lorsqu'il a placé un ensemble de pièces qu'il estime bien ajusté, de grouper ces pièces pour en faire un motif unique à déplacer à un autre endroit de la peau. Il suffit au placeur de presser la touche "groupement", de pointer les pièces à regrouper, puis de dupliquer cet ensemble qu'il bouge et place globalement à volonté. Ce groupement est temporaire et est effacé dès que le placeur recrée un autre groupement. Une fonction rappel de placements préalables permet de rappeler sur le plan des plans de découpe préalables, entiers ou par familles de pièces. Une touche "rappel" fait apparattre le dernier placement préalable complet. Des touches 1, 2, etc., et T font apparattre respectivement, les pièces d'un premier, deuxième ..., type et revenir au plan complet. Les premier, deuxième types ont été préalablement entrés en machine en fonction de leur intérêt. Il est possible, en rappuyant sur la touche "rappel" de passer à un autre plan de découpe préalable. A partir du moment où le placeur garde affiché un plan préalable, il travaille comme d'habitude par déplacement, création, suppression de pièces. Pour tenir compte des spécificités propres aux diverses applications du dispositif il peut être prévu des fonctions supplémentaires. C'est ainsi que, dans l'industrie de la chaussure, les pièces à découper comprennent plusieurs types (claques, quartiers, etc), chaque type de pièce prenant des configurations et dimensions différentes selon qu'il s'agit du pied gauche ou droit, et selon la pointure. Afin de ne pas encombrer la zone échantillon (laquelle doit rester petite) par des représentants de chaque configuration et dimension, cette zone ne comprend qu'un représentant de chaque type Le placeur choisit selon la procédure déjà vue, un type de pièce, et peut par une fonction gauche/droite faire passer la pièce du pied échantillon à l'autre pied, et vice versa, et par une double fonction pointures . faire passer la pièce à une pointure inférieure ou supérieure.Ceci entrasse un gain de temps considérable pour le placeur qui n'a plus à garder en réserve un grand nombre de gabarits (35 selon un exemple typique). D'autres possibilités de fonctions peuvent être prévues, comme par exemple, celle permettant de rappeler d'un plan de découpe à l'autre, un ensemble de pièces judicieusement placées dans une région donnée de la peau (par exemple le centre) qui se retrouve sensiblement inchangée pour chaque peau (sauf défaut particulier dans cette région). Il reste alors seulement au placeur à compléter le placement en dehors de ladite région selon les particularités de la peau. La figure 1 montre deux projecteurs vidéo 4 projetant des images sur une fenêtre 10 de largeur inférieure à la largeur totale de la peau. En effet, en fixant comme objectif de travailler avec une résolution d'un millimètre sur des surfaces d'environ 2,5 par 1,5 m, ceci nécessite des systèmes de projection de 2500 points x 1500 points avec une précision du 1/2500ère. De tels systèmes n'existent pas sur le marché à l'heure actuelle : mais il existe des projecteurs de 1000 points par 1000 points, avec une précision du millième. Il est alors possible de couvrir une fenêtre de travail 10 de 0,80 m sur 1,50 m par deux projecteurs li ayant chacun une surface de travail de 0,80 m x 0,80 m. Afin d'éviter une multiplication prohibitive des projecteurs 4 pour couvrir toute la peau, ou une installation complexe dans laquelle les deux projecteurs 4 seraient mobiles pour pouvoir déplacer la fenêtre sur la peau (problèmes de cablage, de tremblé, de déformation d'image si les projecteurs se déplacent angulairement), la table 3 sur laquelle est fixée la peau coulisse horizontalement; sa translation est suivie par un capteur de position 11 qui asservit en temps réel les projecteurs de façon que ceux-ci émettent bien l'image correspondant à la nouvelle position (la fenêtre est immobile, mais l'image est liée à la peau). Les projecteurs sont réglables mais fixes. La grandeur de la fenêtre donne au placeur une vue suffisamment étendue pour qu'il puisse effectuer son travail. Il est toutefois prévu que le terminal 6 comporte un écran pouvant présenter, à la demande du placeur, l'image complète, mais évidemment à échelle réduite, du plan de découpe en cours. Le terminal 6 comprend également un clavier grâce auquel le placeur peut entrer en machine différentes données numériques (références de la peau, surface de la peau, ...). A sa demande, il peut lire sur l'écran diverses informations calculées en temps réels (quantité de pièces restant à couper, efficacité du placement en cours,...). Une fois son placement terminé, il reste au placeur à l'enregistrer et à passer à la peau suivante. Ainsi, grâce à l'invention, le placeur, tout en restant auprès de la peau, en pouvant la toucher pour en examiner les qualités et les défauts, peut procéder efficacement et rapidement au placement optimum de ses gabarits. REVENDICATIONS 1) Procédé de placement sur une surface pour découpe automatisée, caractérisé en ce qu'on forme une image informatique de gabarits, en ce qu'on projette cette image informatique sur la surface (2) pour y former des gabarits-images réels (5), et en ce qu'on traite cette image informatique pour pouvoir déplacer les gabarits-images (5), et obtenir sur la surface le placement jugé adéquat. 2) Dispositif de placement sur une surface pour découpe automatisée, caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens (11,12) de formation d'une image informatique de gabarits, - des moyens (4) de projection sur la surface (2) de cette image informatique pour y former des gabarits-images réels (5), - et des moyens de traitement de (7,12) de l'image informatique pour pouvoir déplacer les gabarits-images (5), et obtenir sur la surface le placement jugé adéquat. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent un dispositif de commande (7) de la rotation et de la translation des gabarits-images (5). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens (4,7,12) de formation et de traitement sont associés à un moyen (8,12) de sélection de gabarit-image et de dépose de gabarit-image. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens (4,7,12) de formation et de traitement sont associés à au moins un des moyens (8,12) suivants : moyen de sélection par duplication de gabarit-image, moyen de suppression de gabarit-image, moyen de groupement de gabaritsimages,moyen de rappel de placement préalable de gabarits-images. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel les gabarits-images appartiennent à différentes familles comprenant chacune des éléments différents, caractérisé en ce que les moyens (4,7,12) de formation et de traitement sont associés à des moyens (8,12) de sélection d'une famille, et de défilement des différents éléments au sein de la famille. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les moyens de projection (4) comprennent des tubes à rayon cathodique à haute luminescence, associés à une optique de projection. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les moyens de projection (4) sont fixes et projettent des gabarits-images sur une partie seulement de la surface (2), et en ce qu'il est prévu des moyens (3) de support mobile de la surface (2) asservis aux moyens (4,12) de formation des gabarits-images.