Brevet FR2607444A1 — publié le 19880603

1' 2607444 DISPOSITIF DE DECOUPE DE FEUILLES DE MATIERE PLASTIQUE. La présente invention est relative à la découpe de feuilles ou films formés d'une ou plusieurs couches de matière plastiques, no- tamment à la découpe de feuilles transparentes ou translucides, suscep- tibles d'être utilisées dans la fabrication des vitrages feuilletés. Plus particulièrement, l'invention est relative à un dispositif pour la découpe de ces feuilles, temporairement ou définitivement assemblées avec les autres éléments du vitrage, par un détourage. Dans la fabrication de vitrages feuilletés, notamment de vi- trages de sécurité formés de deux feuilles de verre et d'une feuille ou couche intercalaire en matière plastique, par exemple en polyvinylbuty- ral ou en polyuréthane, les éléments constitutifs du vitrage sont as- semblés par empilement des éléments, suivi généralement d'un calandrage par passage de l'empilage entre des rouleaux presseurs, et d'un cycle d'autoclave. Au moment de l'empilement des éléments, la feuille de matière plastique intercalaire se présente sous la forme d'un primitif généra- lement trapézoïdal dont le format est légèrement plus grand que celui du vitrage. Après l'empilement, et avant le calandrage, les parties de la feuille intercalaire qui débordent du vitrage sont découpées manuelle- ment par détourage à l'aide d'une lame métallique, l'ouvrier qui exécu- te cette découpe maintenant la lame appuyée contre le chant du vitrage. C'est une opération de main d'oeuvre longue et couteuse. En outre, elle se révèle quelquefois peu précise et il est alors nécessaire d'ébarber, généralement après le cycle d'autoclave, les parties de l'intercalaire qui débordent encore du vitrage. Un autre inconvénient de cette découpe manuelle est que l'outil risque d'attaquer par endroits les bords des feuilles de verre et de fragiliser ainsi le vitrage. En outre, la lar- geur de la chute ne peut être généralement inférieure à une valeur déterminée. Les opérations manuelles risouent aussi de provoquer des salissures ou des chutes de corps étrangers dans la partie interne de l'empilage d'o des rébuts et une moins bonne qualité. Enfin, les lames 2- utilisées s'usent très rapidement, et il est indispensable d'en changer souvent. Des dispositifs de découpe automatique ont déjà été décrits, par exemple dans la publication du brevet français 2 510 029 ou encore dans la publication de brevet anglais 2 144 363. Mais ces dispositifs ne sont pas entièrement satisfaisants. Un des problèmes rencontrés dans la découpe automatique est la régulation de la température de l'outil de découpe. On s'est aperçu que pour obtenir une découpe propre et correcte d'une part et pour aug- menter la longévité de l'outil d'autre part, l'outil de découpe devait avoir une température quasi constante durant toute l'opération de découpe. Les dispositifs automatiques cités ci-dessus ne fournissent pas une régulation de température suffisante. Un autre problème rencontré dans la découpe automatique est celui de la souplesse de la feuille de matière plastique et surtout de son manque de tenue qui provoque un affaissement des parties qui débor- dent du vitrage et un mauvais maintien de ces parties face à l'attaque de l'outil de découpe. L'invention propose un dispositif amélioré de découpe automatique par détourage qui obvie aux inconvénients cités et qui par sa régularité de découpe fait en sorte qu'il n'est généralement plus nécessaire de retoucher le bord de-la feuille de matière plastique après l'assemblage définitif. Le dispositif selon l'invention comprend une tête de découpe équipée d'un outil de découpe formé d'une lame portée par un corps de lame chauffé à une température déterminée et quasi constante, des moyens qui maintiennent les parties à découper de la feuille de matière plastique dans une position sensiblement perpendiculaire au plan conte- nant l'arête tranchante de la lame, et au chant du vitrage, et des moyens permettant le déplacement relatif de la tête de découpe le long du bord du vitrage. Avantageusement, le corps de lame est chauffé par induction. Selon une réalisation du dispositif selon l'invention, les moyens permettant le déplacement relatif de la tête de découpe est un robot industriel à 6 axes, le vitrage à détourer étant maintenu dans une position fixe alors que la tête de découpe animée par le bras du robot industriel se déplace le long du bord du vitrage. Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour effec- tuer le détourage complet d'un vitrage. Il peut être avantageusement - 3 associé i un ou plusieurs autres dispositifs analogues, chacun d'eux opérant sur une partie adéquate du tour du vitrage. Selon une réalisation du dispositif selon l'invention, les moyens qui maintiennent les parties à découper de la feuille de matière plastique sensiblement perpendiculaire à la lame sont formés d'une tige cylindrique disposée en avant de la lame de découpe dans le sens du dé- placement de la lame. Différents profils de lame peuvent convenir. Néanmoins, la forme préférée est une lame plate triangulaire qui présente deux arêtes de découpe, chacune correspondant à un des deux côtés du sommet infé- rieur du triangle. La pointe de la lame permet de percer la matière plastique dans la première phase de la découpe. Les deux arêtes de dé- coupe autorisent la découpe dans les deux sens. Lorsque le dispositif est programmé pour une découpe dans un sens puis dans l'autre, par exemple dans la première phase de la décou- pe comme décrit par la suite, avantageusement, il est prévu des moyens pour maintenir la partie à découper sensiblement perpendiculaire au plan contenant les arêtes tranchantes de la lame d'un côté de la lame et des moyens semblables de l'autre côté de la lame, ces moyens pouvant être également constitués chaque fois d'une tige cylindrique disposée d'un côté de la lame de découpe et de l'autre. Outre la fonction oui est de faciliter l'attaque de l'outil de découpe dans la partie à découper, chacune des tiges cylindriques peut jouer un rôle dans l'évacuation de la partie découpée lorsque la découpe est effectuée en sens inverse. A la tige cylindrique peut être jointe une plaque améliorant le maintien de la partie débordante de la matière plastique face à l'attaque de la lame surtout aux emplacements o cette partie est im- portante, c'est à dire généralement aux coins du vitrage. Les moyens qui maintiennent les parties débordantes à découper de la feuille intercalaire sont avantageusement rétractables, de sorte que de nombreuses variations autour de l'utilisation ou non de ces moyens, en fonction du sens de découpe, sont autorisées. La lame de découpe, chauffée par conduction à partir du corps de lame, est portée à une température comprise généralement entre 200 et 350'C à l'emplacement de la découpe, le corps de lame chauffé avan- tageusement par induction étant à une température de l'ordre de 750 C. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention appa- raitront dans un exemple de réalisation du dispositif de découpe. -4 La figure 1 représente schématiquement une tête de découpe du dispositif selon l'invention en position de découpe pour le détourage d'un vitrage feuilleté. La figure 2 représente une tête de découpe dans une vue en plan. La figure 3 représente la tête de découpe de la figure 2, dans une vue de côté. La figure 4 représente l'amorçage de la découpe pour le dé- tourage d'un vitrage feuilleté. Sur la figure 1, la tête de découpe 1 est représentée en ac- tion lors du détourage d'un vitrage feuilleté 2 disposé au poste de dé- coupe dans une position horizontale fixée au préalable, et soutenu par des supports 3. Le vitrage, formé de deux feuilles de verre 4, 5, et d'une feuille intercalaire 6 constituée d'un primitif aux dimensions légère- ment supérieures à celles des feuilles de verre, est maintenu au poste de détourage à l'aide d'un tampon cylindrique 7, monté au bout de la tige 8 d'un vérin vertical, oui est appliqué approximativement au cen- tre du vitrage. Ce vitrage a été au préalable positionné dans l'espace suivant des références précises par un dispositif non représenté. La tête de découpe 1 est montée au bout du poignet 9 d'un robot industriel à 6 axes (non représenté sur la figure). La découpe est réalisée par une lame triangulaire plate 10, chauffée par conduction à partir d'un porte-lame lui-même chauffé par induction. La lame 10 est appuyée au cours de la découpe contre le chant du vitrage par un vérin comme décrit par la suite. La lame 10 présente deux arêtes de découpe 43, 44 chacune correspondant à un des deux côtés du sommet inférieur du triange constitué par la lame. L'angle d'attaque de la lame est orienté comme représenté sur la figure la légèrement vers l'extérieur par rapport au vitrage afin de ne pas attaquer le bord des feuilles de verre. En amont de la lame, une tige cylindrique 11 portée au bout d'un bras articulé 12, autour d'un axe 13 monté sur une plaque support 14, maintient la partie débordante à découper 15 de la-feuille de ma- tière plastique, dans une position sensiblement perpendiculaire au plan de la lame, donc au chant du vitrage afin de faciliter l'attaque de la lame pour la découpe. La tige cylindrioue 11 est en appui contre la fa- ce de la feuille inférieure 5 du vitrage feuilleté. Une seconde tige cylindrique 16, portée au bout d'un bras articulé 17, autour d'un axe 18, de façon semblable à la première, est disposée en aval de la lame. Elle est représentée dans une position rétractée, c'est à dire dégagée par rapport au vitrage, ce qui est la position de repos. Le robot est programmé pour faire parcourir à la tête de dé- coupe 1, un peu plus de la moitié du tour du vitrage, l'autre moitié étant parcourue par une seconde tête de découpe, analogue à celle représentée, portée de même par le poignet d'un second robot industriel à 6 axes (non représenté). L'utilisation de 2 robots permet évidemment de réduire la durée du détourage, et par là d'améliorer le rendement de la ligne d'assemblage automatique dans laquelle peut s'intégrer le dis- positif de découpe selon l'invention. Sur les figures 2 et 3 est représentée plus en détail la tête de découpe 1 du dispositif de détourage automatique. Cette tête com- prend la plaque-support 14 surmontée d'une plaque cylindrique 19 qui la rattache au poignet 9 du robot industriel. Sous la plaque support 14 est fixée une glissière 20 le long de laquelle glisse un palier 21, sous lequel est monté le support 22 du porte-lame 23. La lame triangu- laire 10 est fixée au bout du porte lame 23 à l'aide d'un écrou 24. Autour du porte-lame 23 est monté l'élément de chauffage par induction 25 formé d'un tube de cuivre disposé en spirales, relié par des moyens non représentés à un circuit électrique contenu dans le boitier 43 ain- si qu'à un circuit de refroidissement. Sur le côté du support du porte-lame 23 est fixé l'extrémité de la tige 26 d'un vérin 27 fixé à l'aide d'une vis 28 à une pièce 29 solidaire de la plaque support 14. Le vérin, dont l'action est parallè- le à la glissière, est prévu lors de la découpe pour appuyer, avec une force déterminée et programmable le long de la trajectoire, la lame 10 contre le chant du vitrage par l'intermédiaire du support 22 du porte lame 23. A l'extrémité arrière de la plaque support 14 par rapport à sa fixation sur le poignet du robot, de chaque côté de ladite plaque et montés solidairement sur elle, des paliers en U 30, 31, portent les axes 13, 18, autour desquels s'articulent les extrémités des deux bras courbées 12, 17. Chacun des deux bras porte à son bout une tige cylin- drique 11, 16, qui en position de travail, comme représenté sur la fi- gure 3 pour la tige 11, est disposée légèrement inclinée par rapport aux parties périphériques des faces des feuilles de verre, de sorte qu'elle soutient la partie à découper du primitif dans une position sensiblement perpendiculaire au chant du vitrage et à la lame de décou- - 6 - pe au point de découpe. Chaque tige est liée i l'aide d'un axe 32, 33 à l'extrémité de la tige 34, 35 d'un vérin 36, 37 dont le corps s'arti- cule sur un autre axe 38, 39 porté par une oreille 40, 41 fixée à la plaque support 14. Sur la tige 11 disposée en amont de la lame de découpe dans le sens principal de la découpe pour le détourage, est également montée une plaque supplémentaire 42 qui est prévue pour améliorer le maintien de la partie à découper de la feuille intercalaire 6, là o ses dimen- sions sont les plus importantes, en particulier aux coins du vitrage. Le dispositif fonctionne de la manière suivante: un vitrage feuilleté 2 constitué de deux feuilles de verre et d'une feuille inter- calaire en polyvinylbutyral sous la forme d'un primitif trapézoïidal est amené par un dispositif annexe, non représenté, au poste de découpe par détourage et positionné dans l'espace suivant des références précises. Il est alors immobilisé sur le support à l'aide du tampon cylindrique 7. Les deux robots à 6 axes sont programmés pour effectuer simultané- ment la découpe d'un peu plus de la moitié du vitrage. Chacune des deux têtes de découpe est amenée par le poignet de son robot dans la posi- tion d'amorçage qui est schématisée sur la figure 4. La lame de découpe pénètre dans la partie à découper de l'intercalaire sensiblement au centre de la bande à découper, après que les deux tiges cylindrioues 11, 16 aient été actionnées par les vérins 36, 37 pour les amener à leur position de travail, c'est-a-dire de maintien de la partie émer- geante à découper de la feuille intercalaire. La découpe s'effectue d'abord d'après la flèche A vers le bord du vitrage, selon une trajec- toire courbe de la lame jusqu'à une position tangente sensiblement au bord, puis selon la flèche B par un recul de la lame suivant la même trajectoire d'abord, puis jusqu'au bord du primitif. Les trajectoires sont schématisées par des traits mixtes t. Puis la lame revient jusqu'au point de tangence selon la flèche A, et en étant appuyée cons- tamment contre le chant du vitrage par l'action combinée du mouvement de poignet du robot et du vérin 27, elle suit alors le tour du vitrage. La tige cylindrique 11 disposée en amont, en appui contre le bord de la feuille de verre inférieure, soulève la partie à découper de l'intercalaire qui se présente alors à la lame dans une position sensi- blement perpendiculaire au plan de la lame. La plaque 42 solidaire de la tige amont 11, disposée encore plus en amont et de queloues centimè- tres fournit un premier soutien à la bande à découper surtout aux em- placements des coins du vitrage, c'est-à-dire des coins du trapèze que -7constitue le primitif. La tige cylindrique arrière 16 peut le cas échéant être placée dans sa position de travail, appliquée contre la face inférieure du vitrage, o elle assure alors le rôle de guide pour la chute de la bande découpée 15. Lorsque chacune des deux têtes de dé- coupe à parcouru un peu plus d'un demi-tour du vitrage, afin que l'une rejoigne le début de la découpe effectuée par l'autre, le détourage est terminé et les deux têtes sont dégagées du chant du vitrage par les bras des robots. Le vitrage est ensuite évacué vers le poste suivant. Le dispositif selon l'invention présente encore l'avantage de pouvoir être utilisé pour des découpes de bandes très étroites, et aus- si pour des bandes de largeur très variable sur un même tour de vitra- ge. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la découpe automatique par détourage des parties (15) de la feuille Intercalaire (6) qui débordent du vitrage (2) dans la fabrication des vitrages feuilletés, caractérisé en ce qu'il comprend une tête de découpe (1) équipée d'une lame (10) portée par un corps de lame (23) chauffé à une température quasi constante, des moyens (11, 16) qui maintiennent les parties à découper de la feuille de matière plastique dans une position sensiblement perpendicu- laire au plan contenant l'arête tranchante de la lame, des moyens (9) permettant le déplacement relatif de la tête de découpe le long du bord du vitrage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de lame (23) est chauffé par induction. 3. Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, caracté- risé en ce que les moyens permettant le déplacement relatif de la tête de découpe est un robot industriel à 6 axes. 4. Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (11, 16) qui maintiennent les parties à découper de la feuille de matière plastique sensiblement perpendiculaire à la lame sont formés d'une tige cylindrique (11, 16) disposée en avant de la lame. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tige cylindrique (11, 16) prend appui contre la face inférieure du vitrage. 6. Dispositif selon une des revendications 4 ou 5, caracté- risé en ce que la tige cylindrique (11, 16) est montée sur un bras ar- ticulé (12, 17) la rendant rétractable. 7. Dispositif selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la lame (10) est plate, triangulaire, et qu'elle présente deux arêtes de découpe (43, 44) chacune correspondant à un des deux cô- tés du sommet inférieur du triangle. 8. Dispositif selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens qui maintiennent les parties à décou- per, des deux côtés de la lame. 9. Dispositif selon une des revendications i à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un vérin (27) maintenant la lame appuyée contre le chant du vitrage. 10. Dispositif selon une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque (42) disposée en amont de la tige cylindrique (11), elle-même disposée en amont de la lame (10), qui amé- liore le maintien de la partie i découper de la feuille intercalaire (6).