Brevet FR2743744A1 — publié le 19970725

SCIE ALTERNATIVE A LARGEUR DE COUPE A REGLAGE VARIABLE La présente invention se rapporte à une scie alternative à largeur de coupe à réglage variable. Des scies alternatives de ce type présentent, de manière connue, un bâti sur lequel un cadre de sciage est monté avec entraînement en va-et- vient dans un plan vertical. Deux groupes de sciage, respectivement munis d'un grand nombre de lames de scie s'étendant verticalement, sont à leur tour implantés sur ce cadre de sciage. Pour régler la largeur de coupe, c'est-à- dire l'espace libre entre les deux groupes de sciage, ces der- niers sont respectivement montés, sur le cadre, avec faculté d'ajustement transversalement par rapport au sens du défile- ment du matériau devant être scie. Dans les scies alternatives connues, le réglage de la largeur de coupe s'opère manuellement et il comporte de simples commutateurs de sélection en vue de l'indication direction- nelle du mouvement des chariots de réglage en largeur. Habi- tuellement, un levier de réglage doit être actionné jusqu'à ce que le chariot de réglage affecté aux groupes de sciage ait at- teint la position souhaitée. Cette dernière est communiquée à l'opérateur par l'intermédiaire d'un affichage, par exemple d'un mécanisme de comptage. Le réglage de la largeur de coupe des scies alternatives connues accuse, néanmoins, divers inconvénients. Ainsi, l'ac- tionnement manuel proprement dit est peu ergonomique et est af- fecté d'erreurs. De surcroît, le processus peut être conduit uniquement avec des vitesses de réglage relativement faibles, ce qui se traduit par des temps de réglage atteignant typique- ment jusqu'à 10 secondes, d'ou une diminution notable du rende- ment de scies alternatives connues. Un aspect de loin non négli- geable consiste en ce que les scies alternatives connues ne peuvent pas être intégrées dans des systèmes prioritaires de données pouvant délivrer, automatiquement, des valeurs de consigne relatives au réglage de la largeur de coupe. Sur la base de cette problématique, l'invention a pour objet une scie alternative du type précité, perfectionnée de telle sorte que le réglage de la largeur de coupe puisse s'opé- rer d'une manière largement automatique, autorisant ainsi un réglage rapide et plus précis de la largeur de coupe avec inté- gration éventuelle dans un système prioritaire de données. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que des entraînements de réglage, respectivement affectés aux groupes de sciage, sont montés sur le bâti et sont équipés d'une commande électronique. Celle-ci détecte la position considérée des groupes de sciage, au moyen d'un indicateur de positions, puis active les entraînements de réglage desdits groupes de façon telle que ces derniers soient positionnes sur des positions de consigne préétablies. Ainsi, le déroulement largement automatisé du réglage de la largeur de coupe permet d'atteindre, de manière avanta- geuse, une accélération de la séquence opératoire lors du scia- ge au châssis. Le déplacement rapide des groupes de sciage est alors rendu possible grâce à la conception de la commande sous la forme d'un circuit de réglage pratiquement fermé. Des tolé- rances mécaniques des unités de réglage sont, dans ce cas, cor- rigées automatiquement. En tant qu'avantage supplémentaire, il convient de mentionner une grande précision de répétitivité lors du réglage de la largeur de coupe, et une possibilité d'in- terconnexion de la scie alternative conforme à l'invention pour tirer parti d'un système de données relatif à des propositions de coupe préétablies. L'invention prodigue des caractéristiques structurel- les avantageuses à l'entraînement de réglage des groupes de sciage. Ainsi, chaque entraînement de réglage destiné aux grou- pes de sciage peut présenter, de préférence, un moteur d'en- traînement monté fixe sur le bâti et menant, par l'intermé- diaire d'une transmission, un arbre qui est télescopique dans la direction verticale et est à son tour accouplé, côté mené, à des broches de réglage affectées au groupe de sciage considéré, et s'étendant transversalement par rapport au sens de défile- ment. Les indicateurs de positions peuvent être commodément réalisés sous la forme d'indicateurs d'angles de rotation qui sont installés, respectivement, sur la transmission destinée à l'arbre télescopique et disposée en aval du moteur d'entraî- nement. Des pièces d'enserrement, destinées aux lames de scie et respectivement situées côté tête et côté embase, sont de préfé- rence prévues sur chaque groupe de sciage, les deux pièces d'en- serrement étant montées à coulissement transversalement par rapport au sens de défilement du matériau à scier, sur des gui- des installés sur les traverses horizontales du cadre de scia- ge, et pouvant être animées de coulissements par l'intermédiai- re des broches respectives de réglage pouvant être entraînées, en synchronisme, par l'arbre télescopique de l'entraînement de réglage. Des capteurs de sécurité sont avantageusement prévus sur la scie alternative, afin de détecter si un matériau à scier se trouve dans la région du châssis de ladite scie et/ou dans la zone de sortie de cette dernière. L'on évite ainsi des fausses manoeuvres conditionnées par la commande, ce qui s'inscrit au crédit de la fiabilité fonctionnelle de la scie alternative automatisée. Le développement ci-après concerne des unités périphé- riques de la commande pouvant être avantageusement employées, et l'intégration de ces unités dans un système prioritaire de données. La commande peut être judicieusement équipée d'une uni- té d'entrée de données, afin d'entrer les valeurs des positions de consigne des groupes de sciage. Cette commande peut être également équipée d'une unité d'affichage, afin d'afficher les valeurs des positions de consigne et/ou les valeurs des positions effectives des groupes de sciage. Ladite commande peut aussi être avantageusement équipée d'une unité de mémorisation de programmes, en vue de mémoriser des programmes de coupe prééeetablis. En outre, la commande est de préférence connectée, par l'intermédiaire d'un interface, à un système prioritaire de données et notamment à un dispositif mesureur affecté au maté- riau scié, de façon telle que, sur la base des données dimen- sionnelles dudit matériau scié, établies par ledit dispositif mesureur, une commande entièrement automatique de la position des groupes de sciage ait lieu avec intégration, le cas échéant, d'un programme de coupe correspondant. De surcroît, la commande du réglage de la largeur de coupe peut être commodément réalisée à la manière d'une comman- de pilotée par microprocesseur et programmable par mémoire. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins an- nexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en plan d'une scie alternative à commande automatique; et la figure 2 est une vue du châssis de la scie, observé dans la direction d'une flèche II sur la figure 1. Comme le revèle une observation de la figure 1, une scie alternative 1 proprement dite présente un bâti 2 sur lequel un cadre de sciage 3, dirigé verticalement et transversalement par rapport au sens de défilement D d'un tronc à débiter, est monté à va-et-vient vertical au moyen d'un entraînement correspondant, non illustré. Deux groupes de sciage 4, 4', respectivement mu- nis d'un grand nombre de lames de scie (lames de scie 33 sur la figure 2) s'étendant verticalement, sont disposés sur le cadre 3; en vue du réglage de la largeur de coupe S, les groupes de sciage 4, 4' sont alors respectivement montés, sur le cadre 3, horizontalement et avec faculté d'ajustement (flèches 5 à dou- ble pointe) transversalement par rapport au sens de défilement D. L'agencement structurel précis du cadre 3, comprenant les groupes 4, 4', fera l'objet d'un commentaire plus détaillé à l'appui de la figure 2. En rapport avec la figure 1, l'on fera uniquement observer qu'il est par ailleurs prévu, sur le bâti 2, un entraînement de réglage qui est respectivement désigné par 6, 6', dans son ensemble, et comporte des indicateurs respec- tifs 7, 7' d'angles de rotation des groupes de sciage 4, 4'. Deux paires de cylindres d'avance sont en outre prévues sur le bâti 2, respectivement du côté arrivée 8 et du côté sortie 9, la figure 1 mettant respectivement en lumière des cylindres supérieurs d'avance 10, 11 desdites paires. Tout comme les cy- lindres inférieurs d'avance occupant des positions exactement sousjacentes dans la direction d'observation, les cylindres supérieurs d'avance 10, 11 sont entraînés autour d'un axe de ro- tation 12, 13 placé horizontalement et transversalement par rapport au sens de défilement D; dans ce cas, les cylindres su- périeurs 10, 11 peuvent être déplacés vers le bas en direction des cylindres inférieurs 10, 11, à partir d'une position neutre soulevée, au moyen d'un entraînement adéquat. Des bois ronds d'épaisseurs différentes peuvent, de la sorte, être convoyés à travers la scie alternative 1 dans le sens de défilement D. Un "coin fendeur 14", contigu au côté sortie 9 de la scie alternative 1, comprend deux panneaux de guidage 15, 16 agencés verticalement et parallèlement au sens de défilement D, ainsi que des cylindres de guidage 17, 18 installés à l'extérieur desdits panneaux. La partie centrale d'un bois rond, débité dans la scie 1, est acheminée entre les deux panneaux 15, 16, tandis que les régions marginales périphériques du bois, si- tuées à gauche et à droite, pénètrent dans l'interstice entre les faces externes des panneaux de guidage 15, 16, et les cylin- dres de guidage 17, 18 sollicités élastiquement contre ces der- nières. Lesdits cylindres cèdent élastiquement vers l'exté- rieur et guident semblablement ces régions marginales dans le sens de défilement D, ce qui procure un contre-appui correct au bois rond devant être scié. Pour le reste, l'agencement struc- turel du coin fendeur 14 correspond totalement à l'état de la technique, de sorte que des commentaires plus détaillés à cet égard s'avèrent superflus. Comme l'atteste en outre la figure 1, une commande 19 programmable par mémoire et affectée à la scie alternative 1 est raccordée, par l'intermédiaire de lignes de signaux 20, 20', aux indicateurs 7, 7' d'angles de rotation des entraînements de réglage 6, 6'. Ces derniers sont connectés à la commande 19 d'une manière expliquée plus en détail ci-après, par l'intermé- diaire de conducteurs de commande 21, 21' correspondants. La commande 19 est par ailleurs reliée, au moyen d'un conducteur supplémentaire 22', à une unité 22 d'entrée de données qui est intégrée dans un poste central de commande 23 équipant la scie 1. De plus, par l'intermédiaire d'un interface 24, une conne- xion est établie avec un système prioritaire de données (non re- présenté). Avant de commenter plus en détail la fonction de la com- mande 19, il convient d'exposer, à l'appui de la figure 2, l'agencement structurel du cadre de sciage 3. Le cadre de sciage 3 se compose d'une traverse horizon- tale supérieure 25, d'une traverse horizontale inférieure 26 (s'étendant, l'une et l'autre, transversalement par rapport au sens de défilement D), ainsi que de deux traverses verticales latérales 27, 28. Les traverses supérieure et inférieure 25, 26 portent les deux groupes de sciage 4, 4', structurés et montés de manière identique. C'est pourquoi l'organisation structu- relle de ces groupes est expliquée en considérant uniquement le cas du groupe 4 situé à gauche vis-à-vis de la figure 2. Les pièces constitutives identiques du groupe 4' de droite sont ca- ractérisées par des références numériques semblables, affec- tées toutefois du signe "prime". Le groupe de sciage 4 comprend une pièce d'enserrement 29 située côté tête et une pièce d'enserrement 30 située côté embase, entre lesquelles un grand nombre de lames de scie 33 sont enchâssées à l'aide de pinces respectives de serrage 31, 32 tournées l'une vers l'autre. La tension de sciage est absorbée, dans ce cas, par les traverses verticales 27, 28. Les pièces d'enserrement 29, 30 sont montées à coulisse- ment, horizontalement et transversalement par rapport au sens de défilement D, dans des guides respectifs 34, 35. Un coulisse- ment des groupes de sciage 4, 4' le long de ces guides 34, 35 permet de régler, à la fois, la cote absolue de la largeur de coupe S définie par la distance entre les deux lames de scie 33, 33' occupant des positions intérieures; et la position de coupe vis-à-vis du plan médian longitudinal de la scie alternative. Le mouvement synchrone de réglage des pièces d'enserrement 29, , faisant partie d'un groupe 4, 4' considére, est à chaque fois provoqué par des broches de réglage 36, 37 avec lesquelles lesdites pièces 29, 30 sont en prise. Une rotation synchrone des broches 36, 37 est provoquée par l'entraînement de réglage 6 mentionné en introduction. Ce dernier est équipé d'un moteur asynchrone 38 à courant triphasé occupant une position fixe sur le bâti 2 au-dessus du cadre de sciage 3 et couplé, par l'inter- médiaire d'une transmission 39, à un arbre 40 télescopique dans la direction verticale. Cet arbre 40 possede un fourreau 41 ac- couplé à la transmission 39, dans lequel est guidée une tige 42 dont la rotation est interdite, mais dont le glissement est cependant autorisé dans la direction verticale. Ladite tige est accouplée par son extrémité éloignée du fourreau, au moyen d'une articulation 43, à une transmission 44 de renvoi en déri- vation qui est implantée sur la traverse horizontale supérieure et est accouplée côté mené, d'une part, à la broche 36 de réglage de la pièce d'enserrement 29 située côté tête et, d'au- tre part, à un arbre de liaison 45 s'étendant vers le bas dans le prolongement de l'arbre télescopique 40. L'extrémité inférieu- re de l'arbre de liaison 45 est couplée, par l'entremise d'une autre transmission de renvoi 46, à la broche 37 de réglage de la pièce d'enserrement 30 située côté embase. Suite à l'intégration, ainsi expliquée, de l'arbre té- lescopique 40 entre l'entraînement de réglage 6 assujetti au bâti, et le cadre de sciage 3 accomplissant un va-et-vient dans la direction verticale, ledit arbre 40 peut, d'une part, réper- cuter un couple de rotation et, d'autre part, compenser le déca- lage en hauteur dudit cadre 3 qui est symbolisé, sur la figure 2, par des traits mixtes. Le mode de fonctionnement de la scie alternative 1 conforme à l'invention est commenté ci-après. La position considérée des groupes de sciage 4, 4', qui détermine la largeur de coupe S, peut être détectée par les in- dicateurs 7, 7' d'angles de rotation sur les transmissions 39, 39'. Par l'intermédiaire de l'unité 22 d'entrée de données, un opérateur peut à présent signaler, à la commande 19, qu'il convient de régler une autre largeur de coupe S. La commande 19 met par conséquent les moteurs 38, 38' en mouvement, de sorte que les groupes 4, 4' sont déplacés au moyen du couplage de transmission susdécrit. Le trajet de déplacement est capté par les indicateurs 7, 7', si bien que la position de consigne des groupes 4, 4' peut être initialisée avec précision par la com- mande 19. La largeur de coupe de consigne introduite ou, respec- tivement, les coordonnées de consigne correspondantes des groupes 4, 4', peuvent alors être affichées sur une unité d'af- fichage 47, dans le poste de commande 23, de la même façon que les positions effectives considérées desdits groupes 4, 4'. Comme l'atteste, en outre, une observation de la figure 1, la commande 19 peut être équipée d'une unité 48 de mémorisation de programmes dans laquelle des programmes de coupe préétablis sont stockés, et peuvent être appelés par l'intermédiaire de l'unité 22 d'entrée de données. Au moyen de l'interface 24, il est par ailleurs possible d'actionner la commande extérieure- ment, par exemple à partir d'un dispositif mesureur affecté au matériau scié; ainsi, sur la base des données dimensionnelles du matériau considéré devant être scié, établies par le dispo- sitif mesureur, une commande entièrement automatique de la position des groupes 4, 4' peut avoir lieu avec intégration, le cas échéant, d'un programme de coupe correspondant. Il convient encore de mentionner, par souci de complétu- de, que la commande est raccordée à des capteurs de sécurité 49, , 51 par l'intermédiaire de lignes de signaux 52, 53, 54. Les deux capteurs 49, 50 consistent en des interrupteurs de fin de course qui détectent, à chaque fois, la position supérieure de venue en butée des cylindres supérieurs d'avance 10, 11. Si ces derniers occupent ladite position supérieure, cela signifie qu'aucun matériau à scier ne peut être acheminé à travers la scie alternative 1, ce qui autorise alors un déplacement des groupes de sciage 4, 4' sans aucun danger. Par conséquent, la commande 19 entre en action uniquement lorsqu'il est signalé, par l'intermédiaire des deux capteurs 49, 50, que les deux cy- lindres 10, 11 occupent leur position passive. Le capteur de sécurité 51 est constitué, à la sortie du coin fendeur 14, par une barrière photo-électrique qui surveil- le, dans la région dudit coin, l'éventuelle présence d'un maté- riau à scier. Dans l'affirmative, un déplacement sans danger des groupes de sciage 4, 4' est impossible, de sorte que la com- mande 19 demeure inactive en présence d'un signal correspondant provenant dudit capteur 51. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la scie décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I ONS- 1. Scie alternative à largeur de coupe à réglage varia- ble, caractérisée par le fait qu'elle comprend un bâti (2); un cadre de sciage (3) pouvant accomplir un va-et-vient dans un plan vertical sur ledit bâti (2); deux groupes de sciage (4, 4') implantés sur ledit cadre (3) et respectivement munis d'un grand nombre de lames de scie (33) s'étendant verticalement, lesdits groupes (4, 4') étant respectivement montés, sur ledit cadre (3), avec faculté d'ajustement transversalement par rap- port au sens de défilement (D) du matériau à scier, en vue du ré- glage de la largeur de coupe (S) de la scie; un entraînement respectif de réglage (6, 6') monté sur le bâti (2) et destiné aux groupes de sciage (4, 4'); et une commande électronique (19) qui est affectée aux entraînements de réglage (6, 6'), détecte la position considérée des groupes de sciage (4, 4') au moyen d'un indicateur de positions (7, 7'), et positionne lesdits groupes (4, 4') sur des positions de consigne préétablies, par activation desdits entraînements (6, 6'). 2. Scie alternative selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que chaque entraînement de réglage (6, 6') destiné aux groupes de sciage (4, 4') présente un moteur d'en- traînement (38, 38') monté fixe sur le bâti (2) et menant, par l'intermédiaire d'une transmission (39, 39'), un arbre (40, ') qui est télescopique dans la direction verticale et est à son tour accouplé, côté mené, à des broches de réglage (36, 36', 37, 37') affectées au groupe de sciage considéré (4, 4'), et s'étendant transversalement par rapport au sens de défilement (D). 3. Scie alternative selon la revendication 2, caracté- risée par le fait que les indicateurs de positions sont réalisés sous la forme d'indicateurs (7, 7') d'angles de rotation qui sont installés, respectivement, sur la transmission (39, 39') destinée à l'arbre télescopique (40, 40') et disposée en aval du moteur d'entraînement (38, 38'). 4. Scie alternative selon la revendication 2 ou 3, caractérisée par le fait que des pièces d'enserrement (29, 29', , 30'), destinées aux lames de scie (33, 33') et respective- ment situées côté tête et côté embase, sont prévues sur chaque groupe de sciage (4, 4'), les deux pièces d'enserrement (29, 29', 30, 30') étant montées à coulissement transversalement par rapport au sens de défilement (D) du matériau à scier, sur des guides (34, 34', 35, 35') installés sur les traverses horizon- tales (25, 26) du cadre de sciage (3), et pouvant être animées de coulissements par l'intermédiaire des broches respectives de réglage (36, 36', 37, 37') pouvant être entraînées, en synchro- nisme, par l'arbre télescopique (40, 40') de l'entraînement de réglage (6, 6'). 5. Scie alternative selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisée par des capteurs de sécurité (49, 50, 51) conçus pour détecter si le matériau à scier se trouve dans la région de ladite scie et éventuellement, ou en variante, dans sa zone de sortie. 6. Scie alternative selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisée par le fait que la commande (19) est équipée d'une unité (22) d'entrée de données, afin d'entrer les valeurs des positions de consigne des groupes de sciage (4, 4'). 7. Scie alternative selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisée par le fait que la commande (19) est équipée d'une unité d'affichage (47) afin d'afficher les va- leurs des positions de consigne et éventuellement, ou en va- riante, les valeurs des positions effectives des groupes de sciage (4, 4'). 8. Scie alternative selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisée par le fait que la commande (19) est équipée d'une unité (48) de mémorisation de programmes, en vue de mémoriser des programmes de coupe préétablis. 9. Scie alternative selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisée par le fait que la commande (19) est connectée, par l'intermédiaire d'un interface, à un système prioritaire de données et notamment à un dispositif mesureur affecté au matériau scié, de façon telle que, sur la base des données dimensionnelles dudit matériau scié, établies par le- dit dispositif mesureur, une commande entièrement automatique de la position des groupes de sciage ait lieu avec intégration, le cas échéant, d'un programme de coupe correspondant. 10. Scie alternative selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 9, caractérisée par le fait que la commande (19) est réalisée à la manière d'une commande pilotée par micropro- cesseur et programmable par mémoire.