Brevet FR2810916A1 — publié le 20020104

MACHINE DE DECOUPE DE PANNEAUX La présente invention concerne une machine de découpe de panneaux notamment en matériau rigide ou semi-rigide tel que, par exemple, du bois ou tous matériaux plastiques rigides ou semi-rigides (par exemple, polyméthacrylate de méthyle connu sous le nom déposé "Plexiglas"). La machine selon l'invention s'applique notamment au domaine de la réalisation rapide d'enseignes publicitaires dans laquelle une découpe par détourage est nécessaire pour réaliser les motifs des enseignes. Il est connu dans l'art antérieur des machines de découpe de o panneaux pour la réalisation d'enseignes publicitaires. Le panneau à découper est placé horizontalement sur la machine à l'aide de brides de fixation pour le maintenir en position lors des opérations de découpe. Un outil de découpe, en général constitué d'une fraise, est monté sur un support. Le support de la fraise est monté sur un système d'axes permettant de le déplacer dans le plan horizontal selon deux directions perpendiculaires. Ainsi, ces machines utilisent un encombrement au sol important, correspondant au moins aux dimensions maximales du panneau à découper. Cependant, lorsque le panneau à découper est de dimensions inférieures aux dimensions autorisées, une grande partie de la surface au sol utilisée par la machine n'est pas exploitée. De plus le système d'axes permettant le déplacement de l'outil de découpe est complexe, ce qui augment le coût de la machine. La présente invention a donc pour objet de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant une machine de découpe de panneaux d'encombrement réduit et de conception simple réduisant son coût. Cet objectif est atteint par une machine de découpe de panneaux de matériau rigide ou semi-rigide comprenant un châssis et un outil de découpe, caractérisée en ce que la machine comprend des moyens de mise en translation du panneau dans un plan sensiblement vertical et selon une direction sensiblement horizontale. 2 2810916 L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de face de la machine de découpe selon l'invention, - la figure 2 représente une vue de côté de la machine de découpe selon l'invention, lorsqu'une partie du capot de protection de la machine est retirée. L'invention va à présent être décrite en référence aux figures 1 et 2. La machine de découpe selon l'invention comprend un châssis (1) éventuellement équipé de roulettes (4). La machine (1) comprend également un outil (2) de découpe comprenant, par exemple, une fraise. Selon l'invention, I'outil (2) de découpe est monté sur un support (20) animé d'un mouvement de translation selon une direction sensiblement verticale. Le déplacement de l'outil (2) de découpe par rapport au panneau (P) est assuré par des moyens (12) de mise en translation selon une direction sensiblement horizontale du panneau (P) par rapport au châssis (1). Ainsi, le mouvement relatif du panneau (P) par rapport à l'outil (2) de découpe, selon la direction horizontale, n'est pas réalisé par un déplacement de l'outil (2) de découpe par rapport au châssis (1) mais par un déplacement du panneau (P) par rapport au châssis (1). Cette solution technique présente l'avantage de simplifier les mécanismes de déplacement de l'outil (2) de découpe. De plus, elle autorise en positionnement du panneau (P) dans le plan sensiblement vertical, ce qui permet de réduire de façon significative l'encombrement au sol de la machine selon l'invention. Afin d'assurer une stabilité et une régularité de déplacement du panneau (P), la machine peut comprendre des moyens (31, 32) de guidage d'un panneau (P) à découper. Les moyens (12) de mise en translation du panneau (P) comprennent, par exemple, une molette (12) sensiblement cylindrique comportant sur sa surface extérieure une denture. La denture de la molette (12) est destinée à assurer un contact sans glissement avec la tranche du 3 2810916 panneau (P). Ce contact sans glissement est réalisé par la pénétration superficielle des dents dans le matériau constituant le panneau (P). Afin de faciliter la pénétration de la denture de la molette (12) dans le matériau, l'axe longitudinal de la molette (12) fait un angle déterminé avec l'axe vertical. A titre d'exemple, I'angle est compris entre 10 et 90 et préférentiellement compris entre 40 et 50 . Lorsque l'angle est égal à 90 , I'axe longitudinal de la molette (12) est horizontal et la denture est donc parallèle à la surface de la tranche du panneau (P). Lorsque l'angle de l'axe longitudinal décroît vers , la denture de la molette (12) vient en contact avec une arête du io panneau (P). Entre 40 et 50 la surface de contact, entre la denture de la molette (12) et l'arrête du panneau (P), est minimale. Par conséquent, l'accumulation des contraintes exercées par la denture est maximum, ce qui permet à la denture de pénétrer plus profondément dans le matériau constituant le panneau pour assurer une meilleure liaison sans glissement is entre la molette (12) et le panneau (P). Lorsque que la liaison sans glissement est effective entre le panneau (P) et la molette (12), la rotation de la molette dans le sens horaire (H) provoque alors une translation horizontale du panneau (P) dans un premier sens (T1). La rotation de la molette (12) dans le sens anti-horaire (A) provoque alors une translation horizontale du panneau (P) dans un deuxième sens (T2). La liaison entre la molette et le panneau étant sans glissement, la distance parcourue par le panneau dans un sens (T1) ou dans l'autre (T2) est sensiblement proportionnelle à l'angle selon lequel la molette (12) a tourné à partir d'une position initiale. La rotation de la molette (12) est assurée par un arbre (120) solidaire ou constituant l'arbre de sortie d'un premier moteur (121). Le premier moteur (121) est, par exemple, un moteur pas à pas dont la vitesse de rotation est proportionnelle au courant d'alimentation du moteur. Afin d'ajuster la position de la molette (12) aux dimensions du panneau (P) et en particulier à la hauteur du panneau (P), I'ensemble formé par la molette (12) et le premier moteur (121) est monté sur un support (100). Le support (100) est monté sur des moyens (11) de mise en translation selon une direction verticale. Les moyens de mise en translation selon une 4 2810916 direction verticale comprennent, par exemple, une vis sans fin actionnée par un moteur (non représenté) sur laquelle est monté un élément taraudé solidaire du support. La rotation de la vis dans un sens ou dans l'autre permet d'augmenter ou de diminuer la distance entre la molette (12) et la base inférieure du châssis (1) et donc de permettre de positionner des panneaux (P) de hauteurs différentes. La vis sans fin peut être remplacée, par exemple, par un vérin pneumatique ou hydraulique. La vis sans fin ou le vérin ou tout autre moyen équivalent de mise en translation doit également pouvoir exercer une force de compression déterminée pour permettre la io réalisation de la liaison sans glissement entre la molette (12) et le panneau (P). En effet, comme expliqué précédemment; la liaison sans glissement entre la molette (12) et le panneau (P) s'effectue par pénétration de la denture dans la surface du panneau (P). Par conséquent, pour assurer cette pénétration, la molette (12) doit exercer une certaine pression sur la surface de la tranche du panneau (P). Cette pression est fournie par la vis sans fin ou le vérin ou tout autre moyen équivalent de mise en translation qui permette le mouvement du support (100) et donc de la molette (12). La force de pression exercée par la molette (12) sur la tranche du panneau (P) dépend essentiellement de la résistance mécanique du matériau constituant le panneau (P) et de l'angle de la molette (12) tel que défini précédemment. Selon une autre variante de réalisation (non représentée), la disposition du panneau est différente. Selon cette variante, la translation du panneau (P) s'effectue dans un plan sensiblement horizontal et non pas dans un plan sensiblement vertical. Pour ce faire, la disposition de l'outil (2) de coupe est modifiée de sorte qu'il soit monté sur un support animé d'un mouvement de translation selon une direction sensiblement horizontale. De même, lorsque des moyens de guidage sont mis en place ceux-ci permettent le guidage du panneau dans un plan sensiblement horizontal. Lorsque la résistance du matériau constituant n'est pas suffisante pour assurer une liaison sans glissement ou lorsque la tranche du panneau (P) sur laquelle la molette (12) vient en appui ne permet pas une liaison sans glissement, la tranche du panneau (P) recevant la molette (12) est équipée 2810916 d'une réglette (non représentée) réalisé dans un matériau assurant une liaison sans glissement avec la molette (12). Ainsi, avant de mettre en place le panneau (P), la tranche supérieure de ce dernier, destinée à servir d'appui à la molette (12), est recouverte de la réglette, de sorte que la réglette soit parfaitement solidaire du panneau (P). La réglette est par exemple réalisée dans un matériau suffisamment élastique pour être adapté sur des panneaux (P) d'épaisseurs différentes. La réglette permet ainsi d'utiliser des matériaux semi-rigides ou tendres. o0 Le support (20) de l'outil de coupe est, par exemple, monté sur une vis sans fin (21) par l'intermédiaire d'un élément taraudé solidaire du support (20). Ainsi, la rotation de la vis sans fin assure la translation selon une direction verticale de l'outil (2) de découpe. Afin de faciliter le déplacement du panneau (P) selon la direction horizontale, la partie inférieure du châssis (1) comprend des galets ou roulettes (5) montés libres en rotation sur leur axe. Ces galets servent alors de support de roulement pour la tranche du panneau (1) opposée à la tranche sur laquelle vient s'appuyer la molette (12). La circulation du panneau (P) sur les galets (5) limite ainsi les forces de frottement du panneau (1) sur le châssis (1) et améliore donc la qualité de la liaison sans glissement entre la molette (12) et le panneau (P). Les moyens de guidage en translation du panneau (P) comprennent, par exemple, une pluralité de paires de rouleaux (31, 32) verticaux montés libres en rotation sur le châssis (1). Toutes les paires de rouleaux (31, 32) sont parallèlement alignées suivant une direction horizontale, de sorte que le panneau (P) soit guidé entre les rouleaux (31, 32) de chaque paire de rouleaux (31, 32). Selon l'invention, chaque axe de rotation, de chaque premier rouleau (31) de chaque paire de rouleaux, est fixé sur le châssis (1). Chaque première, respectivement deuxième, extrémité de chaque axe de rotation, de chaque deuxième rouleau (32) de chaque paire de rouleaux est fixée sur une traverse supérieure, respectivement inférieure (33.1 respectivement 33.2) mobile en translation dans le plan horizontal et selon 6 2810916 une direction perpendiculaire au panneau (P). Le mouvement de translation des traverses (33.1, 33.2) est fourni par exemple par deux vérins (34.1, 34.2) pneumatiques ou hydrauliques, montés respectivement sur chaque traverse (34.1, 34.2). Le mouvement de translation des deuxièmes rouleaux (32) a pour but d'ajuster la distance entre les rouleaux (31, 32) d'une paire de rouleaux à l'épaisseur du panneau (P). Ainsi, lors de la mise en place du panneau (P) à découper, les vérins (34.1, 34.2) sont actionnés, par exemple, par l'intermédiaire d'un premier bouton (61) de contrôle commandant l'arrivée du fluide alimentant chaque vérin (34.1; 34.2), de sorte que les traverses o10 (33.1, 33.2) soient mises en translation dans un premier sens (Si) pour que la distance entre chaque rouleau (31, 32) de chaque paire soit maximale. Le panneau est (P) ensuite glissé entre les rouleaux (31,32) de chaque paire. Le premier bouton (61) de contrôle est, par exemple, actionné de nouveau pour provoquer la translation dans un deuxième sens (S2) opposé au premier sens (SI) de translation, jusqu'à ce que le panneau (P) soit en contact avec tous les rouleaux (31; 32) avec, par exemple, une légère pression de pincement sur le panneau (P). Le guidage du panneau (P) entre les rouleaux (31, 32) assure une meilleure précision lors des opérations de détourage réalisées par l'outil (2) de découpe. Dans la variante de réalisation non représentée, o le panneau (P) est sensiblement horizontal, I'axe longitudinal des rouleaux de guidage est compris dans un plan sensiblement horizontal. Avant la mise en place du panneau (P), le support (100) de la molette (12) est déplacé en actionnant la vis sans fin (11) ou le vérin associé pour que la molette (12) soit placée le plus haut possible. L'actionnement de la vis sans fin (11) ou du vérin associé est réalisé, par exemple, par l'intermédiaire de l'actionnement d'un deuxième bouton (62) de contrôle commandant l'alimentation de la vis sans fin ou du vérin (21). Après la mise en place du panneau (P) entre les rouleaux (31, 32), la molette (12) est de nouveau déplacée selon le même principe, mais dans le sens inverse, pour venir en contact avec la tranche supérieure du panneau (P) par assurer la liaison sans glissement avec celui-ci. 7 2810916 De même, la commande de marche/arrêt du moteur de l'outil (2) de découpe peut être couplée à un troisième bouton (63) de contrôle. Selon une variante de réalisation, non représentée, le guidage du mouvement panneau (P) est complété par exemple par des gouttières situées en amont et en aval du chemin défini par les paires de rouleaux (31, 32). La mise en place de ces gouttières permet, notamment, d'alimenter la machine de découpe avec des panneaux (P) de grande longueur sans que les panneaux (P) ne se déforment à l'entrée et à la sortie du chemin défini par les paires de rouleaux (31, 32). Pendant toute la phase de mise en place du panneau (P) et jusqu'au début de la phase de détourage, I'outil (2) de découpe est déplacé pour laisser libre le chemin entre les rouleaux (31, 32). Ce déplacement est réalisé, par exemple, par un vérin associé (non représenté). Selon l'invention, l'opération de détourage peut être commandée par is un système (7) informatique comprenant une interface (70) spécifique de commande avec, premièrement le premier moteur (121) d'entraînement en rotation de la molette (12) et deuxièmement la vis sans fin ou le vérin (21) commandant le déplacement suivant l'axe vertical du support (20) de l'outil (2) de découpe. Ainsi, dans un mode de réalisation, l'alimentation électrique du premier moteur (121) et l'alimentation électrique assurant la rotation de la vis sans fin (21) sont reliées à un dispositif (71) de commande connecté à l'interface (70) spécifique du système (7) informatique. Le système informatique comprend en outre des moyens de visualisation, tels qu'un moniteur, des moyens d'interaction avec un utilisateur, tel qu'un clavier et un pointeur (souris) et des moyens de mémorisation permettant le stockage d'une part, par exemple, d'un programme permettant à l'utilisateur de créer des formes en deux dimensions de son choix et susceptibles d'être détourées et d'autre part un programme d'interface permettant de traduire la courbe constitutive de la forme créée par l'utilisateur en commande d'alimentation pour le premier moteur (121) et pour l'alimentation de la vis sans fin (21). Selon une variante de réalisation, le format des commandes du programme d'interface est le 8 2810916 format standard HP-GL ("HEWLETT-PACKARD GRAPHICS LANGUAGE) utilisé notamment pour la commande de tables traçantes et de machines de découpe de l'art antérieur. On conçoit que la machine de découpe selon l'invention soit d'encombrement réduit puisque le panneau (P) à découper est positionné verticalement. De plus, des panneaux et donc des motifs de grande longueur peuvent être réalisés. En effet, le fait que le mouvement horizontal de l'outil de coupe soit obtenu par un déplacement du panneau (P) et non par un déplacement de l'outil (2) de découpe permet de faire défiler devant l'outil o10 une longueur théoriquement infinie de panneau (P) dans un sens ou dans un autre. Enfin, la suppression du système d'axe permettant le déplacement de l'outil dans un plan simplifie la machine et réduit sensiblement son coût. Ainsi, la machine de découpe de panneaux (P) selon l'invention se caractérise en ce qu'elle comprend des moyens (12) de mise en translation i5 du panneau (P) dans un plan vertical et selon une direction horizontale. Dans un autre mode de réalisation, la machine comprend des moyens (12) de mise en translation du panneau (P) dans un plan sensiblement horizontal et selon une direction horizontale. Dans un autre mode de réalisation, la machine comprend des moyens (31, 32) de guidage en translation du panneau (P). Dans un autre mode de réalisation, des moyens (12) de mise en translation du panneau (P) sont en contact sans glissement avec le panneau. Dans un autre mode de réalisation, les moyens de mise en translation comprennent une mollette (12) rotative comprenant sur sa surface extérieure une denture réalisant une liaison sans glissement avec le panneau (P). Dans un autre mode de réalisation, l'axe (120) de rotation de la molette (12) fait un angle déterminé avec l'axe vertical ou l'axe horizontal compris entre 10 et 90 . Dans un autre mode de réalisation, la molette (12) est montée sur un support (10) mobile en translation selon un axe, soit sensiblement vertical, 9 2810916 soit sensiblement horizontal pour ajuster la position de la molette (12) en fonction des dimensions du panneau (P) à découper. Dans un autre mode de réalisation, I'outil (2) de découpe est monté sur un support (20) mobile en translation selon un axe, soit sensiblement vertical, soit sensiblement horizontal. Dans un autre mode de réalisation, les moyens de guidage comprennent au moins une paire de rouleaux (31, 32) orientés selon un axe, soit sensiblement vertical, soit sensiblement horizontal et montés libres en rotation sur leur axe longitudinal, un premier rouleau (31) de chaque paire de io rouleaux est fixe par rapport au châssis (1) de la machine, chaque extrémité du deuxième rouleau (32) de chaque paire de rouleaux est montée sur un support (33.1, 33.2) animé d'un mouvement de translation perpendiculaire au panneau (P) pour assurer le pincement du panneau (P) entre les paires de rouleaux (31, 32). 1 5 Dans un autre mode de réalisation, la rotation de la molette (12) et le mouvement de translation du support (20) de l'outil (2) de découpe sont commandés par un système informatique (7) au travers d'une interface (70) appropriée pour réaliser des formes choisies par un utilisateur par l'intermédiaire du système informatique (7). Dans un autre mode de réalisation, le contact entre les moyens (12) de mise en translation et le panneau (P) est assuré par l'intermédiaire d'une réglette fixée sur la tranche du panneau (P), la réglette étant constituée d'un matériau d'une résistance et dureté appropriées pour que les moyens (12) de mise en translation soient en contact sans glissement avec la réglette. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes. 2810916 REVENDICATIONS 1. Machine de découpe de panneaux (P) de matériau rigide ou semi-rigide comprenant un châssis (1) et un outil (2) de découpe, caractérisée en ce que la machine comprend des moyens (12) de mise en translation du panneau (P) dans un plan sensiblement vertical et selon une direction sensiblement horizontale. 2. Machine de découpe de panneaux (P) de matériau rigide ou semi-rigide comprenant un châssis (1) et un outil (2) de découpe, caractérisée en ce que la machine comprend des moyens (12) de mise en translation du panneau (P) dans un plan sensiblement horizontal et selon une direction sensiblement horizontale. 3. Machine de découpe de panneaux selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (31, 32) de guidage en translation du panneau (P). 4. Machine de découpe de panneaux selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des moyens (12) de mise en translation du panneau (P) sont en contact sans glissement avec le panneau. 5. Machine de découpe de panneaux selon l'une des revendications 1i à 4, caractérisée en ce que les moyens de mise en translation comprennent une mollette (12) rotative comprenant sur sa surface extérieure une denture réalisant une liaison sans glissement avec le panneau (P). 6. Machine de découpe de panneaux selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'axe (120) de rotation de la molette (12) fait un angle déterminé avec l'axe vertical ou l'axe horizontal compris entre 10 et 90 . 7. Machine de découpe de panneaux selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que la molette (12) est montée sur un support (10) mobile en translation selon l'axe vertical pour ajuster la position de la molette (12) en fonction des dimensions du panneau (P) à découper. 8. Machine de découpe de panneaux selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'outil (2) de découpe est monté sur un support il 2810916 (20) mobile en translation selon un axe, soit sensiblement vertical, soit sensiblement horizontal. 9. Machine de découpe de panneaux selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de guidage comprennent au moins une paire de rouleaux (31, 32) orientés selon un axe, soit sensiblement vertical, soit sensiblement horizontal, et montés libres en rotation sur leur axe longitudinal, un premier rouleau (31) de chaque paire de rouleaux est fixe par rapport au châssis (1) de la machine, chaque extrémité du deuxième rouleau (32) de chaque paire de rouleaux est montée sur un support (33.1, 33.2) io animé d'un mouvement de translation perpendiculaire au panneau (P) pour assurer le pincement du panneau (P) entre les paires de rouleaux (31, 32). 10. Machine de découpe de panneaux selon l'une des revendications à 8, caractérisée en ce que la rotation de la molette (12) et le mouvement de translation du support (20) de l'outil (2) de découpe sont commandés par un système informatique (7) au travers d'une interface (70) appropriée pour réaliser des formes choisies par un utilisateur par l'intermédiaire du système informatique (7). 11. Machine de découpe de panneaux selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le contact entre les moyens (12) de mise en translation et le panneau (P) est assuré par l'intermédiaire d'une réglette fixée sur la tranche du panneau (P), la réglette étant constituée d'un matériau d'une résistance et dureté appropriées pour que les moyens (12) de mise en translation soient en contact sans glissement avec la réglette.