Brevet FR2983756A1 — publié le 20130614

DISPOSITIF DE CONTRÔLE DU POSITIONNEMENT TRANSVERSAL D'UN ÉLÉMENT SEMI-RIGIDE ET RECTANGULAIRE À TRAITER, ET INSTALLATION DE TRAITEMENT ASSOCIÉE L'invention concerne le contrôle du positionnement d'éléments au moins semi-rigides et à bords longitudinaux parallèles, en vue de leur traitement. On entend ici par « traitement » toute opération effectuée sur un élément dans le but d'en modifier la forme initiale. Ainsi, il pourra s'agir de simples opérations de découpe effectuées par un outil de découpe, antérieurement à une éventuelle mise en forme et/ou un éventuel détourage au moyen d'au moins un outil de presse, ou bien d'opérations de découpe, de mise en forme et/ou de détourage effectuées par un outil de suivi (ou outil à suivre). On notera que l'invention est particulièrement bien adaptée, bien que non limitativement, aux éléments qui sont agencés sous la forme d'une tôle (métallique) plane de forme rectangulaire, par exemple déroulée d'une bobine. Comme le sait l'homme de l'art, certains éléments, à bords longitudinaux parallèles et devant être traités, sont livrés avec une certaine tolérance de largeur (ou distance entre bords longitudinaux). C'est par exemple le cas des bandes de tôle qui sont fournies par des aciéristes sur des bobines. A titre d'exemple non limitatif certaines bandes de tôle sont livrées enroulées sur bobines aux constructeurs automobiles avec une tolérance de largeur d'environ 6 mm. On notera que la largeur de bande peut varier d'une bobine à une autre, mais également au sein d'une même bobine (bien que généralement avec une amplitude beaucoup plus faible). Afin de tenir compte de cette tolérance de largeur de bande, les outils de traitement (de découpe ou de suivi) comportent deux guides longitudinaux espacés l'un de l'autre d'une distance égale à la largeur de la bande de tôle reçue additionnée de la tolérance de largeur de bande associée et d'une tolérance de jeu de défilement (généralement comprise entre 1 et 3 mm). On comprendra que si la largeur d'une bande de tôle reçue se situe dans la limite inférieure de la tolérance de largeur de bande, alors cette bande de tôle peut avoir entre 7 et 9 mm de jeu entre les guides longitudinaux. Par conséquent, lorsqu'un élément défile sans contrainte entre les deux guides longitudinaux d'un outil de traitement ou lorsqu'il est plaqué contre l'un des deux guides longitudinaux d'un outil de traitement, et que le traitement qu'il subit n'est pas symétrique par rapport à la direction longitudinale médiane qui est placée à égale distance des deux guides longitudinaux, on peut produire des pièces qui ne présentent pas la forme désirée. Cela résulte du fait que les bords longitudinaux de l'élément ne sont pas placés sensiblement symétriquement par rapport à cette direction longitudinale médiane. C'est par exemple le cas lorsque l'on effectue la découpe d'un élément suivant une direction qui n'est pas perpendiculaire à la direction longitudinale médiane pour obtenir des pièces trapézoïdales. Ces variations de forme peuvent induire une augmentation du nombre de pièces mises au rebu, une augmentation des petits défauts dans les pièces, ou une fragilisation des pièces. Il a certes été proposé, notamment dans les documents brevet JP2001058300 et GB 913725, des dispositifs de contrôle destinés à centrer un élément à bords longitudinaux sur un convoyeur, mais ces dispositifs s'avèrent complexes (et donc onéreux et/ou fragiles) ou insuffisamment précis. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation. Elle propose à cet effet un dispositif, dédié au contrôle du positionnement d'un élément au moins semi-rigide et présentant deux bords longitudinaux parallèles entre eux, et comprenant : - des premier et deuxième moyens de centrage placés suivant une direction longitudinale médiane et espacés l'un de l'autre d'une distance variable, et - des troisième et quatrième moyens de centrage propres à exercer une pression sur les bords longitudinaux et espacés l'un de l'autre d'une distance variable suivant une direction transversale, perpendiculaire à la direction longitudinale médiane, à un niveau intermédiaire entre les premier et deuxième moyens de centrage auxquels chacun est couplé de manière à définir une structure déformable en losange propre à positionner les bords longitudinaux sensiblement symétriquement de part et d'autre de la direction longitudinale médiane. Grâce à cette structure déformable en losange, à déplacement contraint longitudinalement, les troisième et quatrième moyens de centrage sont contraints d'être en permanence situés sensiblement à la même distance de la direction longitudinale médiane et donc la ligne longitudinale médiane de la bande de tôle T est sensiblement placée au dessus de cette direction longitudinale médiane. Il en résulte que l'élément peut être positionné précisément et de façon constante par rapport à la direction longitudinale médiane. Le dispositif de contrôle selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : il peut comprendre des moyens de rappel agencés pour contraindre les premier et deuxième moyens de centrage à s'éloigner l'un de l'autre de manière à contraindre les troisième et quatrième moyens de centrage à exercer une pression sur les bords longitudinaux ; - les moyens de rappel peuvent comprendre un ressort solidarisé, d'une part, à un moyen de guidage en translation, auquel est solidarisé l'un des premier et deuxième moyens de centrage via une liaison, et, d'autre part, à une liaison, solidarisée à l'autre des premier et deuxième moyens de centrage et propre à se translater dans le moyen de guidage en translation ; l'un au moins des premier et deuxième moyens de centrage peut être destiné à être monté en translation, parallèlement à la direction longitudinale médiane, sur un support fixe ; - en variante, les premier et deuxième moyens de centrage peuvent être destinés à être montés en translation, parallèlement à la direction longitudinale médiane, sur un support fixe ; le premier moyen de centrage peut comprendre un axe vertical solidarisé fixement au quatrième moyen de centrage via une liaison et auquel est couplé en rotation le troisième moyen de centrage via une liaison, et le deuxième moyen de centrage peut comprendre un axe vertical solidarisé fixement au troisième moyen de centrage via une liaison et auquel est couplé en rotation le quatrième moyen de centrage via une liaison ; - le troisième moyen de centrage peut comprendre un axe vertical sur lequel sont montés à rotation libre un pivot, auquel est solidarisée sa liaison, et un guide propre à exercer une pression sur l'un des bords longitudinaux, et le quatrième moyen de centrage peut comprendre un axe vertical sur lequel sont montés à rotation libre un pivot, auquel est solidarisée sa liaison, et un guide propre à exercer une pression sur l'autre des bords longitudinaux ; il peut être agencé pour contrôler le positionnement d'un élément qui se présente sous la forme d'une tôle. L'invention propose également une installation, destinée à traiter un élément au moins semi-rigide et présentant deux bords longitudinaux parallèles entre eux, et comprenant un outil de traitement, et un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant et placé en amont de l'outil de traitement. Cet outil de traitement peut, par exemple, être choisi parmi au moins un outil de découpe et un outil de suivi (ou outil à suivre). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, une partie d'une installation de traitement comprenant un outil de traitement et un exemple de réalisation de dispositif de contrôle selon l'invention en train de positionner une bande de tôle, la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue du dessus, une partie du dispositif de contrôle de la figure 1 avec une partie d'une bande de tôle placée au dessus de lui, et la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue de côté, une partie du dispositif de contrôle de la figure 1 avec une partie d'une bande de tôle placée au dessus de lui. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but de proposer un dispositif D destiné à contrôler le positionnement d'un élément T au moins semi-rigide et présentant deux bords longitudinaux BLi parallèles entre eux. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif de contrôle D fait partie d'une installation de traitement destinée à découper des pièces dans une bande de tôle T. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tout type d'installation de traitement destinée à traiter un élément au moins semi-rigide à bords longitudinaux (parallèles entre eux). Par conséquent, elle concerne également les installations de découpe et de mise en forme et/ou de détourage de pièces. Par ailleurs, l'invention ne concerne pas seulement les bandes de tôle (métallique). Elle concerne en effet tout type d'élément au moins semi-rigide à bords longitudinaux (parallèles entre eux), et notamment les éléments en carton ou en papier. De plus, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que les pièces, traitées grâce à l'installation de traitement, sont destinées à équiper des véhicules, éventuellement de type automobile. Mais l'invention n'est pas limitée à ce domaine technique. On a schématiquement représenté sur la figure 1 une partie d'une installation de traitement comprenant un outil de traitement OT (ici dédié à la découpe) et un exemple de réalisation non limitatif de dispositif de contrôle D selon l'invention. Seule la « table » de l'outil de traitement OT, qui est destinée à supporter une partie terminale à traiter d'une bande de tôle T initialement enroulée sur une bobine, est ici représentée. Les moyens de traitement (ici de découpe) ont en effet été omis afin de ne pas surcharger le dessin. La table est ici installée fixement sur un support PL, comme par exemple le plancher d'un bâtiment. Le dispositif de contrôle D est ici placé en amont de la table de l'outil de traitement OT, afin de positionner correctement la bande de tôle (ou élément) T par rapport à une direction longitudinale médiane DL de cette table. On notera que cette direction longitudinale médiane DL est définie par rapport aux deux côtés latéraux de la table. Elle est de préférence située à égale distance des deux côtés latéraux de la table, bien que cela ne soit pas obligatoire. Un dispositif de contrôle D, selon l'invention, est destiné à positionner un élément (ici une bande de tôle) T, et plus précisément ses deux bords longitudinaux BL1 et BL2 (i = 1 ou 2), par rapport à la direction longitudinale médiane DL. Pour ce faire, le dispositif (de contrôle) D comprend au moins 1 o des premier MC1, deuxième MC2, troisième MC3 et quatrième MC4 moyens de centrage. Selon l'invention, les premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage sont destinés à être placés (ou installés) suivant la direction longitudinale médiane DL et à être espacés l'un de l'autre d'une distance 15 variable. Afin de permettre la variation de la distance séparant les premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage, l'un au moins de ces derniers (MC1, MC2) peut être monté en translation, parallèlement à la direction longitudinale médiane DL, sur le support fixe PL (ici en amont de la table OT). On notera 20 que dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, les premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage sont montés en translation parallèlement à la direction longitudinale médiane DL sur le support fixe PL. Pour ce faire, on peut fixer sur le support fixe PL deux rails de guidage (ou coulisses) R1 et R2 dans lesquels les premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage 25 peuvent respectivement se translater suivant la direction longitudinale médiane DL (voir flèches F1 et F2). Dans une première variante de réalisation seul le premier moyen de centrage MC1 pourrait être monté en translation parallèlement à la direction longitudinale médiane DL sur le support fixe PL, via un rail de guidage (ou 30 coulisse) fixe. Dans ce cas, le deuxième moyen de centrage MC2 est monté fixement sur le support fixe PL au niveau de la direction longitudinale médiane DL. Dans une seconde variante de réalisation seul le deuxième moyen de centrage MC2 pourrait être monté en translation parallèlement à la direction longitudinale médiane DL sur le support fixe PL, via un rail de guidage (ou coulisse) fixe. Dans ce cas, le premier moyen de centrage MC1 est monté fixement sur le support fixe PL au niveau de la direction longitudinale médiane DL. Egalement selon l'invention, les troisième MC3 et quatrième MC4 moyens de centrage sont, d'une part, agencés de manière à exercer une pression sur les deux bords longitudinaux BLi, et, d'autre part, installés de manière à être espacés l'un de l'autre d'une distance variable suivant une direction transversale DT, perpendiculaire à la direction longitudinale médiane DL, à un niveau intermédiaire entre les premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage. De plus, chacun des troisième MC3 et quatrième MC4 moyens de centrage est couplé aux premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage de manière à définir ensemble une structure déformable en losange qui est propre à positionner les deux bords longitudinaux BLi sensiblement symétriquement de part et d'autre de la direction longitudinale médiane DL. La structure déformable en losange est mieux illustrée sur la figure 2. On comprendra que le double couplage de chacun des premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage (longitudinaux), dont le déplacement est contraint longitudinalement, aux troisième MC3 et quatrième MC4 moyens de centrage (transversaux), impose que ces derniers (MC3 et MC4) soient en permanence situés sensiblement à la même distance de la direction longitudinale médiane DL et donc que la ligne longitudinale médiane de la bande de tôle T soit sensiblement placée au dessus de la direction longitudinale médiane DL. La bande de tôle T peut être ainsi positionnée précisément et de façon constante par rapport à la table OT. Afin de contraindre les troisième MC3 et quatrième MC4 moyens de centrage à exercer des pressions (selon des sens opposés) sur les deux bords longitudinaux BLi de la bande de tôle T, le dispositif D peut, comme illustré sur les figures 1 à 3, comporter des moyens de rappel R et MGT. Ces moyens de rappel R et MGT sont par exemple agencés pour contraindre les premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage à s'éloigner spontanément l'un de l'autre pour contraindre les troisième MC3 et quatrième MC4 moyens de centrage à exercer une pression sur les bords longitudinaux BLi. On comprendra en effet qu'en contraignant le premier moyen de centrage MC1 à s'éloigner du deuxième moyen de centrage MC2, on contraint simultanément les troisième MC3 et quatrième MC4 moyens de centrage à se plaquer respectivement (et de façon opposée) contre les deux bords longitudinaux BLi de la bande de tôle T, du fait de la structure couplée déformable en losange (illustrée sur la figure 2). A titre d'exemple non limitatif, et comme illustré sur les figures 1 à 3, 10 les moyens de rappel peuvent comprendre un ressort R, un moyen de guidage en translation MG et une liaison L1c. Le moyen de guidage en translation MG est solidarisé à l'un des premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage via la liaison L1 c et au ressort R via une autre liaison L1 b. Ce moyen de guidage en translation MG 15 peut, par exemple, se présenter sous la forme d'un rail ou d'une coulisse comportant un logement linéaire destiné à contraindre une translation suivant la direction longitudinale médiane DL. Les liaisons L1 b et L1c sont par exemple des barres ou tiges rigides (éventuellement métalliques) et de préférence linéaires. 20 Le ressort R est solidarisé au moyen de guidage en translation MG et à une liaison L1 a, qui est elle-même solidarisée à l'autre des premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage et qui comporte une extrémité libre propre à se translater dans le moyen de guidage en translation MG. Ce ressort R peut être de type spirale ou de type lame flexible, par exemple. On 25 notera qu'au lieu d'un ressort on pourrait utiliser un vérin. On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 à 3, la liaison L1 a est couplée au premier moyen de centrage MC1 et le moyen de guidage en translation MG est couplé au deuxième moyen de centrage MC2. Mais l'inverse est également possible. 30 La liaison L1a est par exemple une barre ou tige rigide (éventuellement métallique) et présentant plusieurs repliements à environ 90° (ici trois). On notera également que dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 à 3, le moyen de guidage en translation MG n'est pas fixé sur le support fixe PL. Cela résulte du fait que les premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage peuvent tous les deux se translater suivant la direction longitudinale médiane DL (voir flèches Fl et F2). Mais dans une variante de réalisation dans laquelle seul l'un des premier MC1 et deuxième MC2 moyens de centrage peut se translater suivant la direction longitudinale médiane DL, le moyen de guidage en translation MG pourrait être fixé sur le support fixe PL. Comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, le premier moyen de centrage MC1 peut comprendre un premier axe vertical Al qui est solidarisé fixement au quatrième moyen de centrage MC4 via une liaison L3 et auquel est couplé en rotation le troisième moyen de centrage MC3 via une autre liaison L2. De même, le deuxième moyen de centrage MC2 peut comprendre un deuxième axe vertical A2 qui est solidarisé fixement au troisième moyen de centrage MC3 via une liaison L4 et auquel est couplé en rotation le quatrième moyen de centrage MC4 via une autre liaison L5. Dans l'exemple non limitatif illustré, les parties inférieures des premier Al et deuxième A2 axes verticaux sont respectivement montées en translation dans les rails R1 et R2. Par exemple et comme illustré, le couplage entre le premier axe vertical Al et la liaison L2 peut se faire via un pivot (ou liaison pivot) P1 qui est monté à rotation libre sur le premier axe vertical A1. De même, le couplage entre le deuxième axe vertical A2 et la liaison L5 peut se faire via un pivot (ou liaison pivot) P2 qui est monté à rotation libre sur le deuxième axe vertical A2. Egalement comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, le troisième moyen de centrage MC3 peut comprendre un troisième axe vertical A3 sur lequel sont montés à rotation libre un pivot (ou liaison pivot) P3, auquel est solidarisée la liaison L2, et un premier guide EC1 qui est propre à exercer une pression sur l'un (ici BL1) des deux bords longitudinaux BLi. De même, le quatrième moyen de centrage MC4 peut comprendre un quatrième axe vertical A4 sur lequel sont montés à rotation libre un pivot P4, auquel est solidarisée la liaison L5, et un second guide EC2 qui est propre à exercer une pression sur l'autre (ici BL2) des deux bords longitudinaux BLi. Les liaisons L2 à L5 sont par exemple des barres ou tiges rigides (éventuellement métalliques) et de préférence linéaires. Les premier EC1 et second EC2 guides peuvent se présenter sous différentes formes propres à guider un bord longitudinal BLi tout en exerçant une pression sur ce dernier (BLi) sans l'endommager et sans entraver son déplacement suivant la direction longitudinale médiane DL. Par conséquent, il pourra par exemple s'agir d'un rouleau ou cylindre rotatif, ou d'un roulement à billes, ou encore d'un galet rotatif. L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - un centrage automatique d'élément pour un outil de traitement (par exemple un outil à suivre ou un outil de découpe), - un affranchissement du jeu de défilement puisque, pour fonctionner, les troisième et quatrième moyens de centrage doivent être au contact respectivement des deux bords longitudinaux de l'élément, - une meilleure gestion de la dispersion de largeur de bande qui permet d'obtenir des pièces de formes sensiblement identiques à celle initialement prévue, la possibilité, dans le cas d'une combinaison avec un outil à suivre, de ne pas avoir à détourer les parties de la pièce qui sont situées au voisinage d'un bord longitudinal d'élément et donc de réduire la largeur de ce dernier afin d'augmenter le coefficient d'utilisation de matière (d'où une réduction du coût des pièces). L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de contrôle et d'installation de traitement décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS1. Dispositif (D) de contrôle du positionnement d'un élément (T) au moins semi-rigide et présentant deux bords longitudinaux (BLi) parallèles entre eux, caractérisé en ce qu'il comprend i) des premier (MC1) et deuxième (MC2) moyens de centrage placés suivant une direction longitudinale médiane et espacés l'un de l'autre d'une distance variable, et ii) des troisième (MC3) et quatrième (MC4) moyens de centrage propres à exercer une la pression sur lesdits bords longitudinaux (BLi) et espacés l'un de l'autre d'une distance variable suivant une direction transversale, perpendiculaire à ladite direction longitudinale médiane, à un niveau intermédiaire entre lesdits premier (MC1) et deuxième (MC2) moyens de centrage auxquels chacun est couplé de manière à définir une structure déformable en losange propre à 15 positionner lesdits bords longitudinaux (BLi) sensiblement symétriquement de part et d'autre de ladite direction longitudinale médiane. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rappel (R, MGT) agencés pour contraindre lesdits premier (MC1) et deuxième (MC2) moyens de centrage à s'éloigner l'un de l'autre de 20 manière à contraindre lesdits troisième (MC3) et quatrième (MC4) moyens de centrage à exercer une pression sur lesdits bords longitudinaux (BLi). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de rappel (R, MGT) comprennent un ressort (R) solidarisé, d'une part, à un moyen de guidage en translation (MG), auquel est solidarisé l'un 25 desdits premier (MC1) et deuxième (MC2) moyens de centrage via une liaison (L1c), et, d'autre part, à une liaison (Li a), solidarisée à l'autre desdits premier (MC1) et deuxième (MC2) moyens de centrage et propre à se translater dans ledit moyen de guidage en translation (MG). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que 30 l'un au moins desdits premier (MC1) et deuxième (MC2) moyens de centrage est destiné à être monté en translation, parallèlement à ladite direction longitudinale médiane, sur un support fixe. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce quelesdits premier (MC1) et deuxième (MC2) moyens de centrage sont destinés à être montés en translation, parallèlement à ladite direction longitudinale médiane, sur un support fixe. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit premier moyen de centrage (MC1) comprend un axe vertical (A1) solidarisé fixement audit quatrième moyen de centrage (MC4) via une liaison (L3) et auquel est couplé en rotation via une liaison (L2) ledit troisième moyen de centrage (MC3), et ledit deuxième moyen de centrage (MC2) comprend un axe vertical (A2) solidarisé fixement audit troisième moyen de centrage (MC3) la via une liaison (L4) et auquel est couplé en rotation via une liaison (L5) ledit quatrième moyen de centrage (MC4). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit troisième moyen de centrage (MC3) comprend un axe vertical (A3) sur lequel sont montés à rotation libre un pivot (P3) auquel est solidarisée ladite liaison 15 (L2) et un guide (EC1) propre à exercer une pression sur l'un (BL1) desdits bords longitudinaux, et ledit quatrième moyen de centrage (MC4) comprend un axe vertical (A4) sur lequel sont montés à rotation libre un pivot (P4) auquel est solidarisée ladite liaison (L5) et un guide (EC2) propre à exercer une pression sur l'autre (BL2) desdits bords longitudinaux. 20 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est agencé pour contrôler le positionnement d'un élément (T) se présentant sous la forme d'une tôle. 9. Installation de traitement d'un élément (T) au moins semi-rigide et présentant deux bords longitudinaux (BLi) parallèles entre eux, caractérisée 25 en ce qu'elle comprend un outil de traitement (OT), et un dispositif de contrôle (D) selon l'une des revendications précédentes, placé en amont dudit outil de traitement (OT). 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit outil de traitement (OT) est choisi parmi au moins un outil de découpe et un outil 30 de suivi.