Brevet FR3162654A1 — publié le 20251205

L’invention porte sur un dispositif de découpage (1) d’au moins une plaque comprenant un bâti (2) comportant un bloc inférieur (3), un bloc supérieur (4) et des moyens de guidage du bloc supérieur (4) par rapport au bloc inférieur (3) selon une direction verticale (Z), le bloc inférieur (3) comprenant une contre lame (15) destinée à recevoir au moins la plaque à découper, le bloc supérieur (4) comprenant un porte lame (6) muni d’une lame supérieure (7) destinée à collaborer avec la contre lame (15). Selon l’invention, le dispositif de découpage (1) comprend également des moyens d’ajustement de pression au niveau d’une surface de contact entre la lame supérieure (7) et la contre lame (15) en position de découpage. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif de découpage La présente invention concerne le domaine technique des dispositifs de découpage d’au moins une plaque. Dans le domaine ci-dessus, il est connu des machines de production munies d’un système intégré de découpage comprenant une lame de découpage qui est brasée, collée ou encore fixée par différents moyens à une partie supérieure du système de découpage. Une telle lame de découpage comprend un unique tranchant longitudinal destiné à collaborer avec une contre lame également fixe dans la machine de production afin de découper une plaque ou bande qui a un sens d’avancement dans la machine de production. Les découpes obtenues sont ensuite traitées selon diverses opérations. Par exemple, pour la production d’électrodes pour former une batterie, les découpes sont empilées. Différents matériaux formant les plaques ou bandes peuvent être utilisés. Les plaques à découper peuvent comprendre différentes épaisseurs mais également différents paramètres mécaniques résultants des matériaux utilisés ou des revêtements appliqués. Or, pour de telles machines de production, seul l’espacement entre la lame et la contre lame est paramétrable. Ni le type du tranchant de lame, ni la pression exercée entre la lame et la contre lame lors de l’opération de découpage n’est prise ne compte comme des paramètres à ajuster en fonction de la plaque à découper. Les configurations existantes ne permettent donc pas d’obtenir une haute qualité de découpage. Il existe une dégradation rapide de la qualité de découpage ce qui entraine un arrêt total de la ligne d’opérations et une intervention de changement de la lame ou de la contre lame usée de la machine de production associée. Ainsi, pour réparer ou changer la lame ou la contre lame, la machine de production doit être arrêtée complétement pour que les pièces soient démontées ou que toutes les fournitures soient remplacées. Cela nécessite le transport de blocs complets de la ligne de production et donc la mobilisation d’un grand nombre d’intervenants, à savoir le personnel de production, de maintenance, de logistique et d’administratif, mais également une perte de temps. Dans certains domaines et notamment celui des découpages de plaques pour produire des électrodes d’une batterie, la machine de production intégrant une unité de découpage est installée dans une salle blanche. Or une salle blanche nécessite une restriction du nombre d’opérations manuelles. De plus, les outils dédiés à la fabrication des électrodes doivent être nettoyés à l’abri des poussières et des impuretés. L’invention vise à pallier ces inconvénients et propose un nouveau système de découpage qui repose sur un dispositif de découpage indépendant qui peut s’intégrer dans une ligne de production sans modification au préalable et permettant de fournir une haute qualité de découpage dans le temps tout en apportant un gain important en temps de rechange. L’invention porte sur un dispositif de découpage d’au moins une plaque comprenant un bâti comportant un bloc inférieur, un bloc supérieur et des moyens de guidage du bloc supérieur par rapport au bloc inférieur selon une direction verticale, le bloc inférieur comprenant une contre lame destinée à recevoir au moins la plaque à découper, le bloc supérieur comprenant un porte lame muni d’une lame supérieure destinée à collaborer avec la contre lame. Selon l’invention le dispositif de découpage comprend également des moyens d’ajustement de pression au niveau d’une surface de contact entre la lame supérieure et la contre lame en position de découpage. Le contrôle de l’ajustement de la pression de contact entre la lame supérieure et la contre lame permet d’obtenir un découpage optimal selon la nature de la plaque à découper. Cela permet également de réduire l’endommagement de la lame en effectuant systématiquement un découpage adapté à la plaque mise en œuvre. De plus, le dispositif de découpage selon l’invention comprend un bâti qui est intégrable à une chaîne de production permettant ainsi de dissocier le dispositif de découpage de la machine de production. Ainsi, des opérations de manutention peuvent avoir lieu sur le dispositif de découpage indépendamment d’un arrêt de toute la ligne de production, l’unité de découpage peut en effet s’installer et se désinstaller très rapidement parfois en moins d’une minute. Selon une forme de réalisation de l’invention, les moyens d’ajustement de pression comprennent des moyens de fixation progressifs de la contre lame sur le bloc inférieur et une partie arrière du bloc inférieur comprenant au moins une vis de pression destinée à être en contact avec la contre lame à l’opposé de la surface de contact destinée à collaborer avec la lame supérieure. La mise en œuvre d’au moins une vis de pression associée à un système de fixation progressif de la contre lame sur le bloc inférieur permet d’ajuster la pression de contact entre la lame supérieure et la contre lame selon une valeur voulue déterminée par la nature de la plaque à découper et de garder cette valeur en fixant la contre lame sur le bloc inférieur. Selon les dimensions du dispositif de découpage et plus particulièrement des dimensions de la contrelame, plusieurs vis de pression sont installées parallèlement entre elles sur le bloc inférieur et en vis-à-vis de la contrelame pour ajuster avec précision la valeur de la pression voulue entre la lame supérieure et la contre lame. Selon une forme de réalisation de l’invention, le porte lame comprend une lame supérieure amovible. Avantageusement, la mise en œuvre d’une lame supérieure amovible permet de pouvoir l’affuter, la réparer ou la changer rapidement et proprement. Le démontage est ciblé et rapide limitant ainsi l’impact de l’environnement sur le système, à savoir le déplacement de la poussière ou encore l’oxydation de la lame. Le dispositif de découpage respecte ainsi les conditions d’une salle blanche. Le dispositif de découpage selon l’invention peut avantageusement découper différents types de matériau ou d’épaisseur en changeant simplement le tranchant de la lame supérieure. Selon une forme de réalisation de l’invention, la lame supérieure comprend deux tranchants longitudinaux opposés, la lame supérieure étant apte à être montée sur le porte lame selon deux positions, une première position dans laquelle un premier tranchant longitudinal est dirigé vers le bloc inférieur et une seconde position dans laquelle un second tranchant longitudinal est dirigé vers le bloc inférieur. La mise en œuvre d’une lame à double tranchant permet de limiter le temps d’arrêt machine ainsi que le nombre du personnel engagés à un tel changement. La lame est revêtue ce qui lui confère une résistante à l’usure plus importante donc une durée de vie plus importante. Selon une autre caractéristique de l’invention, un dévêtisseur est situé sur la face inférieure du bloc supérieur. Le dévêtisseur permet de guider et de maintenir la plaque à découper pendant l’opération de découpage. Selon une caractéristique de l’invention, le dévêtisseur est relié au bloc supérieur par au moins une colonne de rappel et un ressort de rappel permettant un mouvement de translation selon la direction verticale du dévêtisseur par rapport au bloc supérieur. La mise en œuvre d’une colonne de rappel associée à un ressort de rappel permet d’assurer un mouvement indépendant du dévêtisseur par rapport au porte lame portant la lame supérieure et ainsi d’améliorer le maintien de la plaque pendant l’opération de découpage. Selon une caractéristique de l’invention, les moyens de guidage comprennent deux colonnes de guidage montées entre le bloc inférieur et le bloc supérieur, les colonnes de guidage étant aptes à entrainer un mouvement de translation selon la direction verticale du bloc supérieur par rapport au bloc inférieur. Les colonnes de guidage assurent le positionnement précis du bloc supérieur sur le bloc inférieur. Les colonnes de guidage contribuent à maintenir la stabilité, la précision et la durabilité de l'ensemble du dispositif de découpage. Différents types de colonnes de guidage sont disponibles pour répondre aux exigences spécifiques du dimensionnement de l’invention. Avantageusement, les colonnes de guidage sont motorisées. Une unité de commande peut ainsi programmer et commander le guidage du bloc supérieur vers le bloc inférieur, contrôlant ainsi l’opération de découpage. Selon une forme de réalisation de l’invention, le bloc supérieur comporte au moins une butée de fin de course s’étendant vers le bloc inférieur. Une telle butée de fin de course permet de sécuriser la descente du bloc supérieur en la limitant. L’invention porte également sur un Procédé de découpage d’une plaque comprenant les étapes suivantes : - Mise en œuvre d’une plaque dans un dispositif de découpage selon l’invention, - Avancement de la plaque sur la contre lame selon une distance de largeur de découpage voulue, - Actionnement des moyens de guidage du bloc supérieur vers le bloc inférieur de manière à découper la plaque, et - Récupération de la plaque découpée. Selon une caractéristique de l’invention, le procédé de découpage comprend en outre une étape de choix de la lame supérieure selon les caractéristiques de la plaque à découper. Selon une autre caractéristique de l’invention, le procédé de découpage comprend une étape d’ajustement de la pression entre la lame supérieure et la contre lame en position de découpage. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où : FIG. 1 est une vue en perspective d’un exemple de réalisation d’un dispositif de découpage selon l’invention, FIG. 2 est une vue de face de la FIG. 1 , FIG. 3 est une vue en coupe d’un exemple de réalisation d’un porte lame d’un dispositif de découpage selon l’invention, FIG. 4 est une vue en perspective du porte lame de la FIG. 3 , FIG. 5 est une vue en demi-coupe selon le plan de coupe (A,A) de la FIG. 1 , et FIG. 6 est une vue du dessus du bloc inférieur du dispositif de découpage de la FIG. 1 . Il est à noter que sur ces figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références. L’invention vise à proposer un dispositif de découpage d’au moins une plaque. A ces fins un dispositif de découpage désigné par la référence 1 tel qu’illustré aux figures 1 et 2 comprend un bâti 2 comprenant un bloc inférieur 3 et un bloc supérieur 4. Le bâti 2 peut être fixé de manière amovible à une machine d’opération comprenant d’autres unité d’opérations. Le dispositif de découpage 1 comprend également des moyens de guidage afin d’initier une translation du bloc supérieur 4 par rapport au bloc inférieur 3 selon une direction verticale Z définie selon le plan orthogonal X,Y,Z du bâti 2. Selon la forme de réalisation illustrée, le dispositif de découpage 1 comprend deux colonnes de guidage 5 montées entre le bloc inférieur 3 et le boc supérieur 4. Les colonnes de guidage 5 permettent ainsi un déplacement vertical du bloc supérieur 4 par rapport au bloc inférieur 3. Selon une forme de réalisation de l’invention, les colonnes de guidage 5 sont motorisées et commandées par une unité de commande non représentée. Une telle unité de commande peut également commander l’avancement de la plaque dans le dispositif de découpage 1. Selon une forme de réalisation du dispositif de découpage 1, plusieurs plaques disposées parallèlement entre elles peuvent avancer pour être découpées. D’autres moyens de guidage du bloc supérieur 4 par rapport au bloc inférieur 3 sont compatibles dans le cadre de l’invention. La translation du bloc supérieur 4 permet d’effectuer un découpage de la plaque dont le sens d’avancement coïncide avec la direction Y du bâti 2. Le bloc supérieur 4 comprend un porte lame 6. Selon la forme de réalisation illustrée, le porte lame 6 est fixé sur la face avant du bloc supérieur 4 et est muni d’une lame supérieure 7 amovible. La lame supérieure 7 comprend un tranchant définissant un plan de coupe X,Z perpendiculaire au sens d’avancement de la plaque dans le dispositif de découpage 1. Un exemple de réalisation d’un porte lame 6 compatible avec l’invention est illustré aux figures 3 et 4. Selon cette forme de réalisation illustrée, la lame supérieure 7 est montée amovible sur le porte lame 6 aux moyens de quatre vis 8. D’autres moyens de fixation amovibles sont compatibles dans le cadre de l’invention. La lame supérieure 7 illustrée comprend un tranchant 9 s’étendant du porte lame 6. Selon une variante de réalisation non illustrée, la lame supérieure 7 comprend deux tranchants 9 opposés définissant ainsi deux positions de montage de la lame supérieure 7 sur le porte lame 6 pour présenter l’un ou l’autre tranchant 9 face au bloc inférieur 3. Selon la forme de réalisation d’une lame supérieure 7 notamment illustrée à la FIG. 4 , le tranchant 9 présente un angle de découpe α entre la direction horizontale X du bâti 2 et la direction verticale Z. L’angle de découpe α est compris entre 0 et 3°. L’angle de découpe α est choisi en fonction des paramètres mécaniques et dimensionnels de la plaque à découper. Selon la forme de réalisation illustrée, le bloc supérieur 4 comprend également un dévêtisseur 10 visible notamment à la FIG. 5 . Deux colonnes de rappel 11 et deux ressorts de rappel 12 relient le dévêtisseur 10 au bloc supérieur 4. L’unité de commande peut également contrôler la position, la montée et la descente du dévêtisseur 10 par rapport au bloc supérieur 4. Selon la forme de réalisation illustrée, le bloc supérieur 4 comprend également deux butées de fin de course 13 qui s’étendent du bloc supérieure 4 vers le bloc inférieur 3. La hauteur des butées de fin de course 13 est définie de manière à fixer une valeur de descente maximale du bloc supérieur 4 vers le bloc inférieur 3. La FIG. 6 illustre le bloc inférieur 3 vu de dessus. Le bloc inférieur 3 comprend une contre lame 15 apte à recevoir au moins la plaque à découper. La contre lame 15 comprend quatre ouvertures 16 destinées respectivement au passage de quatre vis à tête 17 afin de fixer progressivement la contre lame 15 sur le bloc inférieur 3. Les ouvertures 16 sont agencées de manière que la contre lame 15 a un mouvement de translation relatif selon la direction Y parallèle à la direction d’avancement de la plaque à découper lorsque les vis à tête 17 ne sont pas tournées au maximum. Pour ce faire, les ouvertures 16 comprennent une largeur de valeur sensiblement identique au diamètre mâle du corps des vis à tête 17 et une longueur supérieure au diamètre mâle du corps des vis à tête 17. La contre lame 15 illustrée comprend également deux butées de guidage 18 s’étendant selon la direction Y parallèlement à la direction d’avancement de la ou des plaques à découper. Le bloc inférieur 3 comprend une partie arrière 20 munie par deux vis à pression 21 comprenant chacune une bille 22 et un ressort (non représenté) destinés à s’appuyer sur la surface arrière de la contre lame 15. Les vis à pression 21 comprennent une direction longitudinale perpendiculaire au plan de coupe X,Z du dispositif de découpage 1. Pour utiliser un dispositif de découpage 1 selon l’invention, une plaque à découper est placée sur la contre lame 15. Selon les propriétés de la plaque telles que ses matériaux, son revêtement, l’épaisseur de la plaque, un tranchant 9 adaptée est choisi et la lame supérieure 7 portant ce tranchant 9 est mis en place sur le porte lame 6 de manière que le tranchant 9 choisi est en vis-à-vis de la contre lame 15. La position de la contre lame 15 est ajustée sur le bloc inférieur 3 selon la pression voulue au niveau de la surface de contact entre la lame supérieure 7 et la contre lame 15 lorsque le bloc inférieur 3 est en position basse. La contre lame 15 est alors en appuie contre les vis de pression 21 de la partie arrière 20 du bloc inférieur 3 et les vis à tête 17 sont serrées de manière à garder la position de la contrelame 15 choisie. La plaque avance ensuite sur la contre lame 15 selon une distance de largeur de découpage voulue. Selon une forme de réalisation non illustrée, un dérouleur en ligne de production fait avancer la plaque à découper. Une fois la plaque en place, les moyens de guidage, à savoir les deux colonnes de guidage 5 selon l’exemple de réalisation illustrée, sont actionnés par exemple par une unité de commande de manière à descendre le bloc supérieur 4 vers le bloc inférieur 3 pour l’opération de découpage. La plaque se retrouve alors entre le tranchant 9 de la lame supérieure 7 et la contre lame 15 et est découpée. La plaque découpée peut ensuite être récupérée pour être traitée vers d’autres unités d’opération telles qu’une zone d’assemblage. L’unité de commande actionne le dérouleur (ou le dérouleur s’actionne automatiquement) pour faire avancer la plaque entre le bloc inférieur 3 et le bloc supérieur 4 du dispositif de découpage 1. Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à l’invention dans le cadre des revendications annexées. Dispositif de découpage (1) d’au moins une plaque comprenant un bâti (2) comportant un bloc inférieur (3), un bloc supérieur (4) et des moyens de guidage du bloc supérieur (4) par rapport au bloc inférieur (3) selon une direction verticale (Z), le bloc inférieur (3) comprenant une contre lame (15) destinée à recevoir au moins la plaque à découper, le bloc supérieur (4) comprenant un porte lame (6) muni d’une lame supérieure (7) destinée à collaborer avec la contre lame (15), caractérisé en ce que le dispositif de découpage (1) comprend également des moyens d’ajustement de pression au niveau d’une surface de contact entre la lame supérieure (7) et la contre lame (15) en position de découpage. Dispositif de découpage (1) selon la revendication précédente dans lequel les moyens d’ajustement de pression comprennent des moyens de fixation progressifs de la contre lame (15) sur le bloc inférieur (3) et une partie arrière (20) du bloc inférieur (3) comprenant au moins une vis de pression (21) destinée à être en contact avec la contre lame (15) à l’opposé de la surface de contact destinée à collaborer avec la lame supérieure (7). Dispositif de découpage (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la lame supérieure (7) est amovible. Dispositif de découpage (1) selon la revendication précédente dans lequel la lame supérieure (7) comprend deux tranchants (9) longitudinaux opposés, la lame supérieure (7) étant apte à être montée sur le porte lame (6) selon deux positions, une première position dans laquelle un premier tranchant (9) longitudinal est dirigé vers le bloc inférieur (3) et une seconde position dans laquelle un second tranchant (9) longitudinal est dirigé vers le bloc inférieur (3). Dispositif de découpage (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel un dévêtisseur (10) est situé sur la face inférieure du bloc supérieur (4). Dispositif de découpage (1) selon la revendication précédente dans lequel le dévêtisseur (10) est relié au bloc supérieur (4) par au moins une colonne de rappel (11) et un ressort de rappel (12) permettant un mouvement de translation selon la direction verticale (Z) du dévêtisseur (10) par rapport au bloc supérieur (4). Dispositif de découpage (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel les moyens de guidage comprennent deux colonnes de guidage (5) montées entre le bloc inférieur (3) et le bloc supérieur (4), les colonnes de guidage (5) étant aptes à entrainer un mouvement de translation selon la direction verticale (Z) du bloc supérieur (4) par rapport au bloc inférieur (3). Dispositif de découpage (1) selon la revendication précédente dans lequel les colonnes de guidage (5) sont motorisées. Dispositif de découpage (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le bloc supérieur (4) comporte au moins une butée de fin de course (13) s’étendant vers le bloc inférieur (3). Procédé de découpage d’une plaque comprenant les étapes suivantes : - Mise en œuvre d’une plaque dans un dispositif de découpage (1) selon l’une des revendications précédentes, - Avancement de la plaque sur la contre lame (15) selon une distance de largeur de découpage voulue, - Actionnement des moyens de guidage du bloc supérieur (4) vers le bloc inférieur (3) de manière à découper la plaque, et - Récupération de la plaque découpée. Procédé de découpage d’une plaque selon la revendication précédente comprenant en outre une étape de choix de la lame supérieure (7) selon les caractéristiques de la plaque à découper. Procédé de découpage d’une plaque selon l’une des revendications 10 ou 11 comprenant une étape d’ajustement de la pression entre la lame supérieure (7) et la contre lame (15) en position de découpage.