EP0697360A1 - Dispositif de changement automatique de bandes - Google Patents

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EP0697360A1
EP0697360A1 EP95401657A EP95401657A EP0697360A1 EP 0697360 A1 EP0697360 A1 EP 0697360A1 EP 95401657 A EP95401657 A EP 95401657A EP 95401657 A EP95401657 A EP 95401657A EP 0697360 A1 EP0697360 A1 EP 0697360A1
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strip
driver
detector
band
drive
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EP95401657A
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Robert Devillers
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    • B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
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    • B65H19/1842—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web standing splicing, i.e. the expiring web being stationary during splicing contact
    • B65H19/1852—Attaching, e.g. pasting, the replacement web to the expiring web standing splicing, i.e. the expiring web being stationary during splicing contact taking place at a distance from the replacement roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/34—Feeding or guiding devices not specially adapted to a particular type of apparatus
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    • B65H2301/46—Splicing
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    • B65H2301/46412—Splicing effecting splice by element moving in a direction perpendicular to the running direction of the web

Definitions

  • the present invention relates to an automatic band changing device.
  • the invention finds a particularly advantageous application in the field of machining industries, such as punching or stamping, using metals delivered in the form of strips rolled up on a reel.
  • This change of reel can require a delay of a few minutes which, repeated several tens of times a day, results in a loss of production and relatively large turnover.
  • the aim of the present invention is to propose an automatic band changing device which would make it possible to avoid these too long interruptions of the machining proper and to increase the production and the yield of the installations accordingly.
  • the next strip is placed in masked time in the corresponding trainer and is ready to enter the orienter as soon as the latter has been tilted following the detection of the end of said previous strip.
  • the band change operation is therefore done automatically, with a minimum of manual intervention and practically without wasting time.
  • Figure 1a is a side view of an automatic coil change device according to the invention, to the receiving unit.
  • Figure 1b is a side view of a receiving unit of the automatic band changing device of Figure 1a.
  • Figures 2a and 2b are top views corresponding to Figures 1a and 1b respectively.
  • FIGS. 1a and 2a show, in side view and in plan view, an automatic band changing device intended to bring alternately a band A and a band B into a receiving unit from two reel tape unwinders, not shown in Figures 1a and 2a.
  • the two coils can be arranged either horizontally, their axes being coincident and vertical, with the bands A, B turning from the vertical position to the horizontal position, or vertically, their axes being parallel and horizontal. In both cases, an automatic adjustment of the alignment of the strips relative to the input of the device is provided.
  • this device comprises two motorized coaches 10a, 10b associated respectively with each unwinder, the function of which is to receive and drive the strip A or B coming from the corresponding unwinder to a tilting orienter 20 between two positions I, II associated respectively with each driver 10a, 10b, and intended to guide the corresponding strip A or B towards a reception unit which will be described in detail below.
  • two detectors 11a, 11b at the start of the strip are arranged at the output of the coaches 10a, 10b, which deliver a positive signal when the start of a strip appears at the output of the corresponding trainer.
  • an end-of-band detector 30, also of the photoelectric type, placed downstream of the orienter 20, provides a positive signal each time the end of a band appears at the output of said orienter.
  • the signal delivered by said end of band detector 30 is applied to tilting control means of the orienter 20, capable of bringing said orienter from one position I, II to the other when the end of band detector 30 provides a positive signal.
  • the signals delivered by the tape start detectors 11a, 11b and the tape end detector 30 are applied to means for controlling the coaches 10a, 10b so as to prohibit the operation of each coach when the detector 11a, 11b corresponding delivers a positive signal in the absence of a positive signal from the end of band detector 30.
  • these control means are also able to put said coaches 10a, 10b into operation when, following a positive signal delivered by the detector 11a, 11b at the start of the corresponding band, the detector 30 at the end of tape gives a positive signal.
  • control means of each driver 10a, 10b are capable of operating said driver step by step as long as the corresponding strip start detector 11a, 11b has not delivered a positive signal.
  • the orienter 20 being in position I, one introduces, in masked time, the strip B piecemeal in the trainer 10b, until the beginning of the strip B appears at the output of said trainer. At this time, the operation of the driver 10b is stopped since the detector 11b at the start of the strip provides a positive signal in the absence of a positive signal from the detector 30 at the end of the strip, the strip A being still present in the device.
  • Figures 1b and 2b show a tape receiving unit which can be seen that it comprises at its end two motorized drive rollers 101, 102 intended to hold and drive the current tape whose end has just been detected by the end of band detector 30, this so that it does not escape under the effect of its own weight without being retained. Said rollers 101, 102 also have the function of taking over the next strip after it has succeeded the previous strip in the receiving unit.
  • the reception unit can n ' be a guide unit comprising only the drive rollers 101, 102.
  • the invention then proposes as a reception unit a unit for guiding and welding a next band against the previous band.
  • the timing of the drive 10b of the next strip B, the timing of the rollers 101, 102 for driving the previous strip, as well as the cutting of the start of the next strip and the cutting of the end of the previous strip are controlled. by the end of band detector 30 since at this time the positions of the two bands A, B are known.
  • a photoelectric cell display device 70 coupled to the welding device 80, controls the timing of the drive rollers 101, 102 and of the driver 10b so as to attach and weld the start of the next strip B cut at the end of the previous strip A cut.
  • control means of the driver 10b of the next band B are able, as soon as the end of band detector 30 has delivered a positive signal, to drive said next band B at a catch-up speed greater than the driving speed of the previous strip A imposed by the drive rollers 101, 102.
  • said motorized drive rollers 101, 102 make it possible to accelerate the previous strips A and next B welded, this in order to reconstitute, for example, the safety loop at the entrance of a stamping machine in connection with a loop support table.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Selon l'invention, ledit dispositif comporte : au moins deux dérouleurs de bande en bobine, au moins deux entraîneurs motorisés (10a, 10b), associés respectivement à chaque dérouleur, et destinés à recevoir et entraîner la bande (A,B) provenant du dérouleur correspondant, un orienteur (20) basculant, à au moins deux positions (I,II) associées respectivement à chaque entraîneur (10a,10b), et destiné à guider la bande correspondante (A,B) vers une unité de réception de bande, au moins deux détecteurs (11a,11b) de début de bande disposés respectivement en sortie de chaque entraîneur (10a,10b), un détecteur (30) de fin de bande en aval de l'orienteur (20), des moyens de commande de l'orienteur (20), aptes à basculer ledit orienteur d'une position (I,II) à une autre lorsque le détecteur (30) de fin de bande délivre un signal positif, des moyens de commande de chaque entraîneur (10a, 10b) aptes, d'une part, à interdire le fonctionnement dudit entraîneur lorsque le détecteur (11a,11b) de début de bande correspondant délivre un signal positif en l'absence d'un signal positif délivré par le détecteur (30) de fin de bande, et, d'autre part, à mettre en fonctionnement ledit entraîneur (10a,10b) lorsque, le détecteur (11a,11b) de début de bande correspondant ayant fourni un signal positif, le détecteur (30) de fin de bande délivre un signal positif. Application à l'industrie d'usinage. <IMAGE> <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de changement automatique de bandes.
  • L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des industries d'usinage, tel que poinçonnage ou emboutissage, mettant en oeuvre des métaux livrés sous forme de bandes roulées en bobine.
  • Dans ce type d'industries, il est généralement nécessaire d'arrêter la phase d'usinage afin de permettre un changement de bobine destiné à mettre en place la bande d'une nouvelle bobine lorsque la bande de la bobine déjà en place est arrivée à son extrémité.
  • Ce changement de bobine peut demander un délai de quelques minutes qui, répété plusieurs dizaines de fois par jour, se traduit par une perte de production et de chiffre d'affaires relativement important.
  • Aussi, le but de la présente invention est de proposer un dispositif de changement automatique de bandes qui permettrait d'éviter ces interruptions trop longues de l'usinage proprement dit et d'augmenter d'autant la production et le rendement des installations.
  • Ce but est atteint, conformément à l'invention, du fait que ledit dispositif de changement automatique de bandes comporte :
    • au moins deux dérouleurs de bande en bobine,
    • au moins deux entraîneurs motorisés, associés respectivement à chaque dérouleur, et destinés à recevoir et entraîner la bande provenant du dérouleur correspondant,
    • un orienteur basculant, à au moins deux positions associées respectivement à chaque entraîneur, et destiné à guider la bande correspondante vers une unité de réception de bande,
    • au moins deux détecteurs de début de bande disposés respectivement en sortie de chaque entraîneur,
    • un détecteur de fin de bande en aval de l'orienteur,
    • des moyens de commande de l'orienteur, aptes à basculer ledit orienteur d'une position à une autre lorsque le détecteur de fin de bande délivre un signal positif,
    • des moyens de commande de chaque entraîneur aptes, d'une part, à interdire le fonctionnement dudit entraîneur lorsque le détecteur de début de bande correspondant délivre un signal positif en l'absence d'un signal positif délivré par le détecteur de fin de bande, et, d'autre part, à mettre en fonctionnement ledit entraîneur lorsque, le détecteur de début de bande correspondant ayant fourni un signal positif, le détecteur de fin de bande délivre un signal positif.
  • Ainsi, lorsque la bande précédente est en cours de déroulement, la bande suivante est mise en place en temps masqué dans l'entraîneur correspondant et se trouve prête à pénétrer dans l'orienteur dès que celui-ci aura été basculé à la suite de la détection de la fin de ladite bande précédente.
  • L'opération de changement de bandes se fait donc de manière automatique, avec un minimum d'interventions manuelles et pratiquement sans perte de temps.
  • Selon la configuration de l'outil d'usinage utilisé en aval, on peut envisager deux modes de mise en oeuvre du dispositif de changement automatique de bandes de l'invention, à savoir:
    • un mode qui admet une interruption dans la circulation des bandes, auquel cas l'unité de réception dudit dispositif est une unité de guidage permettant simplement d'amener les deux bandes l'une derrière l'autre,
    • un mode pour lequel une interruption entre les bandes n'est pas admise. Dans ce dernier cas, l'unité de réception du dispositif de l'invention est une unité de guidage et de soudage d'une bande suivante contre la bande précédente.
  • Plus précisément, il est prévu que ladite unité de guidage et de soudage comporte :
    • un organe de coupe, avec temporisation des rouleaux d'entraînement, de la fin de la bande précédente,
    • un organe de coupe, avec temporisation de l'entraîneur correspondant, du début de la bande suivante,
    • un dispositif de soudage, avec temporisation des rouleaux entraîneurs et de l'entraîneur, du début de la bande suivante coupée à la fin de la bande précédente coupée.
  • La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
  • La figure 1a est une vue de côté d'un dispositif de changement automatique de bobines conforme à l'invention, jusqu'à l'unité de réception.
  • La figure 1b est une vue de côté d'une unité de réception du dispositif de changement automatique de bandes de la figure 1a.
  • Les figures 2a et 2b sont des vues de dessus correspondant respectivement aux figures 1a et 1b.
  • Les figures 1a et 2a montrent, en vue de côté et en vue de dessus, un dispositif de changement automatique de bandes destiné à amener alternativement une bande A et une bande B dans une unité de réception à partir de deux dérouleurs de bandes en bobine, non représentés sur les figures 1a et 2a. Les deux bobines peuvent être disposées, soit horizontalement, leurs axes étant confondus et verticaux, avec retournement des bandes A, B de la position verticale à la position horizontale, soit verticalement, leurs axes étant parallèles et horizontaux. Dans les deux cas, il est prévu un réglage automatique de l'alignement des bandes par rapport à l'entrée du dispositif.
  • Comme on peut le voir sur les figures précitées, ce dispositif comporte deux entraîneurs motorisés 10a, 10b associés respectivement à chaque dérouleur, dont la fonction est de recevoir et d'entraîner la bande A ou B provenant du dérouleur correspondant vers un orienteur 20, basculant entre deux positions I, II associées respectivement à chaque entraîneur 10a, 10b, et destiné à guider la bande A ou B correspondante vers une unité de réception qui sera décrite en détail plus loin.
  • En sortie des entraîneurs 10a, 10b, sont disposés deux détecteurs 11a, 11b de début de bande, de type photoélectrique par exemple, qui délivrent un signal positif lorsque le début d'une bande apparaît à la sortie de l'entraîneur correspondant. De même, un détecteur 30 de fin de bande, également de type photoélectrique, placé en aval de l'orienteur 20, fournit un signal positif à chaque fois que la fin d'une bande apparait en sortie dudit orienteur.
  • Le signal délivré par ledit détecteur 30 de fin de bande est appliqué à des moyens de commande de basculement de l'orienteur 20, aptes à amener ledit orienteur d'une position I, II à l'autre lorsque le détecteur 30 de fin de bande fournit un signal positif.
  • Par ailleurs, les signaux délivrés par les détecteurs 11a, 11b de début de bande et le détecteur 30 de fin de bande sont appliqués à des moyens de commande des entraîneurs 10a, 10b de manière à interdire le fonctionnement de chaque entraîneur lorsque le détecteur 11a, 11b correspondant délivre un signal positif en l'absence d'un signal positif provenant du détecteur 30 de fin de bande. D'autre part, ces moyens de commande sont également aptes à mettre en fonctionnement lesdits entraîneurs 10a, 10b lorsque, à la suite d'un signal positif délivré par le détecteur 11a, 11b de début de bande correspondant, le détecteur 30 de fin de bande délivre un signal positif.
  • Il est également prévu que lesdits moyens de commande de chaque entraîneur 10a, 10b sont capables de mettre en fonctionnement ledit entraîneur au coup par coup tant que le détecteur 11a, 11b de début de bande correspondant n'a pas délivré un signal positif.
  • Le fonctionnement du dispositif de changement automatique de bandes, objet de l'invention est alors le suivant.
  • Au cours du déroulement la bande A par exemple, l'orienteur 20 étant en position I, on introduit, en temps masqué, la bande B au coup par coup dans l'entraîneur 10b, jusqu'à ce que le début de la bande B apparaisse en sortie dudit entraîneur. A ce moment, le fonctionnement de l'entraîneur 10b est stoppé puisque le détecteur 11b de début de bande fournit un signal positif en l'absence d'un signal positif du détecteur 30 de fin de bande, la bande A étant encore présente dans le dispositif.
  • Lorsque la bande A est totalement déroulée, et que le détecteur 30 de fin de bande délivre un signal positif, l'orienteur 20 est basculé en position II et l'entraîneur 10b de la bande B est mis en fonctionnement du fait que, préalablement, le détecteur 11b de début de bande avait fourni un signal positif. La bande B est alors amenée dans l'unité de réception à la suite de la bande A.
  • Les figures 1b et 2b représentent une unité de réception de bande dont on peut voir qu'elle comporte à son extrémité deux rouleaux 101, 102 d'entraînement motorisés destinés à maintenir et entraîner la bande courante dont la fin vient d'être détectée par le détecteur 30 de fin de bande, ceci afin qu'elle n'échappe sous l'effet de son propre poids sans être retenue. Lesdits rouleaux 101, 102 ont également pour fonction de prendre en charge la bande suivante après qu'elle ait succédé à la bande précédente dans l'unité de réception.
  • Si l'installation en aval du dispositif de l'invention admet de recevoir les bandes successives l'une derrière l'autre avec interruption entre la fin de la bande précédente et le début de la bande suivante, l'unité de réception peut n'être qu'une unité de guidage comprenant seulement les rouleaux 101, 102 d'entraînement.
  • Si, au contraire, toute discontinuité entre deux bandes successives doit être évitée, l'invention propose alors comme unité de réception une unité de guidage et de soudage d'une bande suivante contre la bande précédente.
  • Les figures 1b et 2b illustrent un mode de réalisation d'une telle unité de guidage et de soudage comprenant:
    • un organe 40 de coupe du début de la bande suivante, bande B par exemple, avec temporisation de l'entraîneur 10b correspondant de manière à arrêter le défilement de la bande au moment de la coupe,
    • un premier élément 50 de guidage,
    • un organe 60 de coupe de la fin de la bande précédente, ici la bande A, avec temporisation des rouleaux 101, 102 d'entraînement de manière à éviter le défilement de la bande au moment de la coupe,
    • un dispositif 80 de soudage, avec temporisation des rouleaux 101, 102 d'entraînement et de l'entraîneur 10b, du début de la bande suivante B coupée à la fin de la bande précédente A coupée. Le soudage est réalisé à l'aide d'une torche plasma 81 sur une largeur définie par deux cellules 82, 83 à champ étroit,
    • un deuxième élément 90 de guidage débouchant sur les rouleaux 101, 102 d'entraînement.
  • La temporisation de l'entraîneur 10b de la bande suivante B, la temporisation des rouleaux 101, 102 d'entraînement de la bande précédente, ainsi que la coupe du début de la bande suivante et la coupe de la fin de la bande précédente sont commandées par le détecteur 30 de fin de bande puisqu'à ce moment les positions des deux bandes A, B sont connues.
  • De plus, un dispositif 70 de visualisation à cellule photoélectrique 71, couplé au dispositif 80 de soudage, commande la temporisation des rouleaux 101, 102 d'entraînement et de l'entraîneur 10b de manière à accoler et souder le début de la bande suivante B coupée à la fin de la bande précédente A coupée.
  • C'est pour cette raison qu'il est prévu que les moyens de commande de l'entraîneur 10b de la bande suivante B sont aptes, dès que le détecteur 30 de fin de bande a délivré un signal positif, à entraîner ladite bande suivante B à un vitesse de rattrapage supérieure à la vitesse d'entraînement de la bande précédente A imposée par les rouleaux 101, 102 d'entraînement.
  • De même, afin de compenser le ralentissement global provoqué par l'opération de soudage, lesdits rouleaux 101, 102 d'entraînement motorisés permettent d'accélérer les bandes précédente A et suivante B soudées, ceci dans le but de reconstituer, par exemple, la boucle de sécurité à l'entrée d'une machine d'emboutissage en liaison avec une table support de boucle.

Claims (9)

  1. Dispositif de changement automatique de bandes (A,B), caractérisé en ce qu'il comporte :
    - au moins deux dérouleurs de bande en bobine,
    - au moins deux entraîneurs motorisés (10a, 10b), associés respectivement à chaque dérouleur, et destinés à recevoir et entraîner la bande (A,B) provenant du dérouleur correspondant,
    - un orienteur (20) basculant, à au moins deux positions (I,II) associées respectivement à chaque entraîneur (10a,10b), et destiné à guider la bande correspondante (A,B) vers une unité de réception de bande,
    - au moins deux détecteurs (11a, 11b) de début de bande disposés respectivement en sortie de chaque entraîneur (10a, 10b),
    - un détecteur (30) de fin de bande en aval de l'orienteur (20),
    - des moyens de commande de l'orienteur (20), aptes à basculer ledit orienteur d'une position (I,II) à une autre lorsque le détecteur (30) de fin de bande délivre un signal positif,
    - des moyens de commande de chaque entraîneur (10a, 10b) aptes, d'une part, à interdire le fonctionnement dudit entraîneur lorsque le détecteur (11a, 11b) de début de bande correspondant délivre un signal positif en l'absence d'un signal positif délivré par le détecteur (30) de fin de bande, et, d'autre part, à mettre en fonctionnement ledit entraîneur (10a, 10b) lorsque, le détecteur (11a,11b) de début de bande correspondant ayant fourni un signal positif, le détecteur (30) de fin de bande délivre un signal positif.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande de chaque entraîneur (10a,10b) sont aptes à mettre en fonctionnement ledit entraîneur au coup par coup tant que le détecteur (11a,11b) de début de bande correspondant n'a pas délivré un signal positif.
  3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite unité de réception comporte deux rouleaux (101,102) d'entraînement motorisés destinés à maintenir et entraîner la bande précédente (A) après que le détecteur (30) de fin de bande ait délivré un signal positif, et à prendre en charge la bande suivante (B).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite unité de réception est une unité de guidage.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite unité de réception est une unité de guidage et de soudage d'une bande suivante (B) contre la bande précédente (A).
  6. Dispositif selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que ladite unité de guidage et de soudage comporte :
    - un organe (60) de coupe, avec temporisation des rouleaux (101,102) d'entraînement, de la fin de la bande précédente (A),
    - un organe (40) de coupe, avec temporisation de l'entraîneur (10b) correspondant, du début de la bande suivante (B),
    - un dispositif (80) de soudage, avec temporisation des rouleaux (101,102) entraînement et de l'entraîneur (10b), du début de la bande suivante (B) coupée à la fin de la bande précédente (A) coupée.
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit détecteur (30) de fin de bande commande la temporisation desdits rouleaux (101,102) d'entraînement et la coupe de la fin de la bande précédente (A), ainsi que la temporisation de l'entraîneur (10b) et la coupe du début de la bande suivante (B), un dispositif (70) de visualisation de bandes, couplé au dispositif (80) de soudage, commandant la temporisation des rouleaux d'entraînement (101,102) et de l'entraîneur (10b), de manière à accoler et souder le début de la bande suivante (B) coupée à la fin de la bande précédente (A) coupée.
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de commande de l'entraîneur (10b) de la bande suivante (B) sont aptes, lorsque le détecteur (30) de fin de bande a délivré un signal positif, à entraîner ladite bande suivante (B) à une vitesse de rattrapage supérieure à la vitesse d'entraînement de la bande précédente (A) imposée par lesdits rouleaux (101,102) d'entraînement.
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que lesdits rouleaux (101,102) d'entraînement motorisés sont aptes, en fin de soudage à accélérer les bandes précédente (A) et suivante (B) soudées, de manière à compenser de ralentissement provoqué par ledit soudage
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