EP0757616B1 - Procede de numerisation et decoupe de coupons ayant des formes non repetitives - Google Patents

Procede de numerisation et decoupe de coupons ayant des formes non repetitives Download PDF

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EP0757616B1
EP0757616B1 EP95918648A EP95918648A EP0757616B1 EP 0757616 B1 EP0757616 B1 EP 0757616B1 EP 95918648 A EP95918648 A EP 95918648A EP 95918648 A EP95918648 A EP 95918648A EP 0757616 B1 EP0757616 B1 EP 0757616B1
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EP
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remnant
marks
flaws
skin
pieces
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EP95918648A
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Pierre Gane
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Lectra SA
Original Assignee
Lectra Systemes SA
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Publication date
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    • B26F1/3806—Cutting-out; Stamping-out wherein relative movements of tool head and work during cutting have a component tangential to the work surface
    • B26F1/3813—Cutting-out; Stamping-out wherein relative movements of tool head and work during cutting have a component tangential to the work surface wherein the tool head is moved in a plane parallel to the work in a coordinate system fixed with respect to the work
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    • C14B17/00—Details of apparatus or machines for manufacturing or treating skins, hides, leather, or furs
    • C14B17/005—Inspecting hides or furs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S83/00—Cutting
    • Y10S83/929—Particular nature of work or product
    • Y10S83/936—Cloth or leather

Definitions

  • the present invention relates to a process for cutting material into sheet in the form of coupons having non-repetitive shapes and capable of present defects of different natures and degrees of severity. More specifically, the invention relates to a method which comprises the operations of digitization of the configuration of each coupon, in order to develop and save graphical information representative of the form of the coupon, of placement of pieces to cut in the coupon, in order to optimally use the surface of the coupon, and cutting the pieces in the coupon, according to the placement performed.
  • a particular field of application of the invention is that of skin cutting, especially in the footwear, clothing or furniture.
  • the invention can be used with other sheet materials natural or synthetic, in particular those likely to be in the form of coupons having shapes which vary from one coupon to another.
  • the coupon In this type of application, a major constraint must be respected. For each step of the process: digitization, placement and cutting, the coupon must have the same dimensional characteristics and be disposed of same way compared to the reference systems of the work areas used.
  • the invention aims to avoid the aforementioned drawbacks by proposing a coupon cutting process which allows to keep a configuration modular and flexible use of the installation without having use of restrictive and expensive means to maintain the coupon in the same configuration or layout.
  • the first benchmarks further include benchmarks characterizing the arrangement of the coupon compared to a position reference system, when scanning, such as marks characterizing at least one of the elements, for example an axis, of the position reference system used for scanning. So, no only the configuration, but also the layout of the coupon in relation to a referral system can be kept.
  • the first benchmarks are by example in the form of adhesive pads which may have different shapes depending on whether they characterize the configuration or the layout of the coupon.
  • Transfer and possibly temporary storage of coupons between the scanning, placement and cutting stations can then be made as simple as possible.
  • the second marks characterize for example the contour of the zones defective coupon. Their presence on the surface of the coupon is no longer necessary after their detection. They can be made up of cords or objects analogues which are withdrawn when the coupon is transferred out of the post of scanning.
  • the placement is carried out by an operator by viewing a image of the coupon on a screen and data entry and / or orders by means a device, such as a keyboard or mouse, that interfaces with a system computer science.
  • a device such as a keyboard or mouse
  • the screen and the interface device can be mounted mobile on along a table, easel or other support on which the coupon can be arranged, to allow the operator to have the image simultaneously before his eyes of the location of a fault and the same fault as it actually appears on the area of the coupon.
  • Reconciliation of the marks carried by the coupon and their images projected onto the work surface, for cutting, is carried out until coincide their positions.
  • the second position information, representative of the locations of any faults found on the surface of the coupon are modified by the same geometric transformation.
  • An advantage of the process according to the invention is that it can be used implemented by means of modular equipment as illustrated in FIG. 1.
  • This includes a scanning station 100, a placement station 200, a cutting station 300 and a store 400.
  • image files are produced comprising in particular, for each skin 10: graphical information representative of the shape of the skin; skin position information which characterize the configuration of the skin and its arrangement during scanning, as well as the position of any defects found on the skin; of information characterizing the severity of these defects; and identifying information the skin.
  • placement files are produced including in particular, for each skin, information identifying the locations and contours of the parts to be cut out of the skin, information which identify the pieces to be cut, and information identifying the skin.
  • the file placement is developed under the control of an operator in the presence of the image of the skin viewed from the information in the image file. The operator can also have the skin itself under the eyes.
  • each skin is cut, in accordance with the information contained in the placement file corresponding.
  • the skin provided with positioning marks is arranged on a cutting station working surface according to position information which are contained in the corresponding image file and whose images are projected onto the work surface.
  • FIG. 1 Arrows in dashed lines indicate skin transfers between stations 100, 200, 300 and store 400.
  • the skins can be transferred to placement station 200 (when placement is performed in the presence of the skin), or directly to the cutting station 300 (when the placement is made only by viewing the image saved in the image file), or to store 400 to be there temporarily stored. Placement is carried out on skins from scanning station 100 or magazine 400. After placement, the skins are transferred to the cutting station 300 or to the store 400. The cutting is performed on skins from scanning station 100, from placement 200 or store 400.
  • Image and placement files can be stored on individual recording media, for example floppy disks, placement and cutting stations. It is also possible to record these files in the main memory of a computer system to which the workstations scanning, placement and cutting are connected.
  • Information identifying the skins, contained in the image and placement files include for example information appearing on a label stuck on the reverse of the skin, and containing in particular indications relating to the origin, the nature, the destination of the skin and a skin number.
  • the scanning station 100 will now be described in more detail in reference to Figures 2 to 4.
  • the tables 110, 120 are constituted by conveyors provided with conveyor belts without end, respectively 112 and 122.
  • the drive rollers 114, 124 of the two conveyors are coupled to a single drive motor 130 by means of a belt 132.
  • the conveyor belts 112, 122 can thus be driven, in one direction or the other, with the same regulated speed.
  • Scanning is done by line-by-line scanning in the area 140 while a skin 10 resting on a transparent rigid plate 150, by example in glass, is moved from one conveyor table to another using the motor 130.
  • the direction Y of scanning is perpendicular to the direction X of skin displacement 10.
  • the scanning is carried out by means of two linear cameras 142, 144 which, by means of respective deflection mirrors 146, 148, each sweep a segment extending over approximately half the width of the area of scanning. As shown in Figure 3, the segments scanned by the cameras can partially overlap in the central part of the scanning.
  • a lower lighting box 152 is located under the level of the plate 150. It makes it possible to achieve a significant contrast between the skin surface, top view, and plate 150.
  • An upper light box 154 is located above the level of the plate. It actually consists of two half-housings arranged on either side of the vertical plane containing the scanned line by cameras 142, 144 and provides a strong contrast between the surface of the skin and markers on this surface, as shown below.
  • the cameras 142, 144 and the mirrors 146, 148 are mounted on a portal 156 which spans the scanning area 140.
  • Portal 156 supports furthermore a projector 158 making it possible to project onto one of the tables conveyors, for example table 110, a beam of light, Bel that a beam laser, which scans a sector located in the median longitudinal plane of the table 110.
  • a central light line 14, parallel to the direction X is formed on the table 110 or on a skin 10 located on this table.
  • the image file associated with a skin 10 is produced at the scan 100 as follows.
  • the skin 10 is placed flat on the plate 150, on the table conveyor 110, the latter being stopped.
  • the operator searches for the presence of possible defects on the skin 10. It materializes its existence by means of cords 20 which define their contours (figure 4) and gravity by means of elements 22 placed in the center of the zones delimited by the cords. Depending on the severity of the defects, the elements 22 can have different geometric shapes and / or sizes, for example consist in circles, polygons, stars with different numbers of branches, ....
  • the operator also places on the skin 10 elements which will identify its layout and faithfully reproduce its configuration during subsequent operations.
  • the configuration is identified by means of marks 30 placed in positions where, after handling and possible storage of the skin, they are most likely to reflect dimensional variations or deformations of the skin.
  • marks 30 are placed in critical areas which may not return to their original positions relative to the central area of the skin, the shape of which is preserved without notable variations. These critical areas are in particular end zones such as legs or neck.
  • Other brands 30 could be distributed over the surface of the skin in order to detect a variation thereof dimensional due, for example, to an elongation resulting from the application accidental stresses on the skin, or even a variation in humidity.
  • the marks 30 are for example adhesive pads and have a shape different from items 22.
  • marks 40 are arranged so materialize the line of light formed on the skin 10.
  • the marks 40 are by example of the adhesive pads and have a shape different from that of the elements 22 and 30 pads, such as a triangular shape symbolizing an arrow.
  • the elements 20, 22 and the marks 30, 40 have a color providing good contrast to skin color 10.
  • the automatic scanning cycle can then be started.
  • the skin 10, supported by the plate 150 is moved from table 110 to table 120.
  • area 140 it is lit from below by means of the housing 152.
  • the cameras 142, 144 transmit to a control unit 160 (only shown in Figure 4) the signals allowing the development of graphic information representative of the skin contour.
  • the lighting from below offers a strong contrast between the entire surface of the skin 10, including areas with markers or markings and the plate 150.
  • the skin 10, still supported by the plate 150 is moved from table 120 to table 110, this time being lit from above in zone 140.
  • the elements 20, 22 and marks 30, 40 There is then a strong contrast between, on the one hand, the elements 20, 22 and marks 30, 40 and, on the other hand, the surface of the skin 10.
  • the positions of the elements 20, 22 and marks 30, 40 are detected by the cameras 142, 144 allowing the elaboration, by the control unit 160, of information of skin position (coordinates of brands 30, 40) and fault information (shapes and locations of items 20 and shapes and locations of items 22).
  • Graphic information, skin position information and the fault information is stored by the control unit 160, in association with skin identification information, in order to constitute the digital skin image file 10.
  • Skin identification information noted for example on a document accompanying the skin are introduced by the operator by means of a keyboard 162 connected to the control unit 160. This last order also the motor 130, the cameras 142, 144 and the projector 158, under the control of the operator.
  • the system will be able to print a label, intended to be stuck on the skin and containing skin identification information, the post of scanning, operator, date of scanning, ... as text and / or bar codes.
  • the scanning device described above using cameras which carry out a line by line scanning of the surface to be digitized, is of a well-known principle. Possibly only one small camera can be provided, scanning the entire width of the scanning area, using one or more mirrors dismissal.
  • Other known scanning devices can be used, for example example of graphic input devices using a style whose position instantaneous is measured continuously and that is used by an operator to describe the outline of the surface to be scanned or locate the positions of marks on this surface.
  • Such a device using a transceiver system ultrasonic to instantly measure the position of the style is described in the document FR-A-2 698 191.
  • a scanning device for scanning the contour of the skin and a graphical input device using a style to identify others information.
  • the placement station 200 (FIG. 5) comprises a central unit 210 connected to a display screen 212 and to an interface device, such as a mouse or a keyboard 214, allowing an operator to communicate with the central unit 210.
  • an interface device such as a mouse or a keyboard 214
  • the placement operation consists in determining optimally the location of predetermined pieces to be cut in the skin according to the shape of the skin and the possible existence of defects. Elijah is made by the operator with display on the display screen 212 of the skin image to from the information in the image file.
  • the operator can decide whether or not to use all or part of a defective area of the skin for this or that part of a part to be cut, the presence of a defect on a part of a part which may be without importance for the final product. Displaying fault severity information (images of elements 22) assists the operator in this.
  • the post of placement 200 a support such as an easel or a horizontal table 220 on which the skin 10 can be deposited, without a precise identification of its configuration and its disposition is necessary here.
  • a beam 222 is arranged perpendicular to the longitudinal direction of the support 220, and is movable parallel to this direction, along guides 226 located on the sides longitudinal of the table 220.
  • On the beam 222 is guided a plate 224 which supports screen 212 and keyboard 214 and can rotate around a vertical axis.
  • the operator can move the screen 212 and the keyboard 214 and orient the stage until it can see the image on the screen at the same time of the skin defect as scanned and, on the table, the defect as it exists Actually.
  • the possibility of moving the tray 224 over the entire surface of the table 220 and rotate the tray and the screen located above offers the operator the best possible working conditions regardless of the location of a fault at visually check.
  • the placement is carried out in a manner known per se so as to produce, by means of the central unit 210, a placement file comprising information that characterizes the locations and contours of the parts to be cut into the skin and information relating to the structure of the placement performed: name of models, sizes, designation of parts, ....
  • the file of placement additionally includes skin identification information, times from the image file or entered by the operator.
  • the placement file can be associated or combined with the image file in order to also have, when cutout, graphic information and skin position information and defects stored in the image file.
  • the cutting station 300 (FIGS. 6 to 8) comprises a device for cutout 310 and a handling device 330 (supply and unloading of skins) joined to each other.
  • the skins are transferred automatically between the cutting device 310 and the handling device 330 on two identical plates 312, 314 which pass alternately from one to the other.
  • the cutting device 310 (shown only in FIG. 6) can be of any type known per se. In the example illustrated, it includes a work table 316 on which the plates 312 and alternately are positioned 314 carrying a skin to be cut.
  • a cutting tool for example a nozzle high pressure fluid ejection, or a vibrating blade or a laser generator, is carried by a cutting head 318. This is movable along a beam 320 which extends in the direction Y perpendicular to the longitudinal direction X of the table 316 and skin 10.
  • the beam 320 is movable in direction X by being guided at its ends on bars 322 which extend parallel to the edges of the table 316.
  • the actuation of the cutting tool and its displacement in X and Y are controlled by signals produced by a 324 central processing unit information contained in the placement file that characterizes the locations and contours of the 50 pieces to be cut.
  • a fixation of the skin on the plate 312 or 314 is not not necessary. It is different in the case of a vibrating blade.
  • the skin To make the cut, the skin must have the same configuration as the one it had when scanning, and the same arrangement, with respect to the reference system X, Y, of the cutting device 310, than the one it presented when scanning compared to the reference X, Y of the scanning station.
  • the configuration and layout of the skin are checked at the level of the handling device 330 (FIGS. 7, 8).
  • the handling device 330 comprises a mobile cart 332 vertically between a high position (figure 7) and a low position (figure 8).
  • the vertical movement of the carriage 332 is controlled by a jack 334 which acts horizontally to move ramps 336, 338 on which rolls wheels 340, 342 of the carriage.
  • a 360 projection device is mounted on the handling 330.
  • the projection device 360 is connected to the central unit 324 so to project a scale 1 image onto a tray supported by the cart 332 obtained from skin position information read from an image file or an image obtained from information read from a placement file.
  • the 360 projection device includes for example a laser beam generator which, in a manner known per se, sequentially and repeatedly illuminates points constituting the image to be projected perceptible by retinal persistence.
  • the projection device could also include a screen, on which the image to be project is displayed associated with a mirror to return to the surface of the platform by the cart.
  • a new skin 10 to be cut, bearing marks 30, 40, is arranged on a plate, for example 314, carried by the carriage 332 in the high position (figure 7).
  • the cutting of a skin in the device cutting 310 can be carried out on the plate 312.
  • the projection device 360 is controlled by the operator via a keyboard 326 connected to the central unit 324 in order to project the image of the marks 30 and 40, as obtained from the skin position information stored in the image file.
  • the projection device 360 is arranged so that the locations of the projected images characterize the configuration and the arrangement which the skin 10 must have after it has been transferred to the plate 314 to the cutting device. It is then up to the operator to make the marks 30 and 40 worn by the skin 10 with their respective images.
  • the coincidence between the marks 30 and their images ensures the maintenance of the initial skin configuration.
  • the coincidence between the 40 brands and their images helps maintain the orientation of the skin.
  • marks 40 allow not only to define an X axis, but also to define an origin point on this axis, for example a point occupying a fixed position or predetermined with respect to one and / or the other of the marks 40.
  • the pastilles adhesives materializing the marks 30, 40 can then be removed, before the cutting.
  • FIGS. 9A and 10A The positions of the plates, immediately before the exchange, are shown in Figures 9A and 10A.
  • the carriage 332 is lowered with the plate 314 (FIGS. 7 and 9B) and the plate 312 carrying the cut skin is transferred from the cutting device 310 to the handling device 330.
  • the carriage 332 carries longitudinal slides 344, 346 with a U-shaped cross section in which the longitudinal edges of the plate 314 are introduced. Plateau 312 is brought above the slides 344, 346.
  • the plate 312 carries pads 313 by which it slides and slides on the upper edges of the slides 344, 346, while the plate 314 rests by pads 315 on the lower edges of the slides 344, 346.
  • the movement of the plate 312 is controlled by belts 350 which drive pinions meshing with racks fixed under the plate (figure 8).
  • the belt 350 is driven by a motor 352 controlled by the unit central 324.
  • unloading assistance is provided by projection on the cut skin of an image comprising elements of identification of the cut pieces projected at their locations, by example of the image elements characterizing a model, a size and / or a room designation.
  • the projection is carried out by means of the 360 projection, from the information contained in the placement file.
  • each of the shoe models to which intended the cut pieces can be identified by the image of a shape particular simple geometrical (circle, polygon, cross) which is projected to centers of the corresponding parts, and each size is identified by the dimension of the projected image.
  • the projection on the cut skin can be ordered sequentially under the control of the operator, proceeding model by model and, for each model, size by cut.
  • the operator advantageously has a box of remote control (not shown) connected to the central unit 324 in order to avoid going back and forth between the tray carrying the cut skin and the 326 keyboard.
  • collected are stored in 328 bins which are differentiated, depending on the model and the sizes of the parts to be stored there, by the same symbols as those whose images are projected onto the cut skin to facilitate storage.
  • a correction of the placement may be necessary in order to adapt it to the new skin configuration, depending on the differences noted between the positions of marks 30, 40 and those of their images respective.
  • the measurement of these deviations and their direction can be carried out from different ways, the skin being placed so that the largest gap has the most low value possible.
  • a first possibility consists in transmitting to the central unit a measurement of the vectors joining the positions of marks 30, 40 and those of their respective images.
  • This vector measurement can be done manually by the operator and transmitted to the central unit 324 from the keyboard 326. It can also be performed automatically by detecting the coordinates of a style placed successively at the location of a brand and the location of its image, for example by means of a graphic capture system using ultrasonic transceivers as described in document FR A 2 698 191 cited above.
  • a second possibility consists in entering data using the keyboard 326, to modify the coordinates of the images of marks 30, 40 up to obtain the desired coincidence, and memorize the necessary modifications, which correspond to the vectors of position deviations.
  • the position deviation vectors are analyzed (phase 370) and, when they reflect an enlargement of the surface of the skin (test 371), which is the most frequent case of dimensional variation), a transformation of the image file is produced (phase 372). This is done according to the orientations and amplitudes of the position deviation vectors so as to make coincide the skin position information with the actual positions of the marks 30, 40 on the skin.
  • An example of geometric transformation is a transformation by homotety (enlargement) as a function of the mean amplitude vectors of position deviations.
  • test 373 The transformation is also applied to the information of faults, it is possible that the enlargement of a defective area could affect a part of the placement which previously bordered it. A search for such parts is therefore carried out (test 373).
  • the program is interrupted and the placement is retained.
  • the minimum distance by which the part must be offset to exit the defective zone is determined (phase 374), as well as the direction of this shift. If the offset is possible without affecting a room near the placement (test 375), the location of the part is changed in the placement (phase 376) and we move on to another room, possibly affected, until the last (test 377). Otherwise, we search, in the direction of the offset, and until edge of the skin, the necessary offset can be distributed between several parts (test 378). If so, the locations of these parts are changed in the placement (phase 379) and we move on to another possibly affected room until the last one (test 377). Otherwise, the program is interrupted and a new one global placement must be performed from the transformed image file. This last eventuality is normally very rare.
  • phase 381 When the position deviation vectors translate exceptionally a narrowing (not enlargement) of the surface of the skin (test 371), a corresponding transformation of the image file is carried out (phase 381) on the same principle as described above.
  • test 382 If the placement remains included in the transformed image, it is kept, the program being interrupted.
  • the placement is not fully included in the skin image (test 382), for each part concerned, we are looking for the minimum distance by which it must be offset to be completely within the surface of the skin and the direction of this offset (phase 383).
  • the part can be offset from the necessary distance without encroaching on an adjacent room (test 384) or, if not, if the necessary offset can be distributed over several parts, (test 386), and we modify placement accordingly (phases 385, 387) before moving on to the piece next concerned (test 388).
  • the program is interrupted and a new global placement must be made.
  • a cutting station comprising a device has been described above. handling and a cutting device with tray exchange system work between these.
  • Cutting stations of known arrangement can be used, in particular cutting stations comprising an endless conveyor whose strand top constitutes the work surface.
  • Such conveyors are employed commonly used for cutting mattresses formed by overlapping layers of fabric held on the conveyors by suction, the cutting tool being for example a vibrating blade.
  • These same conveyor cutting stations can be used for cutting skins or other materials as part of the process according to the invention.

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Description

La présente invention concerne un procédé de découpe de matériau en feuille sous forme de coupons ayant des formes non répétitives et pouvant présenter des défauts de natures et de degrés de sévérité différents. Plus précisément, l'invention vise un procédé qui comprend les opérations de numérisation de la configuration de chaque coupon, afin d'élaborer et enregistrer des informations graphiques représentatives de la forme du coupon, de placement de pièces à découper dans le coupon, afin d'utiliser de façon optimale la surface du coupon, et de découpe des pièces dans le coupon, conformément au placement effectué.
Un domaine particulier d'application de l'invention est celui de la découpe des peaux, notamment dans l'industrie de la chaussure, de l'habillement ou de l'ameublement. Mais l'invention est utilisable avec d'autres matériaux en feuille naturels ou synthétiques, notamment ceux susceptibles de se présenter sous forme de coupons ayant des formes qui varient d'un coupon à un autre.
Dans ce type d'application, une contrainte majeure doit être respectée. Pour chaque étape du procédé : numérisation, placement et découpe, le coupon doit présenter les mêmes caractéristiques dimensionnelles et être disposé de la même façon par rapport aux systèmes de référence des zones de travail utilisées.
Or, si l'on prend l'exemple des peaux, il a été constaté qu'après manipulation d'une peau pour la transférer d'une zone de travail à une autre, il est très difficile de conserver exactement la même configuration et la même disposition. Une raison réside dans des variations dimensionnelles dues à différents facteurs, et notamment à la propriété de certaines parties de la peau (pattes, cou) de se déformer facilement sans revenir spontanément à leur forme originale. Il apparaít immédiatement qu'une découpe ne peut pas être satisfaisante si elle est réalisée dans une peau dont la forme est différente de celle qui a été numérisée afin de définir le placement à partir duquel la découpe est effectuée.
Pour surmonter cette difficulté, une solution consiste à utiliser une même surface de travail pour les opérations de numérisation, de placement et de découpe. Il n'y a pas de manipulations de la peau, donc pas de risque de déformation. Toutefois, le choix de cette solution compacte va au détriment de la modularité de l'installation, de sa souplesse d'utilisation et du rendement, les différentes opérations devant être effectuées séquentiellement.
Une autre solution connue consiste à utiliser des postes de travail différents pour la numérisation, le placement et la découpe, au profit de la modularité, de la souplesse d'exploitation et du rendement, les nombres des postes de numérisation, de placement et de découpe pouvant être différents et adaptés aux besoins. Toutefois, il est nécessaire d'utiliser des moyens de transfert des peaux entre ces différents postes permettant de garantir l'absence de déformation. Ces moyens de transfert, par exemple des chariots de transport de supports rigides sur lesquels les peaux sont fixées, nécessitent la mise en oeuvre d'une logistique lourde et coûteuse afin d'assurer correctement le flux des peaux entre les postes de travail. De plus, afin de limiter autant que possible les transferts de peaux, le placement est généralement effectué en aveugle, c'est-à-dire sans contrôle visuel direct des peaux.
Il a aussi été proposé, dans le document DE-A-4 111 304, de fixer sur les peaux des bandes flexibles qui sont accrochées sur des broches portées par les tables de numérisation et de découpe. Lors de la numérisation, la peau occupe une position par rapport à la table déterminée par l'engagement des bandes flexibles sur les broches de la table. Après numérisation, la peau est transférée sur la table de découpe, éventuellement après stockage intermédiaire, en étant munie de bandes flexibles. L'accrochage de celles-ci sur les broches de la table de découpe permet de conférer à la peau une position et une configuration semblables à celles existant lors de la numérisation. Cette façon de procéder peut soulever des difficultés, la fixation des bandes flexibles sur les peaux devant être réalisée sans endommager celles-ci et sans gêner la numérisation. En outre, il est nécessaire d'équiper spécifiquement les tables de numérisation et de découpe.
L'invention a pour but d'éviter les inconvénients précités en proposant un procédé de découpe de coupon qui permet de conserver une configuration modulaire et une grande souplesse de l'utilisation de l'installation sans avoir recours à des moyens contraignants et onéreux pour assurer le maintien du coupon dans une même configuration ou disposition.
Ce but est atteint grâce à un procédé du type défini en tête de la description et qui, conformément à l'invention, comprend les étapes qui consistent à :
  • munir la surface du coupon de premiers repères caractérisant au moins la configuration du coupon lors de la numérisation,
  • détecter les premiers repères afin d'élaborer des premières informations de position représentatives des positions de ces premiers repères,
  • enregistrer les premières informations de position correspondant au coupon dont la configuration est numérisée,
  • projeter sur une surface de travail des images des premiers repères occupant les positions conformes aux premières informations de position enregistrées, et
  • placer le coupon correspondant sur la surface de travail en rapprochant les repères portés sur la surface du coupon avec leurs images projetées, afin d'effectuer la découpe des pièces dans le coupon ayant une configuration semblable à celle qu'il présentait lors de la numérisation.
Ainsi, le maintien de la configuration du coupon tout au long de l'exécution du procédé est garanti en associant à l'enregistrement de l'image numérisée un enregistrement de l'image de premiers repères qui caractérisent notamment la configuration du coupon lors de la numérisation, en étant par exemple situés en des positions où ils sont le plus susceptibles de traduire des variations dimensionnelles ou déformations du coupon. Avantageusement, les premiers repères comprennent en outre des repères caractérisant la disposition du coupon par rapport à un système de référence de position, lors de la numérisation, tel que des repères caractérisant au moins l'un des éléments, par exemple un axe, du système de référence de position utilisé pour la numérisation. De la sorte, non seulement la configuration, mais également la disposition du coupon par rapport à un système de référence peuvent être conservées. Les premiers repères sont par exemple sous forme de pastilles adhésives qui peuvent avoir des formes différentes selon qu'elles caractérisent la configuration ou la disposition du coupon.
Le transfert et éventuellement le stockage temporaire des coupons entre les postes de numérisation, de placement et de découpe peuvent alors être réalisés de la façon la plus simple possible.
Avantageusement, le procédé comprend en outre les étapes qui consistent à :
  • munir la surface du coupon de deuxièmes repères indiquant l'emplacement de défauts du coupon tel que numérisé,
  • détecter les deuxièmes repères afin d'élaborer des deuxièmes informations de position représentatives des emplacements des défauts,
  • enregistrer les deuxièmes informations de position correspondant au coupon dont la configuration est numérisée, et
  • utiliser les informations graphiques représentatives de la forme du coupon et les deuxièmes informations de position afin d'afficher une image représentant le coupon et les emplacements des défauts, de manière à effectuer le placement en tenant compte, le cas échéant, des défauts du coupon.
Les deuxièmes repères caractérisent par exemple le contour des zones défectueuses du coupon. Leur présence à la surface du coupon n'est plus nécessaire après leur détection. Ils pourront être constitués par des cordelettes ou objets analogues qui sont retirés lorsque le coupon est transféré hors du poste de numérisation.
Afin d'apporter une aide encore plus complète au placement, le procédé peut encore comporter les étapes qui consistent à :
  • munir la surface du coupon de troisièmes repères situés aux emplacements de défauts du coupon et indiquant le degré de gravité de ces défauts,
  • détecter les troisièmes repères afin d'élaborer des informations de défaut représentatives des gravités des défauts,
  • enregistrer les informations de gravité de défaut correspondant aux défauts dont les emplacements sont représentés par les deuxièmes informations de position et,
  • utiliser les informations de gravité de défaut pour afficher sur l'image représentant le coupon et les emplacements des défauts, à chacun de ces emplacements, une indication de la gravité du défaut correspondant.
Le placement est effectué par un opérateur par visualisation d'une image du coupon sur un écran et entrée de données et/ou commandes au moyen d'un dispositif, tel qu'un clavier ou une souris, faisant l'interface avec un système informatique. L'écran et le dispositif d'interface peuvent être montés mobiles le long d'une table, d'un chevalet ou autre support sur lequel le coupon peut être disposé, afin de permettre à l'opérateur d'avoir simultanément sous les yeux l'image de l'emplacement d'un défaut et le même défaut tel qu'il apparaít réellement à la surface du coupon.
Il est alors plus facile à l'opérateur de décider dans quelle mesure il doit tenir compte du défaut pour le placement, selon la gravité et la forme réelles du défaut et selon que la présence du défaut ou d'une fraction de celui-ci dans telle partie d'une pièce à découper présente ou non un inconvénient au regard de la destination de la pièce.
Le rapprochement des repères portés par le coupon et de leurs images projetées sur la surface de travail, en vue de la découpe, est effectué jusqu'à faire coïncider leurs positions.
Si cette coïncidence s'avère impossible, l'écart entre les positions est mesuré, les informations graphiques et les premières informations de position enregistrées représentatives de la forme et de la configuration du coupon sont modifiées par transformation géométrique en fonction de l'écart mesuré afin de se conformer aux positions réelles des repères portés par la surface du coupon sur la surface de travail, et le placement est éventuellement modifié en conséquence.
Les deuxièmes informations de position, représentatives des emplacements des défauts éventuellement relevés à la surface du coupon sont modifiées par la même transformation géométrique.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un mode de réalisation faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins très schématiques annexés sur lesquels :
  • la figure 1 illustre comment peut être organisée la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention,
  • la figure 2 illustre le poste de numérisation de l'installation de la figure 1, en élévation latérale,
  • la figure 3 illustre le poste de numérisation de l'installation de la figure 1, en élévation et en bout,
  • la figure 4 est une vue de dessus du poste de numérisation de l'installation de la figure 1 avec un coupon en cours de traitement,
  • la figure 5 est une vue de dessus du poste de placement de l'installation de la figure 1,
  • la figure 6 est une vue de dessus du poste de découpe de l'installation de la figure 1,
  • la figure 7 illustre la zone de manutention du poste de découpe de l'installation de la figure 1 en élévation latérale lors d'une phase d'approvisionnement d'un coupon à découper,
  • la figure 8 est une vue analogue à celle de la figure 7, mais lors d'une phase de déchargement d'un coupon découpé,
  • les figures 9A à 9D illustrent des phases successives d'un cycle d'approvisionnement, découpe et déchargement d'un coupon dans la zone de manutention du poste de découpe de la figure 1,
  • les figures 10A à 10D correspondant respectivement aux figures 9A à 9D, illustrent les positions successives des coupons dans la zone de manutention lors des phases successives d'un cycle d'approvisionnement, découpe et déchargement d'un coupon, et
  • la figure 11 est un organigramme illustrant le déroulement d'une phase de positionnement d'un coupon sur une surface de travail d'un poste de découpe lorsqu'il est impossible de faire coïncider des marques portées par le coupon et des images de ces marques projetées sur le coupon et provenant d'un fichier d'image élaboré lors de la numérisation du coupon.
Dans la description qui suit, un mode de réalisation du procédé conforme à l'invention est décrit dans le cadre de son application à la découpe de peaux, par exemple pour la fabrication de chaussures. Il est bien entendu, comme indiqué en début de la description, que le procédé est utilisable pour la découpe de coupons en matière naturelle ou synthétique autres que des peaux et pour des applications autres que l'industrie de la chaussure.
Un avantage du procédé conforme à l'invention est de pouvoir être mis en oeuvre au moyen d'un équipement modulaire tel qu'illustré par la figure 1. Celui-ci comprend un poste de numérisation 100, un poste de placement 200, un poste de découpe 300 et un magasin 400.
Au poste de numérisation 100 sont élaborés des fichiers d'images comprenant notamment, pour chaque peau 10 : des informations graphiques représentatives de la forme de la peau ; des informations de position de peau qui caractérisent la configuration de la peau et sa disposition lors de la numérisation, ainsi que de la position de défauts éventuellement relevés sur la peau ; des informations caractérisant la gravité de ces défauts ; et des informations identifiant la peau.
Au poste de placement 200 sont élaborés des fichiers de placement comprenant notamment, pour chaque peau, des informations qui identifient les emplacements et contours des pièces à découper dans la peau, des informations qui identifient les pièces à découper, et des informations identifiant la peau. Le fichier placement est élaboré sous le contrôle d'un opérateur en présence de l'image de la peau visualisée à partir des informations du fichier d'image. L'opérateur peut également avoir la peau elle-même sous les yeux.
Au poste de découpe 300, est effectuée la découpe de chaque peau, conformément aux informations contenues dans le fichier de placement correspondant. La peau munie de repères de positionnement est disposée sur une surface de travail du poste de découpe conformément aux informations de position de peau qui sont contenues dans le fichier d'image correspondant et dont les images sont projetées sur la surface de travail.
Les flèches en traits interrompus indiquent des transferts de peaux entre les postes 100, 200, 300 et le magasin 400. Après numérisation, les peaux peuvent être transférées vers le poste de placement 200 (lorsque le placement est effectué en présence de la peau), ou directement vers le poste de découpe 300 (lorsque le placement est effectué uniquement par visualisation de l'image enregistrée dans le fichier d'image), ou encore vers le magasin 400 pour y être stockées temporairement. Le placement est effectué sur des peaux provenant du poste de numérisation 100 ou du magasin 400. Après placement, les peaux sont transférées vers le poste de découpe 300 ou vers le magasin 400. La découpe est effectuée sur des peaux provenant du poste de numérisation 100, du poste de placement 200 ou encore du magasin 400.
Les fichiers d'image et de placement peuvent être stockés sur des supports d'enregistrement individuels, par exemple des disquettes, exploitées aux postes de placement et de découpe. Il est également envisageable d'enregistrer ces fichiers en mémoire centrale d'un système informatique auquel les postes de numérisation, de placement et de découpe sont connectés. Les informations identifiant les peaux, contenues dans les fichiers d'image et de placement reprennent par exemple des informations figurant sur une étiquette collée au revers de la peau, et contenant notamment des indications relatives à l'origine, la nature, la destination de la peau et un numéro de peau.
Le poste de numérisation 100 sera maintenant décrit plus en détail en référence aux figures 2 à 4.
Deux tables transporteuses horizontales, coplanaires et alignées 110, 120 sont séparées par une zone 140 où est effectuée la numérisation. Les tables 110, 120 sont constituées par des convoyeurs munis de bandes transporteuses sans fin, respectivement 112 et 122. Les rouleaux moteurs 114, 124 des deux convoyeurs sont couplés à un moteur d'entraínement unique 130 au moyen d'une courroie 132. Les bandes transporteuses 112, 122 peuvent ainsi être entraínées, dans un sens ou dans l'autre, avec une même vitesse régulée.
La numérisation est effectuée par balayage ligne par ligne dans la zone 140 tandis qu'une peau 10 reposant sur une plaque rigide transparente 150, par exemple en verre, est déplacée d'une table transporteuse à une autre au moyen du moteur 130. La direction Y de balayage est perpendiculaire à la direction X de déplacement de la peau 10.
Le balayage est réalisé au moyen de deux caméras linéaires 142, 144 qui, par l'intermédiaire de miroirs de renvoi respectifs 146, 148, balaient chacune un segment s'étendant sur environ une moitié de la largeur de la zone de numérisation. Comme le montre la figure 3, les segments balayés par les caméras peuvent se recouvrir partiellement dans la partie centrale de la zone de numérisation. Dans la zone 140, un boitier d'éclairage inférieur 152 est situé sous le niveau de la plaque 150. Il permet de réaliser un contraste important entre la surface de la peau, vue de dessus, et la plaque 150. Un boitier d'éclairage supérieur 154 est situé au-dessus du niveau de la plaque. Il est en fait constitué de deux demi-boítiers disposés de part et d'autre du plan vertical contenant la ligne balayée par les caméras 142, 144 et permet d'offrir un fort contraste entre la surface de la peau et des repères situés sur cette surface, comme indiqué plus loin.
Les caméras 142, 144 et les miroirs 146, 148 sont montés sur un portique 156 qui enjambe la zone de numérisation 140. Le portique 156 supporte en outre un projecteur 158 permettant de projeter sur l'une des tables transporteuses, par exemple la table 110, un faisceau de lumière, Bel qu'un faisceau laser, qui balaie un secteur situé dans le plan longitudinal médian de la table 110. De la sorte, une ligne lumineuse médiane 14, parallèle à la direction X, est formée sur la table 110 ou sur une peau 10 située sur cette table.
Le fichier d'image associé à une peau 10 est élaboré au poste de numérisation 100 de la façon suivante.
La peau 10 est disposée à plat sur la plaque 150, sur la table transporteuse 110, celle-ci étant à l'arrêt.
Tandis que la peau 10 repose sur la table 110, un certain nombre de repères sont placés sur la peau par un opérateur de la façon suivante.
L'opérateur recherche la présence de défauts éventuels sur la peau 10. Il en matérialise l'existence au moyen de cordelettes 20 qui définissent leurs contours (figure 4) et la gravité au moyen d'éléments 22 placés au centre des zones délimitées par les cordelettes. Selon la gravité des défauts, les éléments 22 peuvent avoir des formes géométriques et/ou des tailles différentes, par exemple consister en des cercles, des polygones, des étoiles à nombres de branches différents, ....
L'opérateur place également sur la peau 10 des éléments qui permettront d'en repérer la disposition et de reproduire fidèlement sa configuration lors d'opérations ultérieures.
La configuration est repérée au moyen de marques 30 placées en des positions où, après manipulation et stockage éventuel de la peau, elles sont les plus susceptibles de traduire des variations dimensionnelles ou des déformations de la peau. En particulier, des marques 30 sont placées dans des zones critiques qui risquent de ne pas retrouver leurs positions d'origine par rapport à la zone centrale de la peau dont la forme se conserve sans variations notables. Ces zones critiques sont notamment des zones d'extrémité telles que pattes ou cou. D'autres marques 30 pourront être réparties sur la surface de la peau afin d'en détecter une variation dimensionnelle due, par exemple, à un allongement résultant de l'application d'efforts accidentels sur la peau, ou encore à une variation de degré hygrométrique. Les marques 30 sont par exemple des pastilles adhésives et ont une forme différente de celles des éléments 22.
La disposition ou orientation de la peau 10 est repérée au moyen de marques 40. Le projecteur 158 étant actionné, les marques 40 sont disposées afin de matérialiser la ligne de lumière formée sur la peau 10. Les marques 40 sont par exemple des pastilles adhésives et ont une forme différente de celles des éléments 22 et pastilles 30, telle qu'une forme triangulaire symbolisant une flèche.
De préférence, les éléments 20, 22 et les marques 30, 40 ont une couleur assurant un bon contraste par rapport à la couleur de la peau 10.
Le cycle de numérisation automatique peut être ensuite déclenché.
Au cours d'une première phase, la peau 10, supportée par la plaque 150, est déplacée de la table 110 à la table 120. Dans la zone 140, elle est éclairée par dessous au moyen du boitier 152. Les caméras 142, 144 transmettent à une unité de commande 160 (uniquement montrée figure 4) les signaux permettant l'élaboration des informations graphiques représentatives du contour de la peau. En effet, l'éclairage par en-dessous offre un fort contraste entre toute la surface de la peau 10, y compris les zones portant des éléments ou marques de repérage et la plaque 150.
Au cours d'une deuxième phase, la peau 10, toujours supportée par la plaque 150, est déplacée de la table 120 à la table 110 en étant cette fois éclairée par dessus dans la zone 140. Il existe alors un fort contraste entre, d'une part, les éléments 20, 22 et marques 30, 40 et, d'autre part, la surface de la peau 10. Les positions des éléments 20, 22 et marques 30, 40 sont détectées par les caméras 142, 144 permettant l'élaboration, par l'unité de commande 160, d'informations de position de peau (coordonnées des marques 30, 40) et d'informations de défauts (formes et emplacements des éléments 20 et formes et emplacements des éléments 22).
Les informations graphiques, les informations de position de peau et les informations de défauts sont mémorisées par l'unité de commande 160, en association avec des informations d'identification de peau, afin de constituer le fichier numérique d'image de la peau 10. Les informations d'identification de peau relevées par exemple sur un document accompagnant la peau sont introduites par l'opérateur au moyen d'un clavier 162 relié à l'unité de commande 160. Cette dernière commande en outre le moteur 130, les caméras 142, 144 et le projecteur 158, sous le contrôle de l'opérateur. A la fin de la phase de numérisation, le système pourra procéder à l'impression d'une étiquette, destinée à être collée sur la peau et contenant des informations d'identification de la peau, du poste de numérisation, de l'opérateur, de la date de numérisation, ... sous forme de texte et/ou de codes barres.
Le dispositif de numérisation décrit ci-dessus, utilisant des caméras linéaires qui réalisent un balayage ligne par ligne de la surface à numériser, est d'un principe bien connu. Eventuellement une seule caméra petit être prévue, balayant toute la largeur de la zone de numérisation, à l'aide d'un ou plusieurs miroirs de renvoi.
D'autres dispositifs de numérisation connus peuvent être employés, par exemple des dispositifs de saisie graphique utilisant un style dont la position instantanée est mesurée continuellement et qui est utilisé par un opérateur pour décrire le contour de la surface à numériser ou repérer les positions de marques sur cette surface. Un tel dispositif utilisant un système d'émetteurs-récepteurs ultrasonores pour mesurer instantanément la position du style est décrit dans le document FR-A-2 698 191.
Des dispositifs de types différents peuvent être combinés, par exemple un dispositif de numérisation par balayage pour numériser le contour de la peau et un dispositif de saisie graphique utilisant un style pour relever les autres informations.
Après la numérisation, les éléments 20, 22 peuvent être retirés de la surface de la peau 10, tandis que les marques 30, 40 doivent y rester.
Le poste de placement 200 (figure 5) comprend une unité centrale 210 reliée à un écran de visualisation 212 et à un dispositif d'interface, tel qu'une souris ou un clavier 214, permettant à un opérateur de dialoguer avec l'unité centrale 210.
L'opération de placement consiste à déterminer de façon optimale l'emplacement de pièces prédéterminées à découper dans la peau en fonction de la forme de la peau et de l'existence éventuelle de défauts. Elie est réalisée par l'opérateur avec affichage sur l'écran de visualisation 212 de l'image de la peau à partir des informations figurant dans le fichier d'image.
Selon la gravité d'un défaut, l'opérateur peut décider d'utiliser ou non toute ou partie d'une zone défectueuse de la peau pour telle ou telle partie d'une pièce à découper, la présence de défaut sur une partie d'une pièce pouvant être sans importance pour le produit final. L'affichage des informations de gravité de défaut (images des éléments 22) assiste l'opérateur à cet effet.
Il peut toutefois être intéressant d'offrir simultanément à l'opérateur un contrôle visuel de la peau elle-même. Dans ce but, il est prévu au poste de placement 200 un support tel qu'un chevalet ou une table horizontale 220 sur lequel la peau 10 peut être déposée, sans qu'un repérage précis de sa configuration et de sa disposition soit ici nécessaire. Une poutre 222 est disposée perpendiculairement à la direction longitudinale du support 220, et est mobile parallèlement à cette direction, le long de guides 226 situés sur les côtés longitudinaux de la table 220. Sur la poutre 222 est guidé un plateau 224 qui supporte l'écran 212 et le clavier 214 et peut tourner autour d'un axe vertical. Ainsi, notamment lorsqu'il doit prendre une décision sur l'utilisation d'une zone défectueuse de la peau, l'opérateur peut déplacer l'écran 212 et le clavier 214 et orienter le plateau jusqu'à ce qu'il puisse voir en même temps, sur l'écran, l'image du défaut de la peau telle que numérisée et, sur la table, le défaut tel qu'il existe réellement. La possibilité de déplacer le plateau 224 sur toute la surface de la table 220 et de faire tourner le plateau et l'écran situé dessus offre à l'opérateur les meilleures conditions de travail possibles quel que soit l'emplacement d'un défaut à contrôler visuellement.
Le placement est effectué de façon connue en soi de manière à produire, au moyen de l'unité centrale 210, un fichier de placement comprenant des informations qui caractérisent les emplacements et les contours des pièces à découper dans la peau et des informations relatives à la structure du placement effectué : nom des modèles, tailles, désignation des pièces, .... Le fichier de placement comprend en outre des informations d'identification de la peau, reprises du fichier d'image ou introduites par l'opérateur. Le fichier de placement peut être associé ou combiné au fichier d'image afin de disposer également, lors de la découpe, des informations graphiques et des informations de position de peau et de défauts stockées dans le fichier d'image.
Le poste de découpe 300 (figures 6 à 8) comprend un dispositif de découpe 310 et un dispositif de manutention 330 (approvisionnement et déchargement des peaux) accolés l'un à l'autre. Les peaux sont transférées automatiquement entre le dispositif de découpe 310 et le dispositif de manutention 330 sur deux plateaux identiques 312, 314 qui passent alternativement de l'un à l'autre.
Le dispositif de découpe 310 (montré uniquement figure 6) peut être de tout type connu en soi. Dans l'exemple illustré, il comprend une table de travail 316 sur laquelle se positionnent précisément et alternativement les plateaux 312 et 314 portant une peau à découper. Un outil de coupe, par exemple une buse d'éjection de fluide à haute pression, ou une lame vibrante ou un générateur laser, est porté par une tête de coupe 318. Celle-ci est mobile le long d'une poutre 320 qui s'étend dans la direction Y perpendiculaire à la direction longitudinale X de la table 316 et de la peau 10. La poutre 320 est mobile en direction X en étant guidée à ses extrémités sur des barres 322 qui s'étendent parallèlement aux bords longitudinaux de la table 316.
L'actionnement de l'outil de coupe et son déplacement en X et en Y sont commandés par des signaux produits par une unité centrale 324 en fonction des informations contenues dans le fichier de placement qui caractérisent les emplacements et les contours des pièces 50 à découper.
Lorsque la coupe est réalisée par jet de fluide, par exemple d'eau, à haute pression, ou par laser, une fixation de la peau sur le plateau 312 ou 314 n'est pas nécessaire. Il en va autrement dans le cas d'une lame vibrante.
Il est nécessaire, pour effectuer la coupe, que la peau présente la même configuration que celle qu'elle présentait lors de la numérisation, et la même disposition, par rapport au système de référence X, Y, du dispositif de coupe 310, que celle qu'elle présentait lors de la numérisation par rapport au système de référence X, Y du poste de numérisation. La configuration et la disposition de la peau sont contrôlées au niveau du dispositif de manutention 330 (figures 7, 8).
Le dispositif de manutention 330 comprend un chariot 332 mobile verticalement entre une position haute (figure 7) et une position basse (figure 8). Le déplacement vertical du chariot 332 est commandé par un vérin 334 qui agit horizontalement pour déplacer des rampes 336, 338 sur lesquelles roulent des roues 340, 342 du chariot.
Un dispositif de projection 360 est monté sur le dispositif de manutention 330. Le dispositif de projection 360 est relié à l'unité centrale 324 afin de projeter sur un plateau supporté par le chariot 332 une image à l'échelle 1 obtenue à partir des informations de position de peau lues dans un fichier d'image ou une image obtenue à partir d'informations lues dans un fichier de placement. Le dispositif de projection 360 comprend par exemple un générateur de faisceau laser qui, de façon connue en soi, illumine séquentiellement et de façon répétitive des points constituant l'image à projeter perceptible par persistance rétinienne. Le dispositif de projection pourrait également comporter un écran, sur lequel l'image à projeter est affichée associée à un miroir de renvoi vers la surface du plateau porté par le chariot.
Une nouvelle peau 10 à découper, portant des marques 30, 40, est disposée sur un plateau, par exemple 314, porté par le chariot 332 en position haute (figure 7). Dans le même temps, la découpe d'une peau dans le dispositif de découpe 310 peut être effectue sur le plateau 312.
Le dispositif de projection 360 est commandé par l'opérateur via un clavier 326 relié à l'unité centrale 324 afin de projeter sur la peau 10 l'image des marques 30 et 40, telle qu'obtenue à partir des informations de position de peau stockées dans le fichier d'image. Le dispositif de projection 360 est agencé de manière que les emplacements des images projetées caractérisent la configuration et la disposition que doit présenter la peau 10 après son transfert sur le plateau 314 au dispositif de découpe. Il appartient alors à l'opérateur de faire coïncider les marques 30 et 40 portées par la peau 10 avec leurs images respectives. La coïncidence entre les marques 30 et leurs images permet d'assurer le maintien de la configuration initiale de la peau. La coïncidence entre les marques 40 et leurs images permet d'assurer le maintien de l'orientation de la peau. On notera aussi que les marques 40 permettent non seulement de définir un axe X, mais aussi de définir un point origine sur cet axe, par exemple un point occupant une position fixe ou prédéterminée par rapport à l'une et/ou l'autre des marques 40. Les pastilles adhésives matérialisant les marques 30, 40 peuvent ensuite être retirées, avant la découpe.
Lorsqu'une peau à découper a été correctement positionnée sur le plateau 314 et qu'une peau a été dans le même temps complètement découpée sur le plateau 312, les positions des plateaux sont échangées, comme illustré très schématiquement par les figures 9A à 9D et 10A à 10D.
Les positions des plateaux, immédiatement avant l'échange, sont montrées par les figures 9A et 10A. En vue de l'échange, le chariot 332 est abaissé avec le plateau 314 (figures 7 et 9B) et le plateau 312 portant la peau découpée est transféré du dispositif de coupe 310 au dispositif de manutention 330. Le chariot 332 porte des glissières longitudinales 344, 346 à section transversale en U dans lesquelles les bords longitudinaux du plateau 314 sont introduits. Le plateau 312 est amené au-dessus des glissières 344, 346. Le plateau 312 porte des patins 313 par lesquels il glisse et coulisse sur les rebords supérieurs des glissières 344, 346, tandis que le plateau 314 repose par des patins 315 sur les rebords inférieurs des glissières 344, 346.
Le déplacement du plateau 312 est commandé par des courroies 350 qui entraínent des pignons engrenant avec des crémaillères fixées sous le plateau (figure 8). La courroie 350 est entraínée par un moteur 352 commandé par l'unité centrale 324.
Lorsque le plateau 312 a été amené totalement au dispositif de manutention 330 (figures 9B et 10B), le chariot 332 est ramené en position haute (figures 9C et 10C). Le plateau 314 portant la peau à découper peut alors être transféré au dispositif de découpe au moyen de la bande transporteuse 350 déplacée en sens inverse. La hauteur des glissières 344, 346 et l'amplitude du déplacement vertical du chariot 332 sont déterminées pour amener alternativement les rebords supérieurs et les rebords inférieurs des glissières 344, 346 au niveau du brin supérieur de la bande transporteuse 350.
Lorsque le plateau 314 a été amené totalement au dispositif de coupe 310, le chariot 332 est ramené en position basse (figures 9D et 10D) et le déchargement des pièces découpées peut être effectué par un opérateur.
Avantageusement, une assistance au déchargement est apportée par projection sur la peau découpée d'une image comprenant des éléments d'identification des pièces découpées projetées aux emplacements de celles-ci, par exemple des éléments d'image caractérisant un modèle, une taille et/ou une désignation de pièce. La projection est effectuée au moyen du dispositif de projection 360, à partir des informations contenues dans le fichier de placement.
A titre d'exemple, chacun des modèles de chaussures auxquels sont destinées les pièces découpées peut être identifié par l'image d'une forme géométrique simple particulière (cercle, polygone, croix) qui est projetée aux centres des pièces correspondantes, et chaque taille est repérée par la dimension de l'image projetée. Afin de simplifier le tri des pièces découpées, la projection sur la peau découpée peut être commandée séquentiellement sous le contrôle de l'opérateur, en procédant modèle par modèle et, pour chaque modèle, taille par taille. A cet effet, l'opérateur dispose avantageusement d'un boítier de télécommande (non représenté) relié à l'unité centrale 324 afin d'éviter des allers-retours entre le plateau portant la peau découpée et le clavier 326. Les pièces collectées sont rangées dans des bacs 328 qui sont différenciés, selon les modèles et les tailles des pièces à y ranger, par les mêmes symboles que ceux dont les images sont projetées sur la peau découpée, afin de faciliter le rangement.
Il n'est pas impossible, notamment après un stockage prolongé ou des manipulations répétées, qu'une coïncidence exacte entre les marques de position de peau 30, 40 portées par la peau et les images de ces marques projetées sur la peau ne puisse être obtenue avec une précision souhaitée sur le dispositif de manutention, ceci en raison d'une variation irréversible de la configuration de la peau.
Dans ce cas, une correction du placement peut être nécessaire afin de l'adapter à la nouvelle configuration de la peau, ceci en fonction des écarts constatés entre les positions des marques 30, 40 et celles de leurs images respectives. La mesure de ces écarts et de leur direction peut être réalisée de différentes façons, la peau étant placée de sorte que l'écart le plus grand ait la plus faible valeur possible.
Une première possibilité consiste à transmettre à l'unité centrale une mesure des vecteurs joignant les positions des marques 30, 40 et celles de leurs images respectives. Cette mesure de vecteurs peut être effectuée manuellement par l'opérateur et transmise à l'unité centrale 324 à partir du clavier 326. Elle peut également être effectuée automatiquement par détection des coordonnées d'un style placé successivement à l'emplacement d'une marque et à l'emplacement de son image, par exemple au moyen d'un système de saisie graphique utilisant des émetteurs-récepteurs ultrasonores tel que décrit dans le document FR A 2 698 191 précité.
Une deuxième possibilité consiste, par entrée de données au moyen du clavier 326, à modifier les coordonnées des images des marques 30, 40 jusqu'à obtenir la coïncidence souhaitée, et à mémoriser les modifications nécessaires, lesquelles correspondent aux vecteurs d'écarts de position.
Après détermination des vecteurs d'écarts de position, un programme d'adaptation éventuelle de placement est lancé (figure 11).
Les vecteurs d'écarts de positions sont analysés (phase 370) et, lorsqu'ils traduisent un agrandissement de la surface de la peau (test 371), ce qui est le cas de variation dimensionnelle le plus fréquent), une transformation du fichier d'image est réalisée (phase 372). Celle-ci est effectuée en fonction des orientations et amplitudes des vecteurs d'écart de position de manière à faire coïncider les informations de position de peau avec les positions réelles des marques 30, 40 sur la peau. Un exemple de transformation géométrique est une transformation par homotétie (agrandissement) fonction de l'amplitude moyenne des vecteurs d'écarts de positions. Des logiciels graphiques réalisant des transformations homothétiques de fichiers d'images numériques sont bien connus.
La transformation étant appliquée également aux informations de défauts, il est possible que l'agrandissement d'une zone défectueuse affecte une pièce du placement qui bordait préalablement celle-ci. Une recherche de telles pièces est donc effectuée (test 373).
Si cette recherche est négative, le programme est interrompu et le placement est conservé. Par contre, s'il est trouvé une pièce sur laquelle une zone défectueuse agrandie empiète, la distance minimale dont la pièce doit être décalée pour sortir de la zone défectueuse est déterminée (phase 374), ainsi que la direction de ce décalage. Si le décalage est possible sans affecter une pièce voisine du placement (test 375), l'emplacement de la pièce est modifié dans le placement (phase 376) et l'on passe à une autre pièce éventuellement affectée jusqu'à la dernière (test 377). Sinon, on recherche, dans la direction du décalage, et jusqu'au bord de la peau, le décalage nécessaire pouvant être réparti entre plusieurs pièces (test 378). S'il en est ainsi, les emplacements de ces pièces sont modifiées dans le placement (phase 379) et l'on passe à une autre pièce éventuellement affectée jusqu'à la dernière (test 377). Sinon, le programme est interrompu et un nouveau placement global doit être réalisé à partir du fichier d'image transformé. Cette dernière éventualité est normalement très rare.
Lorsque les vecteurs d'écarts de positions traduisent exceptionnellement un rétrécissement (non agrandissement) de la surface de la peau (test 371), une transformation correspondante du fichier d'image est réalisée (phase 381) sur le même principe que décrit ci-avant.
Si le placement reste inclus dans l'image transformée, il est conservé, le programme étant interrompu. Par contre, si, après transformation, le placement n'est pas inclus totalement dans l'image de la peau (test 382), pour chaque pièce concernée, on recherche la distance minimale dont elle doit être décalée pour être comprise totalement dans la surface de la peau et la direction de ce décalage (phase 383). Comme précédemment, on recherche si la pièce peut être décalée de la distance nécessaire sans empiéter sur une pièce voisine (test 384) ou, sinon, si le décalage nécessaire peut être réparti sur plusieurs pièces, (test 386), et l'on modifie le placement en conséquence (phases 385, 387) avant de passer à la pièce concernée suivante (test 388). En cas d'impossibilité, le programme est interrompu et un nouveau placement global doit être réalisé.
On notera que des programmes de transformation de placement du même type sont connus et utilisés dans le cas de placements effectués dans des laizes de tissu, lorsque des variations (diminutions) de largeur de laize sont détectées par rapport à la valeur utilisée pour le placement.
Il a été décrit ci-avant un poste de découpe comprenant un dispositif de manutention et un dispositif de découpe avec système d'échange de plateaux de travail entre ceux-ci.
D'autres postes de découpe d'agencement connu peuvent être utilisés, notamment des postes de découpe comprenant un convoyeur sans fin dont le brin supérieur constitue la surface de travail. De tels convoyeurs sont employés couramment pour la découpe de matelas formés de couches de tissu superposées maintenues sur les convoyeurs par aspiration, l'outil de coupe étant par exemple une lame vibrante. Ces mêmes postes de découpe à convoyeurs peuvent être employés pour la découpe de peaux ou autres matières dans le cadre du procédé conforme à l'invention.

Claims (22)

  1. Procédé de découpe de matériau en feuille sous forme de coupons de forme non répétitive et pouvant présenter des défauts, procédé incluant les opérations de numérisation de la configuration de chaque coupon (10), afin d'élaborer et d'enregistrer des informations graphiques représentatives de la forme des coupon (10), de placement de pièces à découper dans le coupon afin d'utiliser de façon optimale la surface du coupon (10), et de découpe des pièces dans le coupon, conformément au placement effectué,
    caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes qui consistent à :
    munir la surface du coupon (10) de premiers repères (30, 40) caractérisant au moins la configuration du coupon lors de la numérisation,
    détecter les premiers repères (30, 40) afin d'élaborer des premières informations de position représentatives des positions de ces premiers repères (30, 40),
    enregistrer les premières informations de position correspondant au coupon (10) dont la configuration est numérisée,
    projeter sur une surface de travail (312, 314) des images des premiers repères occupant les positions conformes aux premières informations de position enregistrées, et
    placer le coupon (10) correspondant sur la surface de travail (312, 314) en rapprochant les repères (30, 40) portés sur la surface du coupon avec leurs images projetées, afin d'effectuer la découpe des pièces dans le coupon (10) ayant une configuration semblable à celle qu'il présentait lors de la numérisation.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers repères comprennent des repères (30) situés en des positions où ils sont le plus susceptibles de traduire des variations dimensionnelles ou déformations du coupon.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les premiers repères comprennent des repères (40) caracterisant la disposition du coupon par rapport à un système de référence de position lors de la numérisation.
  4. Procédé selon la revendications 3 dépendant de la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers repères caractérisant l'orientation du coupon sont différents des premiers repères traduisant des variations dimensionnelles ou déformations du coupon.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les premiers repères (30, 40) sont sous forme de pastilles adhésives.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes qui consistent à :
    munir la surface du coupon (10) de deuxièmes repères (20) indiquant l'emplacement de défauts du coupon tel que numérisé,
    détecter les deuxièmes repères afin d'élaborer des deuxièmes informations de position représentatives des emplacements des défauts,
    enregistrer les deuxièmes informations de position correspondant au coupon dont la configuration est numérisée, et
    utiliser les informations graphiques représentatives de la forme du coupon et les deuxièmes informations de position afin d'afficher une image représentant le coupon et les emplacements des défauts, de manière à effectuer le placement en tenant compte, le cas échéant, des défauts du coupon.
  7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deuxièmes repères (20) matérialisent les contours des zones défectueuses du coupon.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes consistant à :
    munir la surface du coupon (10) de troisièmes repères (22) situés aux emplacements de défauts du coupon et indiquant le degré de gravité de ces défauts,
    détecter les troisièmes repères afin d'élaborer des informations de défaut représentatives des gravités des défauts,
    enregistrer les informations de gravité de défaut correspondant aux défauts dont les emplacements sont représentés par les deuxièmes informations de position et,
    utiliser les informations de gravité de défaut pour afficher sur l'image représentant le coupon et les emplacements des défauts, à chacun de ces emplacements, une indication de la gravité du défaut correspondant.
  9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel le placement est effectué par un opérateur par visualisation d'une image du coupon (10) sur un écran (212) et entrée de données et/ou de commandes au moyen d'un dispositif (214) réalisant l'interface avec un système informatique, caractérisé en ce que l'écran sur lequel l'image représentant le coupon et les emplacements des défauts est affichée, ainsi que le dispositif d'interface sont montés mobiles le long d'un support (220) sur lequel le coupon peut être disposé, afin de permettre à l'opérateur d'avoir simultanément sous les yeux l'image de l'emplacement d'un défaut et le même défaut tel qu'il apparaít réellement à la surface du coupon.
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les repères ont des formes différentes selon ce qu'ils symbolisent.
  11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, au cours de la numérisation, est élaboré un fichier d'image numérique comprenant des informations graphiques représentatives de la forme du coupon, des informations de position de coupon qui caractérisent la configuration du coupon et sa disposition lors de la numérisation, des informations de position de défauts qui caractérisent la position de défauts éventuels sur le coupon ; des informations de gravité de défauts qui caractérisent la gravité des défauts éventuels sur le coupon, et des informations d'identification du coupon.
  12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, au cours du placement, est élaboré un fichier de placement numérique comprenant des informations qui identifient les emplacements et contours de pièces à découper dans le coupon, des informations qui identifient les pièces à découper, et des informations d'identification du coupon.
  13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le rapprochement des repères (30, 40) portés par la surface du coupon et de leurs images projetées sur la surface de travail (314) est effectué jusqu'à les faire coïncider.
  14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, lorsqu'il est impossible de faire coïncider les positions des repères (30, 40) portés par la surface du coupon (10) et de leurs images projetées sur la surface de travail (314), l'écart entre les positions est mesuré, les informations graphiques et les premières informations de position enregistrées sont modifiées par transformation géométrique en fonction de l'écart mesuré afin de se conformer aux positions réelles des repères portés par la surface du coupon sur la surface de travail, et le placement est éventuellement modifié en conséquence.
  15. Procédé selon la revendication 14 dépendant de la revendication 5, caractérisé en ce que les deuxièmes informations de position, représentatives des emplacements des défauts éventuels, sont également modifiées par transformation géomérique.
  16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que l'écart entre les positions est déterminé par mesure effectuée sur la surface de travail.
  17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que l'écart entre les positions est déterminé par modifications des premières informations de position et mesure des modifications nécessaires pour faire coïncider les positions des repères et de leur images projetées.
  18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que, après découpe des pièces dans le coupon, des images de symboles sont projetées sur les pièces découpées afin d'en faciliter le déchargement.
  19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que les images des symboles sont projetées au moyen du même dispositif de projection que celui utilisé pour la projection des images des premiers repères.
  20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 et 19, caractérisé en ce que, lorsque les pièces découpées sont destinées à des produits de différents modèles et de différentes tailles, on projette de façon successive, pour chaque modèle et taille par taille, l'image d'un symbole particulier facilitant le repérage des pièces concernées.
  21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que les projections successives sont déclenchées par commande à distance.
  22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 et 21, caractérisé en ce que le déchargement des pièces est effectué au moyen d'éléments de rangement identifiés par des symboles identiques à ceux projetés sur les pièces, de manière à faciliter le rangement des mêmes pièces dans un élément de rangement correspondant.
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