FR2591932A1 - Systeme de decoupage a laser - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de découpage à laser. Dans ce système 10 servant à découper un matériau en forme de feuille dévidé depuis un rouleau 17 et circulant sur un plateau incliné 16, et comportant un dispositif de coupe à faisceaux laser, le support est formé par une pluralité de bandes 50 parallèles les unes aux autres dans un plan de manière à définir une surface de support, en étant espacées de manière à définir une pluralité de fentes allongées 59, dans lesquelles passent des faisceaux laser, il est prévu un mécanisme de transport servant à faire glisser la feuille suivant la direction longitudinale desdites bandes pour positionner différentes sections de matériau sur la surface de support en vue de son découpage. Application notamment au découpage de pièces de vêtements. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

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L'invention concerne d'une manière générale des

systèmes de découpage & laser et a trait plus particulière-

ment à des moyens permettant de délivrer un matériau en forme

de feuille sur une surface de support, sur laquelle il est dé--

coupé en morceaux et de retirer les morceaux découpés. Des systèmes de découpage à laser du type auquel s'applique la présente invention, permettent de découper d'une manière précise et rapide un matériau en forme de feuille. Un

tel système comporte souvent une surface de support de la feuil-

le à traiter ou à travailler, un dispositif de coupe laser

pour le découpage du matériau en forme de feuille et un ordi-

nateur qui commande le dispositif de coupe laser. La surface

supérieure est agencée de manière à réduire les rétro-réfle-

xions du faisceau laser du dispositif de coupe laser et à ré-

sister au faisceau laser lui-même. Les systèmes de découpage à laser sont souvent équipés de manière à découper seulement

une feuille traitée & la fois et par conséquent pour accroî-

tre la capacité de sortie du système et réduire la quantité de travail humain requis pour faire fonctionner le système, il est important de prévoir des moyens permettant de délivrer automatiquement le matériau en forme de feuille non découpé sur la surface de support et de retirer automatiquement les pièces ou morceaux découpés. De même il est important que le

matériau en forme de feuille soit délivré avec peu d'ondula-

tions.

Un système de découpage à laser du type auquel s'applique la présente invention est décrit dans le brevet US N 3 755 861 attribué à Castro et consorts. Dans ce document, une surface de support de la feuille à traiter est formée par

une pluralité d'éléments en nid d'abeilles montés sur une ban-

de convoyeuse sans fin. Les nids d'abeilles sont ouverts à leur extrémité supérieure et captent les faisceaux laser, qui

tombent sur eux, afin d'empêcher toute rétro-réflexion nuisi-

ble. Un rouleau du matériau en feuille devant être découpé est monté, de façon à pouvoir tourner, au-dessus du plateau et est

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décalé longitudinalement sur quelques dizaines de centimètres

en retrait par rapport à l'extrémité de réception du plateau.

Le matériau en forme de feuille est tiré du rouleau, vers le

bas, de manière à former une boucle lâche, au moyen d'un ga-

let à fil souple qui contacte le matériau en forme de feuille,

au-dessous du rouleau. A partir de la boucle lâche, le maté-

riau en forme de feuille s'étend vers le haut en passant dans une goulotte extrêmement polie, qui l'amène en le guidant sur le convoyeur sans fin. Lorsque le convoyeur sans fin tourne, le matériau en forme de feuille est amené, en étant tiré par

frottement à partir de la boucle lâche, sur la surface de sup-

port de la feuille à traiter et est entraîné vers le bas jus-

qu'àa un emplacement de découpage sur la bande convoyeuse.

La structure en nids d'abeilles de la bande du bre-

vet US N 3 755 861 n'est pas décrite de façon détaillée; ce-

pendant une bande éventuellement de ce type est représentée

dans le brevet US N 3 828 697 attribué à Egan. La bande se-

lon ce brevet est assez complexe et comprend une pluralité de lames assemblées pour former une bande convoyeuse sans fin, les éléments en forme de nids d'abeilles étant montés sur les lames. Un but général de la présente invention est de fournir des moyens permettant d'amener de façon automatique,

fiable et sans beaucoup de plis, un matériau en forme de feuil-

le à un dispositif de coupe laser.

Un but plus spécifique de l'invention est de four-

nir des moyens permettant d'amener de façon automatique des

sections d'un matériau en forme de feuille souple et de sui-

vre de façon précise le matériau en forme de feuille lorsqu'il est entraîné de sorte que des pièces dessinées, qui s'étendent

sur deux ou un plus grand nombre de sections, peuvent être dé-

coupées de façon précise.

Un autre but général de l'invention est de four-

nir des moyens d'entraînement qui coopèrent avec un plateau

de support de la feuille à traiter, possédant une constitu-

tion plus simple qu'un support à nids d'abeilles.

Un autre but général de l'invention est de four-

nir des moyens permettant d'enlever de façon automatique des pièces dessinées découpées et de les dégager d'une zone de coupe du plateau de support de la feuille à traite précédente afin d'automatiser de façon plus complète le processus de découpage.

L'invention réside dans des moyens pour transpor-

ter le matériau en forme de feuille jusqu'à un plateau de sup-

port, de manière qu'il soit découpé par un dispositif de cou-

pe laser,et pour retirer les pièces découpées du matériau en

forme de feuille. Conformément à une caractéristique de l'in-

vention, le plateau définit une pluralité de fentes allongées

et le dispositif utilisé pour le transport du matériau en for-

me de feuille jusqu'au plateau comprend un mécanisme qui con-

tacte le matériau en forme de feuille situé sur le plateau,

ce mécanisme étant déplacé ultérieurement suivant la direc-

tion longitudinale des fentes afin d'entraîner le matériau en forme de feuille. Conformément à une seconde caractéristique de l'invention, les moyens de transport du matériau en forme

de feuille font glisser ce dernier le long du plateau. Con-

formément à une troisième caractéristique de l'invention, le

plateau de support est incliné de manière à permettre aux piè-

ces découpées du matériau en forme de feuille de descendre en

glissant hors d'une zone de coupe du plateau, et il est pré-

vu des moyens pour retenir le matériau en forme de feuille

sur le plateau pendant le découpage. On peut également pré-

voir des moyens pour retirer mécaniquement les pièces décou-

pées du matériau en forme de feuille et des chutes à partir

du plateau.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré-

sente invention ressortiront de la description donnée ci-après

prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latérale

d'un système de découpage à laser, auquel s'applique la pré-

sente invention, et une feuille à traiter; - la figure 2 est une vue en plan du système de découpage à laser de la figure 1, mais montre la feuille à traiter sur un plateau du système; - la figure 3 est une vue en élévation latérale partielle à plus grande échelle d'un plateau de support de la

feuille à traiter du système de découpage à laser de la figu-

re 1; - la figure 4 est un vue en plan du dispositif de la figure 3; - la figure 5 est une vue partielle à plus grande échelle d'un mécanisme de transport de la feuille à traiter, suivant la ligne 3-3 sur la figure 2; la figure 6 est une vue en élévation latérale partielle à plus grande échelle d'une table de support d'une

feuille à traiter du système de découpage à laser de la fi-

gure 1, et montre de façon spécifique un ensemble en forme de barre d'entraînement dans sa position relevée ou active;

- la figure 7 est un vue en coupe de bout d'un au-

tre système de découpage à laser, auquel la présente inven-

tion est appliquée;

- la figure 8 représente une vue en élévation la-

térale du dispositif de la figure 7; - la figure 9 est une vue en élévation latérale schématique d'un autre système de découpage à laser, auquel la présente invention s'applique;

- la figure 10 est une vue en coupe de bout du dis-

positif de la figure 9, prise suivant la ligne 10-10;

- la figure 11 est une vue partielle à plus gran-

de échelle d'un mécanisme de transport d'une feuille à trai-

ter, qui peut remplacer le mécanisme de transport d'une feuil-

le à traiter de la figure 5; et - la figure 12 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un autre système de découpage à laser auquel la

présente invention est appliquée.

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Les figures 1 et 2 montrent un système de décou-

page à laser désigné d'une manière générale par 10 et dans le-

quel la présente invention est mise en oeuvre. Le système 10

comporte un dispositif de coupe laser 12, une table 31 com-

prenant un plateau incliné 16 de support de la feuille à trai-

ter, un mécanisme de stockage 18 servant à supporter, de ma-

nière qu'il puisse tourner, un rouleau d'un matériau en forme de feuille et à le dérouler sous la forme d'une boucle lâche

, un mécanisme de transport 22 servant à contacter le maté-

riau en forme de feuille de telle sorte que ce dernier peut être entraîné à partir de la boucle lâche sur le plateau de

support 16, un ensemble 15 de barres d'entraînement 15 ser-

vant à maintenir une tension dans le matériau en forme de feuil-

le lorsqu'il est entraîné sur le plateau de support, et une bande convoyeuse 24 disposée en aval est située à la base du plateau de support de la feuille à traiter, pour l'évacuation

de pièces dessinées découpées et des déchets.

Le dispositif de coupe laser 12 comporte une sour-

ce 21 de faisceaux laser, montée fixe sur un bâti 29 de la

table 31, un miroir 28 monté fixe sur le bâti 29, un autre mi-

roir 30 monté fixe sur un chevalet mobile 14 et une tête de coupe laser 32 supportée par le chevalet mobile 14 et apte

à être déplacée dans un plan parallèle au plateau 16 de sup-

port de la feuille à traiter et au-dessus de ce plateau. La tête de découpage laser 32 comporte un autre miroir 34 et une lentille 39. Comme indiqué par des lignes formées de traits interrompus 23, des faisceaux laser sont initialement dirigés horizontalement depuis la source 26 en direction du miroir 28, puis sont réfléchis vers le haut par le miroir 28 le long d'un trajet incliné parallèle au plateau de support 16, et sont ensuite réfléchis par un miroir 30 latéralement en travers du plateaul6jusqu'au miroir 34 et sont finalement réfléchis par un miroir 34 et focalisés par la lentille 39 vers le bas sur une

feuille à traiter 41 située sur le plateau. A titre d'exem-

ple, le faisceau laser est focalisé sous la forme d'un spot -3 d'un diamètre de 5,08.10 cm sur la feuille à traiter, et

cette feuille à traiter possède la forme d'une nappe de tissu.

La tête de découpage à laser 32 est montée sur

un chariot 38 et est déplaçable dans un direction de coordon-

nées y représentée, au moyen d'un moteur pas-à-pas 40, d'une

poulie de synchronisation 42 entraînée directement par le mo-

teur 40, d'une poulie folle 43 et d'une courroie de synchro-

nisation 44 reliant les deux poulies, cette courroie étant fi-

xée au chariot 38. La tête de découpage laser 32 est égale-

ment déplaçable suivant une direction de coordonnées X repré-

sentée, au moyen d'un système d'entraînement incluant le che-

valet mobile 14, des guides 45 qui supportent ce chevalet mobile, un moteur d'entraînement pas-à-pas 46, une poulie de synchronisation 48 directement entraînée par le moteur 46,

une poulie 47 et une courroie de synchronisation 37 montée en-

tre les deux poulies 47 et 48, cette courroie étant fixée à

une extrémité du chevalet mobile 14. Les deux moteurs pas-à-

pas sont commandés par un dispositif de commande 13 qui in-

clut un ordinateur 49. Pour une description d'un appareil apte

à déplacer une tête telle qu'une tête de découpage laser 32

dans un plan parallèle à une surface de travail, on se réfè-

rera au brevet US 3 529 084 attribué à Rich le 15 Décembre 1970.

Le plateau 16 comporte une série de bandes en for-

me de rubans flexibles 50 qui sont parallèles les unes aux autres, tandis que leurs bords supérieurs sont situés dans un plan commun de manière à former une face unie de support de

la feuille à traiter. Les bandes 50 sont fixées entre des élé-

ments opposés de cadre d'extrémité 51 et 53 en forme d'auges

du plateau 16 et définissent des fentes allongées 59, qui tra-

versent complètement le plateau 16. Comme cela est visible de façon plus nette sur les figures 3 et 4, chacune des bandes comporte un ruban qui entoure deux chevilles verticales 52

et 55 situées respectivement dans les éléments de cadre d'ex-

trémité 51 et 53, et est serré et tendu entre ces chevilles.

La cheville 52 est logée, avec possibilité de glissement, dans

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des trous verticaux 57 et 95 ménagés dans une partie supérieu-

re et une partie de base de l'élément de cadre d'extrémité 51 et s'adapte étroitement dans ces trous, et la cheville 25 est logée de manière à pouvoir glisser horizontalement, entre une partie supérieure et une partie basse de l'élément de cadre d'extrémité 53. Une vis de mise en tension 54 traverse un trou horizontal 58 ménagé dans une paroi d'extrémité de l'élément de cadre d'extrémité 53 et traverse des ouvertures 60 et 61 ménagées respectivement dans des parties d'extrémité 65 et 67 de la bande 50 et est insérée par vissage dans la cheville 55 de manière à fixer cette dernière en position et à établir la tension correcte dans la bande 50. Les parties d'extrémité 65 et 67 de la bande 50 peuvent être collées ou soudées l'une à l'autre et être collées à la cheville 55 ou être fixées l'une

l'autre et à la cheville 55 uniquement à l'aide de la vis 54.

En raison de la réunion fixe de la partie d'extrémité 65 et la partie d'extrémité 67, la bande 50 est essentiellement sans fin. De façon typique, la bande 50 est réalisée en un métal flexible tel que de l'aluminium ou de l'acier, qui peut

s'étirer et se détendre dans le temps, auquel cas un opéra-

teur peut serrer la vis de mise en tension 54 pour tendre la bande. La bande peut être noircie ou rendue rugueuse sur ses faces de manière à absorber la lumière laser et possède des

bords supérieurs lisses.

A titre d'exemple, les bandes 50 possèdent un hau-

teur de 2,54 cm et une épaisseur inférieure à 0,0127 cm et de préférence à 0,0076 cm, et le diamètre de la cheville 52

ainsi que de la cheville 55 est égal à 0,635 cm et l'écarte-

ment entre les centres des chevilles est égal à 1,27 cm, de

sorte que la distance entre des parties parallèles d'une ban-

de et entre des parties voisines de bandes voisines 50 est éga-

le à 0,635 cm. Les bandes 50 sont minces de manière à présen-

ter un profil minimum pour le faisceau laser et empêcher de ce fait leurs bords supérieurs de réfléchir la lumière laser qui tombe sur eux; pour des épaisseurs supérieures à 0,0127 cm, les réflexions deviennent importantes. Si l'on permet qu'il existe une telle lumière à laser réfléchie, cette dernière

peut brûler ou appliquer une marque au tissu ou à un autre ty-

pe de feuille à traiter 41,en des emplacements autres que les lignes de coupe désirées. La minceur des bandes est limitée

par les exigences de résistance et par les tolérances de fa-

brication, mais on suppose qu'au fur et à mesure des progrès

effectués dans les sciences des matériaux et de la fabrica-

tion, les bandes deviendront même plus minces.

Par suite de l'absorption de la lumière laser, les

bandes 50 s'échauffent à un certain degré et, en raison du dé-

coupage normal de la feuille à traiter 41 au laser, il appa-

raît des produits secondaires sous forme de gaz et de parti-

cules. Pour refroidir les bandes, éliminer les produits secon-

daires et maintenir la feuille à traiter 41 sur le plateau 16 pendant le découpage, on applique un volume partiel à la face inférieure du plateau 16 de support de la feuille à traiter, au moyen d'un ventilateur 62 accouplé à une chambre à vide 71

située au-dessous du plateau (représentée sur la figure 1).

Le vide agit directement sur la feuille à traiter 41 par l'in-

termédiaire des fentes 59 de manière à entraîner les produits secondaires sous forme de gaz et de particules et à tirer de l'air frais. Comme indiqué par les flèches 78, si la feuille à traiter est perméable à l'air, l'air est entraîné à travers la feuille à traiter et à travers les fentes 59 adjacentes aux côtés des bandes 50. Cet air refroidit également les bandes 50. Si la feuille à traiter 41 est imperméable à l'air, l'air est entraîné autour des côtés de la feuille à traiter et des découpes de manière à entraîner les produits secondaires et

à refoidir à un certain degré les bandes 50.

Pour une description complémentaire du plateau 16

de support de la feuille à traiter, on se réfèrera à la de-

mande de brevet US intitulée "Plateau de support pour feuilles à traiter pour un dispositif de découpage laser" déposée par

David R. Pearl en même temps que la présente demande.

Comme représenté sur la figure 1, le mécanisme de

stockage 18 comporte deux consoles de support 81 qui s'éten-

dent a partir de côtés opposes du bâti 29, un arbre 82 monté rotatif entre les consoles 81, une poulie 83 fixée àdemeu-

re à l'arbre 82, une poulie de synchronisation 85, une cour-

roie de synchronisation 84 montée entre les deux poulies et un moteur pasà-pas 86 qui entraîne directement la poulie 85 et est placé sous la commande de l'ordinateur 49. Le rouleau 17 du matériau en forme de feuille loge étroitement l'arbre

82 de sorte que lorsque l'arbre 82 tourne, le rouleau 17 tour-

ne également. Le mécanisme de stockage comporte en outre un relais photoélectrique comprenant une source de lumière 96 et un photodétecteur 98. Le relais photoélectrique fonctionne de façon continue et comporte une ligne d'observation 100 qui est

interrompue lorsque la boucle lâche 20 est suffisamment déten-

due (comme dans le cas de la figure 1) et qui n'est pas inter-

rompue lorsque la boucle lâche n'est pas suffisamment déten-

due, auquel cas l'ordinateur active le moteur 86 de manière à entraîner la rotation d'un rouleau 17 et à tirer de ce fait

un matériau en feuille supplémentaire de ce rouleau et à al-

longer la boucle lâche 20.

Comme représenté sur la figure 5, le mécanisme de

transport 22 comporte une rangée de broches 102, qui s'éten-

dent perpendiculairement au plateau de support 16 et sont ali-

gnées avec les fentes 59, une barre 104 qui supporte les bro-

ches et deux ensembles à piston et cylindre 106, qui supporte la barre 104 et les broches 102. La barre 104 est portée par le chevalet mobile 14 et, comme cela sera décrit de façon plus

détaillée ci-après, ce chevalet mobile 14 coopère avec le mé-

canisme de transport 22 de manière à former un ensemble de transport 107 qui est utilisé pour faire avancer le matériau en forme de feuille à partir du rouleau 17. Les ensembles à piston et cylindre sont commandés par l'ordinateur agissant par l'intermédiaire d'un ensemble à solénoïde et à vanne (non

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représenté). Lorsqu'ils sont activés, les ensembles à piston

et cylindre abaissent la barre 104 et les broches 102 de sor-

te que ces dernières contactent et dans certains cas traver-

sent le matériau en forme de feuillE. Les broches peuvent s'étendre ou non dans les fentes 59 du plateau 15 de manière

à s'intercaler entre les bandes 50. La hauteur requise d'ex-

tension dépend en partie du type du matériau en forme de feuil-

le ou de la pièce à traiter, qui est entraînée, et la hauteur

o les branches doivent s'étendre pour contacter de façon fia-

ble les matériaux en forme de feuille. Par exemple, si le ma-

tériau en forme de feuille est épais ou résistant ou accumu-

lé sous la forme d'un empilage, il est alors probable queles broches n'ont pas besoin de percer effectivement le matériau

en forme de feuille et n'ont pas besoin de s'étendre à l'inté-

rieur des fentes 59; le contact avec la surface supérieure

du matériau en forme de feuille peut être approprié. La péné-

tration des broches dans les fentes garantit que les broches maintiennent un contact avec le matériau en forme de feuille

lorsqu'il est tiré sur le plateau 16 comme cela est décrit ci-

dessous. Si on le désire, on peut abaisser les broches 102 sur une hauteur moins importante ou bien leur donner une forme émoussée de telle sorte qu'elles contactent le matériau en

forme de feuille, mais ne le perforent pas, auquel cas les fen-

tes permettent aux broches de s'étendre, si cela est souhai-

table, au-dessous du plan de support du plateau 16 en réali-

sant un enfoncement du matériau en forme de feuille et de con-

tacter de ce fait de façon fiable ce matériau.

Comme représenté sur la figure 6, l'ensemble 15

de barres d'entraînement comporte des barres ou nervures d'en-

traînement 110 (voir également figure 2) montées fixes sur un

arbre commun 112, qui leur est perpendiculaire et qui est mon-

té sur la partie supérieure de la table 31 de manière à tour-

ner autour d'un axe horizontal et est entraîné directement

par un moteur pas-à-pas 114. Le moteur pas-à-pas 114 est éga-

lement commandé par l'ordinateur 39. Les surfaces supérieures

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des barres d'entraînement sont rugueuses de manière à contac-

ter par frottement la feuille à traiter 41, et l'ensemble 15 des barres d'entraînement peut être pivoté vers le haut pour venir dans sa position de contact avec la feuille, tandis que le matériau en forme de feuille est tiré sur le plateau de sup- port 16, de manière à maintenir la tension de la feuille à

traiter et à réduire la formation de plis.

Lorsque le rouleau 17 est vide et que la dernière section du matériau en forme de feuille est contactée par les

broches 102, l'autre extrémité du matériau en forme de feuil-

le est libre. L'ensemble 15 des barres d'entraînement est pi-

votée vers le haut de manière à contater le matériau en forme

de feuille et l'empêche de descendre en glissant sous l'ac-

tion de la pesanteur sur la surface du plateau 16.

Pour régler l'appareil 10 en vue d'une opération automatique ultérieure, on repousse au départ manuellement le

matériau en forme de feuille depuis le rouleau 17 et on l'in-

sère entre le rouleau et une goulotte 90 ne présentant aucun

frottement est située à la partie supérieure de la table 31.

-Le matériau en forme de feuille est ensuite tiré le long de

* la goulotte 90 et est amené sur la partie supérieure du pla-

teau 16. Ensuite le ventilateur 62 est mis en marche de ma-

nière à établir un vide au-dessous du plateau, ce vide rete-

nant légèrement le matériau en.forme de feuille contre la sur-

- 25 face supérieure de plateau et l'empêchant de retomber en ar-

rière de la boucle lâche 20, sous le poids du matériau en for-

me de feuille s'étendant depuis la boucle lâche jusqu'à la gou-

lotte de guidage 90. Ensuite (ou préalablement), un opérateur

introduit des données dans l'ordinateur 49 par l'intermédiai-

re d'un clavier 115 de manière à définir les formes de pièces

dessinées désirées et commande l'ordinateur 49 pour qu'il com-

mande l'amenée et le découpage automatiques du matériau en

forme de feuille et l'enlèvement ultérieur des pièces des-

sinées découpées.

En réponse, l'ordinateur commande le moteur pas-

à-pas 46 de manière qu'il remonte le chevalet mobile 14 sur le plateau de support incliné 16 jusqu'à sa partie supérieure

de manière que le mécanisme de transport 22 soit situé au-des-

sus de l'extrémité libre du matériau en forme de feuiJle. En-

suite l'ordinateur actionne les ensembles à piston et cylin- dre 106 de manière à abaisser les broches 102 pour qu'elles viennent en contact avec le matériau en forme de feuille. En

fonction du type de matériau en forme de feuille qui est in-

troduit, l'ordinateur peut activer le moteur pas-à-pas 114 de manière à faire pivoter les barres d'entraînement 110 vers le

haut, dans la position représentée sur la figure 6, dans la-

quelle elles font saillie légèrement au-dessus de la surface

supérieure du plateau 16 et contactent légèrement la face in-

férieure du matériau en forme de feuille. Ensuite l'ordina-

teur arrête le ventilateur 62 et commande le moteur 46 d'avan-

ce suivant la direction X afin qu'il fasse descendre la struc-

ture de support 14 le long du plateau de support incliné 16

en tirant le matériau en forme de feuille derrière lui, le ma-

tériau en forme de feuille glissant sur les bandes 50. Si ce-

la est nécessaire, les barres d'entraînement et le poids du

matériau en forme de feuille, qui s'étend depuis la boucle lâ-

che 20 jusqu'au guide 90, maintiennent l'application d'une lé-

gère tension au matériau en forme de feuille afin de réduire la formation de plis et toute autre inégalité, et lorsquee la feuille à traiter est tirée, le moteur 86 maintient la boucle

lâche. La boucle lâche permet le tirage de la feuille à trai-

ter sans qu'il y ait à vaincre l'inertie du rouleau 17 et la

résistance associéee à la rotation de ce rouleau et par con-

séquent évite la formation de nervures du matériau en forme

de feuille, qui sinon, pourrait se produire.

Une fois quele chevalet mobile 14 a avancé jusqu'à l'extrémité extérieure du plateau 16 et a fait avancer de ce fait le matériau en forme de feuille sur une "section" et l'a

étalé de façon uniforme sur l'ensemble de la surface du pla-

teau, l'ordinateur met à nouveau en marche le ventilateur 62

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de manière que la feuille à traiter soit maintenue légèrement

contre la surface supérieure de la bande 50. Ensuite le mo -

teur 114 fait pivoter vers le bas les barres d'entraînement

en les dégageant de tout contact avec le matériau en for-

me de feuille et en les écartant du faisceau laser approchant, et les ensembles à piston et cylindre 106 sont désactivés de

sorte que les broches sont retirées vers le haut en étant écar-

tées de tout contact avec le matériau en forme de feuille;

le vide facilite également la séparation des broches, par rap-

port au matériau en forme de feuille.

Ensuite l'ordinateur commande les moteurs suivant

les directions X et Y et active la source 26 des faisceaux la-

ser de manière à découper les pièces dessinées désirées. Une fois que ces pièces sont découpées, l'ordinateur commande le chevalet mobile pour qu'il vienne à l'extrémité supérieure du

plateau, jusqu'à ce que la rangée de broches 102 du mécanis-

me de transport soit située au-dessus de la partie d'extrémi-

té du matériau en forme de feuille non utilisé et actionne les

ensembles à piston et cylindre 106 afin d'abaisser les bro- ches 110 pour les amener en contact avec le matériau en for-

me de feuille. Ensuite l'ordinateur débranche le ventilateur 62 de manière que la majeure partie, si ce n'est l'ensemble des pièces dessinées découpées et les chutes libres tombent

sous l'action de la pesanteur en glissant sur le plateau incli-

né 16, les bords supérieurs lisses des bandes 50 facilitant

le glissement. A partir du plateau 16, les pièces et les chu-

tes libres glissent dans une goulotte 111 ne produisant au-

cun frottement, située à la base du plateau incliné et, à par-

tir de là, sur la bande convoyeuse 24 montée en aval, qui trans-

porte les pièces dessinées découpées jusqu'à un autre endroit.

Il est possible d'inverser la commande du ventilateur 62 dans

le système 10 une fois que le matériau en forme de feuille as-

socié a été découpé en pièces, de manière à établir un cous-

sin d'air entre les pièces découpées et les déchets et le pla-

teau 16 et à faciliter de ce fait l'enlèvement, sous l'action

de la pesanteur, des pièces découpées et des chutes.

La figure 1 montre également un dispositif vibrant

141 prévu en option et qui est fixé au plateau 16 et est pla-

cé sous la commande de l'ordinateur. Si on le désire, une fois qu'une section du matériau en forme de feuille a été découpée sous la forme de pièces usinées et de chutes, le dispositif

vibrant 141 peut être activé de manière à faciliter l'enlève-

ment, sous l'action de la pesanteur, des pièces dessinées, le dispositif vibrant contribuant à dégager les pièces dessinées

du plateau 16 et-réduisant le frottement.

Ensuite le processus décrit ci-dessus pour l'éta-

lement d'une nouvelle feuille a traiter sur le plateau 16 se

répète et l'on notera que si l'une quelconque des pièces des-

sinées découpées ou des chutes subsistent sur le plateau une fois que le vide a été interrompu,elles sont refoulées vers le bas sur le plateau incliné et sur la goulotte 111 (figure 1) par le matériau en forme de feuille non utilisé rattaché, par la face inférieure du chevalet mobile ou par les broches lorsque le chevalet mobile attire vers le bas le matériau en

forme de feuille non utilisé.

Pour la conservation du matériau en forme de feuil-

le, certaines pièces découpées peuvent s'étendre à partir d'une

section du matériau en forme de feuille jusqu'à la section sui-

vante ou sur plusieurs sections, et dans ces cas, seule une

partie de chaque pièce dessinée de cette sorte peut être dé-

coupée à partir d'une section. Par conséquent, il est impor-

tant que l'ordinateur connaisse la position de la limite en-

tre des longueurs voisines, de manière à pouvoir diriger le dispositif de coupe laser pour qu'il reprenne l'opération de coupe d'une partie d'une telle pièce dessinée à partir d'une, nouvelle section du matériau en forme de feuille, là o il a

quitté la longueur précédente. Etant donné que le chevalet mo-

bile 14 tire le matériau en forme de feuille le long du pla-

teau 16, l'ordinateeur peut aisément mesurer la longueur de

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la section qui est introduite, au moyen de la distance sur la-

quelle le chevalet mobile se déplace tout en étant en contact

avec le matériau en forme de feuille. L'ordinateur calcule en-

suite la position de la limite devant constituer la position de l'extrémité supérieure de la section précédente avancée sur

la longueur de la section suivante.

Si on le désire, une fois qu'une section d'un ma-

tériau en forme de feuille a été découpée par le dispositif

de coupe laser sous la forme de pièces dessinées et de chu-

tes, le dispositif de coupe laser peut être utilisé pour dé-

couper toute "matrice" de chute qui reste attachée au matériau en forme de feuille non utilisé, afin de faciliter le retrait

des pièces dessinées et d'autres chutes du plateau 16.

L'appareil 10 tel que représenté sur les figures 1 et 2 comporte également un mécanisme de stockage 150 prévu

en option et qui contient un rouleau 151 d'un papier 152 pré-

annoté, utilisé pour identifier des pièces découpées ultérieu-

rement à partir du matériau en forme de feuille. Le mécanis-

me de stockage 150 comprend deux consoles d'extrémité 153 mon-

tées sur le châssis 29 et s'étendant verticalement vers le haut, et un arbre 154 supporté de façon.a pouvoir tourner par des roulements à billes (non représentés) sur les consoles

d'extrémité 153. Le rouleau 151 de papier pré-annoté loge étroi-

tement l'arbre 154 et tourne librement à l'intérieur des con-

soles 153.

Pour régler le matériau en forme de feuille et le rouleau 151 pour un entraînement ultérieure automatique, on tire tout d'abord le matériau en forme de feuille du rouleau 17 en le faisant passer sur l'extrémité supérieure du plateau 16, puis on tire le papier 152 du rouleau 151 en le disposant sur le matériau en forme de feuille. Le papier 152 comporte

des marques en forme de traits qui sont espacés d'une distan-

ce égale à l'étendue d'une longueur d'avance du mécanisme de

transport 22 et servent de marques de référence pour les an-

notations. Lorsque le papier 152 est tiré sur le matériau en forme de feuille, la marque en forme de trait qui est la plus

proche de l'extrémité du papier 152 est alignée avec l'extré-

mité du matériau en forme de feuille.

Ensuite le ventilateur 62 est branché de manière à établir le vide partiel qui maintient le matériau en for- me de feuille sur le plateau et le papier 152 sur la surface exposée du matériau en forme de feuille, en supposant que le matériau en forme de feuille est perméable à l'air. Si ce n'est

pas le cas, le papier 152 est simplement en appui sur le maté-

riau en forme de feuille. Ensuite l'ordinateur commande le mo-

teur d'avance suivant la direction X pour qu'il positionne les

broches 102 sur l'extrémité libre dumatériau en forme de feuil-

le et dirige les ensembles & piston et cylindre 106 de maniè-

re qu'ils abaissent les broches pour les amener en contact

avec le papier 152 et le matériau en forme de feuille, les bro-

ches traversant le papier 152 et le matériau en forme de feuil-

le et pénétrant légèrement dans les fentes 59. Ensuite le ven-

tilateur 62 est arrêté et l'ordinateur commande le moteur

d'avance suivant la direction X de manière qu'il fasse descen-

dre le chevalet mobile, en tirant le papier 152 et le matériau

en forme de feuille derrière cette structure. Ensuite l'ordi-

nateur commande la source 26 des faisceaux laser et comman-

de les moteurs d'avance suivant les directions X ou Y de mra-

nière qu'il réalise le découpage du matériau en forme de feuil-

le et du papier 152. Etant donné que la marque en forme de trait, que comporte le papier, est alignée avec le matériau

en forme de feuille et que l'ordinateur est familier du posi-

tionnement du bord avant des annotations sur le papier 152 par rapport à la marque en forme de trait, l'ordinateur est apte à aligner de telles découpes avec les annotations. Si on le désire, le chevalet mobile 14 peut être également équipé d'un mécanisme qui fixe chaque partie annotée du papier 152 à une pièce dessinée respective du matériau en forme de feuille étant donné que, sinon, ces deux éléments pourraient être séparés

pendant le retrait de la pièce de tissu et du morceau de pa-

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pier à partir du plateau 16.

Les figures 7 et 8 montrent le mécanisme de trans-

port ou d'enlèvement 222, qui peut être installé dans le sys-

tème de découpage à laser 10 de manière à faciliter l'enlè-

vement des pièces dessinées découpées et des chutes.

Le mécanisme 222 comporte des poulies de trans-

port 240 montées fixes sur un arbre commun 242, des poulies de transport 244 montées fixes sur un arbre commun 245, des bandes convoyeuses en forme de fils sans fin 246 entraînées entre des couples de poulies 242 et 244, et une console 247

permettant de supporter, avec possibilité de rotation, les ar-

bres communs 242 et 245. Les bandes formées de fils 246 sont minces et possèdent par exemple une épaisseur inférieure à 0,635 cm, possèdent une surface extérieure de frottement et sont alignées verticalement avec les fentes ménagées dans

le plateau 16. La console 247 est supportée par deux ensem-

bles à piston et cylindre 260 de telle sorte que les bandes convoyeuses 246 sont parallèles au plateau 16, les ensembles

à piston et cylindre étant sollicités vers le bas et étant com-

mandés par un ordinateur 249 par l'intermédiaire d'un ensem-

ble à solénoide et valve (non représenté). Le mécanisme de transport ou d'enlèvement 222 comporte en outre une poulie

d'entraînement 248 fixée fermement à une extrémité de l'ar-

bre 242, à un moteur à courant continu 250, une poulie motri-

ce 252 et une bande 243 circulant sur les poulies 248 et 252,

le moteur entraînant de concert les bandes convoyeuses 246.

Une fois qu'une feuille à traiter est découpée con-

formément aux pièces dessinées, le chevalet mobile 14 est en-

traîné jusqu'à la partie supérieure du plateau de manière à

contacter une nouvelle section du matériau en forme de feuil-

le, dans une position dans laquelle la structure de support

est également écartée du trajet du mécanisme d'enlèvement 222.

Ensuite les ensembles à piston et cylindre 260 sont activés

et enlèvent de ce fait le mécanisme 222 de manière qu'il con-

tacte et soulève les pièces découpées et les chutes. Simulta-

nément le moteur 250 est activé de manière à ramener les piè-

ces découpées et les chutes sur la goulotte 111. A partir de

là, les pièces découpées et les chutes avancent jusqu'à la ban-

de cinvoyeuse finale. L'utilisation du mécanisme d'enlèvement 222 garantit que les pièces dessinées découpées et les chutes libres sont éliminées une fois que chaque section du matériau

en forme de bande est découpée. On notera qu'une quantité im-

portante ou la totalité des pièces dessinées et des chutes li-

bres peuvent simplement tomber sous l'action de la pesanteur

en glissant sur le plateau 16, sans l'aide du mécanisme d'en-

lèvement 222, après qu'elles ont été découpées.

Les figures 9 et 10 illustrent un mécanisme de

transport ou d'enlèvement 370, qui est installé dans le sys-

tème 10 de manière à garantir un enlèvement des pièces décou-

pées et des chutes. Le mécanisme de transport ou d'enlèvement 370 comporte une plaque de base 372, sur laquelle sont montées des nervures ou des bandes rigides 374, parallèles les unes

aux autres et alignées verticalement avec les fentes 59 du pla-

teau et se terminent en partie haute de telle sorte que leurs bords supérieurs sont situés dans un plan commun. Les bords supérieurs des nervures 374 sont supportés parallèlement au plateau 16. Le mécanisme de transport 370 comporte en outre une roue 376 montée sur un arbre 383 d'un moteur, dont l'axe

est horizontal et s'étend transversalement par rapport aux fen-

tes 59 dans le plateau, un moteur 385 qui entraîne directe-

ment la roue 376, une roue 378 installée de telle sorte que son axe est parallèle à l'axe de la roue 376, une courroie 380

qui accouple la roue 376 à la roue 378, et des consoles de sup-

port 384 et 386 montées de façon à pouvoir pivoter sur les fa-

ces des roues respectives 376 et 378 et montées fixes sur la

plaque de base 372. Une fois qu'une section du matériau en for-

me de feuille est découpée sous la forme de pièces dessinées

et de chutes, le chevalet mobile 14 est amené jusqu'à l'extré-

mité supérieure du plateau, dans une position dans laquelle il contacte le matériau en forme de feuille non découpé et se

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situe hors du trajet de déplacement du mécanisme d'enlèvement

370. Ensuite les roues 376 et 378 pivotent et la plaque de ba-

se 372 et les nervures 374 sont déplacées selon une orbite el-

liptique telle qu'indiquée par les flèches courbes 388. En se déplaçant ainsi, les bords supérieurs des nervures pénètrent selon une disposition interdigitée entre les bandes en forme

de rubans 50 du plateau, s'engagent dans les fentes 59 et tra-

versent le plan de support défini par les bords supérieurs des bandes. Par conséquent les nervures soulèvent et découpent des pièces et des chutes suivant la direction longitudinale du plateau, dans la direction repérée par les flèches 397 (vers

la droite sur la figure 9) et sur la goulotte 111.

La figure 11 illustre un mécanisme de transport 500, qui peut remplacer le mécanisme de transport 22 dans le

système 10. Un mécanisme de transport 500 est porté par le che-

valet mobile 17 et comporte une rangée de tampons 502, qui possèdent une surface inférieure de frottement rugueuse, sont

allongés et s'étendent perpendiculairement au plateau de sup-

port 16 en étant alignés avec les bandes 50. Le mécanisme 500 comporte également une barre 504 qui supporte les tampons 502 et deux ensembles à piston et cylindre 506 qui supportent la

barre 504 dans une position qui d'une manière générale est ho-

rizontale. Les ensembles à piston et cylindre 506 sont sol-

licités vers le haut et sont commandés par l'ordinateur agis-

sant par l'intermédiaire d'un ensemble à solénoïde et valve

(non représenté).

Afin d'amener une telle section du matériau en for-

me de feuille jusque dans une position de coupe sur le pla-

teau 16 et afin de repousser des pièces préalablement décou-

pées et des chutes libres vers le bas du plateau, le chevalet mobile 14 est amené jusqu'à l'extrémité supérieure du plateau

et les ensembles à piston et cylindre 506 sont activés au mo-

yen d'une force légère. Par conséquent les tampons 502 con-

tactent le matériau en forme= de feuille en les retenant con-

tre les bords supérieurs des bandes 50. Puis le chevalet mo-

bile est déplacé vers le bas du plateau et le contact par frot-

tement entre la surface inférieure rugueuse des tampons 502

et le matériau en forme de feuille accouplé à l'interface es-

sentiellement sans frottement entre le matériau en forme de feuille et les bords supérieurs des bandes 50 a pour effet que le matériau en forme de feuille est entraîné en descendant sur

le plateau pour venir dans la position de coupe. La force des-

cendante des ensembles à piston et cylindre agissant sur les

tampons 502 et à son tour sur le matériau en forme de feuil-

le devrait être suffisante pour permettre un contact par frot-

tement approprié entre les tampons 502 et le matériau en forme de feuille, mais ne devrait pas être élevée au point que les

bords supérieurs des bandes 50 endommagent le matériau en for-

me de feuille.

La figure 12 montre un autre système dedécoupage à laser désigné d'une manière générale par 510 et dans lequel l'invention est mise en oeuvre. Le système 510 est identique

au système 10 hormis pour ce qui est indiqué ci-après et com-

prend des composants affectés de références identiques, lors-

que cela est approprié. Le système 510 comporte deux ensembles

à piston et cylindre 512, l'un supportant chaque côté du pla-

teau 16, ces ensembles étant fixés à une plaque 514 et suppor-

tent le plateau 16 au niveau de son extrémité supérieure, par l'intermédiaire de connecteurs flexibles 515. Les ensembles a piston et cylindre 512 sont sollicités vers le bas et sont commandés par l'ordinateur 49 agissant par l'intermédiaire

d'ensembles à solénoïde et valve (non représentés). Le pla-

teau 16 est supporté par le bâti 29 au niveau de l'extrémité inférieure du plateau, au moyen d'une goupille 516 autour de

laquelle le plateau peut pivoter. La goulotte 111 est égale-

ment supportée au niveau de son extrémité inférieure par une

charnière 518, qui lui permet de pivoter en réponse au mouve-

* ment de pivotement du plateau 16. L'extrémité supérieure de

la goulotte 111 est simplement en appui sur l'extrémité infé-

rieure du plateau 16.

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Une fois qu'une longueur de matériau en feuille est découpée en pièces dessinées, le chevalet mobile 14 est remonté à la partie supérieure du plateau et les ensembles à

piston et cylindre 512 sont activés de manière à soulever l'ex-

trémité supérieure du plateau et à contribuer de ce fait à ame-

ner les pièces dessinées découpées et les chutes libres à tom-

ber par glissement, sous l'action de la pesanteur, en bas du plateau, sur la goulotte 11 et, à partir de là, sur la bande convoyeuse finale 24. Si on le désire, le dispositif vibrant 141 peut être actionné alors que le plateau 16 est maintenu dans sa position élevée de manière à faciliter plus encore

l'enlèvement des pièces découpées et des chutes.

Dans ce qui précède, on a décrit des systèmes de

découpage laser, dans lesquels l'invention est mise en oeuvre.

Cependant de nombreuses modifications et substitutions peu-

vent y être apportées sans sortir du cadre de l'invention.. Par exemple des pinces peuvent être montées sur la barre 104 à la

place des broches 102 et être utilisées pour maintenir les ma-

tériaux en forme de feuille alors que le chevalet mobile est amené au bas du plateau de manière à introduire une nouvelle

longueur de matériau. De même on peut installer dans le sys-

tème 10 différentes combinaisons de mécanismes d'enlèvement 222 et 370, le ventilateur 62 entraîné de façon réversible,

le dispositif vibrant 141 et les ensembles à piston et cylin-

dre 512, de manière à faciliter plus encore l'enlèvement des pièces découpées et des chutes. De même, si on le désire, on

peut faire fonctionner les systèmes 10 et 510 avec un mécanis-

me d'alimentation qui amène le matériau en forme de feuille directement sur le plateau et sur le mécanisme de transport associé, sans délivrer tout d'abord le matériau en forme de feuille sous la forme d'une boucle lâche. C'est pourquoi la présente invention a été décrite à titre d'illustration et

sans aucun caractère limitatif.

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Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Systèmede découpage au laser pour le découpage

d'un matériau en forme de feuille à l'aide d'un faisceau la-

ser, ledit système comportant un dispositif de coupe laser (12) produisant le faisceau laser et dirigeant ce dernier sur le matériau en forme de feuille et un plateau (16) supportant ledit matériau en forme de feuille, pour son découpage par le faisceau laser, caractérisé en ce que le plateau est formé par

une pluralité de bandes (50) supportées en étant d'une manié-

re générale parallèles entre elles dans un plan commun de ma-

nière à définir une surface de support, lesdites bandes étant

espacées les unes des autres de manière à définir une plura-

lité de fentes allongées (59), dans lesquelles les faisceaux

laser peuvent passer, et qu'il est prévu un mécanisme de trans-

port (228,222,370,500,512)servant à faire glisser le matériau en forme de feuille suivant la direction longitudinale le long desdites bandes de manière à positionner différentes sections

du matériau sur la surface de support en vue de leur découpage.

2. Système de découpage à laser selon la revendi-

cation 1, caractérisé en ce que lesdites bandes (50) possè-

dent la forme de nervures supportées en étant alignées les unes avec les autres de telle sorte que les bords de ces nervures

forment une surface de support essentiellement unie pour le-

dit matériau en forme de feuille, lesdites fentes (59) étant

définies par les espaces présents entre lesdites nervures.

3. Système de découpage à laser selon la revendi-

cation 1, caractérisé en ce que ledit mécanisme de transport (500) contacte avec frottement ledit matériau en forme de feuille.

4. Système de découpage à laser selon la revendi-

cation 1, caractérisé en ce que ledit mécanisme de transport (22) comporte un organe en forme de broche (102) qui contacte

ledit matériau en forme de feuille.

5. Système de découpage à laser selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que ledit mécanisme de trans-

port (22) comporte une pluralité d'organes en forme de bro-

ches (102), qui sont alignés respectivement avec lesdites fen-

tes (59) présentes entre les bandes.

6. Système de découpage à laser selon la revendi-

cation 1, caractérisé en outre en ce qu'il comporte un sup- port (29, 512) positionnant ledit plateau (16) dans un plan

incliné par rapport à l'horizontale.

7. Système de découpage à laser selon la revendi-

cation 6, caractérisé en outre en ce qu'il comporte un dispo-

sitif vibrant (141) raccordé audit plateau (16) afin de faci-

liter le déplacement descendant du matériau en forme de feuil-

le découpé,le long du plateau incliné.

8. Système de découpage à laser selon la revendi-

cation 1, caractérisé en outre en ce que le support (512) du plateau est réglable de manière à supporter ledit plateau avec une première orientation telle que lesdites bandes (50) font

un angle supérieur à zéro degré par rapport à un plan horizon-

tal, lorsqu'une opération de coupe au laser est exécutée, et pour supporter ultérieurement ledit plateau avec une seconde

orientation telle que les bandes (50) font un angle plus im-

portant par rapport audit plan horizontal afin de faciliter la descente par glissement des pièces découpées du matériau

en forme de feuille sur ledit plateau.

9. Système de découpage à laser selon la revendi-

cation 1, caractérisé en outre en ce que le dispositif de cou-

pe laser (12) est déplacé à l'aide d'un moteur commandé (46)

sur la surface du support afin de découper le matériau en for-

me de feuille en différents emplacements, et que le mécanisme de transport (22) est raccordé au dispositif de coupe laser

(12) de manière à faire glisser le matériau en forme de feuil-

le le long des bandes (50) avant ou après le découpage au mo-

yen du même moteur commandé (46).

10. Système de découpage à laser utilisé pour l

découpage d'un matériau en forme de feuille à l'aide d'un fais-

ceau laser, selon la revendication 1, caractérisé en ce que

le mécanisme de transport (370) comprend une pluralité de ner-

vures (374) alignées avec lesdites fentes (59) présentes en-

tre les bandes (50), et qu'il est prévu un mécanisme (385,376, 378) servant a déplacer ledit ruban au moins partiellement à travers lesdites fentes et à travers la surface de support du-

dit plateau (16), et longitudinalement le long desdites fen-

tes de manière à déplacer ledit matériau en forme de feuille.

11. Système de découpage à laser servant à décou-

per un matériau en forme de feuille à l'aide d'un dispositif de coupe laser selon la revendication 1, caractérisé en ce

qu'il comporte un mécanisme de maintien (62,110) servant à main-

tenir ledit matériau en forme de feuille sur ledit plateau pen-

dant le découpage.

12. Système de découpage à laser selon la reven-

dication 11, caractérisé en ce que le mécanisme de maintien comprend une pluralité d'organes d'entraînement (110) qui sont

déplaçables à travers lesdites fentes (59) de manière à con-

tacter ledit matériau en forme de feuille alors qu'il est ti-

re, et peuvent être amenés dans une position située au-dessous

dudit plateau, pendant les phases de découpage.

13. Système de découpage à laser selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un ventilateur (62) servant à repousser l'air vers le haut à travers ledit

plateau (16) de manière à faciliter le glissement dudit maté-

riau en forme de feuille le long desdites bandes (50).