FR2630362A1

FR2630362A1 - Apparatus for the laser-beam cutting of a sheet or plate material by direct copying

Info

Publication number: FR2630362A1
Application number: FR8805502A
Authority: FR
Inventors: Georges Jean Amaury
Original assignee: MECA SARL STE NLE
Current assignee: MECA SARL STE NLE
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1988-04-26
Publication date: 1989-10-27

Abstract

This cutting apparatus, especially for cutting leather or other pliant materials, and/or those having localised defects, comprises: a fixed bed (table) 100 with a cutting plate 110 receiving the spread-out sheet material; a support slide (carriage) which can move in a first direction; a device 300 which can move in a second direction, perpendicular to the first; means 600 for producing a high-power laser beam; a cutting head 500 comprising optical means 510, 520 for focusing and projecting vertically the laser beam onto to a target point on the material spread out over the cutting plate; and control means 420, 430 actuating the respective motors for moving the slide (carriage) and the device. The means 600 for producing the high-power laser beam are on-board movable means mounted on the device 300 which carries, at one of its ends, the cutting head 500 and, at the other end, a reading head 400 for a cutting template 710, the reading head and the cutting head being fixed to each other; the bed (table) is split into two areas of substantially identical size, with a cutting area 110a receiving the spread-out sheet material and a reference area 110b receiving the cutting template(s) 710 of this material, both being arranged so that the cutting head travels over the cutting area while the reading head travels over the reference area; and the control means 420, 430 include trajectory-following means controlling, as a function of the signals received from the reading head 410, the respective motors for moving the slide (carriage) and the device so as to follow the contour of a template on the reference area, this following of the contour of the template producing a correlative movement of the cutting head following the same contour, to within a translational movement, thus making it possible to carry out the cutting on the material by direct copying of the shape of the template.

Description

APPAREIL DE DÉCOUPE PAR FAISCEAU LASER D'UN MATÉRIAU
EN FE## OU EN PLAQUE PAR RECOPIE DIRECTE
La présente invention concerne un appareil de découpe par faisceau laser d'un matériau en feuille ou en plaque.LASER BEAM CUTTING APPARATUS FOR MATERIAL
IN FE ## OR IN PLATE BY DIRECT COPY
The present invention relates to an apparatus for cutting by laser beam a sheet or plate material.

Comme on le verra par la suite, l'invention s'applique de façon particulièrement avantageuse à la découpe de matériaux minces et souples (peaux très légères, par exemple) ou un peu épais mais dont la surface est gauchie (par exemple des cuirs fripés), ou encore de matériaux présentant des défauts localisés (typiquement, les cuirs) néanmoins, l'invention n'est en aucune façon limitée à la découpe de matériaux de ce type, et elle s'est avérée particulièrement efficace pour des matériaux aussi variés que le carton, le fibrociment, les matières plastiques, etc. As will be seen below, the invention is particularly advantageous for cutting thin and flexible materials (very light skins, for example) or slightly thick but whose surface is warped (for example crumpled leathers ), or of materials with localized defects (typically, leathers) nevertheless, the invention is in no way limited to the cutting of materials of this type, and it has proved to be particularly effective for such varied materials than cardboard, fiber cement, plastics, etc.

Jusqu'à présent, les appareils de découpe par faisceau laser présentaient une structure du type illustré figure 1. Until now, laser beam cutting devices have had a structure of the type illustrated in FIG. 1.

Dans ces appareils connus, une table fixe 10 possède en partie centrale un plateau de découpe 11 recevant une ou plusieurs pièces 12 du matériau à découper, étalée(s) sur ce plateau de découpe. Pour les matériaux souples, le plateau de découpe doit être un plateau perforé relié à une pompe d'aspiration permettant de plaquer par succion la pièce de matériau contre le plateau de découpe, en défripant cette pièce de manière à la rendre parfaitement plane. In these known devices, a fixed table 10 has in the central part a cutting plate 11 receiving one or more pieces 12 of the material to be cut, spread out on this cutting plate. For flexible materials, the cutting plate must be a perforated plate connected to a suction pump making it possible to press the piece of material against the cutting plate by suction, unraveling this part so as to make it perfectly flat.

L'appareil comprend également un premier élément mobile 20, pouvant balayer la table sur toute sa largeur, suivant une direction X, et un second élément mobile 30 pouvant balayer la table sur toute sa longueur, suivant une direction Y perpendiculaire à la direction X. Ces éléments coulissent sur des rails respectifs 14, 14 et 15, 15 montés rigidement sur la table à la périphérie du plateau de découpe. The apparatus also comprises a first mobile element 20, which can sweep the table over its entire width, in a direction X, and a second mobile element 30 which can sweep the table over its entire length, in a direction Y perpendicular to the direction X. These elements slide on respective rails 14, 14 and 15, 15 rigidly mounted on the table at the periphery of the cutting plate.

L'ensemble comporte également un laser de puissance 40, par exemple un laser à CO2, monté à poste fixe sur la table 10 et recevant son énergie d'une alimentation 41, également montée à poste fixe sur la table ou au voisinage de celle-ci. The assembly also includes a power laser 40, for example a CO2 laser, mounted at a fixed station on the table 10 and receiving its energy from a power supply 41, also mounted at a fixed station on the table or in the vicinity thereof. this.

Ce laser tire en direction d'un premier miroir 13, fixe, qui renvoie le faisceau laser vers un second miroir 21, porté par l'élément mobile 20 et donc mobile par rapport au premier miroir 13. This laser fires in the direction of a first fixed mirror 13 which returns the laser beam to a second mirror 21 carried by the mobile element 20 and therefore mobile relative to the first mirror 13.

Le faisceau ainsi réfléchi deux fois frappe enfin un troisième miroir 31, porté par l'élément mobile 30 et incliné à 450 de manière à renvoyer verticalement vers le bas le faisceau laser, qui jusqu'à présent se propageait dans un plan horizontal. The beam thus reflected twice finally strikes a third mirror 31, carried by the mobile element 30 and inclined at 450 so as to return the laser beam vertically downwards, which until now has been propagating in a horizontal plane.

Le faisceau laser ainsi réfléchi trois fois frappe, quelques centimètres en dessous du miroir 31, le matériau en feuille 12 en un point cible qui sera fonction de la position des deux éléments mobiles 20 et 30. The laser beam thus reflected three times strikes, a few centimeters below the mirror 31, the sheet material 12 at a target point which will depend on the position of the two mobile elements 20 and 30.

L'échauffement localisé va immédiatement volatiliser le matériau, réalisant ainsi sa découpe. The localized heating will immediately volatilize the material, thus performing its cutting.

Les moteurs d'entraînement X et Y des éléments mobiles 20 et 30 sont commandés par un calculateur 50, qui contrôle également l'alimentation 41 de manière à interrompre ou rétablir le tir du faisceau laser selon la découpe voulue. The drive motors X and Y of the mobile elements 20 and 30 are controlled by a computer 50, which also controls the supply 41 so as to interrupt or restore the firing of the laser beam according to the desired cut.

Ce calculateur 50 est lui-même contrôlé par un programme de découpe préalablement mémorisé, par exemple sur une bande 51, après qu'un programmeur ait déterminé, au moyen d'un système de CAO/CFAO approprié, le contours des pièces à découper et leur positionnement sur la feuille de matériau à découper, l'ensemble de ces informations étant bien entendu entièrement numérisé pour permettre la découpe. This computer 50 is itself controlled by a cutting program previously stored, for example on a tape 51, after a programmer has determined, by means of an appropriate CAD / CAM system, the contours of the parts to be cut and their positioning on the sheet of material to be cut, all of this information being of course fully digitized to allow cutting.

Cette structure d'appareil présente un certain nombre d'inconvénients. This device structure has a number of drawbacks.

Tout d'abord, on voit aisément que le trajet du faisceau laser depuis la sortie du tube laser 40 jusqu'au point cible peut varier dans des proportions importantes en fonction de la position des miroirs 21 et 31, la longueur de ce trajet pouvant aller de quelques décimètres pour un point cible situé en haut à gauche sur la figure, jusqu'à plusieurs mètres pour un point cible situé en bas à droite (les dimensions d'un plateau de découpe sont typiquement de 1,5 m de large sur 2,5 à 3 m de long). First of all, it is easy to see that the path of the laser beam from the exit of the laser tube 40 to the target point can vary in significant proportions depending on the position of the mirrors 21 and 31, the length of this path possibly ranging from a few decimeters for a target point located at the top left in the figure, up to several meters for a target point located at the bottom right (the dimensions of a cutting board are typically 1.5 m wide by 2 , 5 to 3 m long).

Il va en résulter une impossibilité de focaliser de façon optimale le faisceau laser pour toutes les positions de découpe, car si la focalisation est assurée par exemple au centre de la table, on observera une défocalisation progressive du faisceau au point cible au fur et à mesure que l'on s'écartera de ce centre, en raison de l'augmentation ou de la diminution corrélative de la longueur du trajet du faisceau laser. This will result in an impossibility of optimally focusing the laser beam for all the cutting positions, because if the focusing is ensured for example in the center of the table, we will observe a progressive defocusing of the beam at the target point as and when that one will deviate from this center, because of the corresponding increase or decrease in the length of the path of the laser beam.

En outre, les miroirs 21 et 31 sont des miroirs mobiles, donc sujets aux jeux mécaniques divers et aux vibrations du système, qui provoquent une défocalisation supplémentaire du faisceau laser et, en tout état de cause, limitent la vitesse de découpe maximale permise par un tel appareil. In addition, the mirrors 21 and 31 are mobile mirrors, therefore subject to various mechanical games and system vibrations, which cause an additional defocusing of the laser beam and, in any event, limit the maximum cutting speed permitted by a such device.

Une seconde série d'inconvénient de ce type d'appareil a trait aux mesures rigoureuses de sécurité qu'il y a lieu de prendre en raison de l'utilisation d'un laser de puissance : en effet, pour des raisons évidentes de sécurité, il doit être rigoureusement impossible à un utilisateur de passer sa main par inadvertance dans le trajet du faisceau laser, ou même qu'un objet (chiffon, etc.) ne vienne s'y placer.A cet effet, même si l'on peut installer des boîtiers de protection pour le trajet allant du tube laser au miroir 31, la région comprise entre ce miroir 31 et le plateau de découpe, c'est à dire la région (qui peut présenter une hauteur libre de plusieurs centimètres) ou le faisceau laser se propage verticalement en direction du plateau de découpe avant de frapper le matériau, reste une zone excessivement dangereuse, de sorte que l'on enferme généralement
l'ensemble du système dans un carter de protection 60 empêchant tout
accès au plateau de découpe pendant les phases de fonctionnement du
laser.A second series of drawbacks of this type of device relates to the rigorous safety measures that must be taken due to the use of a power laser: indeed, for obvious safety reasons, it must be strictly impossible for a user to inadvertently pass his hand through the path of the laser beam, or even for an object (cloth, etc.) to come into it. install protective boxes for the path from the laser tube to the mirror 31, the region between this mirror 31 and the cutting plate, ie the region (which may have a free height of several centimeters) or the beam laser propagates vertically towards the cutting plate before hitting the material, remains an excessively dangerous area, so that one generally encloses
the whole system in a protective casing 60 preventing all
access to the cutting deck during the operating phases of the
laser.

Un troisième inconvénient a pour cause les fumées produites au
moment de la découpe du matériau : du fait que, comme on lta vu plus
haut, le trajet du faisceau laser est un trajet libre sur une longueur
importante, il faut absolument éviter que les fumées viennent obscurcir le
faisceau. Cet inconvénient est d'autant plus accentué que le trajet du
faisceau est long et que l'on a prévu, pour des raisons de sécurité, une
enceinte de confinement du plateau de découpe. Il est alors nécessaire de
prévoir de puissants moyens d'extraction des fumées 61 pour assurer une
ventilation énergique du volume intérieur du carter 60 et assurer
également un refroidissement satisfaisant de ce volume (en raison des
problèmes d'échauffement rapide dans ce volume clos).A third drawback is due to the fumes produced at
when the material was cut: the fact that, as we have seen more
high, the path of the laser beam is a free path over a length
important, it is absolutely necessary to prevent the fumes from obscuring the
beam. This drawback is all the more accentuated as the path of the
beam is long and that for safety reasons a
containment of the cutting platform. It is then necessary to
provide powerful fume extraction means 61 to ensure
vigorous ventilation of the interior volume of the housing 60 and ensure
also a satisfactory cooling of this volume (due to
problems of rapid heating in this closed volume).

Un autre inconvénient encore, que l'on a évoqué plus haut, est la nécessité de prévoir une table aspirante produisant un effet de succion
suffisamment vigoureux pour pouvoir plaquer le matériau contre la table
de découpe ; l'aspiration devra être d'autant plus forte que le matériau est
peu enclin à s'étaler facilement (par exemple, un cuir épais tel que celui
utilisé pour la réalisation des semelles de chaussures, ce matériau étant
en outre souvent plus ou moins fripé après son tannage).Yet another drawback, which was mentioned above, is the need to provide a suction table producing a suction effect
strong enough to be able to press the material against the table
cutting; the suction should be all the stronger as the material is
reluctant to spread easily (for example, thick leather such as that
used for the production of shoe soles, this material being
in addition often more or less crumpled after tanning).

On constate ainsi que l'on aboutit à un système relativement complexe,
donc coûteux à réaliser et susceptible de diverses défaillances.We see that we end up with a relatively complex system,
therefore costly to produce and susceptible to various failures.

En outre, la numérisation préalable des formes à découper est une
opération longue et complexe, qui n'est guère envisageable que pour des
séries importantes de découpe de pièces identiques sur des feuilles de matériau ayant sensiblement toujours les mêmes dimensions ; de plus, cette opération de numérisation requiert un opérateur ayant un niveau de qualification suffisamment élevé pour qu'il puisse programmer et manipuler correctement le calculateur et son logiciel de CAO/CFAO assurant cette numérisation.In addition, the prior digitization of the shapes to be cut is a
long and complex operation, which is hardly possible except for
large series of cutting of identical parts on sheets of material having substantially always the same dimensions; in addition, this digitization operation requires an operator with a sufficiently high level of qualification so that he can program and correctly handle the computer and its CAD / CAM software ensuring this digitization.

L'un des buts de la présente invention est de proposer une structure d'appareil de découpe par faisceau laser qui élimine l'ensemble des inconvénients précités. One of the aims of the present invention is to propose a structure for a laser beam cutting device which eliminates all of the aforementioned drawbacks.

Plus précisément, l'invention vise à réaliser une structure d'appareil
- procurant un trajet très court et de longueur constante entre le tube
laser et le point cible, évitant ainsi tout les problèmes de
défocalisation du faisceau et les problèmes liés au trajet de
propagation du faisceau laser en espace libre (sécurité,
obscurcissement par les fumées),
~évitant le recours à un carter extérieur tout en empêchant de voir le
faisceau laser sur la totalité de son trajet jusqu'au point cible, ce qui
procure une sécurité totale,
~assurant, sans qu'il soit besoin de recourir à une ventilation
puissante, une excellente évacuation des fumées et un très bon
refroidissement de la zone du point cible,
~permettant de découper des matériaux difficiles car peu ou pas
enclins à s'étaler et s'aplanir sous leur propre poids, sans qu'il soit
besoin de recourir à une table aspirante pour plaquer par succion ce
matériau contre la table de découpe, et
~qui soit très simple à manipuler, notamment en supprimant toute
numérisation des formes à découper, ce qui permet de faire
fonctionner cet appareil sous le contrôle d'un opérateur de moindre
qualification.More specifically, the invention aims to achieve an apparatus structure
- providing a very short and constant length path between the tube
laser and the target point, thus avoiding all the problems of
beam defocus and path-related problems
propagation of the laser beam in free space (security,
darkening by fumes),
~ avoiding the need for an external casing while preventing seeing the
laser beam along its entire path to the target point, which
provides total security,
~ ensuring, without the need for ventilation
powerful, excellent smoke evacuation and very good
cooling of the target point area,
~ allowing to cut difficult materials because little or not
prone to spread and flatten under their own weight, without it being
need to use a vacuum table to suck this
material against the cutting table, and
~ which is very simple to handle, in particular by removing any
digitization of the shapes to be cut, which allows
operate this device under the control of a lesser operator
qualification.

En outre, la simplification de la structure de l'appareil (absence de carter, de table aspirante, de moyens de numérisation, etc.) permet d'assurer une robustesse accrue et surtout de réduire le coût de fabrication dans des proportions très importantes. In addition, the simplification of the structure of the device (absence of casing, suction table, scanning means, etc.) makes it possible to ensure increased robustness and above all to reduce the manufacturing cost in very significant proportions.

A cet effet, la présente invention propose un appareil de découpe par faisceau laser comprenant
~une table fixe avec un plateau de découpe recevant le matériau en
feuille étalé,
- un chariot support, disposé au dessus de la table fixe et mobile par
rapport à celle-ci suivant une première direction de translation,
- un équipage, disposé également au dessus de la table fixe et mobile
par rapport à celle-ci suivant une seconde direction de translation,
perpendiculaire à la première,
~des moyens pour produire un faisceau laser de puissance,
~une tête de découpe, coopérant avec le chariot et l'équipage et
comprenant des moyens optiques pour focaliser et projeter
verticalement le faisceau laser en un point cible du matériau étalé
sur le plateau de découpe,
~des moyens de commande, actionnant les moteurs respectifs de
déplacement du chariot et de l'équipage de manière à faire décrire
au point cible une trajectoire de découpe prédéterminée,
De façon caractéristique de l'invention::
- l'équipage est supporté par le chariot en étant mobile par rapport à
celui-ci suivant la seconde direction de translation,
~les moyens pour produire le faisceau laser de puissance sont des
moyens mobiles embarqués, montés sur l'équipage, et l'équipage
porte à l'une de ses extrémités la tête de découpe, de sorte que les
moyens de focalisation et de projection du faisceau laser sont fixes
par rapport aux moyens de production de ce faisceau laser,
~l'équipage porte à l'autre de ses extrémités une tête de lecture d'un
gabarit de découpe, la tête de lecture et la tête de découpe étant fixes
l'une par rapport à l'autre, de sorte que tout déplacement de
l'équipage produit des déplacements identiques, à une translation
près, de la tête de lecture et de la tête de découpe,
~la table est divisée en deux zones de dimensions sensiblement
identiques, avec une zone de découpe recevant le matériau en feuille
étalé et une zone de référence recevant le(s) gabarit(s) de découpe de
ce matériau, ces deux zones étant disposées de sorte que la tête de
découpe parcourre la zone de découpe tandis que la tête de lecture
parcourre la zone de référence, et
~les moyens de commande comportent des moyens de suivi de
trajectoire commandant, en fonction des signaux reçus de la tête de
lecture, les moteurs de déplacement respectifs du chariot et de
l'équipage de manière à suivre le-contour d'un gabarit sur la zone
de référence, ce suivi du contour du gabarit produisant un
déplacement corrélatif de la tête de découpe suivant le même
contour, à une translation près, permettant ainsi d'effectuer la
découpe par recopie directe de la forme du gabarit sur le matériau.To this end, the present invention provides a laser beam cutting device comprising
~ a fixed table with a cutting plate receiving the material in
spread sheet,
- a support trolley, placed above the fixed and mobile table by
relation to the latter in a first direction of translation,
- a crew, also placed above the fixed and mobile table
relative to the latter in a second direction of translation,
perpendicular to the first,
~ means for producing a power laser beam,
~ a cutting head, cooperating with the carriage and the crew, and
comprising optical means for focusing and projecting
vertically the laser beam at a target point of the spread material
on the cutting deck,
~ control means, actuating the respective motors of
movement of the carriage and the crew so as to describe
at the target point a predetermined cutting path,
Characteristically of the invention:
- the crew is supported by the carriage while being movable relative to
this one following the second direction of translation,
~ the means for producing the power laser beam are
on-board mobile means, mounted on the crew and the crew
carries the cutting head at one of its ends, so that the
means for focusing and projecting the laser beam are fixed
compared to the means of production of this laser beam,
~ the crew carries at the other of its ends a read head of a
cutting template, the reading head and the cutting head being fixed
relative to each other, so any displacement of
the crew produces identical displacements, at a translation
close to the reading head and the cutting head,
~ the table is divided into two zones of substantially dimensions
identical, with a cutting area receiving the sheet material
spread out and a reference area receiving the cutting template (s)
this material, these two areas being arranged so that the head of
cutting traverses the cutting zone while the read head
browse the reference area, and
~ the control means include means for monitoring
commanding trajectory, according to the signals received from the head of
reading, the respective movement motors of the carriage and
the crew so as to follow the outline of a template over the area
of reference, this monitoring of the outline of the template producing a
correlative displacement of the cutting head following the same
contour, to within a translation, thus making it possible to carry out the
cutting by direct copying of the shape of the template on the material.

Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de la présente invention, l'appareil comporte en outre une glace de transfert mobile au dessus de la table entre une première position où elle recouvre la zone de découpe, un opérateur pouvant alors, après avoir préalablement étalé sur la table le matériau en feuille, déposer ou tracer sur cette glace le(s) gabarit(s) en fonction des dimensions du matériau et de la localisation de ses défauts éventuels qu'il pourra repérer par transparence au travers de la glace, et une seconde position où elle recouvre la zone de référence en dégageant la zone de découpe, la tête de découpe pouvant alors découper par report le matériau en feuille en suivant le(s) gabarit(s) préalablement déposé(s) sur la glace de transfert, l'intervalle entre les deux positions étant identique à celui entre la tête de découpe et la tête de lecture sur l'équipage. According to another particularly advantageous characteristic of the present invention, the apparatus further comprises a movable transfer glass above the table between a first position where it covers the cutting area, an operator then being able, after having previously spread over the table the sheet material, deposit or trace on this glass the template (s) according to the dimensions of the material and the location of its possible defects which it will be able to spot by transparency through the glass, and a second position where it covers the reference area by clearing the cutting area, the cutting head can then cut the postponed sheet material by following the template (s) previously deposited on the transfer glass, l 'interval between the two positions being identical to that between the cutting head and the read head on the crew.

Avantageusement l'appareil comprend en outre des moyens de reconnaissance préalable des positions et des formes des gabarits présents sur la zone de découpe, les informations recueillies au cours de cette étape préalable étant ensuite utilisées comme paramètres de commande des moyens de suivi de trajectoire. Advantageously, the apparatus further comprises means for prior recognition of the positions and shapes of the templates present on the cutting area, the information collected during this prior step then being used as control parameters of the path following means.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1, précitée, est une vue en plan d'une structure d'appareil
de découpe de l'art antérieur,
- la figure 2 est une vue en plan, prise suivant la ligne II-II de la
figure 3, d'une structure d'appareil de découpe selon la présente
invention,
- la figure 3 est une coupe longitudinale, selon la ligne III-III de la
figure 2, de ce même appareil,
- la figure 4 montre le détail, repéré IV sur la figure 3, de la partie
inférieure de la tête de découpe,
- la figure 5 est une vue en coupe, suivant la ligne V-V de la figure 6,
de la buse de la partie inférieure de la tête de découpe illustrée
figure 4,
- la figure 6 est une vue de dessous de cette même buse, prise selon la
ligne VI-VI de la figure 5, et
~les figures 7 à 10 sont des vues schématiques, homologues de la
figure 3, illustrant le mode opératoire de l'appareil de la présente
invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description below, made with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1, above, is a plan view of an apparatus structure
cutting of the prior art,
- Figure 2 is a plan view, taken along line II-II of the
Figure 3, of a cutting apparatus structure according to the present
invention,
- Figure 3 is a longitudinal section along line III-III of the
FIG. 2, of this same device,
- Figure 4 shows the detail, marked IV in Figure 3, of the part
lower of the cutting head,
FIG. 5 is a sectional view along the line VV in FIG. 6,
the nozzle of the lower part of the cutting head illustrated
figure 4,
- Figure 6 is a bottom view of the same nozzle, taken along the
line VI-VI of Figure 5, and
~ Figures 7 to 10 are schematic views, homologous to the
Figure 3, illustrating the operating mode of the apparatus of this
invention.

Les figures 2 et 3 sont des vues générales de l'appareil de découpe de la présente invention, installé sur une table fixe 100 présentant un plateau de découpe 110 recevant le matériau en feuille à découper. Cette table 100 reçoit un chariot support 200 coulissant sur des rails longitudinaux 130 et entraîné le long de ces rails par des moteurs 210. Figures 2 and 3 are general views of the cutting apparatus of the present invention, installed on a fixed table 100 having a cutting plate 110 receiving the sheet material to be cut. This table 100 receives a support carriage 200 sliding on longitudinal rails 130 and driven along these rails by motors 210.

Ce chariot support 200 reçoit lui-même un équipage mobile 300 pouvant être déplacé sur des rails 220 du chariot support dans une direction Y perpendiculaire à la direction X de déplacement du chariot support par rapport la table fixe 100 ; l'équipage mobile 300 est entraîné le long des rails 220 par des moteurs 310. This support trolley 200 itself receives a mobile assembly 300 which can be moved on rails 220 of the support trolley in a direction Y perpendicular to the direction X of movement of the support trolley relative to the fixed table 100; the moving element 300 is driven along the rails 220 by motors 310.

De la sorte, par le mouvement combiné de l'équipage par rapport au chariot support et du chariot support par rapport à la table, l'équipage 300 va pouvoir balayer la totalité de la surface de la table de découpe 110. In this way, by the combined movement of the crew relative to the support carriage and the support carriage relative to the table, the crew 300 will be able to sweep the entire surface of the cutting table 110.

Cet équipage 300 porte à l'une de ses extrémités une tête de lecture 400 et à l'extrémité opposée une tête de découpe 500. This equipment 300 carries at one of its ends a read head 400 and at the opposite end a cutting head 500.

Par ailleurs, le plateau de découpe 110 est divisé en deux zones de tailles sensiblement identiques, à savoir une zone de découpe 110a qui occupe la moitié droite de la table sur la figure 3, et une zone de référence 110b qui occupe la moitié gauche de la table. Furthermore, the cutting plate 110 is divided into two zones of substantially identical sizes, namely a cutting zone 110a which occupies the right half of the table in FIG. 3, and a reference zone 110b which occupies the left half of Table.

Ces deux zones 110a et 110b, qui n#e se chevauchent pas, sont espacées d'une distance D2 égale à la distance D1 (figure 2) séparant, sur l'équipage mobile, la tête de lecture 400 de la tête de découpe 500, de sorte que l'on pourra faire parcourir à la tête de découpe 500 une trajectoire identique à celle de la tête de lecture 400, la tête de lecture 400 balayant la zone 110b en suivant la même trajectoire que la tête de découpe 500 balayant la zone 110a. These two zones 110a and 110b, which do not overlap, are spaced apart by a distance D2 equal to the distance D1 (FIG. 2) separating, on the movable assembly, the read head 400 from the cutting head 500 , so that the cutting head 500 can be made to traverse a trajectory identical to that of the read head 400, the read head 400 scanning the area 110b following the same trajectory as the cutting head 500 scanning the zone 110a.

L'appareil comporte également une glace de transfert 700 en matériau transparent (verre minéral ou synthétique) qui coulisse suivant la direction X sur des rails 140 fixés à la table 100 ; cette glace de transfert a une taille légèrement supérieure à chacune des deux zones 110a ou 110b, de manière à pouvoir recouvrir entièrement soit l'une soit l'autre de ces zones selon la position à laquelle on l'a faite coulisser (par exemple, sur la figure 2, la glace de transfert recouvre la zone de référence 110b). The apparatus also includes a transfer glass 700 of transparent material (mineral or synthetic glass) which slides in the direction X on rails 140 fixed to the table 100; this transfer glass has a size slightly greater than each of the two zones 110a or 110b, so that it is possible to entirely cover either one or the other of these zones according to the position to which it has been made to slide (for example, in FIG. 2, the transfer glass covers the reference area 110b).

On expliquera plus loin, en référence aux figures 7 à 10, l'utilisation de cette glace de transfert et la manière dont elle permet la recopie sur le matériau en feuille 120 d'un gabarit 710 posé sur la glace de manière à découper dans ce matériau une pièce 150 de forme identique au gabarit. We will explain later, with reference to FIGS. 7 to 10, the use of this transfer glass and the manner in which it allows the copying onto the sheet material 120 of a template 710 placed on the glass so as to cut from it. material a part 150 of identical shape to the template.

En ce qui concerne l'équipage 300, celui-ci emporte - de façon caractéristique de la présente invention - l'ensemble des organes de production, de déflexion et de focalisation du faisceau laser. As far as the crew 300 is concerned, it carries - in a characteristic manner of the present invention - all of the organs for producing, deflecting and focusing the laser beam.

Plus précisément, comme illustré sur la figure 3, l'équipage emporte le tube laser 600. Pour cela, le tube laser choisi doit être d'un modèle suffisamment léger et résistant pour pouvoir être embarqué sur l'équipage mobile 300 et -résister aux vibrations engendrées par les mouvements de celui-ci. More specifically, as illustrated in FIG. 3, the crew carries the laser tube 600. For this, the laser tube chosen must be of a model that is sufficiently light and resistant to be able to be carried on the mobile equipment 300 and to withstand vibrations generated by the movements thereof.

On peut notamment utiliser à cet effet un laser à CO2 ayant la structure décrite dans le FR-A-2 577 076, qui répond à ces différentes contraintes. La puissance du laser peut être par exemple de l'ordre de 100 W, ce qui permet typiquement une vitesse moyenne de coupe de l'ordre de 3 à 4maman pour des cuirs standards d'épaisseur 2 à 3 mm. One can in particular use for this purpose a CO2 laser having the structure described in FR-A-2 577 076, which meets these various constraints. The power of the laser can be for example of the order of 100 W, which typically allows an average cutting speed of the order of 3 to 4 mam for standard leathers of thickness 2 to 3 mm.

Le faisceau laser produit par le tube 600 est ensuite réfléchi vers le bas en direction verticale par un miroir 510, puis focalisé par une lentille 520 avant de frapper la matière en feuille à découper 120. The laser beam produced by the tube 600 is then reflected downwards in a vertical direction by a mirror 510, then focused by a lens 520 before striking the material to be cut 120.

Comme on peut le voir, grâce à cette structure le trajet du faisceau laser est à la fois très court et de longueur constante - ce qui- évite tout problème de défocalisation comme dans la structure de la figure 1 -, et reste confiné à l'intérieur du carter de la tête de découpe 500 - ce qui évite l'obscurcissement par les fumées et procure une sécurité sans commune mesure avec celle de l'appareil de découpe de la figure 1. As we can see, thanks to this structure the path of the laser beam is both very short and of constant length - which avoids any defocusing problem as in the structure of Figure 1 -, and remains confined to the inside of the housing of the cutting head 500 - which avoids obscuring by the fumes and provides security which has no comparison with that of the cutting apparatus in FIG. 1.

L'équipage 300 emporte également, du côté de la tête de lecture 400, un capteur 410, qui forme la tête de lecture proprement dite et qui est un lecteur de contraste de type classique pouvant suivre le bord~du gabarit 710 ou de tout autre pièce ou plan, notamment un plan tracé sur un calque posé sur la glace 700. The crew 300 also carries, on the side of the read head 400, a sensor 410, which forms the read head itself and which is a conventional type contrast reader which can follow the edge of the template 710 or any other part or plan, in particular a plan traced on a layer placed on the glass 700.

Les signaux délivrés par ce capteur 410 sont transmis à un circuit décodeur 420 qui va déterminer l'écart de la tête de lecture par rapport au bord ou au trait à suivre et délivrer des signaux de commande à une unité de pilotage 430 assurant la commande appropriée des moteurs X et Y (moteurs 310 et 210) de manière à maintenir la tête de lecture sur le bord ou le trait et à la faire progresser le long de ce bord ou de ce trait avec une vitesse curviligne donnée, déterminée en fonction du matériau et du contour à découper, comme cela est bien connu dans la technique. The signals delivered by this sensor 410 are transmitted to a decoder circuit 420 which will determine the deviation of the read head from the edge or the line to be followed and deliver control signals to a control unit 430 ensuring the appropriate control. motors X and Y (motors 310 and 210) so as to maintain the read head on the edge or the line and to advance it along this edge or this line with a given curvilinear speed, determined according to the material and the contour to be cut, as is well known in the art.

Le circuit de pilotage 430 commande également le laser 600 de manière à interrompre la production du faisceau laser aux moments appropriés, par exemple lorsque l'on passe de la découpe d'un contour fermé à celle d'un autre contour fermé. The driving circuit 430 also controls the laser 600 so as to interrupt the production of the laser beam at the appropriate times, for example when moving from cutting a closed contour to that of another closed contour.

Le circuit 420 et/ou le circuit 430 peuvent être des circuits embarqués
sur l'équipage 300 ou bien des circuits installés à poste fixe à proximité de la table, notamment dans le cas où les fonctions de ces circuits sont exécutées par un micro-ordinateur.Circuit 420 and / or circuit 430 can be on-board circuits
on the crew 300 or else circuits installed at a fixed station near the table, in particular in the case where the functions of these circuits are executed by a microcomputer.

Sur la figure 4, on a représenté plus en détail la partie inférieure 530 de la tête de découpe 500, qui porte un élément télescopique 540 terminé à son extrémité inférieure par une buse 550. In FIG. 4, the lower part 530 of the cutting head 500 is shown in more detail, which carries a telescopic element 540 terminated at its lower end by a nozzle 550.

L'élément 540 est monté syr la partie inférieure 530 de la tête de découpe par l'intermédiaire d'un ressort de compensation 542 qui réduit à une valeur très faible le poids apparent de l'ensemble formé par l'élément 540 et sa buse 550, afin de ne pas trop solliciter la matière en feuille 120. The element 540 is mounted on the lower part 530 of the cutting head by means of a compensation spring 542 which reduces the apparent weight of the assembly formed by the element 540 and its nozzle to a very low value. 550, so as not to overstress the sheet material 120.

L'élément 540 est pourvu d'un conduit axial 541 communiquant avec une tubulure latérale 543 elle-même reliée, par l'intermédiaire d'un tube flexible 544, à une source de pression, par exemple un compresseur procurant une surpression de l'ordre de 5 à 10 bars par rapport à la pression atmosphérique. The element 540 is provided with an axial duct 541 communicating with a lateral tube 543 itself connected, by means of a flexible tube 544, to a pressure source, for example a compressor providing an overpressure of the order of 5 to 10 bars relative to atmospheric pressure.

Le débouché 545 en partie inférieure du conduit 541 communique avec le volume intérieur de la buse proprement dite 550, fixée à l'élément 540 par des vis 546 de manière que l'ensemble du volume communicant avec la tubulure 543 soit un volume clos, à l'exception de l'orifice central 552 de la buse ; l'air sous pression amené par la tubulure 543 servira donc essentiellement au soufflage par la buse 550 (accessoirement, l'air sous pression pourra également servir au refroidissement de la lentille de focalisation 520, en prévoyant une circulation d'air appropriée autour de celle-ci). The outlet 545 in the lower part of the conduit 541 communicates with the interior volume of the nozzle proper 550, fixed to the element 540 by screws 546 so that the entire volume communicating with the pipe 543 is a closed volume, with the exception of the central orifice 552 of the nozzle; the pressurized air supplied by the tubing 543 will therefore essentially be used for blowing through the nozzle 550 (incidentally, the pressurized air may also be used for cooling the focusing lens 520, by providing an appropriate air circulation around that -this).

La buse 550, représentée isolément sur les figures 5 et 6, est par exemple une pièce dé révolution massive en cuivre pur (en raison des excellentes propriétés thermiques de ce matériau), dans laquelle on a usiné une cavité 551 communiquant avec l'extérieur par un orifice axial 552 dont le diamètre est compris entre 1 et 4 mm, valeurs assurant une éjection de l'air sous pression à une vitesse suffisamment élevée, tout en laissant passer le faisceau laser (dont le diamètre est de l'ordre de 0,1 mm) avec une marge suffisante pour absorber les possibles désalignements mécaniques et/ou optiques du faisceau laser par rapport à l'axe de la buse. The nozzle 550, shown in isolation in FIGS. 5 and 6, is for example a massive piece of revolution in pure copper (due to the excellent thermal properties of this material), in which a cavity 551 communicating with the outside has been machined. an axial orifice 552 whose diameter is between 1 and 4 mm, values ensuring ejection of the pressurized air at a sufficiently high speed, while letting the laser beam pass (whose diameter is of the order of 0, 1 mm) with sufficient margin to absorb possible mechanical and / or optical misalignments of the laser beam relative to the axis of the nozzle.

Le canal 553 en aval de l'orifice 552 réalise la mise en communication de ce dernier avec la cavité 551, et il est de préférence réalisé sous forme d'un convergent, de manière à produire une accélération de l'air sous pression à éjecter tout en conservant pour celui-ci un régime d'écoulement laminaire.The channel 553 downstream of the orifice 552 places the latter in communication with the cavity 551, and it is preferably produced in the form of a convergent, so as to produce an acceleration of the pressurized air to be ejected while maintaining a laminar flow regime for it.

Par ailleurs, il prévu à la périphérie extérieure de l'orifice 552 un lamage 554 de faible profondeur (pour ne pas perturber la dynamique d'éjection de l'air par l'orifice 552), de manière à éviter la présence d'une arête vive en contact avec la matière en feuille qui viendra au contact de la buse à cet endroit. Furthermore, there is provided at the outer periphery of the orifice 552 a counterbore 554 of shallow depth (so as not to disturb the dynamics of ejection of air by the orifice 552), so as to avoid the presence of a sharp edge in contact with the sheet material which will come into contact with the nozzle at this location.

Enfin, la surface extérieure 555 de la buse est une surface convexe, de préférence sensiblement sphérique et de rayon de courbure de préférence compris entre une et trois fois le rayon de la buse 550. Cette surface sphérique 555 est pourvue d'une pluralité de stries radiales 556, par exemple au nombre de quatre comme illustré, ces stries ayant, dans un plan radial, un profil divergent comme illustré figure 5. Finally, the outer surface 555 of the nozzle is a convex surface, preferably substantially spherical and with a radius of curvature preferably between one and three times the radius of the nozzle 550. This spherical surface 555 is provided with a plurality of ridges radial 556, for example four in number as illustrated, these ridges having, in a radial plane, a divergent profile as illustrated in FIG. 5.

Grâce à cette structure de buse, on forme un système convergent/divergent constitué respectivement par le passage convergent 553 en amont de l'ouverture 552 et les stries radiales 556 en aval de cette même ouverture. Thanks to this nozzle structure, a convergent / divergent system is formed, constituted respectively by the convergent passage 553 upstream of the opening 552 and the radial ridges 556 downstream of this same opening.

Cette structure de convergent/divergent va produire par effet Venturi une aspiration au niveau des fentes radiales et donc, comme illustré sur la figure 4, un très léger soulèvement de la matière en feuille qui va venir en contact intime avec la surface 555 de la tête de buse, alors que, en l'absence de soufflage d'air, elle se trouverait à une distance de 0,1 à 0,2 mm de celle-ci. This convergent / divergent structure will produce by Venturi effect suction at the level of the radial slots and therefore, as illustrated in FIG. 4, a very slight lifting of the sheet material which will come into intimate contact with the surface 555 of the head. nozzle, whereas, in the absence of air blowing, it would be at a distance of 0.1 to 0.2 mm from the latter.

Ce contact intime de la tête avec la matière à découper va avoir plusieurs conséquences avantageuses
~tout d'abord, la précision de découpe est maximale, puisque que la
matière en feuille est aspirée et détendue au point de découpe, qui se
trouve localisé très précisément au débouché de l'orifice 552 même
dans le cas d'un matériau en feuille qui ne s'étale pas sous l'effet de
son propre poids,
- l'éjection latérale de l'air autour la buse va permettre de défriper le
matériau en feuille, facilitant ainsi son application ultérieure sur la
tête de découpe lors du déplacement de celle-ci,
~l'utilisateur ne voit jamais le faisceau, de sorte que la sécurité est
totale,
~l'éjection extrêmement localisée au point de découpe assure un
excellent refroidissement du matériau découpé ; on a pu constater
expérimentalement que, même sur certaines matières réputées
difficiles , par exemple des cuirs épais, la découpe ne laisse
pratiquement aucune trace de brûlure le long du contour de la pièce
ce qui, outre l'aspect esthétique, est particulièrement important par
exemple dans le cas des semelles de chaussures, où les piqûres sont
réalisées au voisinage du bord de- la pièce découpée, donc où il est
nécessaire que la découpe préserve l'intégrité du matériau au
voisinage immédiat du tracé de découpe,
- la matière en feuille est en contact avec la surface convexe 555 sur
une étendue relativement importante autour du point de découpe, ce
qui permet d'éviter tout échauffement important du matériau dans
cette région grâce à l'effet de drain thermique procuré par la pièce
massive en cuivre qui constitue la buse 550,
- enfin, l'éjection d'air autour du point de découpe assure une
dispersion des fumées, en évitant surtout que celles-ci ne remontent
par le carter de la tête de découpe 500 en venant obscurcir le faisceau
laser.This intimate contact of the head with the material to be cut will have several advantageous consequences
~ first of all, the cutting precision is maximum, since the
sheet material is sucked up and relaxed at the cutting point, which
located very precisely at the outlet of orifice 552 itself
in the case of a sheet material which does not spread under the effect of
its own weight,
- the lateral ejection of the air around the nozzle will allow the
sheet material, thereby facilitating its subsequent application to the
cutting head when moving it,
~ the user never sees the beam, so security is
total,
~ the extremely localized ejection at the cutting point ensures
excellent cooling of the cut material; we could see
experimentally that even on certain reputable materials
difficult, for example thick leathers, cutting does not leave
practically no burn marks along the contour of the part
which, in addition to the aesthetic aspect, is particularly important for
example in the case of shoe soles, where the stitching is
made near the edge of the cut piece, so where it is
cutting must preserve the integrity of the material
immediate vicinity of the cutting plot,
- the sheet material is in contact with the convex surface 555 on
a relatively large extent around the cutting point, this
which avoids any significant heating of the material in
this region thanks to the heat drain effect provided by the part
massive copper which constitutes the nozzle 550,
- finally, the ejection of air around the cutting point ensures
dispersion of fumes, especially preventing them from rising
by the housing of the cutting head 500 while obscuring the beam
laser.

Par ailleurs, et de façon également caractéristique de l'invention, on choisit de préférence pour la surface de la table de découpe une plaque 110 en aluminium ayant une structure en nid d'abeilles. Furthermore, and also in a characteristic manner of the invention, an aluminum plate 110 having a honeycomb structure is preferably chosen for the surface of the cutting table.

Une telle structure, malgré sa relative fragilité, offre ici en effet un triple avantage. Such a structure, despite its relative fragility, in fact offers a triple advantage here.

Tout d'abord, elle est perméable aux fumées produites, qui seront collectées dans le volume 160 situé au dessous du plateau de découpe (figure 3) et évacuées par un ventilateur 170 et une gaine. On notera que, à la différence des tables aspirantes de l'art antérieur, le ventillateur 170 n'a pour fonction que d'évacuer les fumées produites localement par la tête, sans aucun effet d'aspiration du matériau (au contraire, l'effet d'aspiration est ici réalisé par la buse 550 qui aspire la matière en feuille vers le haut, alors que les tables aspirantes de l'art antérieur aspirent la matière en feuille vers le bas, contre la table ; une aspiration trop forte par le ventilateur 170 viendrait même contrecarrer l'effet d'aspiration de la buse et empêcher son fonctionnement correct). First, it is permeable to the fumes produced, which will be collected in the volume 160 located below the cutting plate (Figure 3) and discharged by a fan 170 and a sheath. It will be noted that, unlike the suction tables of the prior art, the fan 170 has the function only of discharging the fumes produced locally by the head, without any effect of suction of the material (on the contrary, the suction effect is here achieved by the nozzle 550 which sucks the sheet material upwards, while the suction tables of the prior art suck the sheet material down against the table; too strong suction by the fan 170 would even counteract the suction effect of the nozzle and prevent its correct operation).

En second lieu, l'effet thermique d'un nid d'abeilles, surtout lorsqu'il est réalisé en aluminium, est pratiquement nul, de sorte que le faisceau laser ne produit aucun échauffement localisé du plateau de découpe, à la différence des tables de découpe aspirantes de l'art antérieur, qui comprennent essentiellement une plaque massive d'aluminium perforée, mais dont les perforations sont de faible diamètre afin de permettre une aspiration correcte du matériau en feuille contre la table de découpe; au contraire, avec la structure de la présente invention, puisque la table de découpe n'est pas une table aspirante les ouvertures peuvent être aussi larges que possible sans aucun effet préjudiciable (au contraire, plus les ouvertures sont larges, meilleure sera l'aspiration et plus faible sera la capacité thermique du plateau de découpe). Secondly, the thermal effect of a honeycomb, especially when it is made of aluminum, is practically zero, so that the laser beam produces no localized heating of the cutting plate, unlike the tables. suction cutters of the prior art, which essentially comprise a massive plate of perforated aluminum, but whose perforations are of small diameter in order to allow correct suction of the sheet material against the cutting table; on the contrary, with the structure of the present invention, since the cutting table is not a suction table the openings can be as wide as possible without any detrimental effect (on the contrary, the wider the openings, the better the suction and the lower the thermal capacity of the cutting plate).

Enfin, la structure en nid d'abeilles offre l'avantage important de présenter un très fort coefficient de frottement par rapport à tous les matériaux en feuille plus ou moins souples ( cuir, tissu, etc.), ce qui empêche la pièce de matériau de glisser sur le plateau de découpe malgré le léger effet d'entraînement que pourrait provoquer le déplacement de la tête de découpe et de sa buse. Ici encore, l'invention s'oppose aux tables de découpe de l'art antérieur comportant une plaque d'aluminium perforée, pour lesquelles la surface lisse de la plaque impose de fixer la pièce de matériau en feuille sur la table par un moyen approprié pour éviter que celle-ci ne se déplace pendant la découpe. La structure en nid d'abeilles procure ainsi un effet auto-bloquant . Finally, the honeycomb structure offers the important advantage of having a very high coefficient of friction compared to all more or less flexible sheet materials (leather, fabric, etc.), which prevents the piece of material slide on the cutting deck despite the slight ripple effect that could cause the cutting head and its nozzle to move. Here again, the invention is opposed to the cutting tables of the prior art comprising a perforated aluminum plate, for which the smooth surface of the plate makes it necessary to fix the piece of sheet material on the table by an appropriate means. to prevent it from moving during cutting. The honeycomb structure thus provides a self-locking effect.

Les figures 7 à 10 illustrent le mode opératoire de l'appareil de découpe de la présente invention. Figures 7 to 10 illustrate the operating mode of the cutting apparatus of the present invention.

Tout d'abord (figure 7), l'équipage 300 et la glace de transfert sont repoussés à leur position extrême respective illustrée, de façon à dégager entièrement la zone de découpe 110a, sur laquelle opérateur dépose alors la matière en feuille 120 à découper. First of all (FIG. 7), the assembly 300 and the transfer glass are pushed back to their respective extreme positions illustrated, so as to completely release the cutting zone 110a, on which the operator then deposits the sheet material 120 to be cut. .

Ensuite (figure 8), l'opérateur fait coulisser la glace de transfert, qui se trouvait initialement au dessus de la zone de référence 110b, vers la position où elle recouvre entièrement la zone de découpe 110a et la matière en feuille 120 préalablement positionnée sur la table de découpe 110. Then (Figure 8), the operator slides the transfer glass, which was initially above the reference area 110b, to the position where it completely covers the cutting area 110a and the sheet material 120 previously positioned on the cutting table 110.

L'opérateur peut alors (figure 9) déposer sur la glace de transfert 700 les gabarits 710, en voyant par transparence la pièce de matière en feuille 120 avec son contour extérieur et ses défauts éventuels ; ainsi, il peut s'arranger pour placer les différents gabarits de manière à utiliser au mieux la surface disponible, tout en évitant de déposer des gabarits là où la matière en feuille présente dès défauts (cas typique des cuirs). The operator can then (FIG. 9) deposit the templates 710 on the transfer glass 700, seeing by transparency the piece of sheet material 120 with its external outline and its possible defects; thus, he can arrange to place the different templates so as to make the best use of the available surface, while avoiding depositing templates where the sheet material has defects (typical case of leathers).

En variante, au lieu de déposer des gabarits, il peut dessiner directement sur la glace le contour des pièces à découper ; le lecteur de contraste de la tête de lecture fonctionnera alors en lecteur de suivi de trait et non plus en lecteur de suivi de bord. Alternatively, instead of depositing templates, he can draw the outline of the pieces to be cut directly on the glass; the reading head contrast reader will then function as a line-following reader and no longer as an edge-tracking reader.

Enfin (figure 10), la glace de transfert 700 sur laquelle ont été disposés l'ensemble des gabarits 710 est déplacée de la zone de découpe 110a vers la zone de référence 110b par une translation d'amplitude D2, distance égale à la distance D1 séparant la tête de découpe et la tête de lecture sur l'équipage 300 (figure 2). Finally (FIG. 10), the transfer glass 700 on which all of the templates 710 have been placed is moved from the cutting area 110a to the reference area 110b by a translation of amplitude D2, distance equal to the distance D1 separating the cutting head and the read head on the crew 300 (FIG. 2).

La zone de référence 110b est alors entièrement recouverte par la glace de transfert 700, la zone de découpe 110a étant maintenant dégagée. The reference area 110b is then entirely covered by the transfer glass 700, the cutting area 110a now being cleared.

On déplace alors l'équipage 300 vers la droite de manière que la tête de découpe 500 vienne se positionner juste au dessus de la pièce de matière en feuille 120, la tête de lecture 400 venant simultanément se positionner au dessus des gabarits 710 placés sur la glace de transfert. The crew 300 is then moved to the right so that the cutting head 500 comes to be positioned just above the piece of sheet material 120, the read head 400 simultaneously being positioned above the templates 710 placed on the transfer glass.

La découpe pourra alors commencer, la tête de lecture 400 asservissant les mouvements de l'équipage 300 de manière à suivre le contour de chaque gabarit 710 ; on comprendra aisément que ce mouvement asservi va produire un déplacement corrélatif identique de la tête de découpe 500, réalisant la découpe de la pièce de matière en feuille 120 exactement à l'endroit où l'opérateur, à l'étape de la figure précédente, avait positionné le gabarit 710 correspondant. The cutting can then begin, the read head 400 controlling the movements of the crew 300 so as to follow the outline of each jig 710; it will be readily understood that this controlled movement will produce an identical correlative displacement of the cutting head 500, performing the cutting of the piece of sheet material 120 exactly at the place where the operator, in the step of the previous figure, had positioned the corresponding template 710.

Comme on peut le voir, la découpe se fait ainsi par recopie directe de la position des gabarits, avec une très grande précision et sans qu'il soit besoin de procéder à une numérisation préalable des formes à découper. As we can see, the cutting is done by direct copying of the position of the templates, with great precision and without the need to digitize the shapes to be cut beforehand.

Très avantageusement, on peut prévoir une étape préalable de reconnaissance des gabarits 710 présents sur la zone de découpe après que la glace de transfert ait été placée au-dessus de la zone de référence. Very advantageously, provision may be made for a prior step of recognizing the templates 710 present on the cutting zone after the transfer glass has been placed above the reference zone.

Par cette étape, on repère et on mémorise, par exemple par un balayage rapide de la zone de référence par la tête de lecture, les positions et les formes respectives de chacun des gabarits. Les informations recueillies et mémorisées au cours de cette étape préalable sont ensuite utilisées comme paramètres de commande des moyens de suivi de trajectoire tout au long l'étape subséquente de découpe, de manière à savoir où commencer la découpe d'une première pièce, prévoir les passages où il faudra modifier la vitesse de parcours (points de rebroussement, formes complexes,...), assurer le transfert de la tête de lecture à la pièce suivante après chaque découpe de pièce, etc. By this step, we locate and store, for example by a quick scan of the reference area by the read head, the positions and the respective shapes of each of the templates. The information collected and stored during this preliminary step is then used as control parameters for the trajectory tracking means throughout the subsequent cutting step, so as to know where to start cutting a first piece, plan the passages where it will be necessary to modify the speed of travel (cusps, complex shapes, ...), ensure the transfer of the read head to the next part after each part cutting, etc.

Claims

REVENDICA # ONS

1. An apparatus for cutting a sheet or plate material by laser beam, in particular for cutting leather or other flexible materials and / or having localized defects, comprising:

~ a fixed table (100) with a cutting plate (110) receiving the

spread sheet material (120),

- a support carriage (200), placed above the fixed and mobile table

relative to the latter in a first direction of translation

(X),

a crew (300), also arranged above the fixed table, and

movable relative thereto in a second direction of

translation (Y), perpendicular to the first,

~ means (600) for producing a power laser beam,

~ a cutting head (500), cooperating with the carriage and the crew, and

comprising optical means (510, 520) for focusing and projecting

vertically the laser beam at a target point of the spread material

on the cutting deck,

~ control means (420, 430), actuating the motors

respective (210, 310) movement of the carriage and the crew of

so as to make the target point describe a cutting path

predetermined,

characterized in that:

- the crew (300) is supported by the carriage (200) while being mobile by

relation to it in the second direction of translation,

~ the means (60 0) for producing the power laser beam are

on-board mobile means mounted on the crew (300), and

the crew (300) carries at one of its ends the cutting head

(5QO), so that the focusing and projection means of the

laser beam are fixed relative to the means of production of this

laser beam,

- the crew (300) carries at the other of its ends a read head

(400) of a cutting template (710), the read head and the

cutout being fixed relative to each other, so that everything

movement of the crew produces identical movements,

a close translation of the read head and the cutting head,

the table is divided into two zones of substantially dimensions

identical, with a cutting area (11Oa) receiving the material in

sheet (120) spread and a reference zone (110b) receiving the (s)

template (s) (710) for cutting this material, these two zones being

arranged so that the cutting head runs through the area of

cutting while the read head traverses the reference area,

and

~ the control means (420, 430) include monitoring means

commanding trajectory, based on signals received from the head

reading (410), the respective displacement motors (210, 310) of the

carriage and crew so as to follow the outline of a template

on the reference area, this monitoring of the outline of the template producing

a correlative displacement of the cutting head according to the same

contour, to within a translation, thus making it possible to carry out the

cutting by direct copying of the shape of the template on the material.

2. The apparatus of claim 1, further comprising a transfer glass (700) movable above the table between:

~ a first position where it covers the cutting area (110a), a

operator can then, after having previously spread on the table

sheet material, deposit or trace on this ice the (s)

template (s) according to the dimensions of the material and the

localization of its possible faults that it can identify by

transparency through the ice, and

~ a second position where it covers the reference area (110b) in

clearing the cutting area, the cutting head can then

cut the sheet material by postponing following the template (s)

previously deposited on the transfer glass,

the interval (D2) between the two positions being identical to that (D1) between the cutting head (500) and the read head (400) on the crew.

3. The apparatus of one of claims 1 and 2, characterized in that it further comprises means for prior recognition of the positions and shapes of the templates (710) present on the cutting area, the information collected at during this preliminary step then being used as parameters for controlling the trajectory tracking means.