FR2631946A1 - Dispositif de positionnement d'element en plaque lors de transfert dans une machine le travaillant - Google Patents

Abstract

Le dispositif comprend une caméra 55 disposée au-dessus d'une table de marge 10 de façon à pouvoir lire simultanément les bords avant et latéral d'un élément en plaque 15 et la partie imprimée 20 de celui-ci. Les informations reçues par la caméra 55 sont transmises à un conditionneur de signaux 60 puis à une unité de calcul 65 possédant un interface 66 dans lesquels sont générées, en fonction des paramètres enregistrés dans une mémoire 70, des consignes de commande pour les moteurs 75 resp. 80 actionnant la butée latérale 40 et la butée frontale 35.

Description

La présente invention est relative à un dispositif de positionnement

d'élément en plaque, tel que feuille en carton ou en papier, dans une machine le travaillant et plus particulièrement un dispositif de positionnement lors du passage de cet élément sur la table de marge de la machine o il est taqué contre des butées frontales et latérales au moyen d'organes d'avancement tels que galets ou bandes en matériau élastique avant d'être introduit dans des organes de transport comme des pinces montées sur des barres

transversales solidaires de cha nes sans fin. Générale-

ment, une telle table de marge est située juste en amont de la station de traitement: par exemple, station de

découpage et de refoulage.

Dans le cas d'élément en plaque non imprimé, il est nécessaire et suffisant que les butées frontales et latérales utilisées soient disposées exactement par rapport aux références de la station de traitement suivante. L'élément peut alors être rapidement poussé contre les taquets par les organes d'avancement, puis saisi par le ou les organes de transport. Les butées frontales sont alors escamotées et les organes de transport peuvent tirer l'élément dans la station de traitement. Un tel mode de positionnement devient toutefois inadéquat lorsque l'élément en plaque a subi au préalable une ou plusieurs opérations d'impression, et que les opérations de traitement suivantes doivent être effectuées très exactement en repérage par rapport aux opérations précédentes. En effet, malgré toutes les précautions prises, il n'est pas rare de constater des erreurs ou des dérives systématiques de la position de la partie traitée par rapport au bord frontal et latéral de

la feuille provenant, par exemple, des taquages succes-

sifs se faisant en des lieux différents d'un bord n'étant pas exactement rectiligne, ou de taquage se faisant systématiquement aux mêmes endroits en y laissant des marques. La découpe d'élément pré-imprimés n'autorise aucune incertitude dans le positionnement des éléments

pour obtenir la qualité voulue du produit fini.

Une solution à ce problème, propose dans l'exposé FR 1 470 054 consiste à imprimer sur l'élément en plaque une marque supplémentaire composée d'un trait noir transversal d'épaisseur définie et disposé au milieu d'une zone blanche de longueur suffisante. Lors du transfert des éléments en plaque, cette marque passe dans une zone spécialement éclairée par un projecteur o elle est lue par cinq cellules photoélectriques disposées transversalement sur une ligne. Une logique électronique reliée à ces cellules constate le passage d'une telle

1i5 marque par vérification de plusieurs conditions simul-

tanées et déclenche ainsi un signal de commande en relation directe avec' la position longitudinale de l'impression. Ce dispositif souffre toutefois de nombreux désavantages. Premièrement, il ne traite que de la position frontale et ce, avec une précision insuffisante du fait de la largeur du faisceau de lecture des

cellules. Surtout, il nécessite obligatoirement l'impres-

sion d'une marque supplémentaire au milieu d'un espace suffisante entre les zones traitée, ce qui n'est pas toujours réalisable lorsque l'utilisation optimale de la surface de l'élément en plaque implique des dispositions

en quinquonce.

L'obJet de cette invention est de résoudre les problèmes précités en proposant un dispositif corrigeant exactement le positionnement frontal et latéral d'un élément en plaque lors de son passage sur la table de marge, et ce quelle que soit l'erreur initiale de la situation des zones préalablement traitées sur cet élément. Un tel dispositif doit etre rapide pour permettre de hautes cadences de production. Il doit de

plus etre adaptable à une multitude de zones caractéris-

tiques tels que bords d'impressions ou, exceptionnelle-

ment, marque de référence spéciale la plus discrète possible. Enfin, un tel dispositif doit etre fiable sans

pour autant impliquer un cout prohibitif de réalisation.

Ces buts sont réalisés grace à un dispositif de positionnement d'élément en plaque lors du passage sur la table de marge d'une machine o cet élément est taqué contre des butées frontales et latérales au moyen d'organes d'avancement, ce dispositif comprenant 'une caméra fixe visualisant une zone d'une figure imprimée ainsi que le bord frontal et l'un des bords latéral de cet élément, des moyens électroniques et informatiques reliés à la caméra mémorisant comme référence une position du lieu caractéristique' par rapport au bord frontal et l'un des bords latéral de l'élément puis comparant la position de ladite zone sur les feuilles suivantes avec une référence pour générer des signaux d'erreur frontale et latérale; des moyens électroniques convertissant ces signaux d'erreurs en consignes électriques appliquées à des ensembles électromécaniques qui ajustent la position ultime d'une ou des butées

frontales et latérales respectivement.

Avantageusement, les moyens électroniques et informatiques comprennent un conditionneur de signaux reçus par la caméra permettant une correction de la luminosité et/ou du contraste, puis une numérisation des signaux, puis une modification de l'agrandissement selon le besoin; et une unité de calcul qui détermine l'erreur par rapport à la référence, soit mémorisée lors du passage de la première feuille, soit entrée en mémoire à l'aide d'un clavier actionné par un opérate r, de la

position de la zone de la figure imprimée sur ia feuille.

De préférence, l'ensemble électromécanique ajustant la position d'une butée comprend un support monté sur une traverse sous la table de marge, une vis de déplacement mobile en rotation dans le support grace à un roulement de billes agissant sur une portée de la vis de déplacement, ce roulement à billes étant maintenu latéralement dans le support grace à deux bagues d'arrêt, la vis de déplacement étant maintenue latéralement dans le roulement à billes gràce à une collerette et une bague d'arrêt; un moteur électrique accroché au support par un étrier et relié à l'extrémité de la vis proche de la portée par un accouplement; un support de butée dont l'écrou interne est engagé dans l'extrémité filetée de la vis de déplacement, coulissant le long d'une tige de

guidage solidaire du support lorsque la vis de déplace-

ment sollicitée en rotation par le moteur agit sur l'écrou interne. Dans ce cas, un alésage peut être taillé

dans le support de butée devant l'écrou interne longitu-

dinalement par rapport à la vis de déplacement, et un ressort agissant entre le fond de l'alésage et une rondelle entourant la vis de déplacement plaquée contre

le support peut être logée dans cet alésage.

Selon des modes de réalisation préférentiels, le moteur électrique peut être soit un moteur à courant continu et les consignes qui lui sont appliquées sont en

tension ou sous la forme d'impulsions, soit un servo-

moteur régulé en position et la consigne électrique appliquée est en tension, soit encore un moteur pas-à-pas et les consignes électriques appliquées sont sous la

forme d'impulsions.

Il s'est avéré utile que le support de la caméra comprenne des moyens permettant un ajustement

initial avant blocage de la position latérale, longitudi-

nale ainsi que de la hauteur et de la position angulaire (inclinaison) de la caméra par rapport à la table de marge. La mise en oeuvre du dispositif selon l'invention peut alors avantageusement consister à avancer un élément en plaque jusqu'en dessous du champ de vision de la caméra proche des organes de transport de la pièce, à modifier selon les besoins la position de la caméra ou l'agrandissement de l'objectif de telle sorte que le bord frontal et l'un des bords latéral de l'élément en plaque ainsi qu'une zone d'une figure imprimée apparaisse sur l'image, à bloquer ces réglages,

à modifier selon les besoins les paramètres de correc-

tions en luminosité et/ou contraste et/ou agrandissement numérique du conditionneur de signaux, puis à faire repasser cet élément en plaque à faible vitesse sur la table de marge pour permettre aux moyens électroniques et

informatiques d'enregistrer les valeurs de référence.

L'invention, ainsi que ses avantages, seront

mieux compris à la lecture de la description qui va

suivre d'un mode de réalisation préféré de celle-ci faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe du dispositif; - la figure 2 est une représentation schématique de la disposition d'éléments du dispositif à l'extrémité aval de la table de marge de la machine, soit à l'entrée de la presse; - la figure 3 est une représentation schématique d'une variante du montage de la caméra sur une traverse; - la figure 4 est une vue latérale en coupe partielle de la butée frontale mobile; et - la figure 5 est une vue latérale en coupe

partielle de la butée latérale mobile.

Sur la figure 1, est représenté partielle-

ment, vu de dessus, le coin aval côté opposé au conduc-

teur d'une table de marge d'une machine-outi. traitant des éléments en plaque (feuilles en papier ou carton). Le coin avant gauche d'une telle feuille 15 comportant un motif imprimé 20 est représenté- lors de sa phase d'avancement, par un galet 25, en direction de la butée

frontale 35.

Lorsque cette feuille a atteint cette butée frontale 35, elle est tirée latéralement par une paire de galets, une inférieure et une supérieure 30, vers une butée latérale 40, Lorsque ce double taquage est réalisé, les deux coins aval de la feuille se situent quelque part entre les doigts inférieurs et supérieurs de deux pinces latérales de transport dont seule la pince 45 est représentée. Ces pinces latérales 45 sont solidaires d'une barre de pinces 44, elle-même accrochée à une chafne sans fin 50 représentée partiellement. Le taquage de la feuille 15 achevé, les doigts des pinces de transport 45 sont fermés suite au mouvement de l'axe de commande 46. La cha ne sans fin 50 est alors mise en mouvement de telle sorte que les pinces 45 tirent la

feuille dans la platine (non représentée).

Une caméra 55 est disposée verticalement quelque part au-dessus de la table de marge de telle sorte qu'elle puisse lire, à un moment précédant le début du taquage, simultanément le bord frontal et le bord latéral côté opposé conducteur de la feuille 15 ainsi qu'une partie du motif imprimé 20. En d'autres termes, de par sa position, la caméra est à même de lire lors de l'avance de la feuille 15 par le galet 25 la distance A séparant le bord latéral du motif imprimé 20 du bord latéral de la feuille 15 et la distance B séparant le bord frontal du motif imprimé 20 du bord frontal de cette

même feuille 15 à aligner.

Une ou plusieurs images successives sont transmises sous forme de signaux électriques par la caméra à un conditionneur de signaux 60 pour traitement préliminaire et numérisation. Les nouveaux signaux sont transmis à une unité de calcul 65 et à des interfaces électroniques 66 o sont générées, en fonction d'un programme et de paramètres pré- enregistrés dans une mémoire 70, des consignes spécifiques pour chacun des moteurs électriques 75 et 80. Le moteur 75 est accouplé mécaniquement en 77 à la butée latérale 40 de telle sorte que sa rotation dans l'un ou l'autre sens avance ou recule cette butée latérale. Il en est de meme pour le moteur 80 qui selon son sens de rotation avance ou recule la butée frontale 35 grace à l'accouplement mécanique 85. Sur la figure 2 est représenté, vu de côté, le passage d'une feuille 215 d'une table de marge 210 à une platine 252. Après avoir été taquée contre la butée frontale 240, cette feuille 215 est prise par les doigts

de la pince 245 selon la commande de l'axe 246. L'ensem-

ble électromécanique actionnant la butée frontale 240 comprenant le moteur électrique 275, le support fixe 281 et le support mobile de butée 277, est monté sur une

traverse pivotante 279. Une tablette 212 soutenant l.

partie frontale de la feuille 215 lors du taquage, est fixée à la face supérieure du support 281. Cet ensemble électromécanique est escamoté vers le bas par rotation de la traverse 279 vers la position 280 peu avant que la pince 245 entra née par le train de chaînes 250 n'emporte

la feuille 215 au-dessus de la platine 252.

Une caméra 255 est disposée à la verticale du bord frontal de la tablette 212 grâce à un bras 275 dont l'autre extrémité est fixée à une traverse 259 grâce à deux lardons 261 tenus par des vis 262: un supérieur, un inférieur. Ce mode de fixation permet, par desserrage des vis 262, de coulisser l'extrémité du bras 275 le long de

la traverse 259 selon les besoins.

Sur la figure 3 est représentée une autre forme de montage de la camera offrant plus de degrés de liberté pour ajuster la position de manière précise selon les besoins. Comme précédemment, l'ense-ble peut coulisser le long de la traverse 359 grâce à la barre 376 pouvant etre desserrée du cadre 375. Ce cadre 375 supporte un pivot vertical autour duquel tourne un bati 372. Une barre extensible 373 peut etre rentrée ou sortie hors du bati 372. Cette barre 373 est reliée par une

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articulation 370 à un bras 369 à l'extrémité duquel la

caméra 368 est bloquée en hauteur par un écrou 367.

Ainsi, il est possible d'ajuster la hauteur y de la caméra en Jouant soit sur la position yl du bati 372 le long du pivot 371, soit sur la position y2 de la caméra par rapport au bras 369. La position longitudinale X par rapport à la machine peut etre ajustée soit par rotation de l'ensemble autour du pivot 371 et/ou en sortant plus

ou moins la barre 373 hors du bâti 372.

L'ensemble électromécanique actionnant la butée frontale est représenté plus en détails sur la figure 4. On y retrouve, comme sur la figure 2, un support 410 solidaire d'une traverse pivotante 479 grâce à une vis 411. Sur la face supérieure de ce support est fixée la tablette 412. Ce support présente, par ailleurs, une ouverture cylindrique horizontale dans laquelle est logé un roulement à billes 415 maintenu en place par deux bagues latérales 418. Ce roulement à billes supporte une vis de déplacement 416 par une portée 422. Cette vis de déplacement est maintenue latéralement par rapport au roulement à billes grâce à une collerette 420, d'une part

et une bague d'arrêt, d'autre part.

Un moteur électrique 475 est accroche au support 410 grâce à un étrier 423. Ce moteur est relié à la vis de déplacement grâce à un accouplement 417. La fonction de ce moteur électrique 475 est de tourner la

vis de déplacement 416 d'une quantité exacte correspon-

dante aux commandes reçues des moyens électroniques 65 et 66 cités en référence à la figure 1. Pour ce, ce moteur peut être un moteur à courant continu commandé en tension ou par impulsions, soit un servomoteur régulé en position donc la contre-réaction est commandée en tension, soit un moteur pas-à-pas commandé par un nombre

déterminé d'impulsions..

Le support 430 mobile de butée 440 présente un premier perçage transversal horizontal qui est

complété du côté du support fixe 410 par un alésage 432.

Dans la partie non alésée du perçage est logé un écrou 435 dont les filets sont engagés avec ceux de la vis de déplacement 416. Afin d'éviter que ce support 430 ne tourne autour de la vis 416 sous l'action du moteur électrique, il est prévu un second perçage que traverse une tige de guidage 12 solidaire du support 410 soit par soudure ou vissage dans un orifice taraudé du support ou maintenu, tel que représenté sur la figure 4, par une rondelle 413 et une vis arrière 414. En d'autres termes, lorsque la vis de déplacement 416 tourne sous l'action du moteur 475, le support 430 avance ou recule en coulissant autour de la tige de guidage 12, ce qui rapproche plus ou moins la butée frontale 440 par rapport & la tablette 41;

selon les ordres du calculateur 65 de la figure 1.

A l'intérieur de l'alésage 424 est logé un ressort 434 qui agit entre le fond de cet alésage et une rondelle 437 entourant la vis de déplacement et plaquée par le ressort contre la face avant du support 410. Ce ressort annule tout jeu mécanique pouvant se présenter entre les filets de la vis de déplacement 416 et les filets intérieurs de l'écrou 435 en forçant cet écrou,

donc ses filets, vers l'avant contre les faces correspon-

dantes des filets de la vis.

Sur la figure 5 est représenté l'ensemble électromécanique ajustant la position latérale de la butée 535 selon les consignes envoyées par les moyens électroniques 65 et 66. L'ensemble électromécanique est rigoureusement identique à celui décrit en référence à la figure 4, hormis le fait que la traverse 579 soit fixe et que le support 510 soit sous-jacent à la table de marge 512 elie-meme. Comme déjà mentionné en référence à la figure 1, un galet supérieur d'appui 525 et un galet

inférieur 520 de traction permettent de tirer latérale-

ment la feuille 515 contre la butée latérale 535.

Tel que décrit précédemment, le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante: L'opérateur décide d'abord s'il veut utiliser comme taquet automatique ceux coté conducteur ou ceux coté opposé conducteur. Puis il vérifie qu'il y ait toujours une concordance correcte entre le cycle d'avance des pinces 45 animées par la ou les chaînes sans fin 50 et l'avancée des feuilles 15 à positionner par les galets 25. Une fois cette vérification achevée, il avance une feuille jusqu'en dessous du champ de vision de la caméra et contrôle sur un écran d'affichage que la forme du signal soit correcte, c'est-à-dire qu'un contraste suffisant apparaisse entre les zones noires venant de la tablette, les zones blanches correspondantes aux bords de la feuille non imprimée et l'impression ayant un niveau

intermédiaire de gris. Si tel n'est pas le cas, l'opéra-

teur modifie la position de la caméra ou le réglage de la focale de l'objectif ou la direction de l'éclairage des projecteurs ou les paramètres de correction effectués au niveau du conditionneur de signaux. Puis il fait passer cette première feuille utilisée comme référence de la table de marge à la platine provoquant un marquage par la

platine sur cette feuille.

L'opérateur récupère cette première feuille à la réception et relève la position du traitement par rapport à l'impression. Suivant le résultat, il effectue une correction de la position initiale des taquets en avant ou en arrière par envoi d'impulsions au moteur

électrique 475 en mode manuel.

Puis il fait repasser cette feuille de référence provoquant une mise en mémoire par les moyens

informatiques 65 et 66 des valeurs A et B caractéristi-

ques de la position de l'impression par rapport aux bords de feuille, et il vérifie la justesse de l'action de la

platine.

ll

La machine est alors prête pour la produc-

tion, c'est-à-dire que le positionnement des feuilles suivantes ne se fait plus par rapport à leurs bords frontaux et latéraux, mais par rapport à l'impression elle-meme. La rapidité de fonctionnement du dispositif est assurée, d'une part grâce à la vitesse d'opération du micro-processeur de l'unité de calcul et, d'autre part, par un dimensionnement suffisant du moteur électrique par rapport aux masses en mouvement. La résolution de la lecture de la caméra et du traitement informatique par les moyens cités précédemment étant inférieure à 50 microns et les jeux mécaniques étant totalement annulés dans l'ensemble électromécanique, l'erreur de repérage d'une feuille corrigée dépend plutôt du réglage mécanique de l'ensemble de la machine. De nombreuses améliorations peuvent être apportées à ce dispositif dans le cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de positionnement d'élément en plaque lors du passage de cet élément sur la table de marge (10) d'une machine le travaillant, o cet élément est taqué contre des butées frontales. (35) et latérales (45) au moyen d'organes d'avancement (25) avant d'etre introduit dans des organes de transport (45), caractérisé en ce qu'il comprend: - une caméra (55) fixe visualisant une zone d'une figure imprimée sur l'élément, ainsi que le bord frontal et l'un des bords latéral de cet élément; - des moyens électroniques et informatiques reliés à la caméra mémorisant comme référence une position de ladite zone par rapport au bord frontal et l'un des bords latéral de l'élément, puis comparant la position de la même zone sur les feuilles suivantes avec une référence pour générer des signaux d'erreur frontale et latérale; - des moyens électroniques (66) convertissant ces signaux d'erreurs en consignes électriques appliquées à des ensembles électromécaniques qui ajustent la position ultime d'une ou des butées frontales et

latérales respectivement.

2. Dispositif selon la revendication 1,

caractérisé en que les moyens électroniques et informati-

ques comprennent: - un conditionneur de signaux (60) reçus par la caméra permettant une correction de la luminosité et/ou du contraste, puis une numérisation des signaux, puis une modification de l'agrandissement selon le besoin; - une unité de calcul (65,70) qui détermine l'erreur par rapport à la référence, soit mémorisée lors du passage de la première feuille, soit entrée en mémoire à l'aide d'un clavier actionné par un opérateur, de la

position du lieu caractéristique de la feuille.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble électromécanique ajustant la position d'une butée comprend: - un support (410) monté sur une traverse (479) sous la table de marge (412); - une vis de déplacement (416) mobile en rotation dans le support (410) grace à un roulement de billes (415) agissant sur une portée (422) de la vis de déplacement, ce roulement à billes (415) étant maintenu latéralement dans le support (410) grace à deux bagues d'arret (418), la vis de déplacement (416) étant maintenue latéralement dans le roulement à billes (415) grace à une collerette (420) et une bague d'arrêt; - un moteur électrique (475) accroché a> 1iS support (410) par un étrier (423) et relié à l'extrémité de la vis (416) proche de la portée par un accouplement

(417);

- un support (430) de butée (440) dont l'écrou interne (435) est engagé dans l'extrémité filetée de la vis de déplacement (416), coulissant le long d'une tige de guidage (12) solidaire du support (410) lorsque la vis de déplacement (416) sollicitée en rotation par le

moteur agit sur l'écrou interne (435).

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un alésage (432) est taillé dans le support (430) de butée (440) devant l'écrou interne (435) longitudinalement par rapport à la vis de déplacement (416), alésage dans lequel est logé un ressort (434) agissant entre le fond de l'alésage et une rondelle (437) entourant la vis de déplacement plaquée contre le support

(410).

5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moteur électrique (475) est un moteur à courant continu et en ce que les consignes électriques qui lui sont appliquées sont en tension ou

sous la forme d'impulsions.

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6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de la caméra comprend des moyens (261, 262, 371, 372, 375 et 376) permettant un ajustement initial avant blocage de la position latérale, par rapport à la table de marge.

7. Dispositif selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce que le support de la caméra comprend des moyens (371, 372 et 373) permettant un ajustement initial avant blocage de la position longitudinale, par

rapport à la table de marge.

8. Dispositif selon la revendication 1 ou 7, caractéraisée en ce que le support de la caméra comprend des moyens (370, 369 et 367) permettant un ajustement initial avant positionnement et blocage de l'inclinaison

de la caméra par rapport à la table de marge.

9. Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste: -à avancer un élément en plaque Jusqu'en dessous du champ de vision de la caméra proche des organes de transport; à modifier selon les besoins la position de la caméra ou l'agrandissement de l'objectif de telle sorte que le bord frontal et l'un des bords latéral de l'élément en plaque ainsi qu'une portion imprimée apparaisse sur l'image, à bloquer ces réglages; - à modifier selon les besoins les paramètres de corrections en luminosité et/ou contraste et/ou l'agrandissement numérique du conditionneur de signaux, et - à faire repasser cet élément en plaque à faible vitesse sur la table de marge pour permettre aux moyens électroniques et informatiques d'enregistrer les

valeurs de référence.